山西中條山洞溝銅礦地質特征及找礦探討

張洪洲

（山西省地質勘查局二一四地質隊，山西 運城 044000）

中條山是我國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50年代勘查、開發與利用，中條山式沉積變質型銅礦成為非常重要的銅礦開發類型。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域上變質火山巖中被發現，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，對其地質特征及其找礦前景進行探討，以供參考。

1 礦區地質特征

太古代變質地質體廣泛出露于礦區，空間形態非常的復雜，體現出其變形史復雜的多期自性特點。由于晚期階段強烈的構造改造作用，導致涑水期構造發生殘缺不全，無法及時恢復區域性的構造格局，與絳縣期構造彼此融為一體，體現為壓扁作用、韌性剪切以及塑性流動等特征，進而促進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、斜長角閃巖、混合片麻巖以及混合花崗巖等是礦區當中主要的地層出露[2]。

片理與片麻理在走向上表現為50。展布方向，向南東方向傾斜，角度為45。～85。。脈體表現為腸狀，約為1500m的長度，處于20m～30m的寬度，最薄的部位約有3m～4m厚，同時伴生石英和方解石，由于脈狀產出特征以及區域構造，與容礦斷裂構造等全面的進行分析和研究，促進含銅方解石脈洞溝裂構造的形成，逆時針扭動應力體系（東西向）作用是其應力場的主要特征。

圖1 中條山地區區域地質略圖

北西向是成礦后的主要斷裂，具有相對較小的規模，礦體無較大的破壞性，錯位出現在局部。蠶房燕山期花崗閃長巖體分布在礦區西側區域7km的位置上，燕山期巖脈在礦區當中分布，石英正常斑巖以及花崗閃長斑巖與閃長玢巖較為發育。

2 礦床地質特征

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

石英-方解石脈呈現NE向展布特點，其中賦存有礦體Cu1、Cu5號，NE向構造以及Cu方解石脈對此礦化帶起著明顯的控制作用。依照開采情況進行分析，有雁行狀平行排列的3個礦體共同組成Cu1礦體，礦體在走向上表現為短續出路，約為500m的長度，并具有較大的厚度，礦體處在913m的最大標高以及722m的最低標高，最低690m的埋藏標高，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，礦體表現為透鏡體狀、似層狀以及層狀，在方解石脈當中產出。

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次之，自然銀與自然金偶爾可見。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

通過工業類型進行分析，相較于中條山地區其他類型銅礦，洞溝銅礦與之存在的明顯區別在于，碳酸鹽礦物是主要的脈石礦物，為含銅方解石脈型；開展1：20萬三門峽幅區調過程中，認為脈型銅礦代表便是洞溝銅礦，但其屬于熱液成因，還是變質成因？區域變質過程當中形成成礦物質還是有其他成礦物質來源，針對這些問題進行深入研究，能夠更加深入的了解該礦礦床成因，對區內找礦工作也有重要的促進作用。

在綜合研究本文提出如下看法：

（1）經研究發現，該礦和胡家峪-篦子溝式銅礦（中條山地區）在產出特征上存在很大不同。受變質的“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，陽起石與石榴子石、綠簾石礦物充填于礦脈當中。

（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。也可以說黃鐵礦在洞溝礦區S含量接近于理論值，胡家峪黃鐵礦呈現虧損S較為明顯的特征，通過成因礦物學層面進行分析，黃鐵礦在洞溝銅礦床當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-篦子溝銅礦當中的白云石（噴氣成因），具有不同的成因的化學成分。FeO與MnO在前者當中非常富集，MgO呈現偏低水平。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礦床當中，MgO是非常富集的,由于變質因素影響，使其出現更純的成分，而對于巖漿熱液成因這存在比較雜的物質組分，元素Fe、Mn等混入其中，導致MgO出現較低含量，輝鉬礦以及黑鎢礦是主要的礦石金屬礦物，更加體現出巖漿和其成因存在非常緊密的關聯性。

4 找礦方向

在地質特征方面，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聯性，幔源巖漿-流體是其成因產物，由于洞溝礦區與中條山銅成礦帶區域上，有煌斑巖、輝綠巖幔源巖漿巖較為多見，所以不可完全排除可能出現的幔源巖漿碳酸巖。通過相應的調查了解，脈狀銅礦在中條山地區無較大規模，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狀特征。其中：①隨著巖石節理裂隙以及斷裂破碎帶脈狀銅礦的貫入，在下古生界不同時代地層當中都有遍布，最多的為涑水群。根據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，而且具有較富的品位，并具有清晰的圍巖界線，星散狀的含銅硫化物，表現為團塊狀，在石英脈中分布，但不均勻，具有較小的規模。在震旦系安山巖中侵入的石英脈具有較大的規模。馬家川含銅石英脈約為1800m的長度，約為1m～2m寬。含石英脈含碳酸鹽脈，礦點礦化點較少，主要在斷裂破碎帶與次級裂隙當中充填，對較小的規模，呈現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次之，銅氧化物相對較少，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，礦化產出在含銅石英脈以及石英方解石脈與脈旁圍巖中，促進透鏡狀，與似層狀較大規模的礦化帶形成，主要處于100m～100m的長度范圍與5m～20m的寬度范圍，有金伴生。工業礦體主要形成于密集分布含銅石英-方解石細脈處，礦化在脈內以及脈旁圍巖中產出，促進兩個礦化帶形成，分別處于300m～350m的長度以及5m～25m的寬度，有34條礦體被發現，礦體主要處于20m～160m的長度以及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次之，黑云母化、碳酸鹽化以及硅化是主要的圍巖蝕變。

5 結論

通過對山西中條山洞溝銅礦地質特征進行綜合的研究分析，應當重新認識起找礦前景。

（1）就目前洞溝銅礦成因而言，其成因實質上尚未查明，但通過分析相應的成因礦物學發現，沉積變質型銅礦與其成因有很大的不同存在，然而不能將成礦過程當中幔源巖漿熱液參與成礦可能性進行排除。

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

（3）擴大該礦深部找礦工作，由于該礦在芳姐時脈中賦存，在成礦過程當中有礦脈幔源巖漿直接參與，則應當對這種礦脈垂直分帶規律進行深入研究，更好的指導深部找礦。

（4）洞溝銅礦作為中條山銅多金屬成礦譜系重要組成部分，同時也是區內相同礦床的主要代表，雖然中條山銅礦主要的類型為胡家峪-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志，同時在規模上也比較大，今后應當進一步擴大相關研究工作。