冯道水
龙垱沟铜矿床位于江西省瑞昌市北西310°方向直距22km处的赣鄂边界上。大地构造位置属扬子准地台（Ⅰ）、下扬子—钱塘台坳（Ⅱ）、九江台陷（Ⅲ）、九江—瑞昌凹褶断束（Ⅳ）。该区位于丰山洞铜矿与武山铜矿之间，区域岩浆活动较常见，构造系统发育，成矿地质条件较好，区域内已有丰山洞铜矿、武山铜矿、东雷湾铜矿、竹林塘金矿等系列金属矿床。本文结合前人对周边地区铜矿床研究资料，总结龙垱沟铜矿地质特征及找矿标志，对指导区域范围内寻找隐伏岩体及深部找矿工作有重要意义。
项目工作区是滨太平洋构造域、长江中下游铁铜成矿带、大冶——九江成矿亚带的主要组成部分。它位于扬子准地台中的下扬子坳陷带西段，被夹持于大别地块与江南隆起之间，矿产资源丰富。
区域地层发育较为完整。基底地层为中元古界双桥山群，盖层除早、中泥盆世、晚石炭世、晚三叠世、侏罗纪-白垩纪地层外，其它各时代地层均较发育，奥陶纪至中三叠世地层发育较全，分布较为广泛。志留系为潮坪—浅海陆棚相泥砂质碎屑岩建造；
泥盆系为上统五通组碎屑岩建造；
石炭系为中统黄龙组碳酸盐岩；
二叠系以浅海盆地相碳酸盐岩建造为主，海陆交互相含煤建造为次，由两个海进式沉积旋回组成；
三叠系以浅海盆地—潮坪相碳酸盐岩建造为主，上部为碎屑岩建造；
古近系仅在断陷盆地中呈零星分布；
第四系主要在河流、湖泊分布广泛发育。
本区处于一长期活动的地质构造部位，在地史发展过程中经历了多次构造运动，形成了一定的岩石组合及其形变特征，具有多层结构构造格局。区域内岩浆活动有晋宁、加里东、燕山和喜山四期，岩体出露面积约占区域总面积的3%，小岩体星罗棋布。区内变质作用具局部性，主要有接触变质作用形成的大理岩化、角岩化，接触交代作用形成的矽卡岩化。
2.1 地层
龙垱沟矿区地层从老到新有：志留系上统茅山组，二迭系中统茅口组、上统龙潭组和长兴组，三迭系下统青龙组、殷坑组、周冲村组及第四系。受构造和岩浆作用影响，地层产状不规则，较复杂，总体呈近东西向，局部地层发生倒转。主要地层特征如下。
2.1.1 志留系
上统茅山组：猪肝色中-薄层状含铁质细砂岩、泥质粉砂岩、海绿色长石石英砂岩等，厚度约150m ～320m。
2.1.2 二迭系
中统茅口组：
下段：为浅灰黑色、深灰色透镜状灰岩、含燧石结核灰岩，厚度在30m ～150m；
上段：深灰色厚层状燧石结核灰岩夹硅质岩、灰—深灰色厚层—块状含燧石生物碎屑灰岩、含燧石条带灰岩，厚度在270m ～410m 之间，是本区内主要矿体围岩。
上统龙潭组：炭质页岩夹煤层，厚度在0.5m ～12m 之间，局部不可见。与上覆长兴组为整合接触，与下伏茅口组呈平行不整合接触。
上统长兴组：本组岩性为浅灰黑色燧石结核灰岩、局部发育硅质岩，本层厚度10m ～40m。与上覆三叠系青龙组整合接触。
2.1.3 三迭系
三迭系主要为碳酸盐岩建造，可为矽卡岩矿床形成有利的围岩条件，并且三叠系与二叠系界面为本区另一重要的成矿结构面。
下统青龙组：由灰绿色、黄绿色页岩、粉砂质泥岩、含钙泥岩组成；
下统殷坑组：下部为浅灰—灰色薄—中薄层状泥晶灰岩夹页岩，向上变为浅灰色中厚层状灰岩与薄层状灰岩、泥质条带灰岩。与上覆周冲村组为整合接触关系，厚度在210m ～350m之间。
下统周冲村组：分布于矿区四周。下段为薄—厚层灰岩（层厚0.1m ～2m）、浅肉红色白云质灰岩、局部鲕状灰岩，厚约250m；
中段为薄—极薄层白云质灰岩、角砾状白云质灰岩、泥质白云质灰岩，局部为白云岩，厚150m ～210m；
上段为厚—巨厚层肉红色和浅肉红色白云质灰岩、灰岩、生物碎屑灰岩，厚度大于300m。
2.1.4 第四系
广泛分布于沟谷等低洼地区及坡面较缓地带，主要由粘土、碎石亚粘土组成，厚度在1 至数十米不等。除矿区南部大眼泉村周围厚度较大，一般为0m ～6m。
2.2 构造
整体上邓家山（龙垱沟）—东雷湾为一东西向向斜构造，龙垱沟矿区及外围内部次级背向斜发育，断层众多，极为复杂。矿区主要具一次级倒转背斜及以东西向为主的层滑逆断层，其中以东西向为主的层滑逆断层是区内主要控岩控矿构造，矿区西部及西北角还发育有构造角砾岩和塌陷角砾岩。
2.2.1 褶皱
龙垱沟矿区位于邓家山—通江岭向斜西部，由一个次级背斜和一个次级向斜组成，呈近东西向平行排列。自北向南分述如下：
次级倒转倒转背斜：主要分布在矿区北部及外围。核部由二迭系中统茅口组（P2m）含燧石结核灰岩组成。北翼倒转，产状南倾，倾角45°左右；
南翼正常，但靠近轴部受断层破坏，造成局部地层不连续。沿背斜轴部及断层附近有岩体侵入，并伴有Au、Cu、Mo、Pb、Zn、Sb 等矿化。该背斜亦为矿区重要控矿构造，核部为岩浆岩上侵重要通道。
2.2.2 断层
龙垱沟矿区断层发育，以东西向为主，多为逆断层，一般为成矿前之构造，并具多期活动特点，是区内主要控岩控矿构造；
南北向断裂一般生成较晚，切割东西向断层；
此外，还有规模较小的北西向和北东向平移断层。
F1：发育于矿区范围外南部。长410m，宽11m ～22m，头尾被F9 和F5 切割。呈北西西向展布，向北北东倾，地表倾角较缓深部较陡。属正断层。断层角砾岩发育，宽10cm ～70cm，角砾胶结较好，成分较杂，角砾成分有大理岩、灰岩、泥质、黄铁矿、花岗闪长斑岩。大理岩化强，并见有花岗闪长斑岩贯入。是龙垱沟矿区深部隐伏岩矿体主要控岩控矿构造。
F2：为矿区及外围北西向断裂一部分。分布于矿区大眼泉向北延伸超2050m，宽1m ～22m，呈近南北走向，总体向西倾，倾角25°～82°。断层面弯曲不规则呈弧形。属平推逆断层。沿断层面广泛发育构造角砾岩，可见黄铁矿化角砾，地层错位明显，并切割更早时近东西向断裂，属成矿后期断层。
2.3 岩浆岩
矿区岩浆岩活动较强烈，主要为燕山期中酸性侵入岩花岗闪长斑岩，较大的有龙垱沟深部隐伏岩体，该岩体是本区铜矿重要成矿岩体。
（1）岩体。出现在龙垱沟矿区外围地表至深部-320m 标高以下。呈岩枝产出，控制岩体呈NNW 走向，倾角较陡，倾向SW 方向。岩体与围岩接触带常有0m ～22m 含矿矽卡岩，22m ～50m间还常见矽卡岩化、硅化。岩石为花岗闪长斑岩，多具矽卡岩化局部见钾化、绿泥石化、绿帘石化等。
（2）岩石学特征。本区主要见燕山期侵入岩浆岩，岩石类型为花岗闪长斑岩，斑状结构、花岗结构、局部为似斑状结构，块状构造。斑晶主要为斜长石、石英，少数为钾长石、角闪石、黑云母等。长石呈板状、板柱状，一般2mm ～3mm×4mm ～7mm，含量在5%～18%；
石英呈粒状，粒径2mm ～5mm，3%～7%，断面正方形或六方形；
钾长石斑晶在深部多见，多为2mm ～3mm×2mm ～5mm，浅肉色—肉红色，含量少于斜长石，在3 ～7%左右；
黑云母为六方形片状，片径0.05mm ～1mm，集合体呈柱状，含量在2%～5%。基质由微细粒、细粒的长石、石英等组成，粒径为0.01mm ～0.1mm。副矿物为磷灰石、榍石、磁铁矿、褐帘石、锆石、独居石等。岩石大多发生蚀变，浅部岩石风化强烈。
龙垱沟花岗闪长斑岩根据地科院所做的5 个样品结果，岩体富含稀土元素，其稀土总含量（ΣREE）为158.17×10-6～111.47×10-6，平 均 为142.96×10-6，并且近矽卡岩和矿体的岩石稀土含量较低，向深部含量有增高的趋势。
（3）岩石化学特征。依据岩体与地层的接触关系，结合邻区同类岩体同位素年龄资料，龙垱沟岩体与封山洞、鸡笼山等岩体的侵位、物质来源、演化历史等基本相同，同属于侏罗纪晚世到白垩纪早世燕山期岩浆活动的产物。
2.4 蚀变矿化
矿区主要蚀变类型有：矽卡岩化、大理岩化、硅化、钾长石化以及绿泥石化、绢云母化、滑石化等。
其中矿区主要分布大理岩化，矿区深部隐伏岩体及岩枝与围岩接触带附近见矽卡岩化。
在龙垱沟矿区-320m 以下具分带现象，从上至下（以岩体或岩枝为中心由远到近）可分为四个带：A 灰岩带，该带岩石未发生蚀变或偶见微弱大理岩化；
B 大理岩化带，多见于P2m 地层（浅部为T1q）中，受小岩脉影响，围岩发生大理岩化，蚀变强度不一；
C 矽卡岩化带，主要见于岩体内外接触带，还见于层间破碎带，蚀变分布较不均匀；
D 钾长石化—硅化带，发育于深部隐伏岩体-700m 以下范围。其中，第B、C 带是本区重要矿化蚀变带。
3.1 矿体特征
龙垱沟矿区以铜为主，共生有钼，伴生有硫、银、镉等。共圈出3 个主要矿体、6 个单线单孔矿体，3 个主矿体分别为ⅠCu、ⅤCu、ⅥCu。主要矿体地质特征叙述如下。
ⅠCu 矿体：分布于-390m ～-320m 深度范围岩体接触带外带矽卡岩中。呈似层状；
长约400m，倾斜延伸300m，见矿厚铜矿体4.90m ～5.85m；
倾向148°，倾角12°。矿石工业类型主要为矽卡岩型铜矿石。
ⅤCu 矿体：分布于-335m ～-110m 标高茅口组层间破碎带中，呈似层状；
走向长300m，倾斜延伸260m ～440m，见矿厚1.15m ～8.33m；
矿体倾向175°，倾角23°～32°。矿石工业类型为大理岩型铜矿石。
ⅥCu 矿体：产于浅部岩体接触带矽卡岩中。呈似层状，控制走向长350m、倾斜延伸230m，见矿水平厚2m ～35.00m，矿体走向近东西，倾向南，倾角30°～50°。矿石工业类型为矽卡岩型、矽卡岩化大理岩型铜矿石。
3.2 矿石物质组成
矿石矿物：矿石中金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、蓝铜矿、辉钼矿、闪锌矿、方铅矿、白钨矿、蓝铜矿、褐铁矿、磁铁矿等；
脉石矿物有石榴子石、石英、长石、方解石、绿泥石、绿帘石等。
3.3 矿石结构构造
矿石结构：有半自形—他形粒状结构、粒状变晶结构、胶状结构、交代残余结构、假象结构、包含结构、碎裂压碎结构等。
矿石构造：主要为块状构造、浸染状构造，局部见角砾状构造、脉状构造。
3.4 矿石化学成分
有益有害组分在矿体中的含量：①Cu：ⅠCu 矿体为0.21% ～3.25%、平均0.83%，ⅤCu 矿体为0.14% ～4.41%、平均0.79%，ⅥCu 矿体为0.11% ～9.58%、平均1.67%；
②Mo：ⅠCu 矿体为0.006%～0.10%、平均0.02%，ⅥCu 矿体根据4 个组合样为0.006%；
③Au：ⅠCu 矿体为0.08×10-6～0.15×10-6，ⅤCu 矿体为0.14×10-6～0.27×10-6、平均0.18×10-6，ⅥCu 矿体为0.05×10-6～0.26×10-6、平均0.14×10-6；
④Ag：ⅠCu 矿体为5.50×10-6～16.5×10-6（组合样为19.0×10-6），ⅤCu 矿体未作分析，ⅥCu 矿体为9.0×10-6～27.5×10-6、平均17.66×10-6；
⑤Cd：组合样品分析为ⅠCu矿体0.0018%，ⅥCu矿体为0.0003%～0.00081%；
⑥As：ⅠCu矿体为0.02%，ⅥCu矿体为0.02%～0.028%。
主元素Cu 具有一定的变化规律：
总体上呈现东高西低的趋势：深部（-100m 标高以下）从17线到15 线ⅤCu 矿体铜品位由1.19%降为0.52%。在剖面上则呈南高北低趋势：如17 线，ⅠCu 矿体分段品位ZK17-2 的0.53%至ZK17-3 的0.21%；
ⅤCu 矿体则由1.19%降至0.34%。浅部（-100m 标高以上）铜矿体（ⅥCu 矿体）铜品位中部高、上下变贫，+200m 标高为1.09%→+173m 标高为1.27%→+147m 标高为0.97%→+121m 标高为0.41%。
3.5 矿石类型
龙垱沟矿区矿石自然类型均为原生矿石。在矿石自然类型划分的基础上，根据矿石工业技术条件和矿石物质组分（矿石矿物、脉石矿物）不同所反映在选矿性能、体重上的差异以及主要元素组合特征等因素划分矿石工业类型，主要有含铜矽卡岩型矿石、含铜大理岩矿石、含铜花岗闪长斑岩矿石。
含铜矽卡岩型矿石：分布于深部和浅部岩体接触带。以浸染状构造为主，次为块状构造。矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等，深部还见有磁铁矿、赤铁矿、辉钼矿；
脉石矿物深部为透辉石、石榴石、透闪石、方解石、硅灰石、方柱石、阳起石等，浅部为符山石、透辉石、方柱石、阳起石等。是ICu、ⅥCu 主要矿石类型。
含铜大理岩矿石：分布于层间破碎带矿体中。以块状构造为主，次为浸染状构造。矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、兰铜矿等；
脉石矿物主要为方解石。是VCu 主要矿石类型。
含铜花岗闪长斑岩矿石：紧靠含铜矽卡岩矿石分布于内接触带，以浸染状构造为主。矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿等，脉石矿物为石英、长石、黑云母、角闪石、方解石等。由于量少未单独划出计算，而是将其并入含铜矽卡岩矿石中（极少数层间破碎带中该类型矿石并入含铜大理岩矿石）。ⅥCu、15-2Cu 部分矿石为该矿石类型。
4.1 控矿因素与找矿标志
（1）矿区近南北向紧闭褶皱与断裂控矿是该区构造控矿，同时矿区西部及西北角发育构造角砾岩和塌陷角砾岩。F5 是龙垱沟中深成隐伏岩体上侵就位的通道。
（2）岩浆热液活动。燕山期早期花岗闪长斑岩是本区成矿母岩，矿区地表未出露岩体，矿区范围内均为隐伏岩体，故矿区主要通过钻探等技术手段寻找岩浆活动特征。
（3）矿区围岩均为二叠系至三叠系地层，为典型碳酸盐岩建造，易发生接触交代蚀变，有利于形成矽卡岩型矿床。
（4）矽卡岩化、大理岩化、硅化等与铜矿化密切相关。
4.2 矿床成因
石炭纪—三叠纪九瑞地区沉积了一套碳酸盐岩，燕山早期中酸性岩浆受区域性深断裂的影响，从下地壳岩浆房上侵至地壳浅部，在浅部岩浆房进行充分的液态分异，逐步分异出闪长岩浆、花岗闪长岩浆和酸性岩浆。受区域断裂构造控制，岩浆沿龙垱沟矿区外围三个构造系统断裂交汇结点上升侵位到地表以浅-300m ～-420m 乃至近地表与二叠—三叠系碳酸盐岩接触，产生接触交代作用，开始了岩浆期后热液成矿作用的历程。首先沿内接触带发生交代作用，形成无水矽卡岩；
随后含矿热液继续交代，主要在外接触带、接触带外层间断裂与破碎带和岩性差异面，以交代、充填两种形式。最终形成似层状的以铜为主的多金属矿床。
（1）龙垱沟铜矿床严格受矿区外围东西向褶皱与断裂系统控制，矿体形态较为简单，呈透镜状、似层状分布，沿走向及倾向具缓波状变化，矿体厚度较稳定、品位稳定程度一般。
（2）矿石工业类型主要为含铜矽卡岩型矿石、含铜大理岩矿石、含铜花岗闪长斑岩矿石。矽卡岩化与铜矿化关系最为密切。
（3）矿床类型属典型似层状矽卡岩型铜矿床，找矿标志主要为碳酸盐岩围岩、构造、蚀变矿化、隐伏岩体。
（4）龙垱沟铜矿成矿物质主要来源于燕山早期花岗闪长斑岩，与附近武山、城门山、丰山洞等大型铜矿床成矿物质来源一致，且具有相似的地质背景，且矿区及其外围构造极为发育，说明龙垱沟隐伏岩体具有较大的成矿潜力。
猜你喜欢 含铜大理岩矽卡岩 电解铜箔生产含铜络合废水深度处理工艺研究世界有色金属(2021年16期)2021-12-23探讨含铜污泥中铜回收和含铜废水污泥处理方式区域治理(2021年48期)2021-12-04高温热循环作用下大理岩三轴压缩力学特性有色金属（矿山部分）(2021年4期)2021-08-30浙江省衢州市上方镇大理岩矿床矿物学、地球化学特征及其地质意义科学技术与工程(2021年15期)2021-06-26山东德州地区矽卡岩型铁矿找矿方法研究矿产勘查(2020年6期)2020-12-25激电联合剖面在判断矽卡岩型矿床矿体产状中的应用矿产勘查(2020年6期)2020-12-25广西博白县三叉冲矽卡岩型钨钼矿地球物理特征及找矿预测矿产勘查(2020年5期)2020-12-25不同含铜炉渣选矿对比试验研究世界有色金属(2020年12期)2020-09-03难处理含铜金矿的提金工艺试验研究世界有色金属(2020年11期)2020-09-01安徽省宿松县小岗饰面用大理岩矿床特征建材发展导向(2019年11期)2019-08-24