中條山蔡子疙瘩一帶銅礦類型研究

楊 志 昂

(山西省地球物理化學(xué)勘查院，山西 運城 044000)

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中條山蔡子疙瘩一帶銅礦類型研究

楊 志 昂

(山西省地球物理化學(xué)勘查院，山西 運城 044000)

選取蔡子疙瘩一帶具有代表性的銅礦化體，介紹了該區(qū)的地層、構(gòu)造、圍巖蝕變等，從礦化特征方面進行了分析，探討了該區(qū)銅礦的幾種類型，以期為今后在該區(qū)開展地質(zhì)找礦工作提供參考依據(jù)。

銅礦，礦化，類型，地質(zhì)

中條山地區(qū)是我國重要的銅礦產(chǎn)地之一。近幾年來，隨著中條山南段產(chǎn)于變基性巖中的新類型銅礦的發(fā)現(xiàn)，該區(qū)的銅礦遠景被進一步肯定，并引起了各方的廣泛關(guān)注。蔡子疙瘩位于山西省運城市席張鄉(xiāng)。在以往的地質(zhì)工作中，該區(qū)發(fā)現(xiàn)了多條銅礦(化)帶及鐵礦(化)帶。本文主要對該區(qū)已發(fā)現(xiàn)的銅礦化帶的成因類型進行探討。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)位于Ⅱ級構(gòu)造單元“豫西斷隆”中的Ⅲ級構(gòu)造單元“中條山斷拱”南部。屬“Ⅲ17小秦嶺—豫西成礦區(qū)(帶)中的Ⅳ13中條成礦亞區(qū)(帶)”，是成礦作用強烈集中區(qū)域。

1.1 地層

該區(qū)域內(nèi)出露的地層主要有中太古界涑水表殼巖，下元古界中條群，中元古界長城系以及第四系。

其中中太古界的涑水表殼巖為該區(qū)域內(nèi)出露面積最大的地層，主要出露于中條山山脊的北側(cè)，該地層為遭受強烈區(qū)域變質(zhì)作用及混合巖化作用的變質(zhì)巖，與其上覆中條群呈不整和接觸。出露面積約40 km2，呈穹隆狀，為一套碎屑巖石、基性火山巖、碳酸鹽巖及少量硅鐵建造。主要的巖石類型包括：斜長角閃巖類、角閃黑云斜長片麻巖類、黑云變粒巖類、淺粒巖及二長片麻巖等，內(nèi)部層序混亂，難以劃分。

該區(qū)域內(nèi)出露的涑水雜巖，銅元素與金元素豐度值高；巖石普遍具有礦化現(xiàn)象，且遭強烈蝕變；近年來該區(qū)所發(fā)現(xiàn)的銅、金礦點大多賦存在此地層中。該地層中斜長角閃巖類巖石與銅礦化關(guān)系最為密切，為該區(qū)礦產(chǎn)的重要礦源層。

1.2 構(gòu)造

該區(qū)主體中條塊隆呈北東東向展布，其南北兩側(cè)以斷裂帶形式分別與芮城和運城新裂陷相接，南北寬約9 km～12 km，塊隆上廣泛出露太古界結(jié)晶基底。

在漫長的地史演化進程中，本區(qū)經(jīng)歷了多期、復(fù)雜的地質(zhì)作用，主要有沉積、巖漿、變質(zhì)、變形和成礦等。不同時期、變形各異的構(gòu)造相互影響、疊加、改造，形成了大量性質(zhì)不同、規(guī)模不等、形態(tài)復(fù)雜的構(gòu)造形跡。這些構(gòu)造較大程度上控制著區(qū)內(nèi)地層的分布，巖漿巖的侵入位置以及區(qū)內(nèi)巖石的變質(zhì)變形，同時也為礦液的流動提供了通道，對區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的形成有著決定性的影響。

1.3 巖漿巖

該區(qū)內(nèi)巖漿活動非常頻繁強烈，主要集中在早前寒武紀和燕山期，早前寒武紀又主要集中在涑水期、中條期和晉寧期。

涑水期巖漿巖由于遭受了多次變形變質(zhì)作用改造，巖石成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造已經(jīng)發(fā)生了根本性的改變。根據(jù)巖性及相互間穿插關(guān)系，大致可分為中太古代黑云斜長片麻巖(西姚片麻巖)、新太古代斜長角閃巖脈、變超基性巖及成因不明的斜長角閃巖。

中條期巖漿巖主要為二長花崗巖、偉晶巖，其中前者分布于中東部一帶，走向北東—北北東向，長度約2.5 km，寬度約35 km，呈巖床狀侵入涑水表殼巖中，并受不同程度同化混染作用，一般與寄主巖界線模糊，巖體局部為后期輝綠巖巖脈侵入。巖石多經(jīng)歷了綠片巖相區(qū)域變質(zhì)作用，巖體與圍巖接觸帶偶見銅鐵礦化。偉晶巖多呈脈狀、透鏡狀零星侵入涑水雜巖并切穿變質(zhì)二長花崗巖。

晉寧期巖漿活動主要表現(xiàn)為輝綠巖脈侵入，并呈北西西向、近東西向及北北東向展布于該區(qū)中部、東部一帶，多穿插于涑水雜巖、下中條巖層中，規(guī)模較小。

燕山期巖漿巖主要為花崗閃長(斑)巖(J3B)，并呈巖株狀分布于該區(qū)東北部一帶，燕山期巖漿巖明顯受山前斷裂控制。據(jù)物探資料，地表出露的中酸性巖體，深部可能為一個大的巖基，面積可達118 km2。該區(qū)多種金屬礦產(chǎn)的形成和后期加富作用，可能均與此隱伏巖體有關(guān)。

1.4 圍巖蝕變

本區(qū)的圍巖蝕變范圍廣泛，種類較多。區(qū)內(nèi)觀察到的圍巖蝕變主要有：硅化、青盤巖化、黑云母化等。

1)硅化。硅化是普查區(qū)內(nèi)最強烈、最廣泛的蝕變類型，各類巖石均遭受硅化蝕變。最早的巖漿熱液期硅化，也即在巖體侵入過程中，交代長石和暗色礦物；低溫熱液期硅化有兩種產(chǎn)出形式，一種是呈石英細脈產(chǎn)出，另一種是形成低溫石英微晶和蛋白石。硅化蝕變呈從早到晚，范圍從大到小，從淺到深部由強到弱的變化趨勢。

2)青盤巖化。是本區(qū)較為常見并與礦化關(guān)系密切的蝕變類型之一，與成礦關(guān)系密切的斜長角閃巖類的蝕變表征為綠泥石—碳酸鹽礦物組合，其蝕變作用順序大體為綠泥石化→絹云母化→碳酸鹽化，但在空間上并不依此順序展布，而是常常迭加在一起。

a.綠泥石化。最為發(fā)育和典型，綠泥石呈細小鱗片狀集合體取代原巖中的暗色鎂鐵硅酸鹽礦物(角閃石、黑云母等)，近脈處往往形成由綠泥石和方解石組成的綠泥石—方解石蝕變巖，并多有泥化現(xiàn)象。Cu1-1東段最為典型。

b.絹云母化。在基性巖邊部最為發(fā)育，與硅化石英組合成絹英巖化，主要交代斜長石和鉀長石。在巖體或巖脈的邊部則常與硅化、礦化迭加形成黃鐵絹英巖化。絹云母晶體細小，多呈鱗片集合體。CuFe2及Cu22礦化帶近地表此種蝕變極為發(fā)育。

c.碳酸鹽化。本區(qū)內(nèi)此種蝕變較弱，少數(shù)碳酸鹽化強烈。主要形成由方解石和黑云母組成的黑云母—方解石蝕變巖，其中伴有浸染狀黃銅礦；少數(shù)形成方解石細脈，可形成細脈狀黃銅礦。

3)黑云母化。黑云母化現(xiàn)象在變基性巖脈邊緣普遍發(fā)育，并形成黑云母片變粒巖，多伴隨有程度不同的黃銅、黃鐵礦化現(xiàn)象。黑云母多呈鱗片集合體。

2 礦化類型

2.1 斜長角閃巖與中酸性巖體的接觸礦化帶

該類礦化帶在工作區(qū)內(nèi)分布最為廣泛，長度50 m～1 000 m，厚度不等，礦化受接觸帶控制。其主要特征是伴生有磁鐵礦化，一般磁鐵礦呈星點狀、條帶狀產(chǎn)出，由于磁鐵礦一般呈自形晶結(jié)構(gòu)，故認為磁鐵礦為基性火山巖漿冷凝時形成的硅鐵建造。

例如產(chǎn)出于東嶺溝的CuFe1礦化帶，地表斷續(xù)出露850 m，厚度1 m～7 m。受中條期花崗巖體侵位，其北東礦段傾向320°～335°，傾角70°～75°；南西段傾向280°～290°，傾角30°～55°。

2.2 與中條期偉晶巖脈有關(guān)的礦化帶

該類礦化帶為中條期偉晶巖脈侵入斜長角閃巖發(fā)生接觸交代，使銅元素在脈體附近圍巖中富集所成。

例如隱伏的Cu23礦化帶，礦化帶主要由角閃石巖、偉晶巖、石英脈等組成，賦礦巖石主要為角閃石巖、石英脈等。礦石礦物主要為黃銅礦，浸染狀、星點狀產(chǎn)出。

2.3 多期成礦作用疊加的變基性巖脈礦化帶

該類礦化帶主要由角閃石巖、黑云母變粒巖等組成，賦礦巖石主要為角閃石巖、黑云母變粒巖等。礦化帶巖石為本身含礦的基性巖脈，后伴隨中條期偉晶巖和(或)燕山期方解石脈侵入而交代作用，使銅元素局部富集成礦。礦石礦物為黃銅礦、斑銅礦及少量藍銅礦，浸染狀、團塊狀產(chǎn)出。礦化帶蝕變強烈，其類型主要有硅化、絹云母化、碳酸鹽化，蝕變強烈時其礦化也較強。

例如Cu22礦化帶，該礦化帶地表出露140 m，厚度3 m～10 m。西端尖滅于圍巖中，東端第四系覆蓋。礦化帶傾向325°～345°，傾角55°～67°。

2.4 石英脈型礦化帶

石英脈主要出露在薛家?guī)X一帶，由于該地段第四系覆蓋嚴重，出露長度不等，厚度0.5 m～3 m。

該類礦化帶礦化巖石為石英脈,礦石礦物主要為細脈狀、團塊狀分布的黃銅礦、藍銅礦、斑銅礦、黃鐵礦等。

例如Cu15礦化帶，該礦化帶出露100 m，厚度0.6 m～2.5 m，傾向340°～345°，傾角60°～82°。礦化帶近地表具強烈的孔雀石化，孔雀石呈薄膜狀沿石英脈表面及構(gòu)造面理發(fā)育。

3 結(jié)語

通過對中條山蔡子疙瘩一帶區(qū)域地質(zhì)背景進行簡單的分析，結(jié)合以往工作中取得的詳細地質(zhì)資料，筆者認為該區(qū)已發(fā)現(xiàn)的銅礦帶以矽卡巖型銅礦為主，且該區(qū)具備形成大型銅礦的地質(zhì)條件。撰寫此文，希望對今后該區(qū)地質(zhì)找礦工作能起到一定的幫助。

山西省地質(zhì)調(diào)查院.中條山南段涑水雜巖區(qū)銅礦地質(zhì)調(diào)查報告.2004.

Research on the copper type in Zhongtiao Mountain Caizi bumps area

Yang Zhi’ang

(ShanxiGeophysicalandChemicalProspectionInstitute,Yuncheng044000,China)

This paper selected representative copper body in Caizi bumps area, introduced the formation, structure, wall rock alteration etc. in this area, made analysis from the mineralization characteristics aspect, discussed several types of copper in this area, in order to provide reference for future geological prospection work in the area.

copper, mineralization, type, geology

1009-6825(2015)21-0080-02

2015-05-18

楊志昂(1980- )，男，助理工程師

P966

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