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  • CN 62-1112/TF 
  • ISSN 1005-2518 
  • 创刊于1988年
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黄金科学技术, 2020, 28(5): 688-700 doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2020.05.067

矿产勘查与资源评价

江西银山铜多金属矿深部找矿与成矿特征

胡金山,1, 胡福林1, 刘金刚1, 李宁1, 胡国柳1, 王国光2

1.江西有色地质勘查四队,江西 景德镇 333001

2.南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,地质流体研究所,地球科学与工程学院,江苏 南京 210023

Deep Prospecting and Mineralization Characteristics of the Yinshan Copper Polymetallic Deposit in Jiangxi

HU Jinshan,1, HU Fulin1, LIU Jingang1, LI Ning1, HU Guoliu1, WANG Guoguang2

1.No. 4 Team,Jiangxi Bureau of Nonferrous Metal Geoexploration,Jingdezhen 333001,Jiangxi,China

2.State Key Laboratory for Mineral Deposits Research,School of Earth Sciences and Engineering,Institute of Geo-fluids,Nanjing University,Nanjing 210023,Jiangsu,China

收稿日期: 2020-03-30   修回日期: 2020-05-15   网络出版日期: 2020-11-04

基金资助: 国家自然科学基金面上项目“江西德兴斑岩铜(钼)矿田矿石矿物和共生脉石矿物的流体包裹体对比研究”.  41772063
江西省有色地质勘查四队项目“江西省德兴市银山矿区铜铅锌矿勘探”联合资助

Received: 2020-03-30   Revised: 2020-05-15   Online: 2020-11-04

作者简介 About authors

胡金山(1964-),男,江西鄱阳人,教授级高工,从事地质矿产勘查和技术管理工作jdhjs2004@163.com , E-mail:jdhjs2004@163.com

摘要

江西德兴银山铜多金属矿深部勘探项目取得重要勘查成果,新探明储量(331+332+333)铜54万t,铅+锌23万t,金57 t,银914 t,硫593万t。为进一步扩大银山深部找矿远景,评价矿区更深部位的找矿潜力和预测赋矿有利空间,根据本次深部勘探各类探矿工程的详细地质观察编录,结合岩矿试验工作,进一步系统总结勘探报告的成果,分析研究矿床基础地质条件和成矿特征,依此提炼获得新的认识。研究表明:(1)燕山期银山次火山岩体与成矿密切相关,3#英安斑岩与铜金成矿有关,5#石英斑岩与铅锌银矿化有关;(2)银山背斜北西翼控制了绝大多数矿体的产出和分布;(3)矿体的定位和形态受主断裂及其两侧伴生的网状裂隙组成的断裂构造带控制,细网脉浸染状矿石为主要矿化类型;(4)与铜矿化、铅锌矿化相伴生的热液蚀变分别是以硅化绢云母化和绿泥石化碳酸盐化为主的低温蚀变组合。银山铜多金属矿深部矿体尚未封闭,在银山九区—西山区深部是后续找矿的最佳方向。

关键词: 深部找矿 ; 成矿特征 ; 找矿方向 ; 银山铜多金属矿 ; 德兴 ; 江西省

Abstract

The deep exploration project of Yinshan copper polymetallic mine in Dexing,Jiangxi Province undertaken by Jiangxi No.4 Nonferrous Geological Exploration Team has achieved important exploration results. The newly proved resource reserves (331+332+333) are 540 000 tons of copper,230 000 tons of lead + zinc,57 tons of gold,914 tons of silver and 5.93 million tons of sulfur. It is equal to increasing the scale of a large copper mine,a large gold mine,a medium-sized lead-zinc mine and a near large silver mine. In this deep exploration,the original geological logging of more than 100 000 meters of drilling and more than 17 000 meters of tunnel has been carried out. 35 900 basic analysis samples have been taken and various rock and ore test samples matching with the exploration stage have been sent for inspection. In order to further expand the prospecting in the deep part of Yinshan,evaluate the prospecting potential in the deeper part of the mining area and predict the favorable space for ore generation,through the detailed geological observation and recording of various prospecting projects in the deep exploration,combined with the rock and ore test work,further systematically summarize the results of the exploration report,analyze and study the basic geological conditions and metallogenic characteristics of the deposit formation,so as to extract the results.The new understanding includes:(1)Yanshanian Yinshan subvolcanic body is closely related to mineralization,3# dacite porphyry is related to copper gold mineralization,5# quartz porphyry is related to lead zinc silver mineralization.(2)The altered quartz diorite in Caledonian period appears in many places on the outer side of the 3 Ying’an porphyry in Jiutong district,which,together with sericite phyllite and blasting breccia,forms the ore bearing surrounding rock in the Ninth-Xishan district.The opened magmatic activity channel is favorable for the emplacement of the 3 rock body related to the mineralization in Yanshan period.(3)The two flanks of Yinshan anticline are associated with the fracture structure belt,which is the main ore controlling structure.The northwest wing is associated with the East-West fracture structure belt,which is extremely developed with a wide strike and a long extension length. The south-east wing develops the North-South fracture structure belt,which is characterized by a short strike and a scattered distribution,which results in the north-west wing of Yinshan anticline controlling the occurrence and distribution of most ore bodies.(4)The location and shape of the orebody are directly controlled by the main fault and its associated network fractures on both sides. The sulfide vein continuity in the main fault controls the continuity of the ore body. The fine network vein ore is the main mineralization type,and the thick and large ore bodies are often composed of several main fault surfaces close to each other,such as the Ninth-Xishan District copper ore body.(5)The hydrothermal alteration associated with mineralization is a low-temperature alteration combination mainly composed of sericitization,carbonation and chloritization,which is lack of high-temperature potassium silicate salinization of porphyry deposits.The deep orebody of Yinshan copper polymetallic mine has not been closed,especially the outer contact zone on both sides of the deep 3 Ying’an porphyry at the turning part of Yinshan Ninth-Xishan area and the deep part of known orebody inclined extension are the best direction for subsequent ore prospecting.

Keywords: deep prospecting ; mineralization characteristics ; prospecting direction ; Yinshan copper poly-metallic ore ; Dexing ; Jiangxi Province

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本文引用格式

胡金山, 胡福林, 刘金刚, 李宁, 胡国柳, 王国光. 江西银山铜多金属矿深部找矿与成矿特征[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(5): 688-700 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2020.05.067

HU Jinshan, HU Fulin, LIU Jingang, LI Ning, HU Guoliu, WANG Guoguang. Deep Prospecting and Mineralization Characteristics of the Yinshan Copper Polymetallic Deposit in Jiangxi[J]. Gold Science and Technology, 2020, 28(5): 688-700 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2020.05.067

江西德兴地区素有“金山”、“银城”和“铜都”之美誉。位于钦杭成矿带北东段的德兴大型铜金矿集区,探明铜储量达1 100万t,金储量超过600 t,区内包括德兴铜矿田、金山金矿田和银山铜多金属矿田3个大型—超大型矿田1-11。近年来在德兴地区取得了一系列的找矿勘查突破。2006~2008年,危机矿山接替资源找矿项目在银山矿的九区和北山区段深部取得显著成果,普查探获资源量等于再造了一个银山12,而后江西有色地质勘查四队接续并开展整体勘探。2015年,江西有色地质勘查四队在金山金矿田的花桥金矿深部新探明金储量8.18 t,低品位矿4.07 t7。2018年,江西有色地质勘查四队在金山金矿田水石钨矿区(金山金矿主矿体向北部和深部延伸部位)探明金储量10 t,低品位矿7 t。2019年,江西有色地质勘查四队承担的银山矿深部勘探顺利结束,新探明铜54万t,金57 t,铅锌23万t,银914 t(主要是危机矿山项目成果),累计新探明资源相当于增加了大型铜矿、大型金矿、中型铅锌矿和近大型银矿各一个13-14

前人对银山矿的矿床地质、矿物共生组合、成矿火山—次火山岩体、成矿流体和硫铅同位素等方面进行了详细的研究2-39-16,认为银山矿与典型的浅成低温热液型矿床类似,不同于邻近的德兴斑岩铜矿。但是,前期研究主要是基于浅部(地表到 -420 m)勘查成果,缺乏深部找矿的研究成果。本文根据新的深部找矿勘探成果,进一步梳理矿化蚀变、控矿构造、矿体展布和矿物组成等成矿特征,总结矿床成矿规律,提出新认识,以期为下一步勘查工作提供参考。

1 区域地质背景

江西德兴地区的区域地层简单,呈现典型的基底—盖层二元结构,其中基底为新元古界张村岩组浅变质岩,盖层为中生界侏罗系鹅湖岭组陆相火山凝灰岩和白垩系石溪组含砾砂岩。张村岩组上部为灰—青灰色砂质粉砂质板岩,夹变质砂岩;中部为粉砂质千枚岩、细屑凝灰质粉砂岩、晶屑凝灰质板岩、变余石英粉砂岩、变余含砾粉砂岩和变安山玄武岩;下部为灰黑—灰绿色粉砂千枚状板岩、绿泥绢云板岩、粉砂质千枚状板岩、细屑凝灰岩,夹变安山岩和变安山玄武岩等。Wang等17通过锆石U-Pb测年测得原双桥山群(新版江西地质志定为张村岩组)最老沉积年龄为880 Ma,据此推断张村岩群为新元古界地层。

德兴地区的南东侧为NE向赣东北深大断裂带,北西侧为NE向乐安江深断裂带。由于二者发育强烈的韧性剪切变形,因此也被称为赣东北韧性剪切带和乐安江韧性剪切带。在两大构造带之间,发育次级的NE向江光—富家坞韧性剪切带和八十源—铜厂韧性剪切带。银山矿区位于乐安江深断裂带与江光—富家坞次级韧性剪切带之间。此外,德兴地区新元古界张村岩组发育有泗洲庙复向斜,在其南翼发育有石碑—西源岭背斜,北西翼发育有银山背斜,这些构造控制了银山成矿次火山岩的就位(图1)。

图1

图1   江西德兴地区区域地质简图[8]

1.新元古界张村岩组千枚岩;2.中侏罗统鹅湖岭组中酸性火山岩;3.中侏罗世安山玢岩;4.中侏罗世石英闪长斑岩;5.中侏罗世石英斑岩;6.韧性剪切带;7.深断裂(剪切带);8.断层;9.复背斜;10.背斜;11.矿床

Fig.1   Geological map of the Dexing area in the Jiangxi Province[8]


区内主要发育EW向、NE向、NNE向和NW向4组断裂。EW向断裂形成较早,多以挤压破碎带形式存在。NW向断裂对区内德兴铜矿田含铜斑岩体具有控制作用。在金山矿田普遍发育NE向和NNE向张性断裂,这2组断裂以正断层形式对先期形成的矿体有一定的破坏作用和屏蔽聚矿作用。EW向和NNE向断裂对银山矿体有控制作用。

区内岩浆活动以晋宁期和燕山期最为强烈而广泛,偶见加里东岩体。晋宁期的蛇绿岩块呈构造侵位的线状沿NE向分布在赣东北深断裂带和乐安江深断裂带中。张村岩组大量的安山质火山碎屑岩和喷流的基性火山熔岩,为本区金山矿田独立金矿化奠定了丰富的物质基础7。加里东期岩浆活动较弱,仅在银山矿区发育有加里东期石英闪长岩。燕山期是区域最为强烈的岩浆活动时期。早期,深源中酸性岩浆由侵入到喷发活动:先期侵入形成德兴斑岩铜矿田的花岗闪长斑岩岩株和附近的岩脉群;后期喷发形成银山矿区的英安斑岩和英安质火山岩,并伴随着本区大规模的铜、钼、铅、锌、银及伴生金矿化。晚期,壳源酸性岩浆岩呈侵入岩基产出,位于本区南侧的大茅山黑云母花岗岩基出露面积约为370 km2

2 银山矿区地质概况

2.1 地层

矿区北东部及外围大面积出露新元古界张村岩组,南西及西部分布有中侏罗统鹅湖岭组和少量下白垩统石溪组。张村岩组为矿区基底地层,构成轴向北东的银山紧闭型背斜。鹅湖岭组呈NE向带状分布于矿区南西部和西山火山口附近,为不整合在张村岩组之上的陆相火山岩系。石溪组零星分布于矿区南西部,为紫红色含砾砂岩,呈不整合覆盖在鹅湖岭组之上,第四系沿沟谷及水系分布。

2.2 构造

矿区张村岩组经历了长期、多期次的构造力作用,构造样式复杂。主体构造为银山背斜和轴部揉褶带,其两翼1 km范围内沿片理发育有断裂构造带。北西翼断裂构造带为EW走向,集中分组分别发育在九区—西山、九龙上天和北山,每组密集成带状,具有一定的走向延伸;南东翼断裂构造带为近SN走向,集中分组发育在银山和银山西,相对稀疏,走向延伸有限。

(1)银山背斜及轴部揉褶带。银山背斜:背斜轴向NE,两翼陡倾、片理紧密,向NE倾伏,轴部发育强烈挤压的揉褶带,两翼发育总体顺层的断裂构造带。两翼千枚岩片理走向不一致,北西翼片理走向近EW,方位70°~90°,倾向N或S,倾角为80°~90°;南东翼片理走向近SN,倾向E或W。银山背斜西部发育有西山火山机构(图2)。燕山期火山岩沿银山背斜两翼层间断裂构造带继承改造侵入定位,伴随形成了受断裂和裂隙控制的矿化蚀变作用。揉褶带(F7)沿银山背斜轴部发育,总体走向45°~50°,倾向NE。沿背斜轴面方向呈带状延伸,走向延长大于2 km,宽10~50 m。带内千枚岩变形强烈,小揉皱、膝折紧密发育,片理化与糜棱岩化现象普遍,局部见有短小的破劈理面,没有形成明显错断和脆性变形特征。该揉褶带伴随银山背斜的形成而产生,虽本身不含矿,但其对背斜两翼派生的一系列断裂构造带的发育起着控制作用。

图2

图2   银山矿区地表矿体分布地质图[13]

Q-第四系;K1s-下白垩统石溪组;J2e3-中侏罗统鹅湖岭组上部火山熔岩、火山碎屑岩;J2e2-中侏罗统鹅湖岭组中部集块角砾岩;J2e1-中侏罗统鹅湖岭组下部千枚质砾岩夹砂岩;Pt3z-新元古界张村岩组; 1.英安斑岩;2.爆破角砾岩;3.变质石英闪长岩;4.石英斑岩;5.片理产状;6.背斜轴;7.断裂及编号;8.铜硫矿体;9.铅锌矿体;10.岩体编号;11.不整合界线

Fig.2   Geological map of the surface orebody distribution in the Yinshan mining area [13]


(2)断裂构造带。断裂构造带为银山矿体定位的容矿构造,总体沿银山背斜两翼的层间千枚理继承发育,形成了多组总体顺层的平行断裂及上、下盘裂隙带,银山背斜北西翼断裂发育强度远大于南西翼,控制了银山九区—西山和北山区2个主区段主要矿体的分布。

北西翼断裂构造带:呈EW走向,由南往北集中分组分布在九区—西山、九龙上天和北山3个地段。①九区—西山断裂构造带规模最大,南北宽250~400 m,东西长1 000 m,两端尖灭。主断裂被3#英安斑岩体充填,其他数十条断裂围绕3#英安斑岩体南、北外侧千枚岩层中发育,走向75°~86°,呈舒缓波状,倾向165°~175°,倾角近于直立,主断裂两侧网状裂隙发育,以上盘为主。断裂面光滑清晰,发育擦痕和阶步,见断层泥。主断裂面至上盘构造岩往往具明显分带性,即主断裂面→揉碎角砾岩→膝折带→片理化带。主断裂大部分为含铜硫化物大脉—细脉充填,其下盘网状裂隙和上盘分带构造岩被微细脉状浸染状含铜硫化物充填、胶结、交代。当几条断裂相对靠近发育时,往往控制主要厚大铜矿体(S1)的产出,呈一组密集的中厚脉状。②九龙上天断裂构造带南北宽60 m,东西长400 m,两端尖灭。由3~5条断裂组成,走向75°~85°,倾向165°~175°,倾角近直立。断裂两侧发育网状裂隙,以上盘为主。断裂面光滑清晰,见断层泥,发育擦痕和阶步。分带性差,仅见片理化带。断裂多为铅锌硫化物脉充填,两侧网状裂隙、片理被微细脉浸染状铅锌硫化物充填交代,形成的矿体呈薄脉状。③北山断裂构造带规模较大,南北宽80~140 m,东西长1 300 m,两端尖灭。由3~10条断裂组成,走向75°~85°,倾向165°~175°,倾角近直立。断裂两侧网状裂隙较发育,以上盘为主。断裂面光滑清晰且延伸较长,见断层泥,发育擦痕和阶步,局部见构造揉碎角砾。断裂大部分被铅锌硫化物脉和两侧石英脉充填,两侧片理、网状裂隙被微细脉浸染状铅锌硫化物充填交代5,控制的矿体长度较大,呈薄脉状。

南东翼断裂构造带:发育强度明显弱于北西翼,整体呈近SN走向,由西往东集中分组分布在银山西和银山2个地段。①银山西断裂构造带规模较小,东西宽140 m,南北长80 m,两端尖灭。由6~10条断裂组成,走向355°~15°,倾向265°,倾角近直立。靠近断裂小范围内发育有网状裂隙,以上盘为主,断裂面局部发育擦痕和阶步,基本不具构造岩分带。断裂大部分为含铜硫化物脉充填,两侧网状裂隙和片理被微细脉浸染状含铜硫化物充填交代,控制的矿体呈小透镜体。②银山断裂构造带,东西分布稀疏,宽450 m,南北分布长500 m,两端尖灭。又可划分为东、西2组,其中东组由3条断裂组成,走向355°~15°,倾向265°,倾角近直立。断裂延长220 m,两侧有限范围内发育网状裂隙,以上盘为主。断裂面光滑清晰,发育擦痕和阶步等。断裂大部分为铅锌硫化物脉充填,两侧网状裂隙和微细脉浸染状硫化物不发育,以裂隙充填为主。西组由6条断裂组成,走向355°~15°,倾向265°,断裂延长30~200 m,两侧有限范围内发育网状裂隙,以上盘为主。断裂面光滑清晰,发育擦痕和阶步等。断裂大部分为含铜硫化物脉充填,两侧网状裂隙和千枚理面被微细脉浸染状含铜硫化物充填交代,控制的矿体呈小透镜体或薄脉状。

2.3 岩浆活动

矿区岩浆岩除加里东期蚀变石英闪长岩之外,均为燕山期西山火山口喷发的火山碎屑岩、熔岩,以及沿东部断裂构造带产出的次火山岩和伴生的爆破角砾岩。其中与成矿有关的主要为3#英安斑岩体,其次为5#石英斑岩体。

(1)加里东期岩浆岩。矿区内加里东期岩浆岩见有蚀变石英闪长岩,主要出露于九区3#英安斑岩体两侧,为呈岩瘤状产出的小岩体,受区域变质和热液蚀变影响,发育绢云母、绿泥石、绿帘石和石英等主要蚀变矿物。岩石呈灰绿色和黄褐色,致密块状,变余全晶粒状结构,岩体边缘常具片理化,与千枚岩片理产状一致。在矿区内,局部为矿化围岩18

(2)燕山期火山岩和次火山岩。银山矿区3个旋回的各种火山产物呈半环状围绕西山火山口东部的银山背斜两翼展布,而火山口的西部除2#小英安斑岩体呈次火山岩墙外,无中生代火山岩产出。银山背斜两翼的断裂系统控制着次火山岩体的分布。酸度不同的各类火山产物在空间分布上具有一定规律。偏酸性次火山岩石英斑岩主要分布在银山背斜的外侧,即矿区东北部5#/4#石英斑岩体、东部13#/10#石英斑岩体,偏酸性火山岩产于火山口中;中酸性次火山岩分布在银山背斜近轴部北西翼,即3#英安斑岩体和东南部的14#英安斑岩体,中酸性火山岩分布在火山口和南部南山一带,岩性为火山集块岩和英安质火山集块角砾岩;中性安山玢岩只局限于西山火山口中,即11#岩体。岩浆岩空间产出分布特征表明,西山火山口是银山火山活动中心。3#英安斑岩—次火山岩体是矿区铜铅锌矿化的活动中心,5#岩体与北山区铅锌矿体空间上相连。

矿区燕山期次火山岩分为早、中、晚3期,从早到晚具有从偏酸性向中酸性、再向中性过渡的趋势。早期,偏酸性火山岩及次火山岩除部分产于火山口中外,主要分布于西山火山口的东北部(5#/4#石英斑岩体)、东部(13#/10#石英斑岩体)和东南部(仙人架板和银山的流纹质粗火山碎屑岩)。中期,中酸性火山岩及次火山岩除部分产于火山口的东部(3#英安斑岩体)、东南部和南部(14#英安斑岩体及南山一带的英安质火山集块角砾岩和火山集块岩)。晚期,安山玢岩只局限于西山火山口中(11#安山玢岩体)。根据锆石LA ICP-MS U-Pb定年结果,银山火山—次火山岩形成时间为176~166 Ma2

(3)3#英安斑岩体特征。位于矿区近中心的九区—西山区,产在银山背斜北西翼近轴部位,呈岩墙产出,地表为近EW走向,长1 050 m,宽20~180 m。在-330 m中段岩体由东西走向转为南西向延伸,岩体水平截面积有所增加,岩体倾斜延深钻孔控制在1 380 m以上。在岩体与围岩接触带处以及隐伏岩体顶部常伴有隐爆角砾岩。岩石原岩为灰绿色,风化呈紫红色,致密块状构造,斑状结构。斑晶含量为30%~40%,主要由斜长石(20%~25%)、角闪石(3%~5%)、黑云母(2%~3%)和石英(1%~2%)组成。基质为微晶结构,由斑晶矿物的微晶他形集合体组成,粒度为0.05~0.20 mm。斜长石斑晶多呈不等粒的板状,一般粒度为0.2~0.3 mm,少量被溶蚀。石英斑晶一般遭受强熔蚀,粒径为0.5~5.0 mm。岩石蚀变强烈,斑晶和基质矿物均呈假象。主要蚀变类型除绢云母化外,在岩体边部还发育有绢英岩化和黄铁绢英岩化,局部伴有铜矿化。在九区07~08线间岩体厚度变薄、产状发生明显变化,08线附近在-700 m岩体尖灭。岩体两侧接触带及外侧千枚岩中沿片理的断裂构造带均较发育,且北侧外接触带比南侧更为发育。

(4)5#石英斑岩脉特征。产在北山区的北东东段,距成矿中心九区—西山区约1 km,远离银山背形轴部。地表呈近EW向头朝西的“蝌蚪状”,厚1~50 m,长300 m,垂向上延深远大于延长,岩脉为NNW向倾斜,倾角为80°~85°,上部流动线理较发育。岩石为浅黄绿色,块状构造,变余石英少斑结构,斑晶石英为自形细粒状,极少见黑云母和角闪石。基质为隐晶质,为细小的长石和石英。该岩脉与铅锌矿体相伴产于断裂中,发育浸染状颗粒较细的黄铁矿化。

3 矿床地质特征

银山矿床由银山背斜、轴部揉褶带及两翼沿片理发育的断裂构造带组成基本的构造格架3。断裂构造带在北西翼甚为发育,规模大、数量多,控制着矿区95%以上资源的产出,主要集中分布在九区—西山,其次是北山,少量在九龙上天;南东翼分布在银山西和银山,规模较小。九区—西山及银山西地段产出铜矿体,构成成矿中心,外围北东侧北山、九龙上天及南东侧银山区东部产出铅锌矿体,整体上在1 km范围内环绕中心铜矿体分布。

矿区各区段矿体呈SW-NE向延伸达2.5 km。本次工作圈出矿体95条,其中主矿产铜矿体65条,异体共生铅锌(银)矿体30条(图3)。铜矿体主要密集分组产于银山背斜北西翼的九区—西山区(30条),矿体规模普遍较大;其次在银山背斜南东翼的银山西区分布有25条,银山区西部有5条,九龙区有5条,矿体规模均较小。铅锌(银)矿体多数集中分布在银山背斜北西翼的北山(11条)和九龙上天区段(13条),相对数量多、规模较大;其次在南西翼的银山区东部分布有6条,数量少、规模小。

图3

图3   银山矿区-330 m中段各区段矿体分布示意图[13]

1.铜工业矿体及编号;2.铜低品位矿体及编号;3.铅锌矿体及编号;4.英安斑岩及编号;5.石英斑岩;6.Ⅰ铜矿带(硅化绢云母化);7.Ⅱ铜铅锌(银)矿化带(硅化绢云母化+绿泥石化);8.Ⅲ铅锌(银)矿带(绿泥石化+碳酸盐化);9.采矿权范围;10.勘探线及编号

Fig.3   Distribution diagram of orebodies in each section of -330 m level in the Yinshan mining area[13]


3.1 铜矿体特征

九区—西山区段铜矿体占全区铜资源储量的97.04%,该区段分布有矿体30条,其中3#英安斑岩体北侧15条,南侧15条,主要矿体8条。银山西区段圈定出小铜矿体25条,其中延长大于100 m的相对较大矿体3条,占全区资源储量的1.83%。银山区段西部圈定出铜矿体5条,占全区资源储量的0.83%。九龙上天区段圈定出小铜矿体5条,占全区资源储量的0.3%。以九区—西山区段南侧S1-1为例说明铜矿体特征。

S1-1矿体为银山第一大铜矿体,保有铜金属量12.17万t,占全区铜资源量的12.79%。位于银山背斜北西翼九区3#英安斑岩体南侧,紧靠3#岩体南接触带产出。走向控制长628 m,倾斜控制延深1 228 m,平均延深为860 m,顶部最高标高为+129 m,钻孔控制深部最低标高为-1 174 m,矿体走向已控制完毕,倾斜继续稳定延伸。受3#英安斑岩体南外接触带上近EW向断裂带和面型硅化绢云母化蚀变带控制,矿体由矿化蚀变绢云千枚岩和少量硫化物脉组成,产状随接触带同步变化,与岩体南外接触带近一致,走向呈近EW向的舒缓波状,倾向S,倾斜方向陡立亦呈舒缓波状,倾角为83°(图4)。矿体形态为连续延伸的中厚脉状,局部有分支复合现象,膨胀夹缩明显。

图4

图4   银山九区—西山010号勘探线剖面示意图[13]

1.新元古界张村岩组;2.英安斑岩及编号;3.爆破角砾岩及编号;4.硅化绢云母化—铜矿化带(I)及界线;5.露采境界线;6.铜矿工业矿及编号;7.铜低品位矿及编号;8.硫矿体及编号;9.矿体采空部分;10.采矿证/勘探证界线

Fig.4   Section diagram along 010 exploration line in Ninth-Xishan district of Yinshan mining area[13]


控矿断裂构造带由1~3条主断裂和其间的网状裂隙构成,矿体主要由微细脉状、网脉状和浸染状矿化的绢云母化蚀变千枚岩构成,表现为沿主断裂充填有1条或几条近平行的宽度大于3 cm的硫化物矿脉,矿脉与围岩界限清晰,沿走向和倾向总体顺千枚岩片理发育的断裂产出,局部微斜切千枚岩片理,交角5°~20°。矿脉在平剖面上均呈舒缓波状,尖灭再现或侧现(侧距为0.5~1.0 m),单条脉体长度大于400 m。

矿体厚度一般为1.24~66.70 m,平均厚度为12.90 m,变化系数为75.69%,属厚度较稳定型矿体。06~010线之间为矿体的主体部分,厚度连续稳定,010线以西至014线矿体厚度明显变薄,08~09线间为矿体矿化中心部位,矿体较厚大,矿体两端分别位于05、014线,矿体变薄至尖灭。铜品位一般为0.210%~2.009%,平均品位为0.64%,变化系数为133.05%,属有用组分分布较均匀型矿体。06B、08~09线间浅部至深部高值品位分布较连续且集中,07线出现相对低值区,其他地段品位值多在0.4%~0.6%之间,总体呈东高西低的品位特点。铜矿石伴生金和硫的品位较高,伴生银品位较低。

3.2 铅锌矿体特征

北山区位于银山背斜北西翼最北部的1~15线之间,该区段分布铅锌矿体11条,沿5#石英斑岩西侧断裂呈近EW向展布。保有铅、锌金属量分别占全区铅、锌资源量的79.06%和83.98%,其中10-4、10-1、10-2和10-2支1为主要矿体,另有次要矿体2条,其他为小矿体。九龙上天区段圈出铅锌矿体13条,铅、锌金属量分别占全区资源储量的13.78%和9.71%,其中9-11和9-55为次要矿体,其他为小矿体。银山区段圈出铅锌矿体6条,铅、锌金属量分别占全区资源储量的2.96%和3.80%,其中5-8支2为次要矿体,其他为小矿体。以北山区10-4矿体为例说明异体共生铅锌矿体特征。

10-4矿体在铅锌(银)中规模第一,保有金属量铅为35 096 t、锌为60 860 t,分别占全区资源储量的22.44%和24.56%。产于银山背斜北西翼外侧,走向延长1 320 m,倾斜延深长865 m,顶部标高为+185 m,钻孔控制深部最低标高为-750 m,矿体走向已控制完毕,倾斜方向继续稳定延伸。

矿体受绿泥石化—碳酸盐化蚀变带和近EW向断裂控制,产于砂质或绢云母千枚岩脉状/网脉状裂隙中。走向68°~86°,走向和倾向略呈舒缓变化,2~7B线以南倾向以SE为主,8~8B线近直立,9~15线倾向以NNW为主,平均倾角为87°。矿体形态总体为陡立薄脉状,矿体厚度较小,局部有分支复合现象,膨胀夹缩较明显。

矿石以细脉浸染状矿化为主,矿体由1~2条铅锌硫化物矿脉和两侧微细网脉状、浸染状黄铁矿铅锌矿矿化的硅化绿泥石化蚀变千枚岩组成。硫化物矿脉与围岩界限清晰,厚2.5~100.0 cm,以5~30 cm居多,旁侧细网脉和浸染状矿化分布不均。矿脉底板为光滑断裂面,其上见碎裂状石英,偶见构造角砾岩,整体脉侧围岩具较强的绿泥石化和硅化。

矿体厚度一般为0.35~12.59 m,平均厚度为2.38 m,变化系数为83.61%,属厚度较稳定型矿体。铅品位一般为0.170%~7.511%,平均品位为1.31%,变化系数为79.81%,属铅组分分布较均匀型矿体,品位为3%以上在5~8B线间深部-350~-600 m标高范围内富集出现,其他地段铅品位多在1.0%~2.0%之间波动,出现少量孤岛状高值;锌品位一般为0.381%~11.773%,平均品位为2.18%,变化系数为102.03%,属锌组分分布较均匀型矿体,品位为3%以上在6B~8B线间深部-350~-600 m标高范围内密集出现,其他地段锌品位在1.0%~3.0%之间波动,有少量孤岛状高值;Pb/Zn品位比值有从西向东逐渐降低的趋势,且锌品位大于铅品位。单工程银品位在3.35×10-6~460.09×10-6之间,平均品位为87.15×10-6,8线以西银品位高且浅部至深部高值点分布密集,东部仅在5B~7B线之间-400~-600 m深部范围内出现高值点,其他地段银品位多在40×10-6~80×10-6之间波动。铅锌(银)矿石伴生银品位很高,并出现一部分共生银,银品位与铅品位呈正相关关系,当铅品位高于锌品位时,银更趋于富集,其伴生金和硫的品位较低,局部伴生有镉。

3.3 矿石结构构造

(1)铜矿石结构构造。铜矿石以他形粒状结构为主,其次有半自形晶、包含和镶边等结构,少量为固溶体分离、压碎和自形晶等结构。他形粒状、半自形晶、包含和自形晶结构:有用矿物黄铜矿和黝铜矿常呈他形粒状嵌布于围岩中;黄铁矿主要呈他形—半自形晶结构,少量为自形晶结构;有时可见黄铜矿和黝铜矿相互包裹;细粒黄铁矿被包裹在粗粒黄铜矿和黝铜矿中,呈现包含结构;偶见自然铋被黄铜矿包裹[图5(a)~5(c)]。镶边、骸晶、残余结构:黄铜矿和黝铜矿沿着黄铁矿边缘和裂隙交代呈镶边结构;有时黄铜矿中可见硫铜铋矿和块辉铅铋矿呈交代残余结构分布。固溶体分离结构:偶见黄铜矿在闪锌矿中呈固溶体分离结构的乳滴状分布。压碎结构:比较少见,一般表现在粗粒黄铁矿受应力作用后呈压碎结构。

图5

图5   银山矿典型矿石反射光显微照片

(a)黄铜矿与黄铁矿密切嵌布;(b)黄铜矿与与黝铜矿分布在脉石矿物中:(c)黄铁矿与闪锌矿、黝铜矿分布在脉石中;(d)黄铁矿与闪锌矿呈他形粒状结构产出;(e)方铅矿以不规则状与闪锌矿、毒砂、黄铁矿紧密嵌布;(f)方铅矿、闪锌矿和黄铁矿共生

Fig.5   Reflected light micorphotos of the typical ores in the Yinshan deposit


铜矿石主要为细网脉浸染状和脉状构造,其次有块状和条带状构造等。细网脉浸染状、脉状构造:含铜硫化物充填交代在千枚岩和爆破角砾岩中的细网脉状裂隙及微裂隙内,呈细网脉浸染状构造,含铜硫化物脉充填在断裂和网状裂隙中呈脉状构造。块状、条带状构造:充填于断裂构造带中的黄铁矿、黄铜矿和砷黝铜矿等硫化矿物集合体组成硫化物矿脉,矿脉内的硫化物集合体常呈块状构造,也可见砷黝铜矿与黄铁矿和黄铜矿的集合体呈脉状构造。

(2)铅锌矿石结构构造。铅锌矿石以自形、半自形晶结构为主,其次有残余、骸晶和镶边等,含少量的固溶体分离、压碎结构。自形、半自形晶、包含结构:有用矿物方铅矿、闪锌矿和黄铁矿、毒砂呈自形、半自形晶结构嵌布于脉石矿物中;方铅矿中包裹硫锑铅矿和硫锑铅银矿,呈现包含结构。残余、骸晶、镶边结构:毒砂被氧化呈交代残余、骸晶结构;毒砂沿方铅矿颗粒边缘嵌布呈现镶边结构[图5(d)~5(f)]。固溶体分离、压碎结构:黄铜矿在闪锌矿中呈固溶体分离结构的乳滴状分布;粗粒黄铁矿受应力作用后呈压碎结构。

铅锌矿石主要为细网脉浸染状和脉状构造,其次有块状、细脉状和条纹条带状构造等。浸染状和脉状构造:千枚岩中沿网状裂隙分布的一些方铅矿、闪锌矿和黄铁矿等呈稠密不等浸染状分布;闪锌矿和方铅矿集合体沿断裂呈脉状分布。块状、细脉状和条纹条带构造:硫化物矿脉中的方铅矿、闪锌矿和黄铁矿等硫化物集合体组成致密块状;闪锌矿、方铅矿硫化物沿平行裂隙呈细脉状分布;硫化物矿脉内的方铅矿和硫锑铅银矿等有时呈不规则条纹条带状分布。

4 成矿特征

(1)银山矿床是在扬子与华夏板块间的钦杭结合带构造岩浆演化背景下,伴随燕山期的陆相火山喷发和超浅成次火山作用,岩浆期后热液沿背斜两翼断裂构造带充填交代形成的低温热液矿床。

(2)成矿构造是银山背斜和两翼派生的呈多组分布的顺层陡立断裂构造带。北西翼近EW向分布于九区—西山、九龙上天和北山区段,南东翼近SN向分布于银山和银山西区段,两翼断裂构造带的发育程度极不对称,以北西翼为主导,为次火山岩体和矿体控矿、容矿的定位构造。

(3)成矿有关岩浆活动的形成时代为中侏罗世,是燕山早期中酸性陆相火山岩及次火山岩侵入体。矿区次火山岩体空间上与成矿密切相伴,首先是九区—西山区产出的3#英安斑岩墙,铜矿体及97%的围绕该岩体南北两侧外接触千枚岩中发育的断裂构造带产出;其次为北山区5#石英斑岩脉,铅锌矿体及80%的资源量在该岩体充填的断裂构造带中产出。

(4)蚀变主要分布于西山火山口北东部各区段产出的次火山岩体及其接触带。蚀变和矿化的强度主要受3#英安斑岩体和背斜两翼断裂构造带双重控制,围绕岩体以绢云母化、碳酸盐化和绿泥石化组合形成大面积蚀变,两翼沿断裂构造带发育黄铁绢云岩化的线型蚀变和脉旁蚀变。蚀变和矿化的展布方向随九区—西山地段分布的3#岩体产状而变化,在垂向深达1.5 km的范围内蚀变强度和类型基本无变化。蚀变与矿化阶段对应性良好,围绕3#岩体的成矿中心部位不同类型蚀变叠加现象普遍,出现线性绢云母化、黄铁矿化和硅化蚀变的部位铜铅锌矿化较强。

(5)矿化受断裂构造带内主断裂和两侧网裂隙控制(图6)。顺层断裂构造带内发育1条至多条主断裂,其通常被硫化物矿脉充填,主断裂中的硫化物矿脉品位富。主断裂两侧发育网状裂隙,一般上盘网状裂隙较发育,强烈部位上盘出现构造角砾岩、膝折和片理化岩石分带,均被硫化物细网脉浸染状矿化充填交代,网状裂隙发育的部位品位比较富。当同一断裂构造带内多个主断裂靠近出现时,往往形成厚大矿体。多数情况下主断裂中充填的硫化物矿脉控制了矿体的连续性。

图6

图6   脉状、细脉状、网脉状及浸染状硫化物矿化特征

(a)主断裂充填硫化物矿脉及旁侧小脉浸染型矿化;(b)主断裂充填不规则硫化物矿脉及旁侧平行细脉浸染型矿化;(c)硫化物细小网脉状浸染型矿化;(d)硫化物沿片理细小线脉状浸染型矿化1.主断裂;2.浸染状黄铁矿、黄铜矿矿化;3.千枚岩

Fig.6   Mineralization characteristics of back-bone veins,thin veins,stockwor veinlets and disseminated sulfide


(6)矿化空间分布规律。九区—西山3#英安斑岩体南北两侧接触界面及靠近的100~200 m外接触带中铜矿化集中,向外200~300 m为一般的铜矿化,500~1 500 m变为铅锌矿化。

5 找矿方向

(1)矿区核心部位九区—西山区铜矿体严格受3#英安斑岩体外接触带控制,岩体由浅部的东西走向到深部的九区—西山合区变为南西走向,在岩体转弯部位南接触带的-330 m中段以下发现了较为厚大的铜矿体,北接触带未得到控制,是今后找矿的有利部位。

(2)通过-420 m标高以下的勘探工作,-420~-850 m标高高差430 m间铜金属量约为47万t,折算每百米高差约含铜10.9万t。目前-850~-1 200 m标高高差350 m控制的铜金属量只有5万t,如按10.9万t铜/100 m高差推算,应有约28万t的铜资源量未得到控制,该地段是今后找矿增储的首选地段。

(3)银山矿区原有历次勘查成果资料显示,最深部的钻探工程指示现有的矿带和矿体向深部继续稳定延伸919;通过本次系统的深部勘探工作,进一步证明了矿体倾斜延深的稳定性,且控制最深的钻孔显示-1 200 m标高以下矿体仍继续向下延伸,因此从已知到未知的就矿找矿,是今后深部找矿勘查的可靠方向。

6 结论

(1)银山矿形成于扬子与华夏板块间的结合带,新元古代—加里东期—燕山期多期构造岩浆活动对银山矿的形成和定位起到关键作用。燕山期银山发生了陆相火山—次火山岩浆活动,次火山岩体与成矿密切相关,铜金矿体受3#英安斑岩控制,铅锌矿体与5#石英斑岩有关。

(2)银山背斜北西翼顺层的近EW走向的断裂构造带极为发育,北西翼控制了矿区绝大多数铜铅锌矿体的产出和矿区约95%的资源储量。

(3)矿体的定位和形态直接受主断裂及两侧伴生的网状裂隙组成的断裂构造带控制。九区—西山厚大矿体中往往发育多条相近的主断裂,大部分充填硫化物矿脉,其两侧发育较宽的细网脉状矿化,细网脉状矿石为主要矿化类型。

(4)围绕3#英安斑岩体以绢云母化、碳酸盐化和绿泥石化组合形成大面积蚀变,在其基础上沿两翼断裂构造带发育有黄铁绢云岩化的线型蚀变和脉旁蚀变,与矿化相伴生的热液蚀变是以绢云母化、碳酸盐化和绿泥石化为主的低温蚀变组合。

(5)本次系统的深部勘探工作,进一步证明了矿体倾斜延深的稳定性,目前控制矿体最深的钻孔显示在-1 200 m标高以下矿体继续稳定向下延伸,因此顺矿体倾斜延伸就矿找矿是矿区今后最佳的找矿方向。

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