中條山后山銅礦區地質特征及找礦方向

郭雙龍

(中條山有色金屬集團有限公司，山西 垣曲 043700)

引言

中條山礦集區[1]是華北地區最大的銅工業基地，累計探明儲量近400余萬t，建設銅礦山3座，為我國經濟建設做出了重大貢獻。但經過50余年的開發，銅資源大量消耗，資源形勢嚴峻。

2005年以來，礦山為提高資源保障能力，加大地質勘查投入，開展了地質、物探、化探工作，找礦工作取得突出進展。筆者在研究后山銅礦區成礦條件、物化探綜合信息、異常驗證成果基礎上，對找礦方向進行預測，提出了今后尋找隱伏礦的思路。

1 區域地質背景

中條山處于華北地臺南部山西臺背斜南緣的中條裂谷[2]，裂谷呈三叉“人”字型，交匯部位控制銅礦峪銅礦和后山銅礦。

區域內主要賦存中太古界涑水雜巖，上太古界絳縣群，下元古界中條群、擔山石群，中元古界西陽河群、芮城群。

構造形跡以銅礦峪復式倒轉向斜為主[3]，多期次、多方向的斷裂構造次之。銅礦峪復式倒轉向斜在平面上呈“S”型展布，控制著銅礦帶和銅礦床的分布。

巖漿巖主要有石英斑巖、閃長巖、角閃巖、角閃片麻巖等。

2 后山銅礦區地質概況

出露地層有上太古界絳縣群銅凹組、后山村組、園頭山組、豎井溝組、西井溝組、駱駝峰組和下元古界中條群界牌梁組。中條群界牌梁組在礦區的西南和南部不整合覆蓋駱駝峰組、西井溝組。駱駝峰組與西井溝組是本區主要賦礦層位。

圖1 區域地質圖

礦區處于銅礦峪復式倒轉向斜的兩翼，地層呈單斜產出，總體傾向北西，傾角40°～60°。

構造形跡主要以韌性變形帶為特征，表現形式為構造角礫片巖帶、強片理帶、強劈理帶和退變質帶。韌性變形帶呈NE向展布，與地層平行展布，與礦化有密切的關系。地質測量圈出9條礦化帶和16個強變形帶。

巖漿巖主要為小規模的基性巖脈、花崗斑巖脈。

圍巖蝕變包括石英絹云母化、綠泥石化、黑云母化、硅化。

3 物化探異常特征

前人開展的區域重力測量、航磁測量成果表明：后山銅礦區和銅礦峪銅礦床均處于銅礦峪-老君殿重力高異常區和磁負異常帶內，異常均呈北東向展布，磁異常強度為-150～-250 nT。

1∶20萬化探測量成果表明：后山銅礦區處于一個北東向展布的濃集帶內，濃集帶與已知銅礦峪銅礦、胡篦型銅礦相對應，異常區計算銅的金屬塊體總量達8 145.5萬t，而目前異常區探明的儲量不足400萬t，表明該區仍有較大的找礦潛力。

3.1 物探異常特征

2005年以來，后山銅礦區開展的物探工作有大功率激電中梯、高精度磁測等。

大功率激電中梯測量成果表明：巖石的極化率為1.0 %～1.7 %，電阻率為523～2 824 Ω·m，為高阻低極化特征。銅礦石極化率為6.8 %，電阻率為326 Ω·m；銅礦化類巖石極化率為6.9 %，電阻率為634 Ω·m，均為低阻高極化特征。異常既有分帶性，又有相連性，構成相當規模的、具有較好的找礦遠景。本區圈出的5個異常帶與礦化帶基本吻合。

雙頻激電中梯曲線形態、規模與大功率激電異常完全吻合。高精度磁測查明在礦區存在3個相對低緩磁異常，分別與激電異常、礦化帶、磁鐵礦相吻合。

表1 中條山地區前寒武紀地層

3.2 化探異常特征

地球化學次生暈掃面在本區圈出6個化探異常帶，土壤地球化學剖面測量結果反映銅的主要地球化學指示元素為Cu、Ni，其次為Co、Mo、Bi、Au，Pb和Zn不能作為異常指示元素。

3.3 異常驗證結果

根據地質條件與物化探異常綜合分析進行坑探、鉆探驗證，共施工坑探2個、鉆探10個，已在1個坑探、8個鉆孔中見礦30余條，礦體厚度1～6 m，銅品位0.2 %～0.722 %，賦礦標高500～800 m。

結合工程揭露的地層、巖性、構造、礦化蝕變標志等特征分析，預測隱伏礦體應在500 m標高以下。

圖2 6號勘探線地質剖面圖

4 找礦預測

鑒于后山銅礦區地質條件復雜、找礦難度大，礦山邀請國內知名專家進行“找礦會診”，以提高找礦工作部署的科學性、合理性。根據驗證工程揭露的礦體賦存部位、礦體形態、產狀、礦石特征分析，后山銅礦區與鄰近的銅礦峪銅礦床屬同一地質成礦帶，具有與銅礦峪礦床相似的成礦條件和找礦潛力。

4.1 銅礦峪礦床特征

銅礦峪銅礦位于銅礦峪復式向斜的南東翼，賦礦地層為絳縣群銅礦峪亞群，容礦巖石主要為變石英晶屑凝灰巖(同位素年齡為21億年)，其次為黑云片巖、綠泥片巖及黑云角閃片巖(同位素年齡為26.3億年)。圍巖蝕變分為兩期[6]：早期為石英絹云母化，晚期為紅鈉長石化。

圖3 銅礦峪銅礦9號勘探線剖面圖

銅礦峪礦床的銅礦類型根據容礦巖石分為3種：

1)變斑巖型：容礦巖石主要為駱駝峰組變石英晶屑凝灰巖，間夾絹云石英巖、絹云石英片巖和變鉀質基性火山巖，并有變石英斑巖和變石英二長斑巖脈群侵入。以4、5、6、7號礦體為代表。

2)變鉀質基性火山巖型：容礦巖石為黑云片巖、角閃黑云片巖和綠泥片巖。以1、3號礦體為代表。

3)變分異輝綠巖型：容礦巖石為變分異輝綠巖。以2號礦體為代表。

銅礦峪礦區已知礦體409個，主要礦體有4號、5號[7]，占全區儲量的97%，目前最大控制深度到50 m標高，尚無尖滅跡象。礦床特點概括如下：

1)規模大。主要礦體走向長900～980 m、延深1 000余米，平均厚度100余米，最厚可達218 m。

2)品位低。礦體銅品位0.5 %～0.7 %，且常呈帶狀出現。

3)元素單一。伴生元素品位很低，伴生鉬0.0037 %，伴生鈷0.0072 %，伴生金0.06 g/t，伴生銀0.33～0.67 g/t。

4.2 找礦方向

地質類比找礦是一種有效的找礦方法，相同的區域地質背景決定了后山銅礦區具有與銅礦峪礦床相似的成礦條件和與控礦因素，說明該區具有很大的找礦潛力。

找礦的主要標志：

1)地層巖性。賦礦地層為絳縣群銅礦峪亞群，賦礦巖性為變石英晶屑凝灰巖，礦體與圍巖基本整合產出，具較明顯“層控”特征。

2)構造。銅礦峪復式同斜的兩翼中斷裂或變形帶復合部位。

3)巖漿巖。沿斷裂帶分布的斑巖體(變石英斑巖、變石英二長斑巖)多與礦床形成有關。

4)圍巖蝕變。石英絹云母化、紅鈉長石化、綠泥石化、黑云母化、硅化是明顯的找礦標志。

勘查與開發表明：含礦層位、構造、斑巖體是控制礦床形成的重要因素。

后山銅礦區賦礦地層為絳縣群銅礦峪亞群，地質填圖和工程揭露的容礦巖石有變石英晶屑凝灰巖、黑云片巖、綠泥片巖及黑云角閃片巖。結合銅礦

峪銅礦4號、5號礦體頂底盤及4號礦體頭部巖性為黑云片巖，4號、5號礦體之間為絹云石英片巖分析，認為工程揭露的銅礦類型為變鉀質基性火山巖型，推測工程控制的西南部位底盤深部會有變斑巖型出現。

后山銅礦區位于銅礦峪復式同斜的西翼和東翼南段，東翼北段賦存有銅礦峪銅礦，西翼含礦層位缺失，推測東翼南段為有利成礦區。

前期勘查成果顯示，礦化帶、變形帶及物化探異常帶自西北向東南，規模變大，密度和強度增加。結合銅礦峪主礦體向西南側伏延伸特征，推測后山銅礦區西南部位為有利成礦部位，且賦礦標高較低。

坑探、鉆探工程發現小規模礦體30余個，多呈帶狀出現，分析為銅礦體的頭部，推測在深部分支復合成具規模的銅礦體。

與成礦有關的斑巖體前期勘查尚未揭露，需在今后工作中予以重視。

5 今后找礦建議

后山銅礦區礦床的形成既有火山噴流氣液的作用，也有同生沉積的特征。后期構造、變質疊加，成礦地質條件復雜，找礦難度加大。今后要加強后山銅礦區與銅礦峪礦床的綜合對比研究，進一步確定巖性、構造、地層層序，建立礦床立體找礦勘查模式；積極開展物化探方法試驗，探索應用地質、物化探綜合剖面方法，確定區內地層-構造格架及深部找礦靶區，提高找礦工作部署的科學性、合理性。

[1]吳國榮,席增仁. 中條山銅礦峪外圍找礦前景[J]. 有色礦山, 2003,32(4):12-13.

[2]孫繼源,冀樹楷,真允慶,等. 中條山裂谷銅礦床[M]. 北京: 地質出版社, 1995:1-2.

[3]李兵院,曹國雄. 中條山后山銅礦地球化學及找礦潛力[J]. 中國地質,2007, 34(z):165-166.

[4]范成模,余致信. 中條山前寒武紀胡家峪—篦子溝型銅礦[M]. 天津:天津科學技術出版社, 1997:2-3.

[5]陳平,陳俊明,李瑞儉. 中條山—塔兒山成礦帶Cu—Fe—Au礦床成礦系列及成礦模式[J]. 華北地質礦產雜志，1996,11(3):361-363.

[6]孫海田,葛朝華. 中條山式熱液噴氣成因銅礦床[M]. 北京：北京科學技術出版社, 1990: 83-84.

[7]張東紅. 銅礦峪礦自然崩落法生產探礦網度研究[J]. 有色礦山, 2003,32(1):22-23.