江西省会昌县红山铜矿成矿机制与找矿技术路线探讨
时间：2023-01-24 22:20:02 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
喻泽琼
（江西省地质局第七地质大队, 江西赣州 361000）
江西省会昌县红山铜矿区位于武夷山成矿带西坡南段。武夷山成矿带位于赣闽两省交界处, 走向北北东—近南北向, 以主山脉为天然分界线分为东西坡, 东坡自北往南有行洛坑大型钨矿、紫金山大型铜金矿等, 西坡则自北往南有冷水坑大型银铅锌矿、岩背大型锡矿、玉水中型富铜矿等, 显示了该区优越的成矿地质条件及良好的找矿前景。红山铜矿区最早于20世纪60年代初发现, 20世纪90年代地质普查大体确定了三个铜矿化区段, 初步探明了两个可供工业开采铜矿体。21世纪初, 开始对两个初步探明的矿体进行开发。矿山建设期间在对两个矿体进行基建探矿的同时, 也进行了外围地质找矿工作, 但没有取得突破性进展。
本人早期参加了该矿区的铜矿普查工作, 后在矿山建设生产期间负责地质矿产工作。本文为本人在总结前人地质工作成果的基础上, 结合矿山探矿工作中发现的一些地质现象, 提出新的思路, 供在今后的探矿工作中进行探索验证, 企望能对该矿区的找矿突破起到一点作用。
武夷山西坡南段江西研究区地层发育不全, 侏罗纪上统是本区金属矿产主要含矿或赋矿地层, 其次是中、下元古界变质岩。区域内主要地层含矿性特征：
（1）各时代地层中Cu富集程度除早—中元古界较高外, 其余地层Cu处于分散状态。
（2）《中国东部地壳与岩石的地球化学组成》（鄢明才、迟清华, 1997）, 江西南部地区的Cu、Mo、Ag、Bi等的丰度高于华南褶皱系, 特别是Cu显著地高出2倍以上。
红山矿区内出露地层主要为中元古界变质岩及白垩系碎屑岩和零星散布的第四系, 矿化主要赋存于中元古界变质岩系。
矿区内构造主要为断裂构造、火山—次火山（隐爆）构造及龙井坳环形构造（图1）。
断裂构造主要发育有北东—北北东向、北西—北北西向、北东东—近东西向和近南北向四组, 其中北东—北北东向断裂构造是矿区主导构造, 其与北西向断裂复合控制了隐爆角砾岩及岩浆岩的空间展布。断裂构造与区内典型发育的隐蔽爆破构造与铜矿化关系密切。
矿区岩浆活动频繁, 活动时代主要为晚白垩世, 主要表现为重熔型花岗岩成因的浅成—超浅成侵入的酸性—中酸性侵入体及部分基性岩脉。岩浆岩具多次侵入并具多次隐爆的特点, 形成具多次隐爆特征的红山主角砾岩筒, 同时在区内亦形成多处规模较小的隐爆角砾岩（筒）。
从区内岩浆岩微量元素含量来分析, 与成矿关系最密切的是晚白垩世形成的岩体, 特别是稍早的花岗闪长斑岩, 铜矿化花岗闪长斑岩侵入于隐爆角砾岩中。
红山矿区铜矿化十分普遍, 主要赋存在隐爆角砾岩及其内外接触带, 且在深部发现斑岩型铜矿化（体）。现有探矿成果矿区矿（化）带主要划分为三个区段：劲松岭区段、苎坑区段、岽子脑区段。
劲松岭区段矿体为隐爆角砾岩筒内的花岗斑岩型。矿体与围岩岩性一致, 均为花岗斑岩, 矿化表现为渐变关系, 只是按采样化验的铜品位高低人为划分为矿与围岩, 表明矿体是花岗斑岩在形成过程中因矿质分异富集而成。
苎坑区段在TC101中可见矿化带为断裂破碎带, 带内铜品位0.128%～0.261%, 槽探控制近80m均为似面型矿化。
岽子脑区段发育一组北东向的矿化带, 在地表表现为宽1～10m的构造角砾岩带, 北东侧表现为韧性剪切带；
中部一线则主要为一系列呈北东向展布的小角砾岩筒, 岩筒之内外接触带发育铜矿体, 其在浅部与F2交汇处发育富铜矿体。
根据前人工作研究成果, 红山铜矿是与浅成、超浅成次火山岩—花岗斑岩和花岗闪长斑岩等关系密切的岩浆期后高—中温含矿热液交代充填形成的, 矿床的形成和分布与岩浆岩、构造和围岩等成矿条件有关, 并受其控制。
矿区岩浆活动频繁, 与成矿关系较为密切的是花岗斑岩、花岗闪长斑岩。
劲松岭区段V1-V8号矿体均赋存在角砾岩体内, 苎坑区段的V1-V5号矿体位于角砾岩筒的内外接触带中, 隐爆角砾岩筒的前锋带及其内外接触带为成矿有利部位。
区内构造活动强烈, 形成的一系列规模不等, 方向各异的断裂破碎带, 对本区的控矿、导矿、储矿起控制作用。
矿区内分布于已知含铜矿（化）体的隐爆角砾岩和断裂破碎带的围岩主要为中元古界变粒岩、片麻岩, 地层含铜丰度值（73×10-6）高于地壳平均值（55×10-6）, 矿区内地层具备为成矿提供较丰富的成矿物质的条件。
6.1 矿床成因
根据上述对红山铜矿床地质特征及控矿因素的概略分析可知, 红山矿区有一至多个隐蔽爆破中心, 且受多种控矿因素的影响, 因而成矿也是多期次的。矿区矿化与岩浆活动（及隐蔽爆破构造）有关, 且成矿物质来源以岩浆源为主。
6.2 成矿模式
红山铜矿区自发现以来, 先后有大量地质工作者对矿区进行过多方位的研究工作, 陆续提出并逐步完善了一个较为大家接受的成矿模式, 《赣南红山—锡坑迳地区铜锡矿地质及预测》（周济元等著）对此模式进行了总结, 编制了成矿模式示意图（图2）。
图2 红山铜矿成矿模式示意图
该成矿模式从宏观上对红山铜矿区及其外围的地质演化及成矿机制进行了较系统的描述, 基本上得到了大家的一致认可。
本人在红山工作的过程中, 发现有一个值得注意的现象：在岽子脑区段探矿工程PD320-1中揭露的三号矿体沿脉坑道中, 矿体附近的围岩虽然同是变粒岩, 岩性上也连续完整, 但被暴露一段时期后, 只有部分地段出现有铜蓝；
矿区二号矿体西侧山头修路所揭露地层也出现此现象, 同是变粒岩, 只有中间约1.5m宽岩性层因氧化而出现铜蓝。对此现象, 本人认为红山铜矿床的形成与区内中元古界地层相关, 而区内中元古界地层厚度较大, 新屋家变粒岩（Xgnt）剖面厚度518.32m[1997年, 1∶5万中村幅、羊角（半）幅地质图说明书, 赣南地质调查大队勘查院], 整个地层成岩过程中每一阶段成岩物质来源及成分是不均一的, 地层的每一细层成分至少在铜元素含量上存在差异。
基于此, 结合前人建立的红山铜矿成矿模式, 个人认为矿区地层岩石成份（含铜量）的差异导致形成的岩浆含（铜）矿量不同, 深部岩浆的含矿性与形成岩浆的原岩含矿性相关。含铜相对高岩层形成的岩浆在上侵过程中成矿物质分异富集, 形成成矿的基础, 隐爆后, 富水岩浆不断运移成矿物质在此基础上大量聚集成矿。如果没有这个基础, 后期的聚集充其量也只能达到矿化的程度。而含铜相对高岩层形成的岩浆的分异气水热液及后期含成矿物质岩浆气水热液沿该岩层内构造裂隙上侵时, 矿质叠加富集, 形成富矿体（岽子脑V3破碎带型富铜矿）。
由此提出狭义的红山铜矿区内直接与成矿相关的模式（图3）。
对该模式的解释：
（1）含铜相对高岩层形成的岩浆在上侵过程中分异, 铜矿质逐步富集, 在不同的部位形成不同的矿化类型, 一直留存于岩浆中的富铜成份随着岩浆冷凝成花岗斑岩而一起形成斑岩型铜矿体, 部分分异的富铜热液在侵入的角砾岩内外接触带蚀变冷凝成矿, 富铜热液沿断裂带运移时成矿则形成断裂带型铜矿体。
（2）非含铜相对高岩层形成的岩浆由于铜矿质贫乏, 在上侵后形成的花岗斑岩及后期的隐爆形成的花岗斑岩角砾隐爆角砾岩均不成为铜矿体。
（3）当含铜相对高岩层与断裂构造复合, 随后又有含铜相对高岩层形成的岩浆分异出的富铜热液沿该复合部位上侵, 铜矿质叠加富集则形成断裂带型富铜矿体。
根据此新的成矿模式可以解释红山矿区存在的两个成矿事实：
（1）矿区内发现的矿化类型有三种：①角砾岩筒内的斑岩型铜矿化；
②角砾岩筒的角砾岩内外接触带铜矿化；
③破碎带型及（或）断裂带型富铜矿体。
（2）矿区内已发现多个隐爆角砾岩筒, 且形成时代相同, 但大部分角砾岩筒内没有发现铜矿体, 甚至连铜矿化都没有, 仅发现V1、V2花岗斑岩矿体。
建立在此成矿模式基础上, 提出本区找矿技术路线如下：
（1）虽然区内岩石经历了强烈的变质和多期次的构造作用, 但仍应以细致的地表填图, 依据岩性组合、结构构造特征、构造变形样式等, 对新屋家变粒岩层位系统采样, 通过精细的化学分析和薄片鉴定, 对原岩建造进行尽可能的恢复, 划分出原岩的相对高含铜层位及其在矿区内的空间立体分布位置。
（2）采用物探方法以及结合前人工作成果, 尽可能查明矿区内隐爆角砾岩筒或隐伏斑岩体的赋存分布位置。
（3）构造是本区的主要控矿因素, 构造有利部位是矿液运移、沉淀的场所, 前人已做过大量工作, 也已建立起本矿区的基本构造格架, 应以细致的工作进行必要的修测。
（4）按前述成矿模式在深部有可能有相对高含铜层位原岩的位置寻找隐爆角砾岩筒或斑岩体, 探求斑岩岩体型铜矿体或隐爆角砾岩内外接触带铜矿体；
在相对高含铜层位与构造交汇的有利部位寻找破碎带型富铜矿。
