張紅強(qiáng)

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)勘查院）

河南省與山西省交界一帶礦產(chǎn)資源豐富，區(qū)內(nèi)廣泛出露結(jié)晶基底，斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動強(qiáng)烈；銅礦點星羅棋布，成礦條件良好。瓦廟坡銅礦位于濟(jì)源市西北部，屬于中條裂谷銅礦帶的東延地段，本研究通過瓦廟坡銅礦地質(zhì)特征及成礦條件分析，為該區(qū)進(jìn)一步尋找同類型銅礦指示了方向。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

瓦廟坡銅礦位于華北古板塊南緣，新太古代—元古宙中條“人字型”三叉裂谷的南東支—王屋山斷隆帶內(nèi)［1-2］，該構(gòu)造體系的南西支控制了銅礦峪、篦子溝、胡家峪等銅礦床的分布；南東支控制了下莊、同善、落家河、石板道、清虛宮—北溝、虎嶺等銅礦床的分布（圖1）。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

瓦廟坡銅礦位于王屋山斷隆帶之北側(cè)［3］，區(qū)內(nèi)出露地層由老到新依次為新太古界登封巖群、中元古界銀魚溝群的幸福園組和赤山溝組、中元古界汝陽群、古生界寒武系和第四系等，其中赤山溝組分為下、中、上3個巖性段（圖2）。

赤山溝組下段（Pt1c1）主要巖性為黑云片巖、黑云角閃片巖、斜長黑云片巖夾絹云片巖、薄層白云石大理巖及含銅大理巖。層內(nèi)富含石英團(tuán)塊，弱黃鐵、黃銅礦化和孔雀石化發(fā)育，為區(qū)內(nèi)主要的含礦層位［4］。

赤山溝組中段（Pt1c2）巖性為灰白色厚層狀白云石大理巖，上部夾鈣質(zhì)絹云片巖，下部夾多層石英巖、石英白云石大理巖，在赤山溝組中段與巖體接觸部位常有小型銅鐵礦體產(chǎn)出。

赤山溝組上段（Pt1c3）主要巖性為含石墨碳質(zhì)絹云片巖。

2.2 構(gòu) 造

2.2.1 斷 裂

近東西向瓦廟坡斷裂橫穿全區(qū)，產(chǎn)狀近于直立，稍向南傾，斷層帶內(nèi)中基性巖體呈串珠狀、成群、成帶出露。M62礦化帶賦存于斷層帶內(nèi)［5］。

中條期區(qū)域性伸展運動造成銀魚溝群內(nèi)部幸福圓組石英巖與赤山溝組下段黑色片巖之間、赤山溝組中段白云石大理巖與鈣質(zhì)絹云片巖之間發(fā)生巖層的拆離和滑脫，因其具有剝離斷層特征，所以稱之為剝離斷層。

2.2.2 褶 皺

區(qū)內(nèi)容溝—黃石鋪褶皺組由于瓦廟坡斷層的切割，分為南北2個部分。

2.2.2.1 容溝褶皺組

容溝褶皺組位于瓦廟坡斷裂北部，由一系列同形背斜和向斜組成，走向北西—南東，北西向傾伏，傾伏角為15°～25°，兩翼產(chǎn)狀和軸面近于平行，傾向為210°～250°，傾角為30°～60°，核部為幸福園組石英砂巖，兩翼為赤山溝組下段斜長角閃黑云片巖，M61礦化帶即賦存于翼部地層中。

2.2.2.2 黃石鋪復(fù)式倒轉(zhuǎn)背斜

位于瓦廟坡斷裂南部，軸線呈北西—南東向延伸，北西向傾伏。兩翼和軸面相互平行，傾向為230°～250°，背斜核部為幸福園組石英砂巖，翼部為赤山溝組下段黑云片巖，斜長黑云角閃片巖。M64礦化帶賦存于該背斜西側(cè)正常翼近核部。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動較發(fā)育。主要產(chǎn)物為中條期中基性閃長巖體以及賦存于不同地層中的已變質(zhì)為各種黑色片巖類巖石的次火山巖。其中赤山溝組下段的次火巖與銅礦化關(guān)系密切，為區(qū)內(nèi)主要含礦層位［6］。

2.4 地球化學(xué)特征

區(qū)內(nèi)采用1∶1 萬土壤地球化學(xué)測量對1∶5 萬水系沉積物測量綜合異常進(jìn)行了查證工作，圈定以Cu元素為主要元素的綜合異常6 個，以Au 元素為主要元素的綜合異常1個。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

（1）M64銅礦體。礦體呈似層狀、透鏡狀，賦存于赤山溝組下段，嚴(yán)格受構(gòu)造滑脫帶控制。長度約1 500 m，厚度為0.67～4.15 m，平均厚度為2.28 m，總體走向為142°，傾向為215°～275°，傾角為30°～80°，品位為0.22×10-2～0.6×10-2，平均品位為0.50×10-2，礦體沿走向在局部有尖滅再現(xiàn)的特點，沿傾向具有波狀彎曲分支復(fù)合的特征。

（2）M61銅礦體。礦體呈似層狀、透鏡狀，產(chǎn)于赤山溝組下段。長度約900 m，厚度為0.83～2.96 m，平均厚度為1.72 m，總體走向為135°，傾向為210°～245°，傾角為29°～55°，品位為0.23×10-2～0.46×10-2，平均品位為0.42×10-2。礦體走向上具有尖滅再現(xiàn)的特點。

（3）M62銅礦體。礦體產(chǎn)于瓦廟坡斷裂帶內(nèi)，呈透鏡狀賦存于中基性巖體邊緣片理化帶內(nèi)，總體走向近東西向，傾向為210°，傾角為60°～70°。平均厚度為4.58 m，平均品位為0.91×10-2。

（4）M65銅礦體。礦體呈板狀、層狀賦存于赤山溝組下段。長度為1 110 m，平均厚度為1.29 m，總體走向為125°，傾向為198°～225°，傾角小于30°，平均21°。礦體品位最高為0.79×10-2，平均品位為0.91×10-2。

（5）M68銅礦體。礦體呈似層狀產(chǎn)于赤山溝組中段大理巖與中基性巖體的接觸帶附近，長度為500 m，平均厚度為2.0 m。因地層的強(qiáng)烈變形礦體產(chǎn)狀變化較大，平面上呈弧形彎曲狀，品位為0.36×10-2～1.26×10-2，平均品位為0.82×10-2。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分

原生礦石金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦及少量斑銅礦等；氧化礦石金屬礦物為藍(lán)銅礦、褐鐵礦、孔雀石等；脈石礦物為方解石、白云石、石英、黑云母、鈉長石、普通角閃石、綠泥石、絹云母、綠簾石等。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

原生礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、充填—交代結(jié)構(gòu)、港灣狀交代殘余結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)；構(gòu)造主要有星散浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈—浸染狀構(gòu)造、脈狀網(wǎng)脈狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀（角礫狀）構(gòu)造。

地表氧化礦石結(jié)構(gòu)主要有膠狀結(jié)構(gòu)，交代殘留結(jié)構(gòu)；構(gòu)造主要有膠狀構(gòu)造（薄膜狀、皮殼狀、蜂窩狀）、土狀或粉末構(gòu)造、團(tuán)塊狀（角礫狀）構(gòu)造。

3.2.3 礦石類型

依據(jù)礦化巖石類型可以分為斜長角閃巖型、黑云角閃片巖巖型、鈉長大理巖型、黑云片巖型及不純大理巖型等5 種；依據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征可以劃分為細(xì)脈—浸染狀礦石、網(wǎng)脈狀礦石、星散浸染狀礦石、團(tuán)塊狀礦石；按礦石氧化程度可以分為氧化礦、混合礦和硫化物。

3.2.4 礦體圍巖及蝕變

礦體圍巖主要為大理巖、變質(zhì)長石石英砂巖、黑云長石片巖等變質(zhì)長英巖類，以及中基性巖體及其受動力作用強(qiáng)烈變形變質(zhì)的片理化帶（黑色片巖類）。蝕變類型主要有硅化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化。

4 成礦地質(zhì)條件及礦床成因

4.1 地層對成礦的的作用

礦化體多賦存于赤山溝組下段，層內(nèi)富含石英團(tuán)塊，普遍發(fā)育弱黃鐵黃銅礦化和孔雀石化。該地層富含Cu元素，是區(qū)內(nèi)尋找Cu礦床的主要層位。

4.2 構(gòu)造對成礦的作用

4.2.1 斷裂、褶皺對成礦的作用

區(qū)內(nèi)礦化與構(gòu)造關(guān)系密切，區(qū)內(nèi)礦化帶均受控于褶皺或斷裂構(gòu)造。

M61礦化帶受控于容溝褶皺組，礦體在褶皺的核部增厚，兩翼變薄；M64、M65礦化帶均受控于黃石鋪褶皺組。

M62礦化帶受控于瓦廟坡斷層，中條期瓦廟坡斷層形成后，深部中基性巖漿沿斷層破碎帶侵入，呈席狀、脈狀充填于斷層帶內(nèi)，后期巖體再次活化，含礦熱液沿張裂通道向上運移，被頂部的黑色片巖系屏蔽后，堆積沉淀于剛性中基性巖體頂板部位，形成了M62礦體。

4.2.2 剝離斷層對成礦的作用

M61、M64、M65等礦體均受剝離斷層控制。中條期地殼強(qiáng)烈收縮和伸展，不同地層或巖層之間的差異性變形導(dǎo)致剛韌性巖層間發(fā)生滑動，赤山溝上段地層大量缺失或變薄形成擴(kuò)容空間，最終成為含礦熱液運移的通道和沉淀堆積的場所。區(qū)域性伸展作用將早期形成的滑脫帶抬升至較淺層次并再次復(fù)活，大量富含Cu元素的中基性巖漿沿構(gòu)造滑脫帶上侵并充斥整個滑脫帶。

4.3 巖漿巖對成礦的作用

區(qū)內(nèi)礦化帶、礦體無論在走向上還是在傾向上均與中基性巖體形影不離，關(guān)系極為密切（圖3）。礦區(qū)中基性巖巖體Cu元素的豐度值均高于地殼中同類巖石中Cu 元素平均豐度值100×10-6的1 倍多［7］，礦區(qū)內(nèi)斜長角閃（片）巖內(nèi)殘留的Cu的硫化物呈星散浸染狀，局部石英—硫化物透鏡體沿片理分布，以上事實均證明變中基性巖體為區(qū)內(nèi)主要的礦源層之一。

4.4 礦床成因分析

赤山溝組下段為一套含Cu質(zhì)的中基性火山巖建造，是Cu的高背景區(qū)，為區(qū)內(nèi)重要的礦源層之一。中條期早期，在近東西向的擠壓作用下，區(qū)內(nèi)形成軸向近東北向容溝—黃石鋪褶皺組及一系列層間滑脫帶，同時形成了熱液活動通道及巖漿侵入空間；中條期晚期，區(qū)域性伸展作用將早期形成的滑脫構(gòu)造帶抬升至淺層并再次復(fù)活，大量富含Cu 質(zhì)的中基性巖體沿構(gòu)造滑脫帶及再生裂隙呈席狀、脈狀順層侵入，不僅帶來了大量的熱能和豐富的礦源，還萃取了赤山溝組下段的Cu 質(zhì)成分，使其在構(gòu)造—熱驅(qū)動下遷移、上下循環(huán)流動，最終在成礦有利地段，以充填交代方式沉淀富集成礦，形成火山、次火山沉積—再改造型的瓦廟坡銅礦床［8］。

5 結(jié)論

瓦廟坡銅礦床賦存于中元古界銀魚溝群赤山溝組下段，其巖性主要為黑云片巖、黑云角閃片巖、斜長黑云片巖夾絹云片巖、薄層白云石大理巖及含銅大理巖，原巖為一套中基性火山巖建造，其成因為在內(nèi)陸裂谷張裂期，大規(guī)模海相火山噴發(fā)沉積變質(zhì)而成，為礦床的形成提供了重要的礦源；中條期富含Cu質(zhì)的中基性火山巖呈規(guī)模不大的巖脈、巖株、巖床分布，不僅為成礦帶來大量的熱能和豐富的礦源，還萃取了赤山溝組下段的Cu 質(zhì)成分并使其活化；區(qū)域性的大斷裂從礦區(qū)外圍通過，區(qū)內(nèi)斷裂、皺褶、層間剝離斷層發(fā)育，不僅為礦液運移、儲運提供了通道，還為其沉淀、富集成礦提供了場所，同時區(qū)內(nèi)礦化帶與1∶5萬水系沉積物測量異常及1∶1萬土壤測量異常相吻合，綜合上述，瓦廟坡銅礦具有良好的礦源、構(gòu)造、熱動力“三位一體”的成礦地質(zhì)條件，初步勘查也取得了較好的地質(zhì)成果，表明瓦廟坡銅礦床及周邊具有較好地的找礦前景。