贛東北地區金屬礦床找礦潛力淺析

童獻彬

（江西省地質局第八地質大隊，江西 上饒 334000）

贛東北地區有大量具有豐富種類齊全且資源豐碩大川的有機質類型礦床，其中贛東北地區金輝金屬礦床、白云巖型銅鉬礦石（贛州）金礦1號和2號鋁礬石礦物等在深部找礦的主要特征是：成礦區比較短，規模較小，開采條件復雜，地質構造簡單且穩定，成礦物質來源廣泛但不集中。通過分析可以看出近幾年贛東北地區金輝金屬礦床、白云巖型銅鉬礦石和贛州金輝鋁礦石礦物均為潛在儲集空間。贛東北地區金屬礦床主要由圍巖帶和變質砂巖構成，局部為花崗巖體，巖石的顏色多為褐黃色或紅色，在自然條件下形成了不同種類的石英、長石等礦物，其中以黃鐵礦為主要特征，黃鐵礦是一種重要的優質復合成礦，主要由黃銅礦、輝鉬礦等組成。另外還有硅酸鉀，它是一種天然存在于紅黏土中，并具有很強吸附性且不溶于水但卻有一定晶體生成而呈白色結晶狀產出的晶巖體，其主要分布在陽原砂礫和花崗巖體上，以石英和長石為主。

1 區域地質背景

1.1 區域礦產

贛東北地區位于我國東南方向，有“東靠大西，北接川滇三省區”的地理位置。贛州主要分布著有色金屬礦產。據有關資料統計：贛州總產量中銅占20%左右；鐵礦資源量居全國第二；鐵礦礦床數量眾多且種類豐富多樣，贛東北地區位于我國北部與西南方向，屬于亞熱帶季風氣候帶之一。通過對成礦規律的研究，可以為找礦工作提供重要依據。贛東北地區屬于我國中部的南部，分布著大量鋁土礦床，該區域礦產資源豐富、種類多。全區金屬礦石主要有黃鐵礦、鐵錳石生磁鐵礦等。有色金屬是其中最重要的一種，碳酸鹽巖石也占到了少數比重。該區以白云巖型鎢鉬鉛鋅銅金粉砂巖為主體，呈條帶狀或長形露天開采，形成大面積的黑云母礦床和輝綠泥頁巖氣溶蝕斑塊。

1.2 巖石學

在研究中，巖石學是依據巖土體的物理性質和化學組成來解釋其成因、演化過程等。研究區域地質構造背景。通過對該區域進行詳細調查分析與實地勘察工作，了解本區水文地理環境條件及礦床規模大小及其礦化程度；根據不同地域所具有的特點以及地貌特征確定該礦區范圍內各斷裂單元類型，并結合研究成果制定適合贛東北地區目標巖性段的找位，判斷對其儲量和成層控型段的劃分標準。

2 礦床地球化學特征

2.1 礦體結構分析

贛東北地區金礦區金銅礦化探礦的地層構造屬中更新世前陸相火山巖建造，巖漿活動強烈，對巖石化學性質、物理成分和分布起控制作用。該場地斷裂構造的發育主要為北東向褶皺束或逆斷層及斷陷擠壓破碎帶等，燕山晚期基底隆起與近東西向平行走向的燕山期次生分異格局在本區有明顯特征，東部以拉張閃寬變化為標志，中更新世以來已形成一套規模較大。

2.2 同位素

贛東北地區金屬礦床的找礦主要以同位素為主，在形態學上，我們可以將這兩種方法進行結合運用。根據不同地區的沉積環境、溫度等因素對成礦物質來源和分布情況進行劃分。由于贛州地處華南亞熱帶季風濕潤氣候區，且該地區屬于半干旱大陸性季風氣候帶，該地區是高溫多雨區域及熱溫帶氣旋運動強烈地帶，其巖石類型大多為長石、石英或者重砂；在贛東北地區，根據研究場地不同的找礦方向和礦體形態，將成礦物質來源劃分，可分為：①地層中鋁、鐵等金屬元素含量較高的地區；②巖漿巖對巖石化學性質影響較大的地區；③以花崗巖為主要特征的礦石有很多的地區；④在同一塊地中含有大量夾雜物或含金量低且不集中于該塊地，如鎂及鋅鹽類找礦劑和磷酸鹽類找礦劑（主要是赤鐵礦）。成礦物質來源于不同地區，同種同源礦物間存在差異性，成礦條件不同，如礦石粒度、含礦物含量等，找礦時間的長短也不同。

2.3 物質組成

（1）巖漿巖：區內主要為變質閃鋅礦床，呈弱酸性侵入體，以三棱柱狀和長角麻溝為主。巖石有少量的結晶，但不完整，主要是含礦熱液。

（2）輝綠泥石化：本區的石英脈原礦物來源主要是圍壓活動在花崗巖中。由于巖石風化破碎帶及后期熱液浸出作用形成了大量蝕變產物如白云石等；同時也有少量的巖漿入侵巖體形成于變質砂巖間質階段，其中尤屬前陸邊緣火山噴發所引起強烈侵蝕，從而導致成礦難易程度不一致，形成了多種性質不同的成礦脈。在熱液運移過程中，巖漿侵入作用會發生一系列化學反應，生成大量石英、綠泥石等礦物；同時也伴隨著鏡下形態結構和成分上所體現出某些化學鍵或礦物組分，如藍藻土堿類及黃鐵礦粉的溶解度與含量以及蝕變產物對巖石造成破壞程度，來決定其能否形成礦產資源。

（3）礦體組成：礦化體的巖石是由角質帶和綠泥石化組成。其中，綠泥石化又分為黃鐵礦紫銅礦型及紅褐色絹云母礦物與白云石型花崗含鋅礦石；黑鐵礦分褐鐵白云石形跡樣似鏡狀金鉛硅酸鹽礦物、方解磷硅酸巖及輝鉬銻礦等，它們主要形成在石英脈附近的表生細晶質中。

（4）圍巖層材：石英、長石等礦物組成。其中石英和長石為區內常見的圍巖，而短石塊、方解線片也可作為本區重要金屬礦石成礦物質來源之一。經分析發現該地區存在大量花崗巖類巖石及少量白云母狀灰白色角質塊，這些巖石均具良好的化學穩定性與物理力學性能。

3 成礦規律與構造

3.1 成巖作用

在深部成巖過程中，由于構造運動和新的裂隙發育，形成了一系列不同程度的新生石英砂巖、長石粉晶質板巖石以及變質作用強烈帶。這些物質主要是由黃泥期晚期以來生紅奧陶紀下陸相白云母化產物（MO）礦體及鈣鎂礦等所組成。贛東北地區金屬礦床主要有石英片、白云石和黑云母三部分組成，它們之間的相互作用使整個地區產生了強烈的成巖作用。其中，輝紅色是由石英中所含碳酸鹽與水相溶形成。當磁化率大于0.06時稱為“白云質”，在不同深度下呈脈狀分布且以柱狀為主。當磁化率小于0.14時則為“熱液流變”現象。

3.2 巖漿起源

贛東北地區礦區主要有燕山早期花崗巖、花崗質板巖和早熱液石炭灰巖等。燕山初期花崗巖位于晚三疊前地層上的石英千枚狀晶體細晶集合體，呈條帶狀分布，巖石礦物成分以絹云母為主；巖漿活動活躍于北東向構造應力場作用下形成了一系列由火山期侵入體構成的混合型硅化層、鏡質堅硬帶及角閃片麻巖和白刺亞粒二長石。晚三疊前地層為中酸性侵入體，呈條帶狀分布，厚度約1m，巖性復雜。

3.3 斷層

贛東北地區金屬礦區內斷裂構造發育，主要為北東向的斷層和燕山期的斷層，其中北西方向、燕山早期及近東西向地區為中厚層狀花崗巖。贛州北部銅多金屬體是在新太古世晚期花崗巖前陸塊之間存在，因此該部位有較高厚度且穩定較好。但由于位于華南和華蒙三方接觸帶內，受構造應力控制，其形態與性質均受到影響；同時也因為贛東北地區的深部發育良好，在找礦過程中，通過對不同地區的成礦物質來源、特征以及成因分析，總結歸納出該區域金屬礦產資源特點及找礦方向。贛東北地區金屬礦床主要為石英、長石等結構，構造簡單，但地質特征明顯，整體發育。斷裂在斷層的部位和裂隙中都有分布。其中北東向斷層最為嚴重。另外還有巖漿侵入的現象發生，通過研究區域內巖性與成因有關系來分析其性質及演化過程及其對地殼運動的影響；同時也可將巖石化學成分、礦物含量等作為評價構造活動程度以及成礦作用好壞重要依據，同時還可作為找礦的重要參考依據。

3.4 礦床作用與運移機制

（1）礦床作用：礦體上部為深破碎花崗巖，巖石結構十分復雜，有大量的硅化、金紅石和石英脈分布。因此成礦物質來源較多。根據巖心觀測資料及相關文獻分析可知：在成礦區內地形呈“U”型或似圓形構造面，而當礦石中含碳酸鹽礦物含量較大時（如鋁鎂礦、銅鈣礦等），則為鐵綠狀或粉砂狀的硅化巖石和石英脈分布較為集中，其蝕變形態和圍巖性質都發生變化。由于成礦條件不同，所以在找礦過程中，要根據實際情況來進行選擇。通過礦柱的浮石，使其形成一個連續體，然后將礦石運移并在一定時間內聚集成煤帶。當巖石破碎、礦石含量高的時候，會導致其表面巖石發生形變，形成角質面。此時在角質化面上產生一個新的裂隙。由于原礦區地層較薄或斷裂構造發育，所以在變質作用和礦物成分上都可以表現為新界面形態與周圍巖層有了差異；同時也存在于成礦空間內不同位置之間。當圍巖破壞后，由于礦層的不同，其蝕變形態也有很大區別，這種現象稱為圍巖蝕變。圍巖是由角質化或石英脈，而硅化、磷化物及少量元素組成的。鋁鎂石礦物共生礦物和鐵錳氧化物形成的有機復合體稱為金屬硫酸鹽體系統。對于成熱液系統來說，在溫度上升到一定值時就會產生熱量并轉化為熱能，當達到飽和點后則變成了固態產物。

（2）運移機制：當礦產資源被開采后就會產生大量廢棄物。這些廢物主要是由于采空區和地面運輸所造成。所以對礦區進行合理規劃及建設地下儲集空間是重要工作之一，同時也要做好礦柱的回采工作，使其能夠最大限度地發揮出煤炭的價值，減少礦山生產成本，對礦柱的保護與修復工作也是重要保障工作。通過分析研究，目前贛東北地區金奧陶系、三棱巖組和二疊系中下部變質型鐵礦床在找過程中均存在一定程度上的欠開采現象。

3.5 成礦過程

根據上述鉆探和礦井資料，通過對區域地質、水文條件的綜合分析，確定了該區域為成礦區。該地區屬于華北金空間構造體系中元古代陸相生界。由于贛東北地區屬華南準地臺與加里東運動后形成的海西盆地相對隔斷地帶；在晚泥盆世后期受燕山作用強烈控制下逐漸走向南傾擠壓而走向北傾，因此贛東北地區具有獨特的成礦地質條件和復雜因素；在成礦機制上，贛東北地區屬于華北陸塊基底構造沉降區；由于地質條件復雜、規模小且穩定等特點，因此具有獨特的優勢和良好的潛在應用潛力。

4 礦床地質特征與找礦潛力

4.1 找礦方法

在找礦中，以白云母花崗巖為最主要特征。白云巖、云英灰巖和輝綠簾布是贛東北地區金屬礦石資源比較集中的巖石類型。其中輝藍混凝黃為主要成礦物質來源；云貴發灰黑絹變軟化型石英也有重要發現意義。白云巖、云英灰質石英在找礦中也有應用，但其成礦條件比較復雜，對鏡下的視場控制較好，由于其構造特征與磁鐵礦相近，不能作為主要成分之一。通過分析研究發現：輝藍混凝黑絹紅類礦物在不同斷裂帶和含脈石中分布不均；白云巖、云英灰質石英及輝綠簾布是贛東北地區金銅礦脈賦存條件的重要標志。

找礦的目的是尋找礦床深部構造和主要控制因素，通過對成礦區進行綜合研究，確定其類型及規模。根據地質資料和地層特征以及礦石礦物組成條件、礦石性質及其組合關系等來決定是否采掘。

（1）選線原則：選擇地段合適位置布設與工作面有關的主次干路；考慮到該地區巖漿巖穩定程度高且分布不均一，但貧礦體亦存在于贛東北地區內，所以應根據選線的各項因素進行設計及確定找礦方法。

（2）找礦方法選擇：根據礦區地質條件和成礦物質組成，確定主要的找礦層位，并對其進行分析，通過室內試驗測定該金屬元素在不同地區之間的遷移轉化。

（3）尋找與目標區控制點接觸帶及圍巖相關系的地層。確定控煤、硅質礦石等蝕變類型和性質；分析礦石礦物成分及含量；研究目的是了解控制性狀構造特征及其變化規律以及成礦物質組成情況和分布特點，為找礦提供依據。

4.2 地層

贛東北地區屬中溫帶大陸性季風氣候，以東北山、老屋山地和丘陵為主，全區出露面積約為160平方公里左右，總厚度2.75m。屬于華南陸過渡帶的北部灣沉積構造單元，紅層南緣隔海平原區北東向斷陷盆地邊緣地帶；位于江西省東北部的贛州，位于我國中部偏南轉向東南方向剖面，贛東北地區段內斷裂帶上。在上述區域地質特征中，贛東北地區位于中國的中南部，屬于我國華東地區，也是華南和華北重要區域。由于贛州經過了長時間的發展和改造工作后其地形地貌已經發生了較大變化。在這過程中發現大量與礦區相適應、具有獨特優勢的礦床分布。

贛東北地區金礦區位于黃土高原東南方向，屬中溫帶大陸性季風氣候，年降雨量較少，地形較為復雜?？偟膩碚f本區處于亞熱帶季風濕潤氣候區。主要產狀于北東向、東西向兩組山脈之間及南西—南北向兩部分地溫差較大區域；北部受燕山褶皺帶和喜馬拉雅山系構造體系以及第三四級大地震活動影響而形成弧形地貌。從地質特征來看該區位于華北地臺與贛東北地區金礦區相交會部位，具有典型的大陸性斷裂特征。

根據鉆探資料，該礦區主要為第四系松散變質巖組，構造較復雜。該區位于贛東北地區東部的中生代陸相火山碎屑巖石區和燕山期下揚子江地區。區內發育有石英片、長石多金屬（包括黏土）等一系列特征礦床；本區在上覆幔力扭性斷裂活動期間形成了巖漿侵入分布帶，太古宙—古近紀地層主要為前元古代晚期及晚二疊世，北東向構造以侏羅紀一早三迭為主體，北西向構造以侏羅紀一早二疊世為主體。在該礦區的區域內，存在著不同程度和規模的找礦潛力。

4.3 找礦潛力

贛東北地區的礦區位于贛州中部，是中國重要的金屬礦床區。該地區為江西省第二大城市，擁有豐富礦產資源。據不完全統計，目前在我國已探明有10多種有色金屬品種和8種稀有銅、16種鋅鹽共存于江西境內；其中以金寶石為例的是我國最主要貴重金屬元素富集品位最高（約占全國總含汞量15%）的黃金白銀品種之一。該地區是江西省最大的紅日錳鐵礦石生產基地，也是國家第二批資源枯竭城市。贛東北地區金屬礦床規模不斷擴大，主要表現在三個方面：一是在空間分布上呈現出多中心、錯位的格局，二是呈“S”型，三是資源潛力巨大。贛州地區已發現大量鐵水空谷。據不完全統計截至2012年9月以來江西省內的銅金礦總共有4個；其中位于江西北部邊緣地帶和南部山區及東南部斜坡區分別占總數86%左右，位于贛東北地區金、銀金礦總共有8個；而在北部山區和南部丘陵地帶，分別占總數的20%左右。

贛東北地區金屬礦床類型多樣，主要表現為高嶺巖型、中粒二長花崗巖和石膏絹云母。從礦區來看，區內的金銅礦資源分布較為分散。由于在本區域內礦產空間位置較低而受自然條件影響較大，且有著地質構造發育復雜多變等特點，導致了該區多屬于小型鐵礦體或小金礦體。但隨著近年來對贛東北地區金屬礦床勘探深度不斷加深以及開發力度加大，其深部找礦潛力也越來越大。從成礦規律來看，贛東北地區金銅礦資源主要以含銀金礦為主，且其深部分布比較廣泛，在近幾年的探查工作中發現了少量有小規模開采的礦石。隨著近年來對金礦區礦產勘查深度不斷加深，以及開發力度加大等因素，導致零星尋找出較多小找礦點，通過分析可知該區金屬成礦規律并沒有完全得到解決。

5 結束語

贛東北地區是全國重點控礦勘查區域之一，位于江西省北部，處于我國東西部過渡帶，被稱為“黃金寶庫”。贛州、三安市作為江西工業大城市的中心城市和中部地區重要金屬礦床集聚區。本文通過找金礦地質特征進行綜述分析得出了以下結論，贛東北地區在中國東部南部，位于贛中盆地北部，以鐵硒礦、鋅礦為主體地層，形成了找金礦地質特征，在三安市和贛州內找到的錳資源主要集中于金黃石英巖型鎢長石及輝綠片巖石。其中贛東北地區從南部開始尋找鉛鋅銀礦石進行地質研究時就發現其具有較好的成礦物質來源。