中条山铜矿峪铜矿含矿岩系地球化学特征及矿床成因

中条山铜矿峪斑岩型铜矿床位于秦岭造山带北端,矿体主要赋存于变质花岗闪长斑岩、黑云母片岩和变质基性火山岩中。矿区内含铜岩系的全岩地球化学分析显示,主量元素表明矿区的含铜岩系均表现出富钾、富铝的特征;微量元素表明所有样品均显示出相对富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba等),亏损高场强元素(P、Y、Ti、Nb、Ta等),反映岩浆源区可能遭受过俯冲带流体的交代作用,具有岛弧玄武岩的地球化学特征;稀土元素特征显示出明显的轻重稀土分馏,轻稀土富集,所有样品都表现出弱的铕负异常。研究认为,变质花岗斑岩、黑云母片岩和绢英岩的原岩初步定为钙碱性玄武岩或拉斑玄武岩,铜矿峪铜矿床形成于挤压与拉张构造环境的转换阶段,其成因类型应属于斑岩型铜矿床。     

中条山铜矿峪铜矿区火山岩的地球化学特征及构造背景

对铜矿峪火山岩进行常量元素、微量元素及稀土元素研究表明,SiO2质量分数为47.22%～76.00%,平均66.21%,Al2O3含量为11.03%～20.03%,属铝饱和类型。通过常量元素投点图分析,属一种高钾系列火山岩。稀土元素特征表明,火山岩的源岩浆来源于上地慢。在微量元素的球粒陨石标准化图上,表现为不相容元素Rb、K、Ba、Th的高度富集,同时,具有Sr、Tb和Nb、Ti的亏损,其总体配分型式类似于板内拉斑玄武岩。     

山西中条山铜矿峪铜矿流体演化特征

铜矿峪铜矿大地构造位置位于华北克拉通中部造山带南部,主容矿围岩为花岗闪长斑岩、二长花岗岩及变质基性火山岩。对不同阶段石英流体包裹体进行了包裹体岩相学、显微测温学和激光拉曼显微探针研究。结果表明,成矿流体包裹体可分为气液两相包裹体、含多子晶包裹体、含石盐子晶包裹体、含CO2 包裹体及纯CO2 包裹体。其中早阶段以富含多子晶包裹体( 均一温度为436. 2 ℃ ～ ＞ 550 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为49. 34% ～ ＞ 62%) 和含石盐子晶包裹体( 均一温度为345. 6 ℃ ～ ＞ 550 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为29. 72% ～ ＞ 62%) 为主。主成矿阶段主要由含石盐子晶包裹体( 均一温度为169. 1 ℃ ～ 324. 9 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为30. 47% ～ 39. 75%) 、气液两相包裹体( 均一温度介于159. 9 ℃ ～ 242. 9 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为1. 56% ～ 22. 31%) 组成并发现少量含CO2 包裹体 ( 均一温度为259. 7 ℃ ～ 320. 5 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为8. 93% ～ 13. 16%) 和纯CO2 包裹体( CO2 均一温度为24. 3 ℃ ～ 27. 22 ℃) 。晚成矿阶段仅发育气液两相包裹体( 均一温度为126. 9 ℃ ～ 212. 3 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为1. 56% ～ 7. 44 %) 。激光拉曼光谱分析包裹体气相成分主要为H2O、CO2、 HF 组成,晚期为CO2、N2。包裹体中普遍存在CO2。早阶段流体应为高温高盐高氧逸度NaCl － H2O － CO2 体系。主成矿阶段含气液两相包裹体与富CO2 相包裹体共存,表明流体发生了不混溶或沸腾现象。成矿晚阶段低温低盐度气液两相包裹体可能来源于大气降水。分析认为,铜矿峪铜矿成因类型属斑岩型。     

山西省中条山铜矿田电气石与电气石岩的研究

本文通过对中条山铜矿田电气石和电气石岩地质产状、岩相学和矿物学、矿物化学等特征的研究，指出本区有三种成因类型的电气石：（１）北峪酸性侵入体岩浆期后热液成因电气石；（２）中条群地层中变质热液形成的电气石；（３）赋矿岩石和近矿围岩中热液蚀变电气石。第（３）类电气石具有特征的产状、矿物化学和矿物共生组合标型，是重要的找矿标志     

山西中条山铜矿峪斑岩型铜矿床成矿流体特征

铜矿峪铜矿床位于中条山铜多金属成矿带,是目前中国最古老的斑岩型铜矿床之一。基于详尽的野外地质调查,结合流体包裹体岩相学、显微测温、群包裹体成分和碳、氢、氧、硫同位素分析等研究,探讨铜矿峪铜矿床成矿流体来源、性质及其演化和成矿物质来源。铜矿峪铜矿床的成矿阶段可划分为红钠化(石英-钠长石)阶段,钾长石-石英阶段,石英-硫化物阶段,石英-碳酸盐阶段(石英-方解石-硫化物阶段和石英-铁白云石-硫化物阶段)和碳酸盐阶段。流体包裹体类型主要有富液相气液两相包裹体(Ⅰ型)、含子晶包裹体(Ⅱ型)和CO2包裹体(Ⅲ型),还有少量的富气相包裹体(Ⅳ型)和液相包裹体(Ⅴ型),成矿流体系统早期为中高温、高氧逸度、富CO2的岩浆热液,中阶段经过流体沸腾、温度降低、氧逸度降低、CO2逸失等过程演化为还原性流体,使得大量金属硫化物沉淀,最后由于大气降水的不断加入和降温等过程,形成晚期的低温、中低氧逸度、低盐度、贫CO2的大气降水热液。氢、氧同位素组成(δ18OH2O值变化范围为6.5‰～-1.10‰,δD值变化范围为-99‰～-58‰)显示,从早阶段到晚阶段,成矿流体从以原生岩浆水为主,到晚期大气降水为主。9件硫化物样品δ34S值变化于1.1‰～4.8‰,平均值为2.44‰。表明成矿物质具有深源的特征。     

中条山铜矿床同位素地球化学研究

笔者对中条山绛县群和中条群主要铜矿床进行铅、硫、碳、氢、氧同位素测定，获得：横岭关型矿床的206Pb/204Pb比值为17.746~19.270, 207Pb/204Pb比值为15.500~15.684，208 Pb/204Pb比值为37.236~39.931,硫化物的δ34S值为-8.1‰~+36.9‰, δ18OH2O值为+1.7‰~+5.7‰, δD值为-58. 4‰~-111.3‰；铜矿峪型矿床的206Pb/204Pb比值为18.040~46.243 207Pb/204Pb比值为15.565~18.765,208Pb/204Pb比值为37.682~69.623,硫化物的产δ34S值为-7.2‰～+10.2‰, δ18OH2O为+6.3‰～+10.5‰, δD值为-52.8‰~-123.3‰;落家河型矿床的206Pb/204Pb比值为17.591~19.270, 207Pb/204Pb比值为15.494~15.684,208Pb/204Pb比值为37.263~39.931,硫化物的δ34S值为-1‰~-21.9‰, δ18OH2O值为+3.6‰~+6.4‰, δD值为-35.8‰~-70‰;胡-蓖型矿床206 Pb/204 Pb比值为18.097~249.50, 207Pb/204Pb比值为15.578~44.230,208Pb/204Pb比值为35.379~51.480,硫化物的δ34S值为3.4‰~23.2‰, δ18OH2O值为+7.5‰~+12.5‰, δD值为-36.3‰~-72.2‰。     

中条山铜矿峪铜矿床蚀变及矿化特征研究

铜矿峪铜矿床是中条山成矿带的一个大型铜矿床。笔者通过详细的野外观察和系统的岩相学、矿相学工作,对铜矿峪铜矿床的地质、蚀变与矿化进行了详细研究,厘定了主要的围岩蚀变类型及分带特征,并初步探讨了矿化蚀变与成矿作用的关系。研究表明,该矿床早期蚀变为钠硅酸盐化、钾硅酸盐化和青磐岩化,晚期蚀变为长石分解蚀变。空间上,钠硅酸盐化位于岩体内部,钾硅酸盐化位于岩体及其周围地区,青磐岩化位于钾硅酸岩化外侧;钾硅酸盐化叠加于早期的钠硅酸盐化上,后期形成的长石分解蚀变强烈叠加于早期钾硅酸盐化上,位于钾硅酸盐化与青磐岩化之间。铜矿峪斑岩型铜矿床铜矿化应始于钾硅酸盐阶段的晚期,石英硫化物阶段是该矿床最主要的铜矿化阶段,石英碳酸盐阶段次之;另外,碳酸盐阶段也贡献了部分铜。铜矿峪矿体在赋存位置方面与玉龙、德兴、Malanjkhand矿床相似;脉体类型与沙溪、德兴矿床相似;蚀变类型与Tallberg、沙溪矿床基本一致;与Malanjkhand矿床一样都发育特征的钠长石化。     

中条山铜矿峪变斑岩铜矿的容矿岩石及原岩恢复

根据中条山铜矿峪变斑岩铜矿容矿岩石产出的地质特征、岩石的矿物、化学组分、同位素及结构构造等特征,论述了中条山铜矿峪变斑岩铜矿的容矿岩石是由一套含铜的富Fe、Mg凝灰质长石石英砂岩、粉砂质泥岩、泥岩经多次区域变质及深源富碱(K、Na)热流体作用下 形成的变花岗闪长斑岩、变石英二长斑岩（4、5号矿体容矿岩）,黑云片岩、角闪黑云片岩、绿泥黑云片岩（1、3号矿体容矿岩）,变辉绿岩、变花斑辉绿岩及变花斑英安岩（2号矿体容矿岩）。     

中条山铜矿峪4#矿体矿床模型的建立及其研究

通过对中条山铜矿峪4#矿体的矿床模型基本参数的描述，以20m块矿床模型建立数据库。采用克立格法实现品位建模，在此基础上，完成了4#矿体的矿石储量计算。该成果与实际地质勘探资料基本吻合。     

中条山铜矿流体碳、氧同位素示踪

中条山铜矿富集区,主要有铜矿峪斑岩型铜矿床和胡篦型、落家河型、横岭关型海底喷流沉积变质型铜矿床.四个铜矿床深部流体包裹体的碳、氧同位素分析样品,无一例外地均落在有关图解上的"地幔多相体系-花岗岩区"与"海相碳酸岩区"之间,表明它们属于低温蚀变作用成矿的一套热液矿床组合.矿石的δ13CPDB值为-3.3‰~ -8.3‰,δ18OSMOW值为10.1‰~ 19.83‰,包裹体的K/Na<1,富含铜,这些资料显示中条铜矿富集区是深部流体(地幔流体和岩浆流体等)、大气降水和地壳物质组成的极其复杂的成矿系统.     

中条山铜矿集中区进一步找矿思路与前景

对中条山铜矿集中区4个主要类型的铜矿床,提出进一步找矿思路。(1)研究成矿场及指示矿物的标型变化是扩大横岭关型铜矿规模的重要关键;(2)研究剥离断层与回曲构造是寻找胡蓖型铜矿床的主攻方向;(3)建立火山机构模式,按照热卤水成矿理论是寻找铜矿峪型铜矿床的最佳途径;(4)按照沿断裂—地层—花岗岩的地质找矿模式寻找落家河型铜矿床的有效步骤,找矿前景仍是很有希望的。     

中条山铜矿峪变质火山岩的时代、构造背景及对成矿的制约

中条山绛县群变质火山岩是铜矿峪铜矿的赋矿岩石,其形成的年龄期次还没有很好的限定,构造背景还存在很大的争议。本文确定了变质石英斑岩的形成年龄为(2179±7)Ma,变质酸性火山岩的形成年龄为(2142±11)Ma,建议重新划分铜矿峪变质火山岩的层序,自下而上分别为变质石英斑岩(骆驼峰组)、变质基性火山岩(西井沟组)和变质酸性火山岩(竖井沟组)。其中铜矿峪铜矿主要赋存于骆驼峰组变质石英斑岩中。变质石英斑岩具有后碰撞花岗岩的特征,形成于由挤压向伸展转变的环境,其εNd(t)值为–2.21~–2.15,两阶段Nd模式年龄TDM2为2.75~2.79 Ga。变质酸性火山岩具有A2型花岗岩的特征,其εNd(t)值为–1.59~–0.94,两阶段Nd模式年龄TDM2为2.63~2.69 Ga,与变质石英斑岩一样都是由老地壳再造而来。变质基性火山岩富集LREE、LIL及HFS等元素,具有Nb、Ta的负异常,无明显的Ti负异常,部分样品具有Zr、Hf的正异常,具有受陆壳混染的大陆玄武岩特征,形成于伸展的构造背景。推测中条山—吕梁山在古元古代可能为华北克拉通古陆块的边缘,具有从造山到造山后伸展的复杂演化过程。铜矿峪斑岩型铜矿形成于陆块边缘由挤压转变到伸展的构造背景。     

中条山西南段与变基性岩有关的铜矿地质特征及成因浅析

与变基性岩有关的铜矿，是在中条山西南段新发现的一种新的铜矿类型，其形成是在原始基性岩浆侵入或喷发作用形成的矿源岩或矿化体基础上，经过区域变质和印支－燕山期构造－岩浆热液的改造加富而成，其成因应属与变基性岩有关的变质－热液改造型铜（镍、铁）矿床。     

中条山铜矿区电气石特征及其对成岩成矿作用的示踪意义

中条山地区是我国著名的铜矿床集中区。在胡-篦型层控铜矿床容矿热液沉积岩建造和铜矿峪型铜矿床容矿钙碱性次火山-火山沉积岩系及其它地质环境内发现有大量电气石产出。电气石均属镁-铁系列,且以不含锂为主要特征。电气石由海底盆地热液沉积作用、火山热液喷气作用及热液交代作用形成。这些地质作用的产生均与中条山地区21亿年左右的岩浆活动有关。由于形成条件和形成方式不同,在不同地质环境产出的电气石具有明显不同的光性和标型特征。     

中条山铜矿峪斑岩铜矿金属硫化物的铼-锇同位素年龄及地质意义

Re- Os同位素测年法是测定金属矿床成矿年龄较直接、有效的方法。作者对中条山铜矿峪斑岩铜矿中的含辉钼矿硫化物采用 ICP- MS同位素稀释法进行 Re- Os同位素年龄测定。首次获得 2个 Re- Os同位素等时线年龄 ,其值分别为 (2 94 7± 2 8)× 10 6a与 (2 10 8± 32 )× 10 6a。这些年龄数据有力地说明铜矿峪斑岩铜矿的形成不是一个单一的成矿过程 ,而是一个多期的复合成矿过程。它为确定铜矿峪斑岩铜矿的成矿年龄及建立该矿床的成矿演化模式奠定了重要基础     

中条山胡一篦型铜矿床控矿构造浅析

应用杨赤中滤波法系统分析了胡篦型铜矿几个矿床成矿元素的品位资料,结合矿床地质特征研究,认为该类矿床不仅受ＮＥ向褶皱冲断构造控制,而且还受ＮＷ向断裂构造复合控制,在其交汇部位形成矿柱。矿柱是组成该类矿床的基本单元,其产状与两组构造的交线产状基本一致。