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陈坊地区位于江西省东部,处于扬子板块与华夏板块碰撞带的萍乡-广丰深大断裂南侧,为著名的江西省铜多金属矿床富集区之一。目前该区及邻近地区所探明的铜多金属矿床主要有:永平铜矿、铁砂街铜矿、冷水坑银矿、长寿源铅(锌银)矿、下湖铅锌矿、陈坊铁矿等一批大、中、小型铜、铅、锌、银、铁矿床,矿(化)点更是星罗棋布。但随着现代科学技术的迅猛发展以及人类对矿产资源需求量的不断增长,在露头矿和近地表矿愈来愈少、找矿难度愈来愈大的“十一五”期间,对现已知矿床的深部和边部进行矿(化)体定位预测,并加以施工验证;圈定成矿远景区,进行找矿靶区优选等工作显得日益重要。因此,密切结合找矿实践,开展成矿规律、矿床定位机制为基础的成矿预测研究,从整体上提高矿产资源的找矿效果,是目前地质界所面临的一项重要任务。
本文在前人研究的基础上,结合本人正在负责(主持)实施的中国地质调查局大调查项目“江西怀玉山—北武夷铜多金属矿评价”及正在实施的江西省矿产资源补偿费矿产勘查项目“江西省铅山县陈坊地区铜多金属矿普查”等项目的研究成果为基础,系统分析陈坊地区各铜多金属矿床(点)的成矿地质背景、成矿条件、矿化特征等的基础上总结其成矿规律和找矿标志。并结合现代成矿理论、利用该区地质、地球化学、地球物理等有效找矿方法,建立成矿找矿模式,运用于该区的成矿预测及找矿工作。
本文综述了陈坊地区的区域成矿地质背景(区域地层、区域构造、区域岩浆活动)、地球物理、地球化学及遥感影像特征。重点剖析了陈坊地区长寿源铅(锌银)矿、下湖铅锌矿、陈坊铁矿及正在实施普查工作的梁家铜多金属矿的矿床地质特征和矿床成因,分析了各矿床的控矿致矿因素、成矿物质来源、各类矿床的时间演化和空间分布规律。本区显示了多样化的矿床类型:①沉积变质-岩浆热液叠改型铅、锌、银矿床(如中型长寿源银铅(锌)矿床及里管坑铅锌银矿点)、②受层间破碎带控制的岩浆热液交代—充填型银铅锌矿床(如中型下湖铅(锌、银)矿床)、③受层间破碎带控制的矽卡岩型铅锌(铜)矿床(如中型梁家矿区Ⅳ号矿体—铅锌(铜)矿体)、④受接触带构造控制的矽卡岩型铁铜矿床(如小型陈坊铁(铜)矿、小型梁家矿区Ⅰ号体—铁(铜)矿体)。区内成矿时代的演化规律具有从西向东由老变新、多期多次、多阶段演化的特征:中新元古代—晚古生代以沉积变质—岩浆热液叠改成矿为主,形成以铅锌银为主的矿床;中生代燕山期则以次火山—中浅成岩浆热液成矿作用为主,形成以铁、铜、银、铅、锌矿为主的矿床。本区中生代岩浆活动十分强烈,特别是次火山浅成斑岩体和浅成中酸性、酸性斑岩体的成矿作用,直接控制着区内铜多金属矿床的产出,与成矿关系最为密切,局部往往叠加在前期成矿作用之上。构造运动是诱发产生内生成矿作用和驱使含矿流体运移、聚集的重要因素,频繁活动的成矿构造是区内铜多金属矿床的重要条件。构造作用的开合变化往往使成矿构造成为成矿流体运移及到容矿的有利空间。区内存在四套成(含)矿建造:①蓟县—青白口系周潭岩组—泥砂质复理石夹火山岩含矿建造;②震旦系—寒武系泥砂质含碳夹硅铁、碳酸盐岩含矿建造;③石炭系—二叠系含火山岩的碳酸盐岩、碎屑岩成矿建造;④侏罗系中、下统河湖相碎屑岩建造—上统陆相火山岩成矿建造。本区成矿物质局部具有双来源的特征,即部分来源于基底含矿建造,而主要来源则是沿深大断裂上升的具壳幔混熔性质的超浅成—浅成岩浆侵入体。
本文将成矿预测学与找矿勘查工作相结合,针对陈坊地区重要成矿远景区,系统分析研究已取得的各类综合找矿信息,充分应用现代成矿模式理论,进行大比例尺成矿预测,开展找矿勘查工作。近地表易开采矿的日趋绝迹,矿产勘查难度越来越大,效率日益降低,成本日益提高,常规的勘查方法难以达到期望的地质效果,矿产勘查正面临着新的艰难局面;这就要求我们建立和完善成矿预测理论,研究和创新矿体预测的技术方法,快速寻找和发现新的矿床(体),重点寻找隐伏矿床矿体。
本文通过对本区进行控矿因素、成矿规律分析的基础上,总结出区域铜多金属矿成矿模式,在此基础上将成矿预测运用到陈坊地区铜多金属矿找矿勘查实践中,较详细地介绍了成矿预测的程序及原则,建立了①沉积变质—岩浆热液叠改型铅、锌、银矿床、②受层间破碎带控制的岩浆热液交代—充填型银铅锌矿床、③受层间破碎带控制的矽卡岩型铅锌(铜)矿床、④受接触带构造控制的矽卡岩型铁铜矿床等四个综合找矿模型和找矿标志。详细阐述找矿靶区的优选原则和矿床成矿预测,以较大篇幅论证靶区优选及勘查基地圈定,并初步论证了下一阶段各找矿靶区的地质找矿工作部署、主攻矿床类型等。指出“十一五”期间找矿方向为:重点突破梁家铜多金属矿深部的“陈坊式或似永平式”铜(铁)矿床、下湖铅锌矿深部的“梁家式”铅锌矿和“陈坊式或似永平式”铜(铁)矿床、并指出长寿源外围至上马石区段具找寻“长寿源式”铅(锌银)矿的巨大潜力。据此表明本区铜多金属资源潜力较大,值得重点关注和部署地质工作。