郭雙龍

(中條山有色金屬集團(tuán)有限公司，山西 垣曲 043700)

引言

中條山礦集區(qū)[1]是華北地區(qū)最大的銅工業(yè)基地，累計(jì)探明儲(chǔ)量近400余萬(wàn)t，建設(shè)銅礦山3座，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重大貢獻(xiàn)。但經(jīng)過(guò)50余年的開發(fā)，銅資源大量消耗，資源形勢(shì)嚴(yán)峻。

2005年以來(lái)，礦山為提高資源保障能力，加大地質(zhì)勘查投入，開展了地質(zhì)、物探、化探工作，找礦工作取得突出進(jìn)展。筆者在研究后山銅礦區(qū)成礦條件、物化探綜合信息、異常驗(yàn)證成果基礎(chǔ)上，對(duì)找礦方向進(jìn)行預(yù)測(cè)，提出了今后尋找隱伏礦的思路。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

中條山處于華北地臺(tái)南部山西臺(tái)背斜南緣的中條裂谷[2]，裂谷呈三叉“人”字型，交匯部位控制銅礦峪銅礦和后山銅礦。

區(qū)域內(nèi)主要賦存中太古界涑水雜巖，上太古界絳縣群，下元古界中條群、擔(dān)山石群，中元古界西陽(yáng)河群、芮城群。

構(gòu)造形跡以銅礦峪復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜為主[3]，多期次、多方向的斷裂構(gòu)造次之。銅礦峪復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜在平面上呈“S”型展布，控制著銅礦帶和銅礦床的分布。

巖漿巖主要有石英斑巖、閃長(zhǎng)巖、角閃巖、角閃片麻巖等。

2 后山銅礦區(qū)地質(zhì)概況

出露地層有上太古界絳縣群銅凹組、后山村組、園頭山組、豎井溝組、西井溝組、駱駝峰組和下元古界中條群界牌梁組。中條群界牌梁組在礦區(qū)的西南和南部不整合覆蓋駱駝峰組、西井溝組。駱駝峰組與西井溝組是本區(qū)主要賦礦層位。

圖1 區(qū)域地質(zhì)圖

礦區(qū)處于銅礦峪復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜的兩翼，地層呈單斜產(chǎn)出，總體傾向北西，傾角40°～60°。

構(gòu)造形跡主要以韌性變形帶為特征，表現(xiàn)形式為構(gòu)造角礫片巖帶、強(qiáng)片理帶、強(qiáng)劈理帶和退變質(zhì)帶。韌性變形帶呈NE向展布，與地層平行展布，與礦化有密切的關(guān)系。地質(zhì)測(cè)量圈出9條礦化帶和16個(gè)強(qiáng)變形帶。

巖漿巖主要為小規(guī)模的基性巖脈、花崗斑巖脈。

圍巖蝕變包括石英絹云母化、綠泥石化、黑云母化、硅化。

3 物化探異常特征

前人開展的區(qū)域重力測(cè)量、航磁測(cè)量成果表明：后山銅礦區(qū)和銅礦峪銅礦床均處于銅礦峪-老君殿重力高異常區(qū)和磁負(fù)異常帶內(nèi)，異常均呈北東向展布，磁異常強(qiáng)度為-150～-250 nT。

1∶20萬(wàn)化探測(cè)量成果表明：后山銅礦區(qū)處于一個(gè)北東向展布的濃集帶內(nèi)，濃集帶與已知銅礦峪銅礦、胡篦型銅礦相對(duì)應(yīng)，異常區(qū)計(jì)算銅的金屬塊體總量達(dá)8 145.5萬(wàn)t，而目前異常區(qū)探明的儲(chǔ)量不足400萬(wàn)t，表明該區(qū)仍有較大的找礦潛力。

3.1 物探異常特征

2005年以來(lái)，后山銅礦區(qū)開展的物探工作有大功率激電中梯、高精度磁測(cè)等。

大功率激電中梯測(cè)量成果表明：巖石的極化率為1.0 %～1.7 %，電阻率為523～2 824 Ω·m，為高阻低極化特征。銅礦石極化率為6.8 %，電阻率為326 Ω·m；銅礦化類巖石極化率為6.9 %，電阻率為634 Ω·m，均為低阻高極化特征。異常既有分帶性，又有相連性，構(gòu)成相當(dāng)規(guī)模的、具有較好的找礦遠(yuǎn)景。本區(qū)圈出的5個(gè)異常帶與礦化帶基本吻合。

雙頻激電中梯曲線形態(tài)、規(guī)模與大功率激電異常完全吻合。高精度磁測(cè)查明在礦區(qū)存在3個(gè)相對(duì)低緩磁異常，分別與激電異常、礦化帶、磁鐵礦相吻合。

表1 中條山地區(qū)前寒武紀(jì)地層

3.2 化探異常特征

地球化學(xué)次生暈掃面在本區(qū)圈出6個(gè)化探異常帶，土壤地球化學(xué)剖面測(cè)量結(jié)果反映銅的主要地球化學(xué)指示元素為Cu、Ni，其次為Co、Mo、Bi、Au，Pb和Zn不能作為異常指示元素。

3.3 異常驗(yàn)證結(jié)果

根據(jù)地質(zhì)條件與物化探異常綜合分析進(jìn)行坑探、鉆探驗(yàn)證，共施工坑探2個(gè)、鉆探10個(gè)，已在1個(gè)坑探、8個(gè)鉆孔中見礦30余條，礦體厚度1～6 m，銅品位0.2 %～0.722 %，賦礦標(biāo)高500～800 m。

結(jié)合工程揭露的地層、巖性、構(gòu)造、礦化蝕變標(biāo)志等特征分析，預(yù)測(cè)隱伏礦體應(yīng)在500 m標(biāo)高以下。

圖2 6號(hào)勘探線地質(zhì)剖面圖

4 找礦預(yù)測(cè)

鑒于后山銅礦區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜、找礦難度大，礦山邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)知名專家進(jìn)行“找礦會(huì)診”，以提高找礦工作部署的科學(xué)性、合理性。根據(jù)驗(yàn)證工程揭露的礦體賦存部位、礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、礦石特征分析，后山銅礦區(qū)與鄰近的銅礦峪銅礦床屬同一地質(zhì)成礦帶，具有與銅礦峪礦床相似的成礦條件和找礦潛力。

4.1 銅礦峪礦床特征

銅礦峪銅礦位于銅礦峪復(fù)式向斜的南東翼，賦礦地層為絳縣群銅礦峪亞群，容礦巖石主要為變石英晶屑凝灰?guī)r(同位素年齡為21億年)，其次為黑云片巖、綠泥片巖及黑云角閃片巖(同位素年齡為26.3億年)。圍巖蝕變分為兩期[6]：早期為石英絹云母化，晚期為紅鈉長(zhǎng)石化。

圖3 銅礦峪銅礦9號(hào)勘探線剖面圖

銅礦峪礦床的銅礦類型根據(jù)容礦巖石分為3種：

1)變斑巖型：容礦巖石主要為駱駝峰組變石英晶屑凝灰?guī)r，間夾絹云石英巖、絹云石英片巖和變鉀質(zhì)基性火山巖，并有變石英斑巖和變石英二長(zhǎng)斑巖脈群侵入。以4、5、6、7號(hào)礦體為代表。

2)變鉀質(zhì)基性火山巖型：容礦巖石為黑云片巖、角閃黑云片巖和綠泥片巖。以1、3號(hào)礦體為代表。

3)變分異輝綠巖型：容礦巖石為變分異輝綠巖。以2號(hào)礦體為代表。

銅礦峪礦區(qū)已知礦體409個(gè)，主要礦體有4號(hào)、5號(hào)[7]，占全區(qū)儲(chǔ)量的97%，目前最大控制深度到50 m標(biāo)高，尚無(wú)尖滅跡象。礦床特點(diǎn)概括如下：

1)規(guī)模大。主要礦體走向長(zhǎng)900～980 m、延深1 000余米，平均厚度100余米，最厚可達(dá)218 m。

2)品位低。礦體銅品位0.5 %～0.7 %，且常呈帶狀出現(xiàn)。

3)元素單一。伴生元素品位很低，伴生鉬0.0037 %，伴生鈷0.0072 %，伴生金0.06 g/t，伴生銀0.33～0.67 g/t。

4.2 找礦方向

地質(zhì)類比找礦是一種有效的找礦方法，相同的區(qū)域地質(zhì)背景決定了后山銅礦區(qū)具有與銅礦峪礦床相似的成礦條件和與控礦因素，說(shuō)明該區(qū)具有很大的找礦潛力。

找礦的主要標(biāo)志：

1)地層巖性。賦礦地層為絳縣群銅礦峪亞群，賦礦巖性為變石英晶屑凝灰?guī)r，礦體與圍巖基本整合產(chǎn)出，具較明顯“層控”特征。

2)構(gòu)造。銅礦峪復(fù)式同斜的兩翼中斷裂或變形帶復(fù)合部位。

3)巖漿巖。沿?cái)嗔褞Х植嫉陌邘r體(變石英斑巖、變石英二長(zhǎng)斑巖)多與礦床形成有關(guān)。

4)圍巖蝕變。石英絹云母化、紅鈉長(zhǎng)石化、綠泥石化、黑云母化、硅化是明顯的找礦標(biāo)志。

勘查與開發(fā)表明：含礦層位、構(gòu)造、斑巖體是控制礦床形成的重要因素。

后山銅礦區(qū)賦礦地層為絳縣群銅礦峪亞群，地質(zhì)填圖和工程揭露的容礦巖石有變石英晶屑凝灰?guī)r、黑云片巖、綠泥片巖及黑云角閃片巖。結(jié)合銅礦

峪銅礦4號(hào)、5號(hào)礦體頂?shù)妆P及4號(hào)礦體頭部巖性為黑云片巖，4號(hào)、5號(hào)礦體之間為絹云石英片巖分析，認(rèn)為工程揭露的銅礦類型為變鉀質(zhì)基性火山巖型，推測(cè)工程控制的西南部位底盤深部會(huì)有變斑巖型出現(xiàn)。

后山銅礦區(qū)位于銅礦峪復(fù)式同斜的西翼和東翼南段，東翼北段賦存有銅礦峪銅礦，西翼含礦層位缺失，推測(cè)東翼南段為有利成礦區(qū)。

前期勘查成果顯示，礦化帶、變形帶及物化探異常帶自西北向東南，規(guī)模變大，密度和強(qiáng)度增加。結(jié)合銅礦峪主礦體向西南側(cè)伏延伸特征，推測(cè)后山銅礦區(qū)西南部位為有利成礦部位，且賦礦標(biāo)高較低。

坑探、鉆探工程發(fā)現(xiàn)小規(guī)模礦體30余個(gè)，多呈帶狀出現(xiàn)，分析為銅礦體的頭部，推測(cè)在深部分支復(fù)合成具規(guī)模的銅礦體。

與成礦有關(guān)的斑巖體前期勘查尚未揭露，需在今后工作中予以重視。

5 今后找礦建議

后山銅礦區(qū)礦床的形成既有火山噴流氣液的作用，也有同生沉積的特征。后期構(gòu)造、變質(zhì)疊加，成礦地質(zhì)條件復(fù)雜，找礦難度加大。今后要加強(qiáng)后山銅礦區(qū)與銅礦峪礦床的綜合對(duì)比研究，進(jìn)一步確定巖性、構(gòu)造、地層層序，建立礦床立體找礦勘查模式；積極開展物化探方法試驗(yàn)，探索應(yīng)用地質(zhì)、物化探綜合剖面方法，確定區(qū)內(nèi)地層-構(gòu)造格架及深部找礦靶區(qū)，提高找礦工作部署的科學(xué)性、合理性。

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