山西中條山洞溝銅礦地質(zhì)特征及找礦探討

張洪洲

（山西省地質(zhì)勘查局二一四地質(zhì)隊(duì)，山西 運(yùn)城 044000）

中條山是我國(guó)非常著名的銅礦資源基地，特別是胡家峪-篦子溝型銅礦在20世紀(jì)50年代勘查、開(kāi)發(fā)與利用，中條山式沉積變質(zhì)型銅礦成為非常重要的銅礦開(kāi)發(fā)類(lèi)型。隨著研究的不斷深入，有洞溝銅礦、三岔溝金、鉬礦以及桃花洞等銅多金屬礦床相繼在中條山南段區(qū)域上變質(zhì)火山巖中被發(fā)現(xiàn)，顯示出良好的找礦前景[1]。為此，文中以山西省中條山中溝銅礦為背景，對(duì)其地質(zhì)特征及其找礦前景進(jìn)行探討，以供參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

太古代變質(zhì)地質(zhì)體廣泛出露于礦區(qū)，空間形態(tài)非常的復(fù)雜，體現(xiàn)出其變形史復(fù)雜的多期自性特點(diǎn)。由于晚期階段強(qiáng)烈的構(gòu)造改造作用，導(dǎo)致涑水期構(gòu)造發(fā)生殘缺不全，無(wú)法及時(shí)恢復(fù)區(qū)域性的構(gòu)造格局，與絳縣期構(gòu)造彼此融為一體，體現(xiàn)為壓扁作用、韌性剪切以及塑性流動(dòng)等特征，進(jìn)而促進(jìn)韌性剪切以及揉流褶皺和深融條帶、同斜緊閉褶皺所形成。

角閃巖、斜長(zhǎng)角閃巖、混合片麻巖以及混合花崗巖等是礦區(qū)當(dāng)中主要的地層出露[2]。

片理與片麻理在走向上表現(xiàn)為50。展布方向，向南東方向傾斜，角度為45?！?5。。脈體表現(xiàn)為腸狀，約為1500m的長(zhǎng)度，處于20m～30m的寬度，最薄的部位約有3m～4m厚，同時(shí)伴生石英和方解石，由于脈狀產(chǎn)出特征以及區(qū)域構(gòu)造，與容礦斷裂構(gòu)造等全面的進(jìn)行分析和研究，促進(jìn)含銅方解石脈洞溝裂構(gòu)造的形成，逆時(shí)針扭動(dòng)應(yīng)力體系（東西向）作用是其應(yīng)力場(chǎng)的主要特征。

圖1 中條山地區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖

北西向是成礦后的主要斷裂，具有相對(duì)較小的規(guī)模，礦體無(wú)較大的破壞性，錯(cuò)位出現(xiàn)在局部。蠶房燕山期花崗閃長(zhǎng)巖體分布在礦區(qū)西側(cè)區(qū)域7km的位置上，燕山期巖脈在礦區(qū)當(dāng)中分布，石英正常斑巖以及花崗閃長(zhǎng)斑巖與閃長(zhǎng)玢巖較為發(fā)育。

2 礦床地質(zhì)特征

銅礦化在該區(qū)非常明顯，0～4勘探線(xiàn)以及15勘探線(xiàn)分布著銅礦體。有銅礦體（4個(gè)）圈出于地表，Cu5這一隱伏銅礦體分布在15線(xiàn)，具有較大規(guī)模的礦體為Cu1號(hào)。

石英-方解石脈呈現(xiàn)NE向展布特點(diǎn)，其中賦存有礦體Cu1、Cu5號(hào)，NE向構(gòu)造以及Cu方解石脈對(duì)此礦化帶起著明顯的控制作用。依照開(kāi)采情況進(jìn)行分析，有雁行狀平行排列的3個(gè)礦體共同組成Cu1礦體，礦體在走向上表現(xiàn)為短續(xù)出路，約為500m的長(zhǎng)度，并具有較大的厚度，礦體處在913m的最大標(biāo)高以及722m的最低標(biāo)高，最低690m的埋藏標(biāo)高，在地下淺部隱伏Cu5礦體，處于5.36m～11.24m厚度變化范圍，處于8.30m的平均水平，礦體表現(xiàn)為透鏡體狀、似層狀以及層狀，在方解石脈當(dāng)中產(chǎn)出。

斑銅礦以及黃銅礦、方鉛礦、磁鐵礦與黃鐵礦礦石礦物，黑鎢礦與銀銅礦和閃鋅礦相對(duì)次之，自然銀與自然金偶爾可見(jiàn)。角閃石、黑云母、石英等是主要的非金屬礦物。

3 洞溝銅礦成因分析

通過(guò)工業(yè)類(lèi)型進(jìn)行分析，相較于中條山地區(qū)其他類(lèi)型銅礦，洞溝銅礦與之存在的明顯區(qū)別在于，碳酸鹽礦物是主要的脈石礦物，為含銅方解石脈型；開(kāi)展1：20萬(wàn)三門(mén)峽幅區(qū)調(diào)過(guò)程中，認(rèn)為脈型銅礦代表便是洞溝銅礦，但其屬于熱液成因，還是變質(zhì)成因？區(qū)域變質(zhì)過(guò)程當(dāng)中形成成礦物質(zhì)還是有其他成礦物質(zhì)來(lái)源，針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行深入研究，能夠更加深入的了解該礦礦床成因，對(duì)區(qū)內(nèi)找礦工作也有重要的促進(jìn)作用。

在綜合研究本文提出如下看法：

（1）經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該礦和胡家峪-篦子溝式銅礦（中條山地區(qū)）在產(chǎn)出特征上存在很大不同。受變質(zhì)的“噴氣巖”（中條群篦子溝組）是賦存胡家峪和篦子溝礦礦石主要部位，主要包括鈉長(zhǎng)石巖以及電氣石巖（條紋狀）以及絹云母石英片巖等，但是洞溝銅礦礦石主要為涑水群（太古界）的片麻巖和片巖中充填的含礦石英-方解石脈，陽(yáng)起石與石榴子石、綠簾石礦物充填于礦脈當(dāng)中。

（2）相較于胡家峪-篦子溝式銅礦，洞溝銅礦的黃鐵礦與黃銅礦等主要礦物與之存在很大的不同，成分存在較大差異，相比較胡家峪-篦子溝銅礦，高銅低鐵特征是黃銅礦的主要特征，富集S是黃鐵礦的主要特征。也可以說(shuō)黃鐵礦在洞溝礦區(qū)S含量接近于理論值，胡家峪黃鐵礦呈現(xiàn)虧損S較為明顯的特征，通過(guò)成因礦物學(xué)層面進(jìn)行分析，黃鐵礦在洞溝銅礦床當(dāng)中最為接近巖漿型銅鎳硫化物礦床中的黃鐵礦，而不同于胡家峪，在沉積型礦床范圍中落入，類(lèi)似于噴氣沉積成因。

（3）白云石是洞溝銅礦主要的脈石礦物，然而相較于胡家峪-篦子溝銅礦當(dāng)中的白云石（噴氣成因），具有不同的成因的化學(xué)成分。FeO與MnO在前者當(dāng)中非常富集，MgO呈現(xiàn)偏低水平。目前在各種金屬礦床熱液成因白云石方面的研究不是很多，然而白云石在沉積礦床特別是沉積變質(zhì)礦床當(dāng)中，MgO是非常富集的,由于變質(zhì)因素影響，使其出現(xiàn)更純的成分，而對(duì)于巖漿熱液成因這存在比較雜的物質(zhì)組分，元素Fe、Mn等混入其中，導(dǎo)致MgO出現(xiàn)較低含量，輝鉬礦以及黑鎢礦是主要的礦石金屬礦物，更加體現(xiàn)出巖漿和其成因存在非常緊密的關(guān)聯(lián)性。

4 找礦方向

在地質(zhì)特征方面，這種礦床和一套巖漿堿性巖以及碳酸巖有著非常緊密的關(guān)聯(lián)性，幔源巖漿-流體是其成因產(chǎn)物，由于洞溝礦區(qū)與中條山銅成礦帶區(qū)域上，有煌斑巖、輝綠巖幔源巖漿巖較為多見(jiàn)，所以不可完全排除可能出現(xiàn)的幔源巖漿碳酸巖。通過(guò)相應(yīng)的調(diào)查了解，脈狀銅礦在中條山地區(qū)無(wú)較大規(guī)模，然而具有非常廣泛的分布，片理、片麻理與隨著裂隙充填兩種產(chǎn)狀特征。其中：①隨著巖石節(jié)理裂隙以及斷裂破碎帶脈狀銅礦的貫入，在下古生界不同時(shí)代地層當(dāng)中都有遍布，最多的為涑水群。根據(jù)礦物組合又有含碳酸鹽、含石英脈以及含銅石英脈兩種之分，含銅石英脈具有較多的礦化點(diǎn)，而且具有較富的品位，并具有清晰的圍巖界線(xiàn)，星散狀的含銅硫化物，表現(xiàn)為團(tuán)塊狀，在石英脈中分布，但不均勻，具有較小的規(guī)模。在震旦系安山巖中侵入的石英脈具有較大的規(guī)模。馬家川含銅石英脈約為1800m的長(zhǎng)度，約為1m～2m寬。含石英脈含碳酸鹽脈，礦點(diǎn)礦化點(diǎn)較少，主要在斷裂破碎帶與次級(jí)裂隙當(dāng)中充填，對(duì)較小的規(guī)模，呈現(xiàn)均勻性的含礦特征與中等品位。如紅石頭溝、走馬嶺、八一、相家坎等。黃銅礦是主要的含銅礦物，輝銅礦以及黃鐵礦相對(duì)次之，銅氧化物相對(duì)較少，有金伴生。②含銅石英-方解石脈貫入層間破碎帶以及角閃片巖和片麻巖片理片麻理，礦化產(chǎn)出在含銅石英脈以及石英方解石脈與脈旁圍巖中，促進(jìn)透鏡狀，與似層狀較大規(guī)模的礦化帶形成，主要處于100m～100m的長(zhǎng)度范圍與5m～20m的寬度范圍，有金伴生。工業(yè)礦體主要形成于密集分布含銅石英-方解石細(xì)脈處，礦化在脈內(nèi)以及脈旁圍巖中產(chǎn)出，促進(jìn)兩個(gè)礦化帶形成，分別處于300m～350m的長(zhǎng)度以及5m～25m的寬度，有34條礦體被發(fā)現(xiàn)，礦體主要處于20m～160m的長(zhǎng)度以及0.35m～4.85m的寬度，處于0.53%～1.39%平均品位，黃銅礦是主要的含銅礦物，斑銅礦以及輝銅礦相對(duì)次之，黑云母化、碳酸鹽化以及硅化是主要的圍巖蝕變。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)山西中條山洞溝銅礦地質(zhì)特征進(jìn)行綜合的研究分析，應(yīng)當(dāng)重新認(rèn)識(shí)起找礦前景。

（1）就目前洞溝銅礦成因而言，其成因?qū)嵸|(zhì)上尚未查明，但通過(guò)分析相應(yīng)的成因礦物學(xué)發(fā)現(xiàn)，沉積變質(zhì)型銅礦與其成因有很大的不同存在，然而不能將成礦過(guò)程當(dāng)中幔源巖漿熱液參與成礦可能性進(jìn)行排除。

（2）洞溝銅礦，無(wú)論是相同礦區(qū)還是相同礦脈，都共生有元素Au、Ag、Mo、Cu等，一些地區(qū)還有可能存在金礦體以及銀礦體，所以更應(yīng)當(dāng)全面地開(kāi)展研究工作。

（3）擴(kuò)大該礦深部找礦工作，由于該礦在芳姐時(shí)脈中賦存，在成礦過(guò)程當(dāng)中有礦脈幔源巖漿直接參與，則應(yīng)當(dāng)對(duì)這種礦脈垂直分帶規(guī)律進(jìn)行深入研究，更好的指導(dǎo)深部找礦。

（4）洞溝銅礦作為中條山銅多金屬成礦譜系重要組成部分，同時(shí)也是區(qū)內(nèi)相同礦床的主要代表，雖然中條山銅礦主要的類(lèi)型為胡家峪-篦子溝式的銅礦，但方解石脈型以及石英脈型銅礦，不僅具有明顯的找礦標(biāo)志，同時(shí)在規(guī)模上也比較大，今后應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步擴(kuò)大相關(guān)研究工作。