山西垣曲中条山铜矿田中条群岩石学以及构造学的含矿性研究

郭俊 郭丹

摘 要：本文在介绍山西省垣曲县铜矿田成矿地质背景的基础上阐明矿区内岩浆岩活动的显著特点，对区内劈理、片理的特点以及对矿区内的地层有了全面研究。同时也阐述了矿区内的矿石特征和矿石化学成分以及该地区下元古界中条群岩石学、构造学特征，并探讨了其与铜矿化的关系。对矿区有更清楚的了解，进而加强了更深层次的认识，提出了自己的看法与结论，为下一步找矿工作提供分析依据。

关键词：铜矿田 中条群 岩石学 构造学 含矿性

中图分类号：P588.14 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）03（b）-0121-02

该铜矿田位于中条山西北部，跨垣曲县与绛县县界。其大地构造位置属于华北板块山西台隆中条裂谷。中条地区是我国重要的铜矿密集区，也是目前华北最主要的铜矿开采和生产基地。该区胡家峪与蓖子沟等铜矿在持续开采数10年后，资源已濒临枯竭，急需寻找新的后备资源。

1 成矿地质背景

1.1 地层

本区出露的地层有新太古界绛县群和古元古界中条群，由老到新分述如下。

1.1.1 绛县群

铜凹组：主要由石墨绢英片岩，千枚岩和变质粉砂岩组成，主要分布在本区的西北部边缘。

后山村组：本层以石英岩为主，底部见薄层砾岩，中上部磁铁电气石石英岩。主要分布本区的西南部和西北部。

骆驼峰组：本层主要有变质凝灰岩，主要分布在本区的北部、东北部及东部。

西井沟组：本地层以杏仁状黑云母片岩，角闪黑云母片岩为主。主要分布在本区的东南部、东部及南部。

竖井沟组：本层出露岩石主要为变超钾质流纹岩。主要分布在本区的东南部与南部。

1.1.2 中条群

界牌梁组：本层底部为砾岩，下部为长石石英岩，中上部为石英岩，主要分布在本区的南部和西南部。

1.2 构造

区内出露地层总体走向北东，倾向北西，倾角40°～60°不等，以广泛发育劈理和片理为特征，劈理，片理与层理平行或近于平行。构造特点体现为：在后山组石英岩，骆驼峰组变质凝灰岩中主要发育狭长的北东向强劈理带或强片理带，在强劈理带或强片理带之间是广泛的弱变形域。在铜凹组片岩、西井沟组变质基性岩中广泛发育片理，在此基础上发育较宽阔的强片理带。在竖井沟组变超钾质流纹岩及中条群界牌梁组石英岩或长石石英岩中发育了数个构造角砾片岩带。

1.3 岩浆岩

该区岩浆活动的显著特点是：

（1）元古宙双峰式火山活动强烈，形成了大面积分布的骆驼峰组凝灰岩、晶屑凝灰岩及角砾晶屑凝灰岩、西井沟组玄武岩和竖井沟组超钾质流纹岩及流纹质凝灰岩。

（2）岩浆侵入活动较弱，仅在本区北部和东北部有小型基质岩与围岩层理或劈理平行产出，岩石已变质为黑云母角闪岩，中粗粒结晶结构，块状检造，矿物成分主要为角闪石和黑云母。这些小岩床一般可见稀疏斑点状黄铁矿化，偶见孔雀石化。

2 矿石特征

2.1 原生铜矿石

矿石矿物有黄铁矿，黄铜矿。黄铁矿多数呈半自霰或它形产出。主要构造有：斑点浸染状;细脉浸染状;小型团块状。

2.2 次生铜矿石

矿石矿物为孔雀石，主要呈浸染状或薄膜状。

3 围岩蚀变

本区围岩蚀变较弱，未见大范围热液蚀变，仅在含矿石英脉两侧见有轻微的硅化和碳盐化，蚀变宽度很窄。在黑云母片岩中，硅化形成的石英与黑云母强烈混染。

4 中条群岩石学特征

4.1 分类

本区出露的界牌梁组中岩石根据其成分差异可分为石英岩和长石石英岩两种，按综合结构构造特征可将该组岩石分为石英岩、长石石英岩、构造角砾岩、碎裂岩、碎粉岩、构造片岩等几种岩石类型。

4.2 岩性特征

4.2.1 石英岩

风化面为黄褐色，新鲜面为浅黄-灰白色，中粒-细粒砂状结构，粒度为0.1～0.5mm，砂砾主要成分为石英，磨圆度为次磨圆-磨圆，分选性较好，岩石中含有少量镜铁矿、黑云母、绢云母等，具有层理构造，部分岩石发育有劈理。

4.2.2 长石石英岩

风化面为褐色-灰褐色;鲜面为浅肉红色，中细粒变晶结构，块状构造，主要成分为石英，钾长石，绢云母和少量镜铁矿，部分岩石发育有劈理。

4.3 岩石化学特征

作为最重要含矿岩石的黑云石英白云石大理岩。SiO2，Al2l3的含量都相当高，而全变化也比较大，表明原始化学沉积物中，混入了相当数量的陆源成份。

4.4 中条群的变质作用

中条群为一套中、浅变质岩系。变质程度为低绿片岩岩相-高绿片岩岩相-低角闪岩相。按照变质泥质岩石在区域变质作用中生成的标志矿物的首次出现为依据，可将中条群划分为四个变质带：黑云母带、铁铅榴石带、十字石带和蓝晶石带。

5 中條群的构造学特征

中条群的主体构造架表现为大致北东-南西走向。倾向东南的大型复式单斜构造带，在其上发育着次一级的褶皱的断裂构造。此外，中条期构造内部大体分为三个亚期，与其相对应的构造组分，即早期的伸展机制下的顺层韧性剪切构造，中期南北向挤压的褶皱推覆系统和晚期（主期）南东-北西向挤压的褶皱构造。

中条群界牌梁组石英岩，长石石英岩中存在着多种构造样式：鞘褶皱、无根褶皱、平卧褶皱、强劈理带、强片理带、韧性断层、层间脱滑等。其中以鞘褶皱、无根褶皱、平卧褶皱最为常见。

5.1 月崖山大型脆-韧性剪切带

该断裂带为一强变形带，带中的石英岩，长石石英岩中出现含小角砾云母绿泥石片岩带，绿泥石为黑云母退变而成。角砾为长英质物质。在底部的长英质石香肠和小透镜体，带内出现构造砾岩、假玄武玻璃、片岩。

断裂带中片理密集发育。发育有石英石香肠带，断层上盘石英岩中有各种流动褶皱、鞘褶皱、无根褶皱、平卧褶皱。石英岩与片理带接触带上有石英肠、构造 角砾透镜体。

5.2 石香肠

产出于强脆、韧性剪切带内，先期贯入构造岩中的石英脉后期遭受挤压作用而形成的。

6 中条群的含矿性研究

6.1 中条群的铜元素丰度

中条群各地层中的铜元素丰度差异较大，其中蓖子沟组中铜元素丰度值最高。其次为余家山组，余元下组及龙峪组，陈家山组，吴家山组，温峪组和界牌梁组中铜元素丰度值均较低，这正是中条群胡-蓖型铜矿严格受地层控制的主因之一。

6.2 中条群中铜矿化分布情况

在中条山地区已发现大、中、小型铜矿床数百处，其中约有17处赋存于中条群地层中，著名的蓖子沟铜矿就赋存于中条群蓖子沟组黑色片岩过渡岩系中。除蓖子沟组之外，余元下组、余家山组也是主要的容矿层，而龙峪组也有少量小型矿体赋存。

7 结语

（1）月崖山一带确定的中条群龙峪组实为一强烈变形的构造片岩带，其内发育了一套构造片岩、并常见鞘褶皱、石香肠等小型地质构造，表明其为一韧性剪切带，因此本区龙峪组这个地层单位应予撤消。

（2）矿区南部的结中条群变质碎屑岩系铜矿化不好，仅见零星的镜铁矿化。

（3）根据本区中条群铜元素丰度，对比区域铜矿成矿特征，尽管测区内中条群铜矿化显示不好，但南部外围应有铜矿成矿远景。

参考文献

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