中条山区裂谷型层状铜矿床_真允庆

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1、第1 2卷第1期1992年2月桂林 冶金地质学. 院学报JOURNA LOFG U ILINCOL LEGEO FGEOL O GYVol.lz,No.1Feb.1992中条山区裂谷型层状铜矿床真允庆姚长富(冶金工业部第三地质勘查局,太 原)摘要中条山铜矿集中区位于华北地台南缘。中太古代时地壳已克拉通化,因华南板块俯冲,相继产生北东 及北西向深大断裂,形成三叉形裂谷。在 晚太古代有“双峰态”火山活动、碱性岩桨喷发和侵入,反映了裂谷拉张特征。至中元古代,因挤压而产生钙碱性岩浆,有安山岩覆盖后,裂谷消 亡。铜 矿集中区的铜(钥、铀)矿化作用,贯 穿在裂谷演化作用 的始 终,主 要 成矿期在裂谷发展

2、的拉张 阶段,特别 与中条运动(吕梁期,1.SGa左右)的地质事件关系密切。主题词铜矿床,裂谷,矿床成因;中条 运动;山西,中条山分类号p611.1,p6 is.4i,中条山铜矿集中区 的铜矿床,皆赋存在上太古界一下元古界的变质岩系之中,多呈层状或似层状产出,与裂谷构造在时、空上存在着密切的成因联系,可称为裂谷型层状铜矿床。本文从分析成矿构造背景入手,研究裂谷演化对铜矿床的控制作用,以进一步指导地质找矿工作。1中条裂谷的主要证据本区位于华北地台的南缘,为晋、陕、豫裂陷槽的北部,和篙箕地块相毗邻,向南紧接纬向巨型秦岭褶皱造山带,是我国华北、华南 两大古板块,以及欧亚板块和太平洋板块,相互作用和影

3、响的关键地区。中太古代末,华北地台的地壳热程度已大 为降低,并发生冷凝和压实一克拉通化作用。中条 山区沫水杂岩为一套遭受强烈区域变质及混合岩化作用 的变质岩和 混合岩,是 由各种片麻岩、棍合岩以及斜长角闪岩、方柱石黑云母片岩、浅粒岩、大理岩和磁铁石英岩组成,构成中条山区 的结晶基底。正因为大陆地壳为 刚性基础,在晚太古代初期,全球是以拉张作用为主 导,伴随着断裂、地堑、沉降运动。中条山区是以北东向的垣曲一平陆和北 西向的济源一侯马的深大断裂为主“,两者以纯角相交形成坳陷,而另一夭亡臂腰折在沁水盆地,构成三叉 古 裂谷的构造轮廓“,。这两条断裂,基本上控制了中条裂谷的边界。1990年1 0 月7

4、日收稿,199工年元月巧日改回,罗献林编辑。第12卷第1期真允庆等:中条山区裂谷型层状铜矿床垣 曲附近的地球物理场,表现为负布格重力异常和负磁异常,明显的 重、磁梯度带与区域 内的深大断裂吻合(图1),亦为 中条裂谷 的有力佐证,。丫普城、卜一二 墅左砂、SOkm彭不里盼行秘,/.图1山 西省南部布格重力异常(a)、航麟(T)化极(原乎面 )异常图(b) 及 构造解译图 (c)Fig.1Bo oguergravitvanor naties(a),aeromagn etieanomalies(T)(b)andstru et妞 ralinterPr etat三on(e)intheso t lthe

5、rnSha 皿xi中条地体的上太古界绛县群,测定Sm一N d法同位素年龄为263 0土10 0Ma“1,早期为复理石建造为主的 泥质一半泥质沉积变质岩系;晚期以火山活动剧烈,并以富钾质基性和酸性火山岩系为主,构成明显的“双峰态”特征,为裂谷张性断裂构造环境产物。而下元古界中条群,则为一套厚层的正常沉积岩为主,由砂质、泥砂质的泥岩和碳酸盐岩组成,显示 了滨海一浅海相沉积环境。但其赋矿层属蓖子沟组为富含炭质的黑色泥质片岩建造,岩性变化较大,包括正常沉积和与火山作用有关的喷流岩两大类型建造组成。也是一套典型的裂谷火山一沉积岩组合。rATo a。双p“二几及。e曾指出:裂谷构造是以拉张作用为特征,重

6、要的标志是以碱性岩浆的喷发和侵入。现将本区绛县群和中条群的火山岩化学成分,投至全碱(Na:O+K:0)一5 10:图上,均在碱性玄武岩的范畴之内(图2),说明岩浆来 自深源。中条裂谷内,中元古界担山石群为浅变质砾岩及石英岩,上部的西洋河群与河南境内的熊耳群相当,主要由钾质中一基性火 山岩组成,整个火山岩系有安山集块岩、安山质角砾岩、安山质碎屑岩、安山质熔岩及安山质凝灰岩等安山岩类组合,其中 夹有 少量正常碎屑岩。该层与上、下地层呈不整合接触。图3表示了晋、陕、豫裂谷的构造轮廓及中元古代火山岩年龄值的分布情况。从很多迹象可以推测垣曲附近在中元古代为地慢上隆的热柱点,由于地壳的演变,造成了“穿时”

7、现象,山西境内的西洋河群为1 4 5 4士5 0Ma“,豫西的熊耳群为1675Ma,两地相距2的余公里可视为大陆增生的范围,火山喷发年龄相差2 36Ma,可以估算陆壳是以每年约o.0 85 c垃的速度向南运移。胡受奚(1 9 85)认为中元古代初期,华北地台的南缘,具有典型的大陆碎缘安第斯型构桂林冶金 地 质 学院学报1902年a22沙.。. b0/“二 多:.洲产 声一沪/ /尹.彩/rZ/l4550造活动特点。熊耳群沿着黑沟一架川深大断裂北侧的华北地台南缘活动地带分布,是古大洋板块向华北板块俯冲最重要的证据。上述的西洋河群或熊耳群的安山岩类,并不是在大洋裂谷和大陆裂谷的环境中产生,而是在板

8、块挤压碰撞时,由洋壳向过渡型地壳俯冲,或是大陆内部A型俯冲的结果,是因地慢上隆发生 分熔或同熔的产物。中条裂谷的演化是经历了晚太古一中元古代漫长的地质时期,具有先张、后压的双重特征结构。俏沙q吕+q月Z55510:。图2中条山区绛县群和 中条群火山岩(Na:O+R:O)一510:图解Fig.2Diagramof(NaZO+K:0)一510:ofvoleanieroeksof JiangxianGrouP(1)and2l iongtia oGrouP(2)inZho ng tia oshanar eaa据Mo ede nald和Katsur a(1964)b.据Ku no(1966)1一绛县群;

9、2一中条群2主要铜矿床的地质特征中条裂谷内的铜矿床主要有横岭关型、铜矿峪型、落家河型 和胡蓖型矿床67,“,。J(表l )。其主要地质特征概括如下:(1)铜矿床或铜化点常成群、成带分布,但不 同类型矿床赋 矿地层不 一。除铜矿峪铜矿外,其余3种类型为层控铜矿床。(2)成矿期延续长,且是多阶段成矿。横岭关型铜的成矿年龄为2 47OMa;铜 矿 峪型铜矿床的成矿时代复杂,包括2 18 zMa(与容矿岩石相同的年龄)、1 6 00Ma(后期侵入的浅 成岩脉年龄)及15 57Ma(晚期成矿年龄),落家河 型铜矿的成矿时代是200 6zs 36Ma;胡蓖型铜矿成矿年龄主要是1832Ma。中条的裂谷铜矿主

10、要成矿期为1 8 0 0Ma,相当于 中条运动的产物。(3)铜矿床的形态比较规整,多为层状、似层状,个别为扁豆状或囊状(图4)。(4)中条裂谷铜矿金属 矿物简单,主要为黄铜矿和黄铁矿, 未见或少见微量的闪锌矿和图3晋、陕、像裂谷简图(据 乔秀夫等1 9 85)F19.3SketehmapofthevalleysinShanxi,S ha anxiandHe na n1一西阳河群及熊耳群火山岩;2一裂谷边界及 推测边界断裂;3一同期喷发断裂;4一火山岩Rb一S r 全岩年龄(Ma)第1 2卷第1期真允庆等:中条山区裂谷型层状铜矿床3息帕卜户习卜产甲。.县划右婿妇应长划撼畔任曰俐俐俐阵 似似澳 碑

11、牟牟阵解解阵 阵阵,中中 级级级卿卿昭华 凑凑脚脚嘿丫丫半1喊喊 艇艇艇贩 笨甲甲晰 暴丫丫贩半半半嵘甚牟牟雄叫乏甲甲 应应应,海招招学石留留,中 理理,朝朝,障障 牟牟牟丫窿窿申燕 妞妞汉!阿, ,半半澎澎半牟 丫丫 申申申翻澎澎肉黑澳澳中毗竿竿申似 澎澎睡 相翻翻 摊, ,笃祥祥祥J阿,陌陌!琦琦半 堪堪毗毗毗半牟牟J各 g、 , ,姗牟平平暇半 半半东 澎 琴琴 尹尹纲纲份份伴共二只军军体体体体,邓邓燎燎一一那那履霉霉彭葬葬豁豁份绷绷哎哎兰兰抓苏苏性旱器器枫裸裸枫半半那蛾坛坛_ _ _、决决珊珊体 教 函函赐赐澎澎抓探界界 明明, ,炼体则则黛澎体 体体体则则,妈妈 竺竺遥遥爆 喂蕊蕊月

12、蛾们三,弓尹尹探冬冬果果份份哈哈骊骊骊辆甲甲蘑蒸甜甜以 汗肠肠权权紧羹乏乏阅阅阅阅刁二, , , , , 州州州劣莽莽枫每刀”轰轰劣召召长长形形脚园园盖薰薰薰咖需需份份袂袂系彼彼舀四四迎迎落塑塑要要要履硬蓄蓄硬籍籍硬 舞舞怒鬃鬃们们舀巴巴巴J匕幼斤斤仓二劲日日日 U U U二刁刁瑟纂逻逻叹习附附飞厂习冲冲那二2份份 俐俐俐宣夸夸嵘之之断 之之联它它麟麟右八八八户户、J.、尹州、尹.、J尸、 扫扫聋聋聋,O的的,口口雾毋兰盗盗矍矍矍矍印匀 甲甲贫印印印. . .,.户 尝尝蕊出出料出:左左J J J男出出写出署澎澎暄暄毋甘甘11阵阵、沪,、湘湘、,沪沪、.产、目护护曰曰曰,胆胆琳全全曰曰舫舫刻株

13、初初 降降降湘果果勺岸.产、书祀必必从从饭饭长 海随随来来来大那那鬓军蒸遥、.户户脚脚l喊,照照 体体体啊,湘湘鬓蓄弯 夏霎霎霎浙浙位邢俐俐 姗姗姗扣饭饭饭饭)阿阿撼 睡阅阅 骤骤骤骤骤骤骤澳 犷 湘湘 娜娜娜姗大申申壕“馨 羹 曹描描甜甜甲.出.卜 岭岭 泪泪泪阵l阿1林林;羹霆 夔夔陌陌I摊,率率 侧侧侧如如如姗如如州 湘军军湘湘湘湘湘腐 铆铆霎瞿纂纂嘿嘿嘿嘿嘿如诞诞诞. . . . . . . . .,产户诸,t,确确确 塌塌塌渭稍稍孽 聋睿臀臀妈落 酬酬绿菇擎擎如如如外侧侧裳毽委:氢色色暇召 侧侧俐如纲纲O O O O O俐爆爆爆粼螃螃翩之之、翻翻翻、翻翻翻 攀攀攀舔塞塞算戚 乘 逞

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15、矿区的亚号矿体含辉钻矿,耳号、y号矿体含辉铂矿,胡蓖型铜矿床含硫钻矿、钻镍黄铁矿及晶质铀矿。3 4,. 口. . 月, 钾 甲产巨 , , 曰桂林冶金地质学院 学 报玲蛤年33 7。矜爷护(C) 介 肺1020m -一J一司蒸 缈(d140、入、. 、.、I、苦l、蚤戮、 、010 0m 一-J汉乏妞n “n,孟,目圈91 92 9目图口8叨2 8目圃圈71 72 7翻图目6伟2 6因圈因。1 52 5囚圈口41 42 4因口目31 32 3口困目21 22 2因团口.几内声口目口图4中条山裂谷中四种主要铜 矿 的典型钊面Fig.4T了piealProfilesofthefouroajo re

16、 oPperdepositsintl ievalleys,Z五ongtia o s七an(a,b,d据胡维兴1987,e据冶金313队简化 )(a)横岭关 型铜矿床1一黑云母片岩;2一石墨绢云片岩;3一绢云石英片岩;4一二云片岩,S一铁铝榴石黑云自云片岩;6一十字铁铝榴石石墨绢云片岩,7一铜矿体(b)铜矿峪型铜矿床8一绢云石英岩;9一绢云石英片岩;1 0一变石英晶屑凝灰岩;1 1一变质基性火山岩;12w e变石英斑岩;13一变花斑英安岩;1 4一变辉绿岩;1 5一铜矿体(。)落家河型铜矿床工6一安山岩;1 7一细碧岩;1 8 一石墨绢云绛泥片 岩;1 9一大理岩;2 0一铜矿体;2 1一长英质岩脉;韶一混合花岗岩(d) 胡蓖型铜矿床23一白云石大理岩;24一黑云石英 白云石大理岩;25一黑色片岩;肠一石榴云母片岩;2 7一钠长浅粒岩;28一铜矿体;2,一褶皱构造示意图第1 2

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