山西垣曲中條山銅礦田中條群巖石學以及構造學的含礦性研究

郭俊 郭丹

摘 要：本文在介紹山西省垣曲縣銅礦田成礦地質背景的基礎上闡明礦區內巖漿巖活動的顯著特點，對區內劈理、片理的特點以及對礦區內的地層有了全面研究。同時也闡述了礦區內的礦石特征和礦石化學成分以及該地區下元古界中條群巖石學、構造學特征，并探討了其與銅礦化的關系。對礦區有更清楚的了解，進而加強了更深層次的認識，提出了自己的看法與結論，為下一步找礦工作提供分析依據。

關鍵詞：銅礦田 中條群 巖石學 構造學 含礦性

中圖分類號：P588.14 文獻標識碼：A 文章編號：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。其大地構造位置屬于華北板塊山西臺隆中條裂谷。中條地區是我國重要的銅礦密集區，也是目前華北最主要的銅礦開采和生產基地。該區胡家峪與蓖子溝等銅礦在持續開采數10年后，資源已瀕臨枯竭，急需尋找新的后備資源。

1 成礦地質背景

1.1 地層

本區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，千枚巖和變質粉砂巖組成，主要分布在本區的西北部邊緣。

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

駱駝峰組：本層主要有變質凝灰巖，主要分布在本區的北部、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流紋巖。主要分布在本區的東南部與南部。

1.1.2 中條群

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

1.2 構造

區內出露地層總體走向北東，傾向北西，傾角40°～60°不等，以廣泛發育劈理和片理為特征，劈理，片理與層理平行或近于平行。構造特點體現為：在后山組石英巖，駱駝峰組變質凝灰巖中主要發育狹長的北東向強劈理帶或強片理帶，在強劈理帶或強片理帶之間是廣泛的弱變形域。在銅凹組片巖、西井溝組變質基性巖中廣泛發育片理，在此基礎上發育較寬闊的強片理帶。在豎井溝組變超鉀質流紋巖及中條群界牌梁組石英巖或長石石英巖中發育了數個構造角礫片巖帶。

1.3 巖漿巖

該區巖漿活動的顯著特點是：

（1）元古宙雙峰式火山活動強烈，形成了大面積分布的駱駝峰組凝灰巖、晶屑凝灰巖及角礫晶屑凝灰巖、西井溝組玄武巖和豎井溝組超鉀質流紋巖及流紋質凝灰巖。

（2）巖漿侵入活動較弱，僅在本區北部和東北部有小型基質巖與圍巖層理或劈理平行產出，巖石已變質為黑云母角閃巖，中粗粒結晶結構，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稀疏斑點狀黃鐵礦化，偶見孔雀石化。

2 礦石特征

2.1 原生銅礦石

礦石礦物有黃鐵礦，黃銅礦。黃鐵礦多數呈半自霰或它形產出。主要構造有：斑點浸染狀;細脈浸染狀;小型團塊狀。

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

本區圍巖蝕變較弱，未見大范圍熱液蝕變，僅在含礦石英脈兩側見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烈混染。

4 中條群巖石學特征

4.1 分類

本區出露的界牌梁組中巖石根據其成分差異可分為石英巖和長石石英巖兩種，按綜合結構構造特征可將該組巖石分為石英巖、長石石英巖、構造角礫巖、碎裂巖、碎粉巖、構造片巖等幾種巖石類型。

4.2 巖性特征

4.2.1 石英巖

風化面為黃褐色，新鮮面為淺黃-灰白色，中粒-細粒砂狀結構，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，具有層理構造，部分巖石發育有劈理。

4.2.2 長石石英巖

風化面為褐色-灰褐色;鮮面為淺肉紅色，中細粒變晶結構，塊狀構造，主要成分為石英，鉀長石，絹云母和少量鏡鐵礦，部分巖石發育有劈理。

4.3 巖石化學特征

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

4.4 中條群的變質作用

中條群為一套中、淺變質巖系。變質程度為低綠片巖巖相-高綠片巖巖相-低角閃巖相。按照變質泥質巖石在區域變質作用中生成的標志礦物的首次出現為依據，可將中條群劃分為四個變質帶：黑云母帶、鐵鉛榴石帶、十字石帶和藍晶石帶。

5 中條群的構造學特征

中條群的主體構造架表現為大致北東-南西走向。傾向東南的大型復式單斜構造帶，在其上發育著次一級的褶皺的斷裂構造。此外，中條期構造內部大體分為三個亞期，與其相對應的構造組分，即早期的伸展機制下的順層韌性剪切構造，中期南北向擠壓的褶皺推覆系統和晚期（主期）南東-北西向擠壓的褶皺構造。

中條群界牌梁組石英巖，長石石英巖中存在著多種構造樣式：鞘褶皺、無根褶皺、平臥褶皺、強劈理帶、強片理帶、韌性斷層、層間脫滑等。其中以鞘褶皺、無根褶皺、平臥褶皺最為常見。

5.1 月崖山大型脆-韌性剪切帶

該斷裂帶為一強變形帶，帶中的石英巖，長石石英巖中出現含小角礫云母綠泥石片巖帶，綠泥石為黑云母退變而成。角礫為長英質物質。在底部的長英質石香腸和小透鏡體，帶內出現構造礫巖、假玄武玻璃、片巖。

斷裂帶中片理密集發育。發育有石英石香腸帶，斷層上盤石英巖中有各種流動褶皺、鞘褶皺、無根褶皺、平臥褶皺。石英巖與片理帶接觸帶上有石英腸、構造 角礫透鏡體。

5.2 石香腸

產出于強脆、韌性剪切帶內，先期貫入構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

在中條山地區已發現大、中、小型銅礦床數百處，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 結語

（1）月崖山一帶確定的中條群龍峪組實為一強烈變形的構造片巖帶，其內發育了一套構造片巖、并常見鞘褶皺、石香腸等小型地質構造，表明其為一韌性剪切帶，因此本區龍峪組這個地層單位應予撤消。

（2）礦區南部的結中條群變質碎屑巖系銅礦化不好，僅見零星的鏡鐵礦化。

（3）根據本區中條群銅元素豐度，對比區域銅礦成礦特征，盡管測區內中條群銅礦化顯示不好，但南部外圍應有銅礦成礦遠景。

參考文獻

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