江西德兴县富家坞铜矿床

江西省德兴斑岩型铜矿田~

德兴斑岩型铜矿田位于江西省德兴县，地处扬子地块江南隆起东缘，由朱砂红、铜厂、富家坞3个矿床组成。该矿田累计探明铜矿储量844.7万吨、钼矿储量30.3万吨、硫铁矿12.7亿吨。
区域地层主要出露前震旦系双桥山群（原九岭群）浅变质岩，自下而上可分为3个组：即板桥组千枚岩、变质粉砂岩、粉砂质板岩及变质砂岩，九都组凝灰质板岩和凝灰质千枚岩，诸家组变质沉凝灰岩夹凝灰质板岩、千枚状板岩及千枚岩。区域性的赣东北深大断裂具有长期性活动与继承性发展的特点，是重要的控岩控矿构造，该断裂上盘旁侧（北西侧）的次级北东向、北北东向及北西向断裂是有利的配岩配矿构造。区域岩浆活动在元古宙明显、古生代较弱、中生代强烈。含矿斑岩为花岗闪长斑岩复式岩体，其全岩K-Ar法年龄为166～161Ma（佚名，1975；转引自南京大学等，1977）、Rb-Sr法年龄为172～169Ma（矿床地质研究所，1977；转引自葛朝华等，1994；朱训等，1983），属燕山早期产物。
矿田范围内主要出露九都组地层，是含矿斑岩和铜（钼、硫）矿的主要围岩。3个花岗闪长斑岩体沿北西西方向侧列分布，严格受构造控制。单个岩体的出露面积为0.06～0.73km2，均呈似筒状向北西侧伏，与围岩（九都组凝灰质板岩和凝灰质千枚岩）呈侵入接触关系，在深部可能与一较大的岩基相连。而斑岩体的内外接触带构造及裂隙构造则是有利的容矿构造。
朱砂红、铜厂、富家坞3个斑岩铜矿床具有基本相同的地质特征，因具体控矿条件的不同而略有差异。各矿床的主要铜（钼、硫）矿体均赋存于燕山早期花岗闪长斑岩体的浅侧部，沿接触带内外分布，其空间形态呈倾向北西的空心筒状，在水平切面上呈环状、半环状，在垂直剖面上呈马鞍状或“船形”（图2-14）。矿体长500～1500m，厚10～80m（朱砂红）或200～600m（铜厂、富家坞），延深＞1200m。矿体倾向北西，倾角25°～60°。一般的，产于外接触带变质岩中的矿体规模较斑岩中的矿体大，且铜、钼品位较高；上接触带矿体主要产于外带、规模较大、含铜偏高，下接触带矿体主要产于内带、规模较小、含钼偏高。铜钼矿化富集中心与偏外接触带分布的断裂裂隙密集带大致吻合。
朱砂红含矿斑岩的主体隐伏于深部（-200m标高以下），浅部为枝桠众多的岩脉群，与之有关的深部主矿体（群）相应的呈透镜状、似层状产于斑岩的接触带；铜厂含矿斑岩的规模最大，赋存于斑岩上接触带的矿体规模大、厚度稳定、延深较长，而下接触带矿体规模较小、延深不大；富家坞含矿斑岩为典型的小岩株，其上、下接触带矿体呈等规模发育。朱砂红矿床有一半的储量，铜厂和富家坞矿床各有三分之二的储量产于外接触带围岩中。从矿田北西端的朱砂红矿床到南东端的富家坞矿床，矿体倾角由陡变缓、矿体形态由复杂变简单、矿石品位由贫变富、矿床剥蚀程度由浅变深。

图2-14 德兴斑岩铜矿田地质略图及剖面图

（据朱训等，1983）
1—侏罗系鹅湖岭组；2—前震旦系双桥山群浅变质岩；3—燕山晚期闪长玢岩；4—燕山早期花岗闪长斑岩；5、6—热液蚀变带；7—超基性岩；8—倾伏背斜；9—向斜；10—深断裂；11—断裂
矿石主要呈半自形—他形结晶粒状结构、包含结构、粒间及裂隙充填交代结构、交代残余结构以及固溶体分离结构、压碎结构，浸染状、细脉浸染状、细脉状以及团块状、条带状、角砾状构造。矿石的成因类型以原生硫化物矿石为主体，氧化矿石和混合矿石未能构成单独完整的矿体；其工业类型可分为浸染型、细脉型和细脉浸染型三种，朱砂红、铜厂矿床以细脉浸染型矿石为主，富家坞矿床则以浸染型矿石更为重要。
矿石的矿物成分已知达90种以上。金属矿物有50多种，但总含量不高（仅占4%～5%），以黄铁矿、黄铜矿为主，其次是辉钼矿、砷黝铜矿、斑铜矿及辉铜矿、孔雀石等。非金属矿物（脉石矿物）以石英、绢云母、水白云母、伊利石、绿泥石为主，其次是方解石、白云石、含铁白云石、石膏、硬石膏、绿帘石、钾长石等。矿石有用组分以铜为主，伴生钼、硫、金、银、铼等有益组分，可以综合利用。
围岩蚀变广泛而强烈，且具有多阶段性。蚀变类型主要有钾长石化、钠长石化、黑云母化、硅化、绢云母化、水白云母化、伊利石化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、硫酸盐化等。蚀变分带性较好，面型蚀变分带主要受岩体及其接触带控制，以接触带为中心向外依次有硅化带→石英绢云母化带→绿泥石（绿帘石）水白云母化带→绿泥石（绿帘石）伊利石化带，碳酸盐化出现在矿床的浅部，硫酸盐化出现在矿床的深部。此外，尚见有局部的线型脉旁蚀变分带，如在一些含矿石英脉和金属硫化物脉的旁侧可见强烈的线型硅化带，向外过渡为面型的石英绢云母化带。
德兴斑岩铜矿的成矿作用与燕山期岩浆的分异演化与侵位成岩作用和混合含矿流体的对流活动密切相关，中元古界厚逾万米的富铜火山-类复理石沉积为斑岩铜矿的形成奠定了初步的物质基础，与赣东北深断裂相配套的北东、北北东、北西向断裂及其与近东西向泗洲庙复向斜之次级北东向褶皱的叠加复合为成岩成矿提供了有利空间。据朱训等（1983）研究，各矿床金属硫化物的δ34S值为-4.0‰～+3.1‰，平均+0.12‰，变化区间窄、绝对值小、频率图呈“塔式”分布，接近陨石硫的特点，推断硫源主要来自地壳深部或上地幔。矿石矿物和脉石矿物中含有多种类型的包裹体，在斑岩内部以气相及气液相包裹体为主，在斑岩与围岩接触带内外以含钾盐及石盐子矿物多相包裹体为主，在矿床边缘则多出现含液相CO2包裹体，矿物包裹体的总盐度为9‰～62‰，高盐度流体包裹体在空间上与工业矿体的分布范围大体一致。成岩阶段造岩矿物的δ18O为9.99‰，钾化阶段蚀变矿物的δ18O为6.53‰～10.18‰、石英-硫化物阶段δ18O为4.65‰～11.82‰、碳酸盐-硫化物阶段δ18O为0.94‰～4.57‰。表明成矿流体属富含碱质和矿质的高盐度流体，成矿早期主要来自岩浆水、主成矿期即有地下水及天水加入、成矿晚期则可能以地下水及天水为主。对169个均一温度数据和229个爆裂温度数据的统计分析显示，成岩成矿热流体温度为745～100℃，可分为临界—超临界阶段（745～425℃）、高—中温阶段（425～275℃）和中低温阶段（275～100℃），大量的金属硫化物主要是在350～180℃这一温度区间析出。矿床成矿压力经计算为90～1800 atm，其成矿深度相当于距地表2～3km以下的浅成环境（朱训等，1983）。
成矿过程可分为三个大的阶段：岩浆侵入-成岩晚期阶段主要发生接触热变质作用和自变质作用，形成环状角岩带、斑点状千枚岩带和轻度钾化及浸染状铜钼矿化；岩浆期后气液阶段为主成矿阶段，深部与岩浆同源的含矿流体主要沿斑岩与围岩接触带上升、并与渗入量逐渐增大的地下水及天水相遇生成混合流体，随着含矿流体物理化学条件的不断改变，大量的成矿物质先后从流体中沉淀晶出，形成工业铜钼矿体，又可分为硅酸盐-硫化物、石英-硫化物和碳酸盐-硫酸盐-硫化物三个亚阶段；表生成矿阶段仅使近地表矿体的铜品位略有提高，但未构成具有一定规模的次生富集铜矿体。

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°，ΔZmax=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ρS与视极化率ηS曲线组成平缓宽阔的镜象异常，ρS＜50Ω·m，ηS呈10%的高背景，ηSmax＞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

富家坞铜矿床为德兴斑岩铜矿田中重要矿床之一，位于矿田的东南端。它的大地构造单元、矿区地层和矿区构造均与铜厂和朱砂红相同，本节不再赘述。

一、侵入岩

富家坞花岗闪长斑岩在地表呈梯形，NE向长650m,NW向宽300m，面积0.2km²（图2-34）。岩体向NW310°方向下插，侧伏角40°左右。岩体向下具有明显增大的逐势，至—200m标高，水平截面积增达0.8km²，同时岩体的截面长轴方向也由NE转向NW。该岩体边界较平直，侧旁分支较少。

主岩体与围岩呈侵入接触，接触界线清楚，呈突变关系。在局部地段存在有数米宽的接触角砾岩，角砾成分主要为围岩。

主岩体对浅变质围岩造成一定程度的接触变质，通常下盘变质程度高于上盘。按变质程度划分为内、外两个带，内带为角岩带，外带为斑点状千枚岩带。

图2-34　富家坞铜矿床地质图　Fig.2-34　Geological map of Fujiawu copper deposit

1—前震且系九都组第三岩性段；2—前震旦系九都组第二岩性段；3—前震旦系九都组第一岩性段；4—绿泥石（绿帘石）-水云母化千枚岩（变质凝灰岩）；5—绿泥石（绿帘石）-水白云母化千枚岩（变质凝灰岩）；6—石英-水白云母化千枚岩（变质凝灰岩）；7—6和7未分；8—石英-水白云母化花岗闪长岩；9—绿泥石（绿帘石）-水白云母化岗闪长斑岩；10—绿泥石（绿帘石）-水云母-钾长石化花岗闪长斑岩；11—石英闪长玢岩；12—变质辉绿岩；13—辉长-辉石岩；14—细粒长英岩；15—接触角砾岩；16—地质界线；17—片理产状；18—蚀变带界线；19—背斜和它的倾伏方向；20—向斜和它的倾伏方向；21—断层；22—黄铁矿矿山

根据地球物理资料推测，富家坞、铜厂和朱砂红三个复式小斑岩体在1800m深部汇聚为一个较大的隐伏岩体，因为在地下800多米处铜厂岩体已下插到朱砂红岩体的底部。

富家坞花岗闪长斑岩矿物，根据镜下定量统计（面积%）：石英变化于18～23，平均20.5；斜长石（主要为中长石）变化于43～55，平均48.5；钾长石变化于13～18，平均15.5；角闪石变化于7～10，平均8.3；黑云母变化于3～7，平均4.8。富家坞主岩体副矿构成分为（10^-6）：磁铁矿变化于847～9674之间，平均5261；磷灰石为130～521，平均351；榍石为0.3～289，平均145；锆石变化于13 3～255之间，平均194。岩石化学成分列于表2-23，并与中国和世界同类岩石进行对比；表2-24为富家坞斑岩CIPW数值。现对该斑岩体的主要氧化物特征作一些评述。

表2-23　富家坞斑岩岩石化学成分及对比　Table 2-23　Petrochemical composition of Fujiawu porphyry rock

表2-24　富家坞斑岩CIPW数值（w_B/%）　Table 2-24　CIPW value of Fujiawu porphyry（w_B/%）

SiO₂含量变化于64.27%～66.13%，平均为65.05%，高于中国花岗闪长岩的平均值，接近世界花岗闪长岩的平均值。Al₂O₃变化于15.34%～16.67%，平均为15.74%，均较中国和世界同类岩石的平均值偏低。Fe₂O₃+FeO变化于3.55%～4.98%，平均为4.20%，同样较中国和世界同类岩石的平均质偏低。MgO变化于1.36%～2.90%，平均为1.69%，相对较中国和世界花岗闪长岩的平均值低。CaO变化于2.89%～4.66%，平均为3.57%，比中国和世界花岗闪长岩的平均值稍低。Na₂O+K₂O变化于6.37%～7.65%，平均为7.08%，高于中国和世界花岗闪长岩的平均值；尤其K₂O含量更高，构成斑岩岩石学的主要特征。

富家坞花岗闪长斑岩体内石英钾长石脉的K-Ar同位素年龄为157Ma，该矿围岩内石英钾长石脉的K-Ar同位素年龄为152Ma。

二、矿床地质

矿体：富家坞矿体形态产状特征如表2-25和图2-35。含铜斑岩岩株的中轴线向NW倾伏，倾伏角40°～20°。岩体顶部矿体已被剥蚀，保留较好的是岩株上部周围接触带矿体，故矿体形态呈倾向北西的空心筒状体，水平切面为环形。铜钼矿化富集中心与外内接触带的构造断裂和裂隙密集带大致吻合。铜矿化强度大致与接触带相对称，单一铜矿体分布于矿床的深部，尤其是斑岩体的大部接触带。主矿体内部矿化连续性甚好，包含的夹石甚少。

表2-25　富家坞矿体形态产状特征　Table 2-25　Morphological feature and occurrence of ore bodies in Fujiawu copper deposit

图2-35　富家坞矿体的剖面和平面形态　Fig.2-35　Plan and section showing the shape of Fujiawu ore body respectively

1—Cu（0.4%）矿体；2—花岗闪长斑岩

矿石矿物：富家坞的矿石矿物与铜厂的基本相似，可参考铜厂一节的叙述，本节不再赘述。主要金属硫化物在矿石中的分布，富家坞矿床的镜下统计如下：黄铁矿3.30%，黄铜矿1.39%，辉铜矿0.053%。黄铁矿：黄铜矿：辉钼矿为2.4∶1:0.038。黄铜矿在铜矿物中占90%以上，其次为斑铜矿、黝铜矿和辉铜矿。

矿石结构构造：与铜厂的基本相似，本节不再赘述。

矿石储量、品位及化学成分：富家坞矿床有铜储量257.26万吨，铜品位为0.501%；钼储量为167845t，钼品位为0.033%；伴生金含量0.055g/t，钴含量为0.0024%，硒含量为0.0015%。原生矿石以原生硫化铜为主，通常占铜储量的90%左右，次生硫化铜占5%～10%，氧化铜和硫酸铜小于5%。工业利用元素除铜外，伴生有益元素有铜、金、银、铼、镍、钴、硫、硒、碲、钛、钾、铂族元素等。矿石中有害杂质元素主要为砷、锌、镁等。砷平均为0.007%，锌含量通常小于0.01%，氧化镁一般小于2%，符合现行工业指标要求。

三、围岩蚀变

富家坞矿床的围岩蚀变基本与铜厂的相似，只是蚀变矿物含量有所差异，为此列表2-26可与铜厂的进行对比。

表2-26　富家坞斑岩铜（钼）矿各蚀变带岩市的矿物成分变化对比　Table 2-26　Mineral content of rock in alteration zones of Fujiawu porphyry-type Cu（Mo）deposit

注：＊以×10^-6计；其他含量以%计

下面对富家坞矿床蚀变过程作些说明：

钾硅酸盐蚀变：主要以石英-钾长石脉形式出现，测得钾长石脉的K-Ar同位素年龄为152～157Ma，与花岗闪长斑岩K-Ar同位素年龄163Ma相差甚短，说明钾硅酸盐蚀变等随斑岩岩浆晚期形成，是斑岩岩浆晚期独立流体相与已结晶的斑岩和邻近围岩成生交代反应的结果。钾硅酸盐蚀变产物主要为钾长石，其次为黑云母、硬石膏和钠长石等。

石英-绢云母-绿泥石化：蚀变绢云母的K-Ar同位素年龄为112Ma，此时花岗闪长斑岩结晶已有很长时间隔。在此段时间内，构造运动使上部斑岩接触带发生密集裂隙带，但下部岩浆房还在继续排放富碱质富挥发性流体，并带动天水对流循环，形成混合流体相，最终使接触带周围岩石（斑岩和千枚岩等）发生以水解为主的交代作用。角闪石和黑云母分解成绢云母和石英等，铁质与硫化氢结合形成大量黄铁矿，从而形成石英-绢云母-绿泥石化带。

碳酸盐-硫酸盐化：岩浆房固结的晚期，还有一些余热的作用，带动天水的对流循环，热流体的物理化学条件慢慢恢复地壳表面状态。此阶段形成的蚀变物主要为方解石、白云石、铁白云石和石膏等，其次为锰菱铁矿、萤石、重晶石和沸石等。

四、稳定同位素

硫同位素：富家坞及附近的硫磺矿的硫化物硫同位素组成如表2-27，而硫酸盐的硫同位素δ³⁴S变化范围为—0.6‰～1.0‰，平均值为0.48‰；硫磺矿硫化物硫同位素δ³⁴S值为0.5‰～1.3‰，平均值为0.97‰。这说明富家坞和硫磺矿硫化物硫同位素组成是均一的，基本与陨石硫比较接近。富家坞硫酸盐硫同位素δ³⁴S变化于6.1‰～7.6‰之间，平均值为7.1‰（表2-28）。这说明与海水硫酸盐硫同位素组成有很大差别，这些硫酸盐的硫源不是来自海水硫酸盐，而是主要来自深部硫源。

表2-27　富家坞矿床硫化物硫同位素组成　Table 2-27　Sulfur isotope composition of sulfide in Fujiawu copper deposit

表2-28　富家坞矿床硫酸盐硫同位素组成　Table 2-28　Sulfur isotope composition of sulfate in Fujiawu copper deposit

表2-29　富家坞矿床氧同位素组成　Table 2-29　Composition of O isotope in Fujiawu copper deposit

表2-30　富家坞矿床石英中流体包裹体成分分析结果　Table 2-30　Composition of fluid inclusion in quartz of Fujiawu copper deposit

注：根据冶金工业部地质研究所，1984

表2-31　富家坞矿床石英中流体包裹体与成矿有关元素和成分分析结果　Table 2-31　Composition of elements related to ore-forming in fluid inclusion of quartz in Fujiawu copper deposit

注：根据冶金工业部地质研究所，1984

氧同位素：富家坞氧同位素组成如表2-29。由表2-29表明斑岩与混合流体发生反应的演化趋势，由花岗闪长岩岩浆氧逐步演化为天水氧同位素组成。

五、流体包裹体

富家坞矿床的流体包裹体包括气体包裹体、多相包裹体、气液包裹体和含CO₂包裹体，气液比通常变化于10%～40%，少数达到50%～80%。多相包裹体的子晶矿物主要有石盐、钾盐和硬石膏等。含CO₂包裹体中CO₂体积含量变化于10%～15%。大多数流体包裹体直径变化于5～10μm，少数达10μm以上。大多数流体包裹体均一温度变化范围在140～360℃，少数达到540～680℃。石英中硫体包裹体的成分分析测试结果如表2-30，其中液相中与成矿有关元素和组分如表2-31。

流体包裹体中主要离子比值如下：[K⁺]/[Na⁺]变化于0.144～5.245，平均值为1.557;[Ca²⁺]/[Mg²⁺]变化于0.269～6.416，平均值为2.099;[Cl^-]/[F^-]变化于20.433～246.077，平均值为96.560。此外，流体包裹体含有不等量成矿元素，其中铜变化于痕量至1430×10^-6，铅变化于痕量至80×10^-6。锌变化于痕量至1150×10^-6，钼变化于痕量至220×10^-6之间。

六、矿床成因讨论

富家坞铜矿产于江南台隆与钱塘坳陷交接带的隆起一侧，燕山期浅成花岗闪长斑岩岩浆侵位，热液蚀变和矿化活动均受赣东北深断裂带的控制。燕山期在婺源-德兴-弋阳-东乡一带安山质岩浆喷发，浅成—超浅成斑岩体侵位属于本期中酸性火山喷发的一个有机的组成部分，很可能属于本次火山喷发的管道相。中元古界双桥山群由于富含成矿金属组分，被一部分地质学家作为矿源层看待。矿体产于燕山期钙碱性复式花岗闪长斑岩小岩株的顶部和周围围岩，认为属于成矿的主要“贡献者”。富家坞矿床的热液蚀变和矿化等主要地质特征均可以与较典型的斑岩型矿床进行对比，故将其划为斑岩型铜（钼）矿床。

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