江西德兴铜（钼）矿田

德兴矿田位于江西省德兴县，包括铜厂、富家坞特大型和朱砂红大型铜（钼）矿床，及其周围一些多金属矿床（点）。

一、区域背景

德兴斑岩铜矿田地处环太平洋金属成矿带的外带，扬子准地台内江南台隆东段南缘。受江南台隆与钱塘坳陷之间的赣东北深断裂带控制，矿田分布于断裂带北西侧的北东向多金属成矿带内（图3.2.1）。

图3.2.1 江西德兴铜矿田及外围地质图

矿田区处于乐平重力高北东重力抬高区与大茅山重力低之间梯度带的东南，偏重力低一侧，呈同向扭曲的重力低值带中；磁场以赣东北深断裂带为界，北西为平静磁场区，南东为复杂磁场区，矿田位于复杂磁场区边缘的北西向低缓负异常中（图3.2.2）。

图3.2.2 江西德兴铜矿田及外围地球物理-地球化学（水系沉积物）区域场剖析图

地球化学场显示为Cu、Mo、Au等元素构成的北东向高背景带（图3.2.2）。该异常带长一百多公里，宽几千米至几十千米，其中以Cu、Mo为主，伴有Au、Ag、Pb、Zn、Cd、As、Sb、Hg、Bi等多元素组合异常。德兴铜（钼）矿田和银山铅锌（银）铜矿田异常位于其中段，前者以Cu、Bi、Mo、Au、W等元素组合为主，后者以Pb、Zn、Cd、As、Sb、Hg为主；各元素异常具有明显的浓度分带，异常间相互套合或重叠。

二、成矿环境

1.地层

矿田区内，除赣东北深断裂带中零星分布有侏罗系和外围东南隅有震旦系、寒武系之外，大面积出露江南台隆基底层——中元古界双桥山群浅变质岩系（千枚岩、凝灰质千枚岩、沉凝灰岩、变余砂岩等），其原岩为泥质、粉砂质及火山凝灰质沉积岩。双桥山群浅变质岩即德兴铜矿的围岩。

2.构造

区内褶皱、断裂发育。褶皱构造主要有早期的泗洲庙EW向向斜，晚期的德兴—铜厂和张家坂—雷门两处NE向复式倒转背斜，两者斜交于矿区中部。断裂构造以NE向赣东北深断裂带为主体，除改造了早期EW向断裂构造外，又形成了与之配套的NNE向、NW向断裂系统。

赣东北深断裂是区内导岩、导矿的主要断裂带，多组不同方向断裂与次级背斜的交汇是控制岩体就位的主要因素，岩体与围岩接触带是斑岩矿体的主要赋矿部位。

3.岩浆岩

岩浆活动频繁，尤以燕山期岩浆活动最为强烈，形成多种岩性的侵入岩和次生火山岩。与成矿有关的燕山早期浅—超浅成侵入杂岩体，由花岗闪长斑岩、英安斑岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩、石英斑岩等组成。花岗闪长斑岩和英安斑岩为主要成矿母岩。

斑岩体的相变不明显，其蚀变、矿化呈过渡渐变关系。

4.区域地球化学

（1）赣东北多金属成矿带中，各矿床均处于高Fe₂O₃（＞5%）、Al₂O₃（＞13%）、K₂O（＞2.5%）；低SiO₂（＜70%）、NaO₂（＜0.3%）的地球化学环境。

（2）双桥山群浅变质岩平均w（Cu）=40×10^-6，其中凝灰质岩石最高，w（Cu）=74×10^-6，其他成矿元素含量亦较高，如w（Pb）=29×10^-6、Mo为1.8×10^-6、Zn为104×10^-6、Ag为0.37×10^-6。

燕山早期各类浅成侵入体中，亲铁和亲铜元素含量为区域岩浆岩类中最高，从其早阶段到晚阶段呈Cr、Ni、Co、V、Ti元素含量降低，Cu、Mo、Pb、Zn、Ag元素含量增高的趋势。如燕山早期花岗闪长斑岩Cu、Mo含量全区最高w（Cu）为（132～230）×10^-6、Mo为（3.7～10）×10^-6，Ag含量也较高；安山玢岩中Pb、Zn和英安玢岩中Ag为全区最高。

（3）据矿田及周围700km²范围内，岩矿石样品Cu元素分析结果，显示Cu地球化学场可清晰的划分出高、中、低值场。其高值场位于矿体中心，而围绕三个矿床的外围显示为低值场，面积约400km²，再向外呈中值（或正常）场（图3.2.3）。这种地球化学场清楚地表明围岩为成矿提供了物质来源，因而认为双桥山群为区内主要矿源层。

（4）矿田上，水系沉积物测量显示主成矿元素异常规模大、强度高，并具有清晰的多元素异常组合分带特征（图3.2.4），内部带以 Cu、Mo、Au、Ag、W、Bi 为主，外围带以Pb、Zn、Cd、Mn、As为主。矿田异常约 100km²，包括富家坞、铜厂、朱砂红三个矿床，形成三个明显的浓集中心，以 Cu 2400×10^-6圈出的内带，组合有 Mo、W、Sn、Ag、Sb等异常；Pb、Zn、Mn、As、Co等异常呈环状，围绕着 Cu异常内带。

图3.2.3 江西德兴铜矿田（水系沉积物）铜地球化学场分布图

5.区域地球物理场

区域布格重力异常形态复杂，重力高、低异常交替出现。德兴矿田一带总体显示为北西向重力低异常，或处于300°方向的剩余重力高异常上的低值异常带（图3.2.4）中；朱砂红斑岩体位于重力低异常向北凸出的舌状重力低上，铜厂斑岩体位于弱重力高的鞍部，富家坞斑岩体位于其东部重力低异常处。

磁场表现为北部伴有弱负异常的低缓磁异常，走向300°，ΔZ_max=250nT，50nT等值线圈闭与矿田蚀变带形态相似，范围略大。

图3.2.4 江西德兴铜矿田区地球物理-地球化学场剖析图

三、矿床地质特征

1.矿体组合分布及产状

三个矿床的主要矿体均赋存于浅成含矿斑岩小岩株的浅侧部，沿岩体与围岩接触带分布；矿体与围岩没有明显的分界线。已圈定的矿体倾向北西，呈空筒状，平面上呈环形；矿体边界根据采用的工业品位指标而定。

铜厂、富家坞和朱砂红矿床的矿体倾角依次为：30°～50°，25°～46°，40°～60°，其中富家坞矿床剥蚀最深，铜厂铜矿大部分被剥蚀，朱砂红为隐伏矿床。

2.矿石构造及主要矿物组合

矿石构造有细脉浸染状、细脉状和浸染状，并形成如下矿石构造分带：

斑岩体中心………接触带……………………围岩

浸染←微脉～细脉←浸染 ‖ 微脉～浸染→细脉～浸染→细脉～大脉

金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿，次为辉钼矿、砷黝铜矿及斑铜矿，辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铋矿、磁黄铁矿等硫化物含量更少。脉石矿物以石英、绢云母、水白云母、伊利石、绿泥石为主，碳酸盐和硫酸盐矿物及赤铁矿次之。

3.矿化阶段及分带性

成矿期可分为：岩浆晚期气成热液成矿期、岩浆期后热液成矿期和次生氧化成矿期。以岩浆期后热液成矿期最主要，它又可分为五个成矿阶段。

以斑岩接触带为中心的内外对称矿化分带为主，环状侧向分带次之。

4.蚀变类型及分带

蚀变具有斑岩中心蚀变和接触带蚀变叠加、改造的特点，并由接触带向两侧大致形成对称的蚀变分带。蚀变分带见表3.2.1。

表3.2.1 德兴矿田蚀变分带简表

5.氧化带

矿田氧化带较发育，氧化带中，铜、铅、锌等有色金属呈贫化趋势，铁、金等元素则相对富集。

6.主要控矿因素

赣东北深断裂带控制着有色金属矿带的延展，具有明显的导岩、导矿作用；深断裂带北西侧区域性NW—NNW向断裂控制着矿田的展布；元古宇地层褶皱轴部与多组断裂交叉复合部位控制矿床定位。

中元古界双桥山群富亲铁和亲铜元素，提供了铜、钼（少量）等成矿元素和有利于金属硫化物沉淀的还原环境。

燕山早期花岗闪长斑岩含铜量高于地层中铜含量的7.7倍，为成矿提供了矿质来源。斑岩体内外接触带为主要容矿构造。

四、矿区地球物理特征

1.岩矿石物理性质

区域上燕山期花岗岩、花岗闪长岩密度远小于双桥山群浅变质岩，其密度差达0.25×10³kg·m^-3；而磁性为弱—微磁。

因矿区内岩矿石种类繁多，且均经受过不同程度的蚀变，故仅以岩石的蚀变强弱进行岩石的物性统计分类（表3.2.2）。

表3.2.2 德兴矿田主要岩矿石物性参数表

根据表3.2.2统计，矿区内铜矿石密度最大，次为浅变质岩；花岗闪长斑岩密度最小。磁性最强的强蚀变花岗闪长斑岩仅具中等磁性，矿石与中蚀变花岗闪长斑岩次之，磁性最弱者为未蚀变的花岗闪长斑岩。矿石极化率无实测资料，但据地面激电观测及硫化物矿石一般极化率资料，应属高极化；且岩石极化率似与蚀变强弱呈正相关。

2.物性模型

矿田区岩矿石物性特征归纳于表3.2.3，依据朱砂红矿区49线地质剖面转换的物性模型参见图3.2.5（b）下图，相应物性体特征见表3.2.3。

3.地球物理异常

（1）重力异常：宏观上矿田呈重力低反映，朱砂红矿床处于其西侧梯度带上；铜厂、富家坞位于重力低异常的侧向突出部位（图3.2.4）。按钻孔中w（Cu）≥0.4×10^-2控制矿体范围，对朱砂红、铜厂、富家坞矿床进行了重力异常模拟计算，相应异常值分别约为0.5×10^-5、0.9×10^-5、0.5×10^-5m·s^-2（密度差取0.18×10³kg·m^-3），异常幅值远小于含矿斑岩引起的重力低幅值；故在矿田上仍显示为重力低异常。

表3.2.3 德兴矿田主要岩矿石物性特征归纳表

根据49线朱砂红矿床物性地质剖面［图3.2.5（b）］，并参考矿田主要岩矿石物性数据（表3.2.2），其计算Δg异常幅值大于0.4×10^-5m·s^-2［图3.2.4（b）］。

（2）磁异常：矿田上呈现低缓磁异常，北部伴有弱负异常。ΔZ 150nT等值线大致沿中蚀变带边界分布。

朱砂红矿区49线综合剖面显示［图3.2.5（a）］：含矿斑岩外接触带，ΔZ异常剧烈跳跃，幅值超过300nT；中部在小幅度跳跃中，可见约100nT的低缓异常。磁异常系矿体、含矿岩体及外接触带中局部磁铁矿化引起，异常极值部位向含矿岩体倾斜方向位移。49线物性地质体剖面计算ΔZ，在矿上有异常［图3.2.5（b）］反映。

（3）激电异常：朱砂红49线综合剖面［图3.2.5（a）］显示进入蚀变带后，激电即呈‘低阻高极化’的异常特征；在厚大的矿体上，异常更加明显，视电阻率ρ_S与视极化率η_S曲线组成平缓宽阔的镜象异常，ρ_S＜50Ω·m，η_S呈10%的高背景，η_Smax＞30%。激电异常为矿体与蚀变带的综合反映，异常总体向矿体倾斜方向位移。

图3.2.5（a）49线物探剖面

图3.2.5（b）物性断面及地球物理异常模型

表3.2.4 朱砂红铜矿区49线地球物理实际模型参数表

4.干扰体或干扰因素及其影响

在蚀变带中圈定矿体时激发极化法的主要干扰为黄铁矿化引起的异常；磁法干扰为磁性矿物分布不均匀引起的。

五、矿区地球化学特征

1.岩矿石地球化学参数

（1）仍以蚀变强弱进行岩石归类，各类岩石微量元素含量列于表3.2.5。其中以中强蚀变浅变质岩中Cu、Mo最高；中—强蚀变花岗闪长斑岩中Ag、Au含量最高。

（2）各斑岩体中微量元素含量见表3.2.6，其中含矿岩体较非含矿岩体的Cu、Mo、Ag含量明显高，且其离差和变异系数大，频率分布曲线呈双峰或多峰形式；含矿与矿化岩体中微量元素含量则不易区分。

表3.2.5 德兴矿田区岩（矿）石部分微量元素含量统计表

表3.2.6 德兴矿田岩体中部分微量元素含量统计表

2.地球化学异常

（1）不同采样介质均有地球化学异常显示。

溪流水化学异常：面积＞20km²，异常呈北西向展布（图 3.2.6），浓集部位在出露或隐伏矿床的中强蚀变带上方，其高值异常c（Cu²⁺）≥0.64mg/L、c（）=16～64mg/L、pH≤5；局部还有Mo⁴⁺异常，含量0.001～0.005mg/L。

图3.2.6 不同采样介质地球化学异常平面图

河流重砂异常：重矿物多达50种，主要为金属硫化矿物和自然金，异常亦呈北西向展布，面积达40km²，黄铜矿、辉铜矿的重砂异常主要分布在铜厂、富家坞矿区。

土壤地球化学异常：面积25km²，比蚀变范围大，呈北西向展布；有明显分带特征，内带由Cu、Mo、Ag、W、Sn、Bi等元素异常组成，外带由Pb、Zn、Ag、As、Ni、Co、Mn等元素异常组成。三个矿床上方均有明显的Cu、Mo、Ag异常。

岩石地球化学异常：异常面积大于蚀变带范围，Cu、Mo、W、Bi、Ag异常浓集中心对应于三个矿床的上方；Pb、Zn、Mn、Ni、Co等元素亦有明显异常。

（2）异常特征。矿田中三个矿床具有相同的成矿条件，地球化学异常特征也基本相同，仅因剥蚀深度不同，地表异常显示有所差异。其主要成矿元素Cu、Mo及Ag异常特征示于表3.2.7。

三个矿床上的异常规模约为岩体规模的3～10倍，其形态相似；异常规模排列顺序与矿体规模顺序一致，即铜厂＞富家坞＞朱砂红。

表3.2.7 德兴铜矿田三个矿床Cu、Mo、Ag元素异常特征

据朱训等1983年资料，朱炳球1982年资料整理。

图3.2.7 富家坞铜矿床岩石地球化学异常

以富家坞半隐伏铜矿床为例，异常面积为岩体出露面积的4倍（图3.2.7），异常空间分布的明显特征是：Cu、Mo、Ag异常包围着花岗闪长斑岩岩体，浓集中心在岩体周围，强度的排列顺次与矿体的规模顺序一致，揭示了铜（钼）矿与斑岩体有成因联系。矿床剖面异常形态见图3.2.8。

图3.2.8 富家坞铜矿床3线勘探剖面钻孔岩石地球化学异常

3.元素分带序列与矿化剥蚀程度评价指标

（1）矿床异常与矿田异常均具有明显的组分分带特征。矿床异常分为中心带和边缘带，与矿田异常的内部带和外围带对应。矿床异常中心带由Cu、Mo、Ag、Au、W、Sn等元素组成，边缘带由Pb、Zn、Mn、Ni、Co等元素组成。矿床上显示出Cu、Mo、Ag异常在中部，Pb、Zn、Mn、Co、Ni异常在边缘的元素水平分带特征。

以富家坞矿床为例，其垂向分带序列自上而下为：Zn—Pb—As—Ag—Mn—Ni—Cu—Mo。

（2）Cu、Mo异常中伴有Au、Ag异常时，可作为矿体赋存部位的标志；或者矿带或矿区岩石中出现（0.02～0.n）×10^-6的Au异常，和大于0.5×10^-6的Ag异常时，可用以指示赋矿部位。

4.地球化学异常模型

德兴斑岩铜矿（斑岩体呈岩株形式产出）平面上，异常围绕斑岩体呈等轴状面型分布，元素组合中心带以Cu、Mo、Ag、Au、Bi、Se为代表，边缘带以（W、Sn）As、Co、Pb、Zn、Cd、Mn为代表；剖面上，异常呈钟状分布，垂向分带也十分明显。以德兴矿田中半隐伏的富家坞矿床为例，其地球化学异常模型见图3.2.9。

图3.2.9 富家坞铜矿床岩石地球化学异常模式

六、地质-地球物理-地球化学找矿模型

1.德兴铜（钼）矿田地质-地球物理-地球化学找矿标志归纳于表3.2.8。

2.德兴铜（钼）矿田地质-地球物理-地球化学模型见图3.2.10。

3.地质找矿勘查物探化探优选方法组合流程

（1）发现和圈定铜、多金属成矿带。以1∶20万水系沉积物测量为主，配合1∶10万航空物探和1∶20万区域重力测量。

（2）寻找并圈定含矿岩体。岩石（土壤）地球化学、水化学测量，1∶5万水系沉积物测量；1∶5万高精度重、磁测量与1∶2.5万激发极化法；地形条件较好时，亦可采用自然电场法等。

（3）含矿岩体中确定赋矿部位并了解其产状。大比例尺（1∶2.5万～1∶1万）岩石（土壤）地球化学测量；大比例尺（1∶1万～1∶5千）高精度重、磁测量，激发极化法、瞬变电磁法等。

七、地质、地球物理、地球化学特征简表

表3.2.A 德兴铜（钼）矿田矿床地质特征简表。

表3.2.B 德兴铜（钼）矿田矿床地球物理特征简表。

表3.2.C 德兴铜（钼）矿田矿床地球化学特征简表。

表3.2.8 德兴铜（钼）矿田矿床地质-地球物理-地球化学找矿标志集

图3.2.10 德兴铜（钼）矿田地质-地球物理-地球化学模型

表3.2.9 地质体-物性体-地球化学异常对应表

表3.2.A 德兴铜（钼）矿田矿床地质特征简表

表3.2.B 德兴铜（钼）矿田矿床地球物理特征简表

表3.2.C 德兴铜（钼）矿田矿床地球化学特征简表