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摘要 ：本文研究的是江西上饶武夷山脉的铜山铜矿。燕山 期，矿区岩浆活动发育， 矿区形成石英斑岩闪长岩侵入体和矽卡 岩，铜矿床形成于岩体与地层接触带。推覆褶皱和滑动面是控制 岩体和控矿构造的重要因素。成矿作用主要发生在华南中生代 燕山期。170-180ma 为华南局部伸展环境， 约 170ma 为推覆构造 和接触带交代作用引起的石英斑岩、花岗闪长岩沿灰岩侵入， 侵 入体为矿化提供了物质来源。
关键词 ：矿床地质特征,岩石地球化学,成因探讨
随着国民经济的发展，中国对铜的需求也在不断增加。铜已 成为仅次于石油的第二大战略原材料。基于国内铜资源的相对 短缺， 铜原料的供应极大地制约了铜工业的发展， 但目前只能依 靠进口来满足需求。我国铜矿床类型繁多， 斑岩型铜矿床占总资 源储量的 44.4%，是我国最重要的铜矿床类型。由于良好的地理 结构和丰富的矿产资源， 江西是中国重要的铜生产基地之一。大 量地质专家和矿山研究人员在该地区进行了实地调查。目前， 大 量研究表明，江西铜矿的沉积岩在我国铜矿床中占有很大的比 重。随着对该区矿床的进一步研究，特别是成矿年代学分析，发 现了以往研究成果中存在的问题。因此， 根据江西铜矿的最新勘 探资料和地形变化，对江西铜矿地质特征及未来发展前景做出 深入探寻。
1 区域地层
根据江西地层的岩性、时代、构造变形、成岩环境和演化历 史，可分为中元古界、新元古界和下古生界。上古生界、中新生 代地层， 中元古代立岩组仅存在于翁家岭和广丰， 主要由灰褐色 云母石英片岩组成，新元古界包括青白口、南华青白口组、周滩 组和震旦系，分布于永济、慈竹、横板桥等铜矿区。万源组主要 由粗粒岩、层状粒状岩、层状颗粒岩和层状粒状岩组成。铁沙街 组主要由绢云母、千枚岩和片麻岩组成。桃园组分布于广丰地 区，包括流纹岩、火山角砾岩和凝灰岩。上红山组为一套绿片岩 相，分布于上饶地区震旦系下统朝阳组，为灰青色钙质粉砂岩， 主要发育于震旦系灯影组。
下古生界仅在寒武系官坑组、下石炭统绢云母和其他岩石 之外发现， 上古生界岩石为新生硅质片岩和云英岩片岩。上石炭 统包括石炭系和二叠系。上石炭统分布于永平、叶家湾、茅排， 奥塘底组下部为复合砂岩， 中部为碳酸盐岩， 上部为砂岩、灰岩、 灰岩和船山组。地层多，岩性复杂。早二叠世出露地层主要分布 在潜山县南部。栖霞组为一套浅海碳酸盐岩沉积， 车头组为滨海沉积环境。
中生代由三叠纪、侏罗纪和白垩纪组成。三叠系由下铁石口 组、杨家组和中山子家冲组组成。中、下部层序大部分位于潜山 县东南部和陈房组北部。在铁石口组沉积的泥砂碳酸盐岩中， 从 杨家组沉积了一套紫红色和褐灰色砂岩泥岩地层。上子家冲组 为含煤地层，下侏罗统为含煤层。下水北组为中张坪组。下水北 组主要由含砾石的砂岩组成。漳平组主要由含砾砂岩和凝灰质 泥岩组成。下白垩统可划分为 ：武夷群、霍巴山群和上桂峰群为 武夷群的陆相火山岩群。霍巴山群分为石狮组和冷水坞组， 仅位 于关巴县北部朱家村地区。桂峰群主要分布在潜山县境内， 是一 组红色碎屑岩矿床。
2 区域构造
2.1 区域构造格局
地壳表面构造样式 ：盖层主要由不同构造走向的构造断层 组成。通常，这些断层仅到达盖层，不切割基底，通常在燕山 - 喜山期形成。该区基底包括晋宁前结晶基底和加里东前变质褶 皱基底。岩石圈构造格架 ：岩石圈构造格架由莫霍面附近的构 造和岩石圈软组织附近的构造组成。
2.2 逆冲推覆构造及褶皱构造
铜矿区域逆冲推覆构造广泛发育，具有以下特点 ：一是逆 冲推推覆构造发育历史悠久， 印支末期至燕山期。二是逆冲推覆 构造具有良好的区域分带性， 可分为根带。三是逆冲推推覆构造 和滑动推覆构造规模较大， 地壳缩短。四是主应力推覆构造由东 南向西北发展，晋宁加里东构造层褶皱和华力西 - 印支构造层盖 层褶皱距离约 50km，基底为大型复杂逆冲褶皱，具有韧性剪切 和脆性特征，后者为短轴、宽缓和宽背斜。它主要是由古生界地 层组成的复合背斜构造。由于岩心向上侵入和晚期断裂的破坏， 其原貌很难恢复。志留系风头组和高家边组地层在NNE 向(约 25°) 形成不对称背斜。中轴线一般在罗家岗、铜泉山、沙塘庚 一带。近轴部岩层陡峭，轴线向东南倾斜。西北翼地层陡峭，总 体倾角在 600°以上，甚至部分为直立或倒置 ;东南翼稍缓，但 变化幅度仍然较大，多在 500°以上。近轴向岩层陡峭，表现出 强烈的挤压特征，大部分为岩体侵位。由于侏罗系地层上覆沉 积、断裂破坏和岩体侵入，背斜不完整，总体上呈现中间略窄、 两头开阔的总体特征。矿区围岩蚀变广泛发育，成因复杂，具有 一定的分带性。无论是砂页岩还是侵入岩，都有不同程度的蚀 变，蚀变强度与岩性、构造密切相关。总体上，含矿石英闪长斑岩的蚀变作用强于岩体其他部位 ;蚀变作用在断裂带及附近较 强，远离断裂带较弱 ;岩体中心蚀变较强，边缘较弱。蚀变强度 与矿化强度有一定的相关性。蚀变发育强烈的地段， 常有多种蚀 变叠加， 矿化强烈。
3 区域岩浆岩
3.1 火山岩—次火山岩
北武夷北部地区的火山岩可分为晋宁和四堡两个火山构造 期。四堡 - 晋宁(中元古代 - 新元古代) 火山岩主要产于中国南方 蓟县的天里组、青白口组、周滩组、铁沙街组、桃园组和红山组， 发育了一套典型的硅质岩和石英角斑岩。晋宁早期的白口组和 铁沙街组为周滩组的岩石，益阳晚期的晋宁组的铁沙界组为钙、 硅、碳和菱铜矿床，桃园组和红山组为主要火山岩。华南晚断裂 红山组的形成、演化和火山物质是新余型铁矿的主要铁源。
3.2 侵入岩
北武夷地区出露最多的是燕山早期侵入岩，其次为加里东 期、印支期、燕山晚期侵入岩，本区加里东期侵入岩分为中、晚 两期。中期代表性侵入体有慈竹、饶家岭等片麻状中细粒黑云斜 长花岗岩岩株。晚期代表性岩体有金山银盘、王家洲等二云二长 花岗岩株。印支期岩浆岩可划分三次侵入， 且在岩性特征上具有 由中酸性向酸偏碱性的演化特征。
燕山期可分为早期和晚期。燕山早期岩浆岩的形成分为三 个阶段。一个是南部粗粒角闪岩二长花岗岩亚种，二长花岗岩 系为刁桥杂岩。以基岩为代表的第二阶段侵入、晚期侵入、高 pH 花岗岩或二长花岗岩岩浆侵入部分称为葛仙山复合花岗岩基 岩。下湖杂岩主要分布在赵家坞地区，形成杂岩。下湖杂岩主要 分布在陈坊乡地区，岩石主要由闪长岩、闪长岩和辉绿岩组成。 赵家坞杂岩主要由辉绿岩和辉绿岩组成，第一阶段为孔隙结构， 第二阶段为花岗斑岩。
4 区域成矿规律
4.1 矿化成因类型
武夷北部地区资源丰富。已探明非金属矿产 30 多种，已建 成生产区200 多个。特别是铜、铅、锌等矿产资源在我国占很大 比重，中生代陆内造山地质环境、燕山期岩浆重熔、次火山斑岩 和花岗斑岩是直接控制矿床形成的主要因素，一个矿床中由多 种矿床类型组合或叠加而成。
4.2 矿床时空分布规律
矿区铜多金属成矿可分为新元古代、晚古生代、石炭纪、中 三叠世、中侏罗世、早白垩世和第四纪五个阶段。武夷山成矿带 由武夷山隆起和相邻构造成矿单元组成。根据本区矿产密度、 矿点分布和矿化点统计， 主要表现为 ：(成矿带) 和局部分布(矿 集区)，尤其是铜矿床。铜矿床分布规律虽然属于多金属构造单 元区，但除晚古生代基底地层区、盆地分布区和西北铜成矿带 明显分布外，铜矿床也有自己的特点。主要的铜多金属成矿带为镍 - 鹰潭带、绍兴带和江山带， 新上饶泥盆系为遂昌 - 蒲城带。 同时，所有重要的构造岩浆区和成矿单元都有强烈的大规模地 球化学异常，形成了本区的铜多金属成矿带。铜多金属矿产资 源分布的另一个重要特征是明显的铜富集区，这是铜矿资源找 矿的重要方向之一。遂昌、龙泉和蒲城铜富集区(闽南裂谷和蒲 城 - 宁德断裂带) 以及上饶、潜山和益阳铜富集区，武夷山隆起 北段)。
5 矿区地层
矿区出露地层主要为下三叠统大冶组上、下三叠系及第四 系覆盖层。大冶组下部岩性主要为中灰色厚层泥岩、灰岩和页 岩，包括灰岩和泥岩，大冶组上部为红褐色砂岩，下部为硅质条 带，形成一套完整的古生物化石。含铁砂岩、粉砂岩较厚，厚度 600 ~ 1000.矿区地层较均匀，多为东北向，向东南倾斜，倾角 20°~ 55°，第四系主要为上新世残坡沉积。在勘探领域，可以 看到一些下三叠统大冶组(T1D) 下部为一薄层煤泥岩，风化程 度高，矿物颗粒细，以粘土为主 ;下三叠统大冶组(T1D) 下部 为一薄层煤泥岩。石灰岩稳定，每层厚度约 0.3m ~ 0.7m，方解 石脉发育， 岩层轻微弯曲但未折叠， 产状 165°∠ 20°。
6 矿区构造
矿区为背斜、轴向东北和东南方向的复合褶皱，伴有一系列 东南向断层， 这些断层广泛分布， 并在断层小断层两侧形成平行 瓦片 ：在地质调查中，东北、东、西断层是成矿构造形成的主要 断层， 而西北向断裂是成矿后期形成的小规模断裂。铜山矿区东 北方向为背斜方向。大冶组上部为竖井岩层， 大冶组下部为双翼 褶皱， 褶皱向大川坑地区的西南轴延伸数公里。推覆构造影响矿 区与岩体侵入的叠加关系。推覆构造发育于元古代外变质岩系 之下。推覆体位于该地区早侏罗世中生代岩系之上。为浅层小 型推覆体。武义地区北部发育中生代逆冲推覆构造。铜山逆冲 推覆构造北东向 50°，由晚石炭世叶家湾组灰岩和石英砂岩组 成，二叠系武林山组、乐平组粉砂岩、大冶组早三叠世泥质粉砂 岩、页岩夹薄层灰岩，场地岩系为早侏罗世林山组石英岩。矿区 与构造变形有关的推覆岩层包括二叠系地层、复盖三叠系地层、 倒伏甚至平伏褶皱、岩石表面发育的B 型线和一系列褶皱。背斜 和向斜形成多个向斜，褶皱的轴面倾角为 35°~ 55°，褶皱的 东南方向和反向与推覆方向一致，并伴有不同类型的逆冲断层 和滑动构造。
7 矿区岩浆岩
7.1 岩石学特征
石榴石矽卡岩 ：石榴石结构为粒状和块状，大部分矿物为 石榴石。根据性质的不同，可分为石榴石和铁石榴石。石榴石 为铝石榴石，晶体呈六角形，但在绿泥石充填机制下，许多晶 体不完整且可见，单颗粒紧密排列成带状非均匀结构，粒径在0.1mm ~ 0.3mm 之间。次生矿物为阳起石和透辉石，沿间隙呈 脉状分布，在玛瑙交代作用中，角砾岩的形成明显晚于角砾岩 ： 矽卡岩接触紧密，平面明显靠近矿区围岩，孔内可见白色、浅绿 色和黑色。石灰石的成因可能与原岩不同，晶体结构精细，硬度 高，强度高。变质后的重结晶由长石、角闪石、绿泥石、石英和 透辉石组成，粒径较小。结果表明，黑色角质岩中的矿物含量高 于上部角质岩。
7.2 铜矿化体特征
上个世纪，在铜山矿区进行了地质调查，确定了矽卡岩型 铜硫矿床。铜矿床位于铜山川坑南翼石灰岩 - 石英斑岩边缘附 近的矽卡岩中。中倾斜带控制矿体长 650m， 厚 1.45m ~ 4.24m， 厚 4.51m，东 南 倾 斜 155 °，倾 斜 54 °，铜 矿 品 位 一 般 为 0.61% ~ 0.9%， 最高为 2.79%， 平均为 0.89% ;东部的铜矿化较 好。地球表面 13 个岩石样品的平均铜含量为 1233ppm。发现 5 个 工业矿体，厚度大于 60m， 单层厚度 12.9m， 铜品位 0.57%。全区 共有 7 个矿体，多为单线单孔、M1矿体，分布于中部大矿区。而 m2 ~ m7 等 6 个小矿体未得到很好的控制，需要加强矿山勘探 和评价。M1矿体位于4 ~ 11 条线之间。
矿体顶部(块体) 走向长度约 250m，高度 +210m，倾角 +258m， 跨度 20m ~ 35m。矿体呈层状， 向东南倾斜 155°， 倾 角 55 ° 左 右， 矿体 高度 为 -20m+93m， 控 制在 380m 左 右， 水 平厚度为 0.54m ~ 7.51m， 平均厚度约为 4.45m， 品位一般为 0.52% ~ 0.78%， 最高为 2.07%， 平均为 0.70%。最后， 根据储量 计算标准，计算结果表明，该矿 C2 铜金属储量为 8423t，地质储 量为 562.5t。然而，该矿的早期地质工作称为详细调查。调查显 示，控制水平较低，相当于当前的调查水平。只有 450m 深的钻 孔，储量要求满足 0.3% 的截止品位和 0.5% 的最低工业品位的标 准组合。随着勘探工作的深入，发现了许多新矿体，如果对现有 数据进行深入分析， 资源将增加一倍以上。
7.3 铜山金矿化体特征
铜山矽卡岩金矿床是一个隐伏金矿床，产于大冶组下部石 榴石 - 矽卡石接触带中。矿体高度在 -30m ~ 15m 之间，北、南、 东南和北倾角为 25°。走向 150m，延伸深度 80m，平均视厚度 2.23m， 平均品位 10.39g/t， 最大品位 67.5g/t。预计黄金储量为 0.28 吨。通过对采空区样品的分析，发现采空区样本中含有金 和银。
7.4 构造特征
断裂 ：由于泥岩变质成角砾岩，脆性大大增加。在构造应力 作用下，极易发生脆性断裂，形成各种类型的断裂。矿区剪切节 理发育多阶段，相互转换，但与矿化关系不明显。裂缝的发生是 不同的。在各个方向都有大量的裂缝， 并且有许多高角度剪切裂 缝，特别是裂缝，其倾角与整个平面相同，在 60°~ 90°时，与 平面以一定角度相切。
7.5 矿石结构构造和矿物学特征
铜矿床中的铜结构为 ：块状结构，黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿 和磁黄铁矿为致密或块状结构，且黄铜矿、磁铁矿、闪锌石和方 铅矿分布于煤矸石中，呈薄层或致密状。黄铜矿、黄铁矿、黄铁 矿和黄铁矿沿方向分布，或与石榴石、辉石、脉石等矿物交替形 成韵律。矿脉结构为黄铜矿、黄铜矿、铜等矿物，且静脉裂缝的 长度等于脉裂隙长度， 脉裂隙的长度与脉裂隙长度相同。
矿床的矿石结构为 ：半自形 - 其他类型的颗粒结构，黄铁矿 为半自形 – 其他类型的晶粒结构。颗粒越大，其他矿物之间就 会出现裂缝。交代蚀变结构、硫化锌交代蚀变型黄铁矿、黄铜矿 交代蚀蚀变型黄铁矿、黄铁矿交代蚀变性黄铁矿、闪锌矿残余黄 铜矿、黄铁矿残余黄铜矿和方铅矿交代填充沿黄铁矿边缘的裂 缝扩展，黄铁矿颗粒完全交代，方铅矿呈黄铁矿晶体形式，其形 成较早。黄铜矿以乳状液滴形式分布在黄铁矿中， 闪锌矿和方铅 矿呈片状分布，闪锌石和方铅石呈片状分布。破碎结构，黄铁矿 颗粒在外力作用下破碎， 晚期交代结构边缘反应， 方铅矿沿黄铜 矿边缘交代，交代残余结构，闪锌矿，交代熔融黄铁矿，磁黄铁 矿，使其成为半岛形状。
8 未来找矿前景
出露地层主要为中新元古代及早古生代地层为主，所以，此 区域内岩石特征和形态的变化更加强烈，构造作用及变质作用 优势也得到了充分发挥。矿区在新元古代发展基础上， 矿区受到 许多不同构造运动的影响，例如喜马拉雅山等。此外，还能够得 出该地区火山岩运动的结构也是高强度，为矿区开采提供了一 定便利条件。因此，通过以上分析，上述因素将在与裂谷地区及 其周边地区接触的区域受到影响， 且具有独特的自然条件， 也能 够体现出该地区矿产资源丰富。通过对矿区内常规开采构造及 成矿规律进行深入探寻，矿区内矿场形成及断裂带构造有着紧 密关联。同时，在东北部和西南部，主要断裂带为控矿结构。在 大量铜资源所在区域，还存在着大量硅物质元素及黄铁矿化腐 变构造。当矿区内发现大量铜矿体时， 这表明该区域内在勘测过 程中出现异常情况是由于资源赋存所导致， 因此， 未来在铜矿区 矿产资源勘探和开发中，应该要结合不同类型的地球物理测量 方法， 为矿区勘探提供便利条件。
9 结语
通过对江西铜矿区地质构造特征做出深入探寻与分析，对 矿区域及矿产资源赋存区域加以重视，在对江西铜矿区域进行 勘探时， 可使用科学有效应对方法， 对矿床当中的矿产资源赋存 做出合理预判， 对勘矿来讲具有绝对优势。随着物探技术不断优 化与完善， 加之江西铜矿区勘查工作不断深入， 为实现更加可观 的找矿前景提供了有效便利。
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