铜矿峪矿3＃、4＃矿体地质特征

2011-02-05张剑兵

有色金属（矿山部分） 2011年6期

关键词：黑云母云母矿化

张剑兵

（中条山有色金属集团有限公司铜矿峪矿，山西垣曲043706）

随着铜矿峪矿的连续开采，矿产资源大量消耗，资源形势十分严峻，地质部门找矿的任务日趋紧迫。我们从实际出发，结合生产探矿经验，总结3＃、4＃矿体地质特征，希望通过研究成矿规律，探索新的找矿方式，缓解资源紧张的局面［1－2］。

1 矿区地质概况

铜矿峪矿床赋存于早元古界绛县群铜矿峪变质火山岩组上部，构造上位于铜矿峪倒转同斜复向斜的正常翼——南翼。本区出露的铜矿峪变质火山岩组地层由老到新分为：

1）变富钾流纹岩层。广泛分布于矿区南部，主要由变富钾流纹岩和变富钾质凝灰岩反复交叠构成。下部见石英夹层，中部有一层变质火山砾凝灰岩，顶部有一层变凝灰质角砾岩。

2）变钾质基性火山岩层。主要分布于变富钾流纹岩层以北，由黑云母片岩和绿泥片岩组成，沿走向东部为绿泥片岩，西部为黑云母片岩。

3）变凝灰质半泥质岩层，又称绢云母石英片岩层。该岩层在矿区内及其以北有广泛分布，与下伏的变钾质基性火山岩层整合接触。按其岩性还可分为三层：下部绢云母石英岩、中部绢云母石英片岩、上部绢云母石英岩，这些岩石均有明显的沉积特征。节理及断裂构造在矿区比较发育，对矿体起到破坏作用的是近南北向的铜矿峪平移正断层，断面倾向东，水平断距200 m左右，垂直断距160m，倾角60°～75°。这条断层切过矿区的主矿体——5＃矿体，使得矿体在断层面的岩层产状不一。节理以走向北东32°～55°最为发育，其次是北西320°～340°。该岩层的片理构造也比较发育，片理产状大都与岩层产状一致。区内未变质的岩浆岩主要有辉绿岩和石英斑岩两种，分别为上元古界西阳河期和燕山期产物［3－5］。

2 矿体地质特征

2.1 4＃矿体上部地质特征

4＃矿体位于5＃矿体的顶盘、3＃矿体的底盘（图1），其顶盘围岩为绢云母石英片岩，底盘围岩为绢云母石英岩。

2.1.1 含矿岩石特征

4＃矿体上部含矿岩石为黑云母片岩（图2），在黑云母片岩与底盘绢云母石英岩的接触带靠近黑云母片岩附近常有铜的富集带，以黑云母片岩含矿为主，局部绢云母石英岩也含矿。

图1 第5勘探线剖面图Fig.1 Section map of No.5exploration line

黑云母片岩主要由以下几种岩石构成：中细粒黑云母片岩、方柱石黑云母片岩、方解石黑云母片岩、绿泥黑云片岩、方解方柱石黑云片岩和角闪黑云片岩。这些岩石一般为黑绿色、黑色，肉眼可见变余杏仁构造。多数岩石中，黑云母具定向排列，它们之间没有明显的界线，分布不均。均有铜矿化，但以方柱石、中细粒黑云母片岩和方解方柱石黑云母片岩含铜最好。主要矿物成分为黑云母和绢云母，副矿物有磷灰石、磁铁矿、金红石、赤铁矿、黄铜矿、黄铁矿、电气石等。另外可见方柱石、方解石变斑晶。方柱石一般呈自形到半自形的变斑晶不规则排列于岩石中，斑晶大小约3～10mm，其含量最多可达40%，多数方柱石被绢云母和绿泥石所代替。方解石斑晶则自形程度较高，不规则排列于岩石中，斑晶1～6 mm，含量最多可达25%。

2.1.2 矿化特征

4＃矿体上部矿化类型主要为脉型和细脉型。局部可见团块型和浸染型矿化。据矿脉的穿叉关系可看出其矿化最少可分为两期：早期矿化为黄铜矿细脉、黄铜黄铁矿细脉和石英黄铜矿细脉；晚期矿化为含黄铜黄铁矿的方解石石英脉或含黄铜黄铁矿的石英方解石脉。多数矿脉常沿片理或节理裂隙产出，因变质改造多呈不规则的变形细脉。

2.1.3 围岩蚀变

4＃矿体的围岩蚀变主要为变质阶段及其以后的蚀变，可分为两期：早期蚀变表现为黑云母化、绿泥石化、方柱石化和绢云母化等；晚期蚀变主要表现为钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化和电气石化。

2.1.4 矿体形态

4＃矿体上部的矿体形态比较复杂，矿体的头部及两端表现为分枝、尖灭，矿体中间部位表现为尖灭再现。矿体未出露地表，最高延伸到975m尖灭。厚度变化较大，最厚处达60余m，平均厚度16m。产状与岩层一致，倾向北西310°，倾角35°～55°，矿体受层位控制，与围岩界线清楚。

2.2 4＃矿体下部地质特征

2.2.1 含矿岩石特征

4＃矿体下部的含矿岩石逐渐由黑云母片岩过渡为变石英晶屑凝灰岩、变石英斑岩和变石英二长斑岩含矿，其中以变石英晶屑凝灰岩含矿为主（图2）。变石英晶屑凝灰岩一般为灰色中细粒岩石，略显片理，具似沉积条带。主要矿物成分为绢云母、石英和褐绿色黑云母，此外有钾长石、奥长石和绿泥石等。暗色矿物在黑云母片理接触带附近含量较高。片状矿物有时呈定向排列，副矿物有磷灰石、绿帘石、石榴石、电气石、磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿等。另外，常见大小约5～10mm的方柱石变斑晶和浑圆状大小不等的岩屑捕虏体。方柱石变斑晶往往被绢云母和绿泥石代替。

变石英斑岩含矿次之，发现现有坑道工程揭露在810水平西区，出露面积很小。岩石呈灰色或白色，显片理，石英斑晶呈圆形到椭圆形无规则排列，直径在1～7mm间。主要矿物成分为绢云母、石英、长石和黑云母，副矿物有磷灰石、电气石、磁铁矿、黄铁矿、斑铜矿等。此岩石含铜中等。

变石英二长斑岩在690坑道工程中揭露，而且在钻探的岩芯中也可见（810水平以下）。岩石呈肉红色到灰白色，显片理，除有石英斑晶外，还有粗大的钾长石和钠长石斑晶。钾钠长石斑晶大小一般在10mm左右，其含量大于25%，均无规律排列于岩石中，副矿物主要有磁铁矿、黄铁矿、电气石、锆石等。此岩石含铜差［6］。

2.2.2 矿化特征

4＃矿体下部的矿化类型可分为两种：细脉（浸染）型矿化和脉型矿化，但以细脉型矿化为主。据矿脉的穿叉关系，可看出其矿化可分为两期：早期为细脉型矿化，少量浸染型矿化；晚期则以脉型矿化为主。含铜细脉常沿岩石片理或微裂隙构造充填。

2.2.3 围岩蚀变

4＃矿体下部的围岩蚀变主要是变质阶段及其以后的蚀变。可分为两个主要的蚀变阶段：早期表现为石英绢云母化、绿泥石化、方柱石化、黑云母化、电气石化等；晚期表现为红钠长石化、硅化、黑云母化、白云母化、绿泥石化、碳酸盐化等复合叠加。

2.2.4 矿体形态

4＃矿体下部的矿体形态为似层状、透镜状，产状与围岩一致，倾向北西310°，底盘倾角较陡，顶盘倾角较缓，平均倾角35°～60°，矿体两端厚度减小并分叉逐渐尖灭，目前控制矿体的走向长度大于倾斜长度，矿体受层位控制，与围岩界线不清。

2.3 3＃矿体地质特征

3＃矿体位于4＃矿体顶盘、1＃矿体底盘（图1）。

2.3.1 含矿岩石特征

3＃矿体含矿岩石为黑云母片岩，矿体产于黑云母片岩与底盘围岩绢云母石英片岩接触带附近。含矿岩石的变余杏仁构造较4＃矿体少。

2.3.2 矿化特征

矿化特征与4＃矿体上部相同，只是3＃矿体矿化是以脉型矿化为主，且脉幅较4＃矿体宽，而且发育，石英脉含量也较4＃矿体上部多。

2.3.3 围岩蚀变

围岩蚀变与4＃矿体上部相同，只是碳酸盐化较4＃矿体上部强烈，但方柱石化则弱于4＃矿体上部。

2.3.4 矿体形态

3＃矿体形态为似层状或透镜状，矿体未出露地表，厚度变化不大，矿体产状与岩层一致，倾向北西310°，顶盘倾角较陡底盘倾角较缓，平均倾角为45°～70°，矿体受层位控制，与围岩界线清楚。

3 对矿床的几点认识

通过对铜矿峪3＃、4＃矿体地质特征的研究，笔者对铜矿峪3＃、4＃矿体有以下几点认识：

1）3＃矿体与4＃矿体上部的矿质来源应属同质同源产物。其依据是：（1）矿质来源均与钾质火山―沉积建造中的钾质火山活动有关；（2）含矿岩石均为黑云母片岩，且矿化特征相类似；（3）矿体形态相类似，均为似层状或透镜状；（4）空间上矿体平行展布，相距110m左右，且在810水平3＃矿体与4＃矿体含矿岩石黑云母片岩合并在一起（图3）。

2）3＃矿体与4＃矿体上部应归属于一个矿床类型，即变钾质基性火山岩型铜矿。表现为：（1）含矿岩石均为黑云母片岩，且岩石均具变余杏仁构造，岩石中SiO2含量为45%～53%，说明原岩石应为基性熔岩；（2）黑云母片岩与下部变石英晶屑凝灰岩呈犬牙交错形态接触，其间为一过渡带且矿化不一定连续。