中条地区胡家峪铜矿床地质特征及成矿动力学背景

【摘要】中条山铜矿集中区是我国重要的铜矿产地之一，区内复杂的地质条件为铜矿成矿提供重要前提，一系列大中型铜矿床如铜矿峪超大型铜矿床、胡家峪-篦子沟型中型铜矿床、落家河中型铜矿床在区内集中分布，构成中条山铜矿集中区。以胡家峪铜矿床和篦子沟铜矿床为代表的“胡-篦型”铜矿床是研究区最重要矿床类型之一。胡家峪铜矿床包括南和沟和桐木沟等矿区，铜矿体赋存于篦子沟组硅质钠长岩、不纯大理岩和黑色片岩中，受褶皱及断裂构造控制呈似层状产出，局部呈透镜状；矿化类型以脉状、团块状以及浸染状为特征，主要矿石矿物为黄铜矿，伴生有黄铁矿、辉钼矿等多种金属矿物；矿石呈交代结构、乳溶状结构、晶粒状结构，浸染状、脉状、团块状、角砾状构造。对成矿元素分析结果表明，岩矿石中Cu、Au、Ag密切相关（相关系数大于0.75），认为可将Au、Ag、Cu互为直接指示元素。容矿岩石地球化学特征研究结果表明，所有样品均呈现出Nb、Ta、Ti负异常的现象，与俯冲带岩浆地球化学特征类似；斜长角闪岩、黑云石英片岩和硅质钠长岩的轻稀土富集较为明显，曲线均呈现出明显的右倾模式；不纯大理岩和硅质钠长岩的稀土总量ΣREE变化很大，这与现代热水沉积矿床的稀土元素所表现出的特征相似，认为可能是由浸透海水与岩层之间的反应程度，以及热液和海水的混合程度不同所导致的。从硫同位素特征看，“胡-篦型”铜矿床的硫同位素组成与内生成因矿床和沉积矿床存在较大差异，“胡-篦型”铜矿床的硫同位素组成具有均一混合硫特征，说明其硫具有多源性，部分来自深源的基性岩浆，部分由海水碳酸盐提供。同时，矿床内脉状矿体与细脉浸染状矿体的硫同位素特征存在明显差异，脉状矿体重硫含量明显减少，轻硫含量有所增加，这表明在变质过程中，受区域挤压和剪切作用影响，轻硫更容易向构造裂隙转移，同时表明，晚期矿化是在早期矿化的基础上衍生出来的。将胡家峪南和沟和桐木沟矿床与典型热水喷流沉积矿床进行对比，显示胡家峪铜矿床的地质特征与典型热水喷流沉积矿床的基本特征呈现高度一致性。此外将矿区容矿岩石地球的化学特征与现代红海盆地热卤水化学沉积物和国内典型热水喷流沉积矿床进行了一系列对比，均显示出高度一致性特点，认为胡家峪矿床控矿岩石属于热水沉积作用形成的喷流岩，矿床成因类型因为热水喷流沉积矿床。分析中条裂谷区域构造背景以及形成演化过程，对比“胡-篦型”铜矿床成矿地质背景，本文认为胡家峪铜矿床的构造背景为俯冲后形成的弧后盆地，且先后经历两期成矿作用，早期成矿作用时代2060Ma左右，是该矿床主体成矿期；晚期成矿作用为区域变质变形期，受中条运动，尤其是中条运动Ⅰ幕影响。晚期成矿促使原有矿体规模变大，品位变富，在褶皱转折端出现“马鞍形”矿体，但并未改变原始矿床基本特征。
【作者】王子维；
【导师】杨言辰；
【作者基本信息】吉林大学，岩石学、矿物学、矿床学，2014，硕士
【关键词】地球化学；热水喷流沉积矿床；胡家峪；中条山；

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