中条地区铜矿峪铜多金属矿床地质特征及成因

【摘要】中条山铜矿集中区位于华北克拉通南缘，秦岭造山带以北。区内构造运动强烈，岩浆活动多期频繁，为铜及多金属矿床的形成提供有利的构造环境及成矿地质前提。本文通过对铜矿峪铜矿床区域地质特征、矿床地质特征的研究，结合同位素地球化学特征、矿床地球化学特征及年代学，并与国内典型斑岩型矿床做对比，对矿床的成矿构造背景、成矿物质来源、矿床成因进行探讨。铜矿峪铜矿床位于中条山“人字”形裂谷的交叉部位，区内褶皱以及断裂构造发育，创造了良好的成矿环境。矿床矿体主要赋存在古元古代绛县群铜矿峪亚群地层中，由下至上分别为骆驼峰组、西井沟组、竖井沟组，其中驼峰组为主要的赋矿层位，是一套变高钾流纹岩。矿体围岩主要由西井沟组和骆驼峰组共同构成，最常见岩性为黑云母片岩，是一套变质基性火山岩。铜矿峪铜矿床已探明矿体数量多达339个，其中4、5号矿体规模最大，占据矿床矿产总储量85%以上。二者矿体形态特征相似，以透镜状为主，矿体近平行产出，4号矿体位于上部。矿石中的主要金属矿物主要是黄铜矿和黄铁矿，伴生有少量磁铁矿、斑铜矿、辉钼矿等；脉石矿物有石英、黑云母、方解石、绢云母、绿泥石等；矿石呈半自形—他形粒状结构、交代溶蚀结构，以浸染状构造、细脉充填构造为特征。围岩蚀变广泛发育，类型包括红钠长石化、黑云母化、绢英岩化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化等，蚀变顺序具有典型的面型蚀变特征，即为蚀变顺序早期红钠长石化→叠加黑云母化→主阶段绢英岩化→晚期青磐岩化。主量元素分析结果表明，含矿斑岩体及绢英岩具有富K、Al特征，黑云母片岩具有富K、Al、Mg，贫Si、Ca特征，且岩石原岩可能为钙碱性或拉斑玄武岩；微量元素原始地幔标准化蛛网图，显示出相对富集K、Rb、Ba等大离子亲石元素(LILE)，亏损P、Y、Ti、Nb、Ta等高场强元素(HFSE)，显示岛弧玄武岩的地球化学特点，且有可能在岩浆源区残留斜长石及石榴石；稀土配分曲线同样具有右倾趋势，总体表现为轻稀土富集，重稀土亏损，Eu弱负异常特征。矿石氢、氧同位素特征显示铜矿峪铜矿床成矿流体有岩浆水与天水同时参与，铅同位素特征显示成矿母岩为变花岗闪长斑岩。铅同位素特征显示Pb来源于造山带及上地壳。在花岗岩判别图解中，花岗岩样品落在火山弧花岗岩（VGA）区域内，且具有向碰撞花岗岩（Syn-COLG）过度的趋势，Th-Hf/3-Nb/16构造判别图解中样品落于岛弧环境范围，Zr/Nb-Nb/Th、Nb/Y-Zr/Y构造判别图解显示俯冲交代的成矿构造环境。铜矿峪铜矿床的形成主要受到拉张-挤压构造环境的影响，且发生在板块活动边缘。根据含矿岩体锆石U-Pb年龄，结合前人研究成果，确认铜矿峪矿床含矿斑岩形成时代为2.1～2.2Ga，构造环境为拉张向挤压环境转换环境，并伴随有岩浆的侵入活动；之后遭受约1.8Ga中条运动Ⅰ幕的变质作用改造，并最终形成铜矿峪铜矿床。
【作者】陈兆衡；
【导师】杨言辰；
【作者基本信息】吉林大学，矿物学、岩石学、矿床学，2014，硕士
【关键词】地质特征；地球化学特征；成矿构造环境；矿床成因；铜矿峪铜多金属矿床；

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