赣东北地区金属矿床找矿潜力浅析

童献彬

（江西省地质局第八地质大队，江西 上饶 334000）

赣东北地区有大量具有丰富种类齐全且资源丰硕大川的有机质类型矿床，其中赣东北地区金辉金属矿床、白云岩型铜钼矿石（赣州）金矿1号和2号铝矾石矿物等在深部找矿的主要特征是：成矿区比较短，规模较小，开采条件复杂，地质构造简单且稳定，成矿物质来源广泛但不集中。通过分析可以看出近几年赣东北地区金辉金属矿床、白云岩型铜钼矿石和赣州金辉铝矿石矿物均为潜在储集空间。赣东北地区金属矿床主要由围岩带和变质砂岩构成，局部为花岗岩体，岩石的颜色多为褐黄色或红色，在自然条件下形成了不同种类的石英、长石等矿物，其中以黄铁矿为主要特征，黄铁矿是一种重要的优质复合成矿，主要由黄铜矿、辉钼矿等组成。另外还有硅酸钾，它是一种天然存在于红黏土中，并具有很强吸附性且不溶于水但却有一定晶体生成而呈白色结晶状产出的晶岩体，其主要分布在阳原砂砾和花岗岩体上，以石英和长石为主。

1 区域地质背景

1.1 区域矿产

赣东北地区位于我国东南方向，有“东靠大西，北接川滇三省区”的地理位置。赣州主要分布着有色金属矿产。据有关资料统计：赣州总产量中铜占20%左右；铁矿资源量居全国第二；铁矿矿床数量众多且种类丰富多样，赣东北地区位于我国北部与西南方向，属于亚热带季风气候带之一。通过对成矿规律的研究，可以为找矿工作提供重要依据。赣东北地区属于我国中部的南部，分布着大量铝土矿床，该区域矿产资源丰富、种类多。全区金属矿石主要有黄铁矿、铁锰石生磁铁矿等。有色金属是其中最重要的一种，碳酸盐岩石也占到了少数比重。该区以白云岩型钨钼铅锌铜金粉砂岩为主体，呈条带状或长形露天开采，形成大面积的黑云母矿床和辉绿泥页岩气溶蚀斑块。

1.2 岩石学

在研究中，岩石学是依据岩土体的物理性质和化学组成来解释其成因、演化过程等。研究区域地质构造背景。通过对该区域进行详细调查分析与实地勘察工作，了解本区水文地理环境条件及矿床规模大小及其矿化程度；根据不同地域所具有的特点以及地貌特征确定该矿区范围内各断裂单元类型，并结合研究成果制定适合赣东北地区目标岩性段的找位，判断对其储量和成层控型段的划分标准。

2 矿床地球化学特征

2.1 矿体结构分析

赣东北地区金矿区金铜矿化探矿的地层构造属中更新世前陆相火山岩建造，岩浆活动强烈，对岩石化学性质、物理成分和分布起控制作用。该场地断裂构造的发育主要为北东向褶皱束或逆断层及断陷挤压破碎带等，燕山晚期基底隆起与近东西向平行走向的燕山期次生分异格局在本区有明显特征，东部以拉张闪宽变化为标志，中更新世以来已形成一套规模较大。

2.2 同位素

赣东北地区金属矿床的找矿主要以同位素为主，在形态学上，我们可以将这两种方法进行结合运用。根据不同地区的沉积环境、温度等因素对成矿物质来源和分布情况进行划分。由于赣州地处华南亚热带季风湿润气候区，且该地区属于半干旱大陆性季风气候带，该地区是高温多雨区域及热温带气旋运动强烈地带，其岩石类型大多为长石、石英或者重砂；在赣东北地区，根据研究场地不同的找矿方向和矿体形态，将成矿物质来源划分，可分为：①地层中铝、铁等金属元素含量较高的地区；②岩浆岩对岩石化学性质影响较大的地区；③以花岗岩为主要特征的矿石有很多的地区；④在同一块地中含有大量夹杂物或含金量低且不集中于该块地，如镁及锌盐类找矿剂和磷酸盐类找矿剂（主要是赤铁矿）。成矿物质来源于不同地区，同种同源矿物间存在差异性，成矿条件不同，如矿石粒度、含矿物含量等，找矿时间的长短也不同。

2.3 物质组成

（1）岩浆岩：区内主要为变质闪锌矿床，呈弱酸性侵入体，以三棱柱状和长角麻沟为主。岩石有少量的结晶，但不完整，主要是含矿热液。

（2）辉绿泥石化：本区的石英脉原矿物来源主要是围压活动在花岗岩中。由于岩石风化破碎带及后期热液浸出作用形成了大量蚀变产物如白云石等；同时也有少量的岩浆入侵岩体形成于变质砂岩间质阶段，其中尤属前陆边缘火山喷发所引起强烈侵蚀，从而导致成矿难易程度不一致，形成了多种性质不同的成矿脉。在热液运移过程中，岩浆侵入作用会发生一系列化学反应，生成大量石英、绿泥石等矿物；同时也伴随着镜下形态结构和成分上所体现出某些化学键或矿物组分，如蓝藻土碱类及黄铁矿粉的溶解度与含量以及蚀变产物对岩石造成破坏程度，来决定其能否形成矿产资源。

（3）矿体组成：矿化体的岩石是由角质带和绿泥石化组成。其中，绿泥石化又分为黄铁矿紫铜矿型及红褐色绢云母矿物与白云石型花岗含锌矿石；黑铁矿分褐铁白云石形迹样似镜状金铅硅酸盐矿物、方解磷硅酸岩及辉钼锑矿等，它们主要形成在石英脉附近的表生细晶质中。

（4）围岩层材：石英、长石等矿物组成。其中石英和长石为区内常见的围岩，而短石块、方解线片也可作为本区重要金属矿石成矿物质来源之一。经分析发现该地区存在大量花岗岩类岩石及少量白云母状灰白色角质块，这些岩石均具良好的化学稳定性与物理力学性能。

3 成矿规律与构造

3.1 成岩作用

在深部成岩过程中，由于构造运动和新的裂隙发育，形成了一系列不同程度的新生石英砂岩、长石粉晶质板岩石以及变质作用强烈带。这些物质主要是由黄泥期晚期以来生红奥陶纪下陆相白云母化产物（MO）矿体及钙镁矿等所组成。赣东北地区金属矿床主要有石英片、白云石和黑云母三部分组成，它们之间的相互作用使整个地区产生了强烈的成岩作用。其中，辉红色是由石英中所含碳酸盐与水相溶形成。当磁化率大于0.06时称为“白云质”，在不同深度下呈脉状分布且以柱状为主。当磁化率小于0.14时则为“热液流变”现象。

3.2 岩浆起源

赣东北地区矿区主要有燕山早期花岗岩、花岗质板岩和早热液石炭灰岩等。燕山初期花岗岩位于晚三叠前地层上的石英千枚状晶体细晶集合体，呈条带状分布，岩石矿物成分以绢云母为主；岩浆活动活跃于北东向构造应力场作用下形成了一系列由火山期侵入体构成的混合型硅化层、镜质坚硬带及角闪片麻岩和白刺亚粒二长石。晚三叠前地层为中酸性侵入体，呈条带状分布，厚度约1m，岩性复杂。

3.3 断层

赣东北地区金属矿区内断裂构造发育，主要为北东向的断层和燕山期的断层，其中北西方向、燕山早期及近东西向地区为中厚层状花岗岩。赣州北部铜多金属体是在新太古世晚期花岗岩前陆块之间存在，因此该部位有较高厚度且稳定较好。但由于位于华南和华蒙三方接触带内，受构造应力控制，其形态与性质均受到影响；同时也因为赣东北地区的深部发育良好，在找矿过程中，通过对不同地区的成矿物质来源、特征以及成因分析，总结归纳出该区域金属矿产资源特点及找矿方向。赣东北地区金属矿床主要为石英、长石等结构，构造简单，但地质特征明显，整体发育。断裂在断层的部位和裂隙中都有分布。其中北东向断层最为严重。另外还有岩浆侵入的现象发生，通过研究区域内岩性与成因有关系来分析其性质及演化过程及其对地壳运动的影响；同时也可将岩石化学成分、矿物含量等作为评价构造活动程度以及成矿作用好坏重要依据，同时还可作为找矿的重要参考依据。

3.4 矿床作用与运移机制

（1）矿床作用：矿体上部为深破碎花岗岩，岩石结构十分复杂，有大量的硅化、金红石和石英脉分布。因此成矿物质来源较多。根据岩心观测资料及相关文献分析可知：在成矿区内地形呈“U”型或似圆形构造面，而当矿石中含碳酸盐矿物含量较大时（如铝镁矿、铜钙矿等），则为铁绿状或粉砂状的硅化岩石和石英脉分布较为集中，其蚀变形态和围岩性质都发生变化。由于成矿条件不同，所以在找矿过程中，要根据实际情况来进行选择。通过矿柱的浮石，使其形成一个连续体，然后将矿石运移并在一定时间内聚集成煤带。当岩石破碎、矿石含量高的时候，会导致其表面岩石发生形变，形成角质面。此时在角质化面上产生一个新的裂隙。由于原矿区地层较薄或断裂构造发育，所以在变质作用和矿物成分上都可以表现为新界面形态与周围岩层有了差异；同时也存在于成矿空间内不同位置之间。当围岩破坏后，由于矿层的不同，其蚀变形态也有很大区别，这种现象称为围岩蚀变。围岩是由角质化或石英脉，而硅化、磷化物及少量元素组成的。铝镁石矿物共生矿物和铁锰氧化物形成的有机复合体称为金属硫酸盐体系统。对于成热液系统来说，在温度上升到一定值时就会产生热量并转化为热能，当达到饱和点后则变成了固态产物。

（2）运移机制：当矿产资源被开采后就会产生大量废弃物。这些废物主要是由于采空区和地面运输所造成。所以对矿区进行合理规划及建设地下储集空间是重要工作之一，同时也要做好矿柱的回采工作，使其能够最大限度地发挥出煤炭的价值，减少矿山生产成本，对矿柱的保护与修复工作也是重要保障工作。通过分析研究，目前赣东北地区金奥陶系、三棱岩组和二叠系中下部变质型铁矿床在找过程中均存在一定程度上的欠开采现象。

3.5 成矿过程

根据上述钻探和矿井资料，通过对区域地质、水文条件的综合分析，确定了该区域为成矿区。该地区属于华北金空间构造体系中元古代陆相生界。由于赣东北地区属华南准地台与加里东运动后形成的海西盆地相对隔断地带；在晚泥盆世后期受燕山作用强烈控制下逐渐走向南倾挤压而走向北倾，因此赣东北地区具有独特的成矿地质条件和复杂因素；在成矿机制上，赣东北地区属于华北陆块基底构造沉降区；由于地质条件复杂、规模小且稳定等特点，因此具有独特的优势和良好的潜在应用潜力。

4 矿床地质特征与找矿潜力

4.1 找矿方法

在找矿中，以白云母花岗岩为最主要特征。白云岩、云英灰岩和辉绿帘布是赣东北地区金属矿石资源比较集中的岩石类型。其中辉蓝混凝黄为主要成矿物质来源；云贵发灰黑绢变软化型石英也有重要发现意义。白云岩、云英灰质石英在找矿中也有应用，但其成矿条件比较复杂，对镜下的视场控制较好，由于其构造特征与磁铁矿相近，不能作为主要成分之一。通过分析研究发现：辉蓝混凝黑绢红类矿物在不同断裂带和含脉石中分布不均；白云岩、云英灰质石英及辉绿帘布是赣东北地区金铜矿脉赋存条件的重要标志。

找矿的目的是寻找矿床深部构造和主要控制因素，通过对成矿区进行综合研究，确定其类型及规模。根据地质资料和地层特征以及矿石矿物组成条件、矿石性质及其组合关系等来决定是否采掘。

（1）选线原则：选择地段合适位置布设与工作面有关的主次干路；考虑到该地区岩浆岩稳定程度高且分布不均一，但贫矿体亦存在于赣东北地区内，所以应根据选线的各项因素进行设计及确定找矿方法。

（2）找矿方法选择：根据矿区地质条件和成矿物质组成，确定主要的找矿层位，并对其进行分析，通过室内试验测定该金属元素在不同地区之间的迁移转化。

（3）寻找与目标区控制点接触带及围岩相关系的地层。确定控煤、硅质矿石等蚀变类型和性质；分析矿石矿物成分及含量；研究目的是了解控制性状构造特征及其变化规律以及成矿物质组成情况和分布特点，为找矿提供依据。

4.2 地层

赣东北地区属中温带大陆性季风气候，以东北山、老屋山地和丘陵为主，全区出露面积约为160平方公里左右，总厚度2.75m。属于华南陆过渡带的北部湾沉积构造单元，红层南缘隔海平原区北东向断陷盆地边缘地带；位于江西省东北部的赣州，位于我国中部偏南转向东南方向剖面，赣东北地区段内断裂带上。在上述区域地质特征中，赣东北地区位于中国的中南部，属于我国华东地区，也是华南和华北重要区域。由于赣州经过了长时间的发展和改造工作后其地形地貌已经发生了较大变化。在这过程中发现大量与矿区相适应、具有独特优势的矿床分布。

赣东北地区金矿区位于黄土高原东南方向，属中温带大陆性季风气候，年降雨量较少，地形较为复杂。总的来说本区处于亚热带季风湿润气候区。主要产状于北东向、东西向两组山脉之间及南西—南北向两部分地温差较大区域；北部受燕山褶皱带和喜马拉雅山系构造体系以及第三四级大地震活动影响而形成弧形地貌。从地质特征来看该区位于华北地台与赣东北地区金矿区相交会部位，具有典型的大陆性断裂特征。

根据钻探资料，该矿区主要为第四系松散变质岩组，构造较复杂。该区位于赣东北地区东部的中生代陆相火山碎屑岩石区和燕山期下扬子江地区。区内发育有石英片、长石多金属（包括黏土）等一系列特征矿床；本区在上覆幔力扭性断裂活动期间形成了岩浆侵入分布带，太古宙—古近纪地层主要为前元古代晚期及晚二叠世，北东向构造以侏罗纪一早三迭为主体，北西向构造以侏罗纪一早二叠世为主体。在该矿区的区域内，存在着不同程度和规模的找矿潜力。

4.3 找矿潜力

赣东北地区的矿区位于赣州中部，是中国重要的金属矿床区。该地区为江西省第二大城市，拥有丰富矿产资源。据不完全统计，目前在我国已探明有10多种有色金属品种和8种稀有铜、16种锌盐共存于江西境内；其中以金宝石为例的是我国最主要贵重金属元素富集品位最高（约占全国总含汞量15%）的黄金白银品种之一。该地区是江西省最大的红日锰铁矿石生产基地，也是国家第二批资源枯竭城市。赣东北地区金属矿床规模不断扩大，主要表现在三个方面：一是在空间分布上呈现出多中心、错位的格局，二是呈“S”型，三是资源潜力巨大。赣州地区已发现大量铁水空谷。据不完全统计截至2012年9月以来江西省内的铜金矿总共有4个；其中位于江西北部边缘地带和南部山区及东南部斜坡区分别占总数86%左右，位于赣东北地区金、银金矿总共有8个；而在北部山区和南部丘陵地带，分别占总数的20%左右。

赣东北地区金属矿床类型多样，主要表现为高岭岩型、中粒二长花岗岩和石膏绢云母。从矿区来看，区内的金铜矿资源分布较为分散。由于在本区域内矿产空间位置较低而受自然条件影响较大，且有着地质构造发育复杂多变等特点，导致了该区多属于小型铁矿体或小金矿体。但随着近年来对赣东北地区金属矿床勘探深度不断加深以及开发力度加大，其深部找矿潜力也越来越大。从成矿规律来看，赣东北地区金铜矿资源主要以含银金矿为主，且其深部分布比较广泛，在近几年的探查工作中发现了少量有小规模开采的矿石。随着近年来对金矿区矿产勘查深度不断加深，以及开发力度加大等因素，导致零星寻找出较多小找矿点，通过分析可知该区金属成矿规律并没有完全得到解决。

5 结束语

赣东北地区是全国重点控矿勘查区域之一，位于江西省北部，处于我国东西部过渡带，被称为“黄金宝库”。赣州、三安市作为江西工业大城市的中心城市和中部地区重要金属矿床集聚区。本文通过找金矿地质特征进行综述分析得出了以下结论，赣东北地区在中国东部南部，位于赣中盆地北部，以铁硒矿、锌矿为主体地层，形成了找金矿地质特征，在三安市和赣州内找到的锰资源主要集中于金黄石英岩型钨长石及辉绿片岩石。其中赣东北地区从南部开始寻找铅锌银矿石进行地质研究时就发现其具有较好的成矿物质来源。