山西垣曲中條山銅礦田中條群巖石學(xué)以及構(gòu)造學(xué)的含礦性研究

郭俊 郭丹

摘 要：本文在介紹山西省垣曲縣銅礦田成礦地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上闡明礦區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)的顯著特點(diǎn)，對(duì)區(qū)內(nèi)劈理、片理的特點(diǎn)以及對(duì)礦區(qū)內(nèi)的地層有了全面研究。同時(shí)也闡述了礦區(qū)內(nèi)的礦石特征和礦石化學(xué)成分以及該地區(qū)下元古界中條群巖石學(xué)、構(gòu)造學(xué)特征，并探討了其與銅礦化的關(guān)系。對(duì)礦區(qū)有更清楚的了解，進(jìn)而加強(qiáng)了更深層次的認(rèn)識(shí)，提出了自己的看法與結(jié)論，為下一步找礦工作提供分析依據(jù)。

關(guān)鍵詞：銅礦田 中條群 巖石學(xué) 構(gòu)造學(xué) 含礦性

中圖分類號(hào)：P588.14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2019）03（b）-0121-02

該銅礦田位于中條山西北部，跨垣曲縣與絳縣縣界。其大地構(gòu)造位置屬于華北板塊山西臺(tái)隆中條裂谷。中條地區(qū)是我國(guó)重要的銅礦密集區(qū)，也是目前華北最主要的銅礦開(kāi)采和生產(chǎn)基地。該區(qū)胡家峪與蓖子溝等銅礦在持續(xù)開(kāi)采數(shù)10年后，資源已瀕臨枯竭，急需尋找新的后備資源。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 地層

本區(qū)出露的地層有新太古界絳縣群和古元古界中條群，由老到新分述如下。

1.1.1 絳縣群

銅凹組：主要由石墨絹英片巖，千枚巖和變質(zhì)粉砂巖組成，主要分布在本區(qū)的西北部邊緣。

后山村組：本層以石英巖為主，底部見(jiàn)薄層礫巖，中上部磁鐵電氣石石英巖。主要分布本區(qū)的西南部和西北部。

駱駝峰組：本層主要有變質(zhì)凝灰?guī)r，主要分布在本區(qū)的北部、東北部及東部。

西井溝組：本地層以杏仁狀黑云母片巖，角閃黑云母片巖為主。主要分布在本區(qū)的東南部、東部及南部。

豎井溝組：本層出露巖石主要為變超鉀質(zhì)流紋巖。主要分布在本區(qū)的東南部與南部。

1.1.2 中條群

界牌梁組：本層底部為礫巖，下部為長(zhǎng)石石英巖，中上部為石英巖，主要分布在本區(qū)的南部和西南部。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)出露地層總體走向北東，傾向北西，傾角40°～60°不等，以廣泛發(fā)育劈理和片理為特征，劈理，片理與層理平行或近于平行。構(gòu)造特點(diǎn)體現(xiàn)為：在后山組石英巖，駱駝峰組變質(zhì)凝灰?guī)r中主要發(fā)育狹長(zhǎng)的北東向強(qiáng)劈理帶或強(qiáng)片理帶，在強(qiáng)劈理帶或強(qiáng)片理帶之間是廣泛的弱變形域。在銅凹組片巖、西井溝組變質(zhì)基性巖中廣泛發(fā)育片理，在此基礎(chǔ)上發(fā)育較寬闊的強(qiáng)片理帶。在豎井溝組變超鉀質(zhì)流紋巖及中條群界牌梁組石英巖或長(zhǎng)石石英巖中發(fā)育了數(shù)個(gè)構(gòu)造角礫片巖帶。

1.3 巖漿巖

該區(qū)巖漿活動(dòng)的顯著特點(diǎn)是：

（1）元古宙雙峰式火山活動(dòng)強(qiáng)烈，形成了大面積分布的駱駝峰組凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r及角礫晶屑凝灰?guī)r、西井溝組玄武巖和豎井溝組超鉀質(zhì)流紋巖及流紋質(zhì)凝灰?guī)r。

（2）巖漿侵入活動(dòng)較弱，僅在本區(qū)北部和東北部有小型基質(zhì)巖與圍巖層理或劈理平行產(chǎn)出，巖石已變質(zhì)為黑云母角閃巖，中粗粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)，塊狀檢造，礦物成分主要為角閃石和黑云母。這些小巖床一般可見(jiàn)稀疏斑點(diǎn)狀黃鐵礦化，偶見(jiàn)孔雀石化。

2 礦石特征

2.1 原生銅礦石

礦石礦物有黃鐵礦，黃銅礦。黃鐵礦多數(shù)呈半自霰或它形產(chǎn)出。主要構(gòu)造有：斑點(diǎn)浸染狀;細(xì)脈浸染狀;小型團(tuán)塊狀。

2.2 次生銅礦石

礦石礦物為孔雀石，主要呈浸染狀或薄膜狀。

3 圍巖蝕變

本區(qū)圍巖蝕變較弱，未見(jiàn)大范圍熱液蝕變，僅在含礦石英脈兩側(cè)見(jiàn)有輕微的硅化和碳鹽化，蝕變寬度很窄。在黑云母片巖中，硅化形成的石英與黑云母強(qiáng)烈混染。

4 中條群巖石學(xué)特征

4.1 分類

本區(qū)出露的界牌梁組中巖石根據(jù)其成分差異可分為石英巖和長(zhǎng)石石英巖兩種，按綜合結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征可將該組巖石分為石英巖、長(zhǎng)石石英巖、構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、碎粉巖、構(gòu)造片巖等幾種巖石類型。

4.2 巖性特征

4.2.1 石英巖

風(fēng)化面為黃褐色，新鮮面為淺黃-灰白色，中粒-細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu)，粒度為0.1～0.5mm，砂礫主要成分為石英，磨圓度為次磨圓-磨圓，分選性較好，巖石中含有少量鏡鐵礦、黑云母、絹云母等，具有層理構(gòu)造，部分巖石發(fā)育有劈理。

4.2.2 長(zhǎng)石石英巖

風(fēng)化面為褐色-灰褐色;鮮面為淺肉紅色，中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要成分為石英，鉀長(zhǎng)石，絹云母和少量鏡鐵礦，部分巖石發(fā)育有劈理。

4.3 巖石化學(xué)特征

作為最重要含礦巖石的黑云石英白云石大理巖。SiO2，Al2l3的含量都相當(dāng)高，而全變化也比較大，表明原始化學(xué)沉積物中，混入了相當(dāng)數(shù)量的陸源成份。

4.4 中條群的變質(zhì)作用

中條群為一套中、淺變質(zhì)巖系。變質(zhì)程度為低綠片巖巖相-高綠片巖巖相-低角閃巖相。按照變質(zhì)泥質(zhì)巖石在區(qū)域變質(zhì)作用中生成的標(biāo)志礦物的首次出現(xiàn)為依據(jù)，可將中條群劃分為四個(gè)變質(zhì)帶：黑云母帶、鐵鉛榴石帶、十字石帶和藍(lán)晶石帶。

5 中條群的構(gòu)造學(xué)特征

中條群的主體構(gòu)造架表現(xiàn)為大致北東-南西走向。傾向東南的大型復(fù)式單斜構(gòu)造帶，在其上發(fā)育著次一級(jí)的褶皺的斷裂構(gòu)造。此外，中條期構(gòu)造內(nèi)部大體分為三個(gè)亞期，與其相對(duì)應(yīng)的構(gòu)造組分，即早期的伸展機(jī)制下的順層韌性剪切構(gòu)造，中期南北向擠壓的褶皺推覆系統(tǒng)和晚期（主期）南東-北西向擠壓的褶皺構(gòu)造。

中條群界牌梁組石英巖，長(zhǎng)石石英巖中存在著多種構(gòu)造樣式：鞘褶皺、無(wú)根褶皺、平臥褶皺、強(qiáng)劈理帶、強(qiáng)片理帶、韌性斷層、層間脫滑等。其中以鞘褶皺、無(wú)根褶皺、平臥褶皺最為常見(jiàn)。

5.1 月崖山大型脆-韌性剪切帶

該斷裂帶為一強(qiáng)變形帶，帶中的石英巖，長(zhǎng)石石英巖中出現(xiàn)含小角礫云母綠泥石片巖帶，綠泥石為黑云母退變而成。角礫為長(zhǎng)英質(zhì)物質(zhì)。在底部的長(zhǎng)英質(zhì)石香腸和小透鏡體，帶內(nèi)出現(xiàn)構(gòu)造礫巖、假玄武玻璃、片巖。

斷裂帶中片理密集發(fā)育。發(fā)育有石英石香腸帶，斷層上盤石英巖中有各種流動(dòng)褶皺、鞘褶皺、無(wú)根褶皺、平臥褶皺。石英巖與片理帶接觸帶上有石英腸、構(gòu)造 角礫透鏡體。

5.2 石香腸

產(chǎn)出于強(qiáng)脆、韌性剪切帶內(nèi)，先期貫入構(gòu)造巖中的石英脈后期遭受擠壓作用而形成的。

6 中條群的含礦性研究

6.1 中條群的銅元素豐度

中條群各地層中的銅元素豐度差異較大，其中蓖子溝組中銅元素豐度值最高。其次為余家山組，余元下組及龍峪組，陳家山組，吳家山組，溫峪組和界牌梁組中銅元素豐度值均較低，這正是中條群胡-蓖型銅礦嚴(yán)格受地層控制的主因之一。

6.2 中條群中銅礦化分布情況

在中條山地區(qū)已發(fā)現(xiàn)大、中、小型銅礦床數(shù)百處，其中約有17處賦存于中條群地層中，著名的蓖子溝銅礦就賦存于中條群蓖子溝組黑色片巖過(guò)渡巖系中。除蓖子溝組之外，余元下組、余家山組也是主要的容礦層，而龍峪組也有少量小型礦體賦存。

7 結(jié)語(yǔ)

（1）月崖山一帶確定的中條群龍峪組實(shí)為一強(qiáng)烈變形的構(gòu)造片巖帶，其內(nèi)發(fā)育了一套構(gòu)造片巖、并常見(jiàn)鞘褶皺、石香腸等小型地質(zhì)構(gòu)造，表明其為一韌性剪切帶，因此本區(qū)龍峪組這個(gè)地層單位應(yīng)予撤消。

（2）礦區(qū)南部的結(jié)中條群變質(zhì)碎屑巖系銅礦化不好，僅見(jiàn)零星的鏡鐵礦化。

（3）根據(jù)本區(qū)中條群銅元素豐度，對(duì)比區(qū)域銅礦成礦特征，盡管測(cè)區(qū)內(nèi)中條群銅礦化顯示不好，但南部外圍應(yīng)有銅礦成礦遠(yuǎn)景。

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