第38卷第24期 2 0 1 2年8月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITEC 兀JRE Vo1.38 No.24 Aug. 2012 ・107・ 文章编号:1009—6825(2012)24—0107—03 篦子沟矿铜床2号矿体地质特征及成因探讨 牛卫红 (山西省晋城市地质工程院,山西晋城048000) 摘要:通过篦子沟矿床2号矿体的生产勘探,结合有关资料,从中条山区域地质特征和矿体地质特征及成矿机理入手,对篦子沟 铜矿的成因提出了新的看法,为外围找矿提供了依据。 关键词:沉积变质,热液矿床,叠加 中图分类号:TU412 0 引言 中条山篦子沟铜矿床中的2号矿体是胡篦型矿床中规模最 大、矿化最强的矿体,矿体赋存在特定的地层中,并严格受地层的 控制。本文通过对2号矿体底部基性侵入岩的研究,发现2号矿 体不仅具备胡篦型矿床沉积变质的特征,而且还具有热液矿床的 特征。两种地质作用的叠加,使2号矿体在胡篦型矿床中成为矿 化最强的矿体。现就其地质特征和成因作一简述。 1区域地质特征 中条山地区是我国著名的铜矿集中区,也是主要铜矿生产基 地之一。铜矿床主要赋存在前寒武系不同地层构造单元之内,矿 床类型多样,矿点甚多。已知特大型铜矿床1处,中一大型铜矿 床5处,小型铜矿床10余处,矿点及矿化点达数十处。主要类型 有铜矿峪型、胡篦型、横岭关型和落家河型四种。胡篦型矿床包 括篦子沟、桐木沟、南河沟和老宝滩等矿区(见表1)。 表1 胡篦型主要矿体对比 特征 矿体 走向 倾向 平均 最大水 平均 形态 延伸/m 延伸/m 厚度/nl 平厚度/nl 品位GI/% 产状 老宝滩 7号 200 600 1.96 24 0.917 透镜状 7号 80 400 1.24 】8 1.035 透镜状 桐木沟 2号 960 1lO 1.8 10 0.880 似层状 3号 l 00o 6o0 12.91 72 1.167 似层状 南和沟 3号 250 1 100 14.4 33 1.42 似筒状 7号 l 200 600 5.4 26 0.79 似层状 篦子沟 lO号 2加 31O 9.73 3l 1.01 脉状 2号 l 250 900 30 225 1.66 似层状 胡篦型矿床主要分布在古陆边缘裂谷坳陷带,早远古宙中条 群正常沉积变质建造之内,集中出露在中条山地区中段胡家峪一 上玉坡短轴背斜区。铜矿床产在背斜东南翼中条群篦子沟组黑 色片岩建造之内,严格受地层层位控制(见图1)。中条群之下为 晚太古宙变超钾质火山岩系,构成短轴背斜核部。 图例: sb前震旦纪火山侵入岩 11。元古界绛县群横岭关组 zh 元古界中条群界牌梁组 zh2元古界中条群龙峪组 zh,元古界中条群余元下组 zh,元古界中条群篦子沟组 z}ls元古界中条群余家山组 断层 d 矿体 图1 中条山篦子沟铜矿区域地质图 收稿日期:2012—06—11 作者简介:牛卫红(1968一),男,工程师 文献标识码:A 1.1 地层 区域内出现的地层主要是前寒武系的中条群和绛县群。中 条群主要为陆源碎屑岩、泥质岩及碳酸盐岩等正常沉积建造,并 遭受了低一中级变质作用和改造,形成绿片岩相变质岩。含矿岩 系包括中条群的余元下组和篦子沟组(见图2)。 图例: sb前震旦纪火山侵入岩 z 元古界中条群余元下组片岩 z 元古界中条群余元下组大理岩 “元古界中条群篦子沟组黑色片岩 z 元古界中条群余元下组白色大理岩 囝矿体 图2篦子沟矿669中段平面图 余元下组包括钙质云母片岩、黑云石英白云石大理岩、白云 石大理岩,篦子沟组包括黑云石英自云石大理岩和黑色片岩。黑 云石英白云石大理岩呈褐色、灰褐色,厚层状或条带状构造,花岗 变晶结构,为2号矿体主要含矿岩石。 1.2构造 1.2.1 断层 1)大汉沟断层:走向近于SN,倾向东,倾角40。左右。为平移 正断层,断层破碎带厚约20 m。 2)层间断层:走向近于sN,倾向东,倾角30。~50。,对矿体有 一定的破坏性,属压扭性断裂。 3)走向50。~230。的横断层:倾向130。~320。,倾角70。左右, 属张性断裂,对矿体破坏较大。 4)走向EW向的断层:倾向北,倾角65。~70。,不甚发育。该 组断层有的被辉绿岩充填,水平错距15 in左右,属逆断层。 1.2.2 褶皱 整个矿床赋存在胡家峪一上玉坡短轴背斜的东南翼(见图 1),即中条群的余元下组和篦子沟组。余元下组的黑云石英白云 石大理岩和篦子沟组的黑色片岩在矿区内重复出现,柔性小褶皱 在篦子沟组十分发育。 1.3岩浆岩 矿区内的岩浆岩主要有两期:一期是前震旦纪的基性火山侵 入岩,以岩床状侵入在余元下组的底部。该岩体经区域变质为方 柱石黑云母片岩,呈灰黑色,片理发育,以黑云母、方柱石为主,一 般含微量黄铜矿或黄铁矿。二期是中条后期西阳河期的辉绿岩, 以岩墙状切穿余元下组和篦子沟组各地层。呈灰色,中粒块状,矿 物成分以斜长石为主,占50%,次为角闪石,占30%,不含铜矿化。 ・108・ 第38卷第24期 2 0 1 2年8月 山 西 建 筑 了陆源和火山碎屑的混合沉积,使矿物质得到初步富集。 表3 2号矿体不同中段的形态特征 标高/特征 m 平均品位c/% 平均厚度/m 最大厚度/m 714 669 624 579 534 489 2矿体地质特征 2.1 矿体形态 2号矿体为细脉浸染型似层状,走向近于sN,倾向80。~ 形态 层状 层状 似层状 层状 层状 似层状 140。,倾角25。~5O。。矿体主要赋存在余元下组地层中,含矿岩 石为黑云石英白云石大理岩和黑色片岩。矿体上盘围岩为篦子 沟组的黑色片岩,下盘围岩则比较复杂,主要有黑色片岩、钙质云 母片岩和方柱石黑云母片岩(见图3)。 1 ooo 900 800 目70o 600 500 加0 1.420 1.376 1.616 1.728 1.789 1.199 50.1 47.5 86.4 l05.5 88 72 137 90 185 18O 225 156 3.2基性岩浆岩侵入 在余家山大理岩沉积之后,担山石石英岩沉积之前,钾质基 性火山岩以岩床形式侵入到余元下组底部。由于余元下组大理 岩岩性活泼,性质坚脆,容易产生裂隙,且其晶粒之间有一定的间 图例: 隙,于是岩浆热液所携带的铜质就大部分迁移到大理岩中,造成 zh 元古界中条群余元下组云片岩 灿Sbzh 元古界中条群余家t11f ̄大理岩 元古界中条群篦子沟组片岩 zb 元古界中条群篦子沟组大理岩 四断层 h 元古界中条群余元下组白色大理岩 _矿体 需嘉 雯 喜组云英岩 了以脉状矿化为主的热液矿化,使原始矿胚规模变大,品位变富。 3.3区域变形变质期的改造成矿阶段 在中条群沉积之后,裂谷封闭,随后的褶皱造山(中条运动) 图3 2矿带6线剖面图 变形变质作用及同造山花岗岩的侵位造成的温度场、应变场、静 2号矿体规模较大,其走向延长1 250 1TI一1 300 in,倾向延伸 应力场和构造不连续空间为分散的存矿质的再度活化和迁移聚 900 m~1 000 m,平均厚度约30 m。矿体形态比较规则,为似层状 集创造了良好的条件,使已存矿胚和矿源层得到改造、矿化。强 缓倾斜。 烈的区域变质作用,使岩石的矿物成分重新组合,铜质进一步迁 移、富集,在有利地段形成具有一定规模的工业矿体。 2.2矿物成分及构造 铜矿、辉铜矿、闪锌矿含量稀少。氧化矿物有孔雀石、褐铁矿和蓝 矿石中硫化矿物以黄铜矿为主,黄铁矿和磁黄铁矿次之,斑 4矿床成因分析 以前的观点认为方柱石黑云母片岩与胡篦型矿床没有成因 铜矿。脉石矿物为石英、白云石、方解石、黑云母等。 矿石的主要构造类型有4种: 中。 上的联系,因为该岩石在矿区地表出露面积小,并且本身又不含 矿,与矿体空间关系也不如铜矿峪型和横岭关型那样紧密,故研 黑云母片岩与矿体相接触的部位,矿体厚度极剧膨大,矿化强烈 富集,出现特高品位和富矿脉,说明该岩与矿体形成有内在联系。 1)散点浸染状构造:金属硫化矿物呈细粒散漫分布在岩石 究较少。但2号矿体却与方柱石黑云母片岩关系密切。方柱石 2)条带状构造:金属硫化矿物沿岩石的层理断续分布。 3)细脉浸染状构造:金属硫化物细脉沿岩石的片理和微裂隙 4.1 方柱石黑云母片岩的分布及特征 分布,呈不均匀浸染状分布于岩石中。这是矿体最主要的矿石构 方柱石黑云母片岩呈岩床状侵入在余元下组的底部,与余元 造。 下组岩层呈整合侵入接触关系。经岩矿分析,该岩的原岩为变超 变超钾质酸性火山岩层之上,原岩变质后,在铜矿峪矿区主要由 绿泥片岩和黑云片岩组成,在胡篦型铜矿区内主要为方柱石黑云 4)团块状构造:金属硫化物呈团块状分布在岩石中,形成富 钾质基性火山岩。根据孙海田的研究,变超钾质基性火山岩位于 矿脉。 2.3矿化特征 2号矿体矿化较强,含铜平均品位达1.66%,但矿化不均匀, 母片岩和黑云角闪岩。 品位变化系数较大,属于不规则变化。 方柱石黑云母片岩在矿区地表出露很少,但在地表以下规模 从平面上看,矿体上盘矿化较弱,下盘矿化较强。从统计矿 较大,从700 in标高以下的坑道揭露中均能见到(见图3)。其走 区579中段的64条采场数据可以看出,下盘品位明显高于上盘品 向近于SN,倾向50。一90。,厚度约200 rll,随倾向向下延伸。 位(见表2)。单项工程也是如此,如612分段的112电耙道杆,平 4.2 方柱石黑云母片岩与矿体的关系 均品位2.724%,其中上盘品位2.097%,下盘品位3.55%。 1)中条山铜矿与钾质基性火山岩有血缘关系。铜矿峪细脉 表2 579中段上下盘品位对比 特征 分段/m 上盘 下盘 浸染型斑岩铜矿产于变质花岗闪长岩中,横岭关浸染型铜矿赋存 在角闪片麻岩体上下盘围岩中,胡篦型似层状铜矿的主要矿体下 盘或附近常有方柱石黑云母片岩、角闪片麻岩。显然,在这些基 性岩体内,或岩体附近都可能形成铜矿床。 2)从岩石地球化学特征来看,中条山地区矿区外围同类基性 平均品位/%l最高值/%I采场数/条 平均品位/%l最高值/%l采场数/条 612 1.212 I 1.581 I 16 1.470 l 2.088 l 16 595 1.257 1 1.808 I l5 1.660 1 2.652 I 17 从剖面上看,在500 m~600 m标高之间,矿体厚度较大,矿化 岩中,铜的平均含量在144×10I¨一234×10 之间,高出普通基 强,品位高。在600 nl以上和500 In以下矿化减弱,厚度减小,品 性岩中铜的平均含量100×10 的0.5倍一1倍,为形成胡篦型矿 位降低,形成一个中间高,两端低的似透镜体(见表3)。 床奠定了物质基础。各矿区靠近矿体部分的基性岩中铜的含量 明显偏低,如篦子沟矿的方柱石黑云母片岩的铜含量降为 86.35×10一,桐木沟近矿的方柱石黑云母片岩铜含量降为50× 3篦子沟矿床的成矿机理 3.1 早期原始沉矿阶段 矿区近矿的变基性岩 在早元古代古陆边缘的滨海环境中,沉积了富含铜质的陆源 10~。另据山西地科所冀树楷的研究指出,5%, (下转第150页) 碎屑。同时由于海底火山活动频繁,产生大量的火山物质,形成 中铜的丰度仅为基性岩中铜平均丰度的1.第38卷第24期 150. 卯2 0 1 2晕 山 西 建 筑 无论采用哪种方案实施“一户一表”改造工程,都不可避免的 需要穿越楼板和建筑外墙,所以管线穿越开孔处需要做防水处 在涉及有关方面时,应特事特办,使“一户一表”工程得以顺利实施。 3.2管材的选择 根据太原市一户一表工程的实际情况,入户立管采用PE管, 理。新建楼房的管道防水可按建筑图纸规定施工。而对旧楼供 而且集束管外部还要加 管径选用DN15或DN20。PE管材有以下优点:1)PE管材不生 水系统进行改造时,一般使用水钻开孔,这就使得所开孔光滑内壁和UPVC套管之间的间 锈,不会因锈蚀对水体造成二次污染;2)过水条件好,空间利用率 装UPVC套管,ain~10 rain。在施工时,UPVC嵌入孔洞的部分必 更高,内径15 mm的DN15的PE管与DN20的镀锌钢管过水能力 隙一般只有5 r相当,在同样过水条件下,PE管的空间利用率是镀锌钢管的 须在安装前用砂纸打毛,相应的孔洞光滑内壁也应当用工具打 之后在孔洞内壁和UPVC套管间隙内先用油麻填实,再灌入 1.8倍;3)PE管材强度高、韧性好,并采用热熔承插接口,更方便 毛,最后在露出地面的套管周围设置20 min高的水泥 施工;4)PE管材化学性能稳定,经久耐用。而对于作为保护集束 水泥和防水宝,台。对于水表间设置在地下室的,主管线穿楼体墙基时,应从楼 管的套管则采用硬质UPVC管为宜。 3.3穿墙孔洞的问题 体外侧做防水措施。 对于新建楼房来说,因设计施工均按照“一户一表”要求实 4结语 现代化的基础建设是一个城市现代化的开始,“一户一表”改 施,故一般已经预留好孔洞,可直接进行安装。对于已建楼房的 改造工程则需要遵循“原管原位”的方针,即新安装管线的位置及 造工程正是这现代化基础建设中的一个重要环节。要把这项工 不能仅依靠企业自身的力量,更需要和全社会的支 走向应尽量与原有管线保持一致,能利用原有管线位置且原孔洞 作做好,在供水成本不断增长、水价倒挂的今天,为保证供水企业的健 能满足需求的,将原管线拆除后利用原孔洞安装新管线,如原孔 持,在调整水价时应当适当考虑“一户一表”的因素,修 洞不能满足需求的,拆除原管线后在原位置将原孔洞扩径后安装 康发展,使供水企业良 新管线,如实在无法扩径,也可小于套管口径,但必须满足穿管的 改并完善城市供水管理办法,建立健全保障机制,需求。因原管线拆除扩径后仍无法满足穿管需求,需在其他位置 性发展。而供水企业也要进一步创新发展,改变过去旧有的观 不断吸收新理念,采用新方法,克服所遇到的各种问题和矛 开孔的,则选择对房屋结构无影响的位置开孔,且无论是扩孔还 念,盾,适应城市的不断发展和居民生活条件提高的需要,为我市经 是新开孔,均要避免切断楼体内钢筋。 3.4孔洞防水问题 济腾飞作出积极的贡献。 On exploration of‘‘one household and one water meter’’reconstruction projects in Taiyuan WANG Wei (Taiyuan Water Supply Company,Taiyuan 030009,China) Abstract:According to the conflicts and contradictions by the fair apportion,the paper explores the necessity and urgency for the reconstruction project of the“one household and one water meter”in Taiyuan by combining with the current water supply status in Taiyuan,analyzes some re— construction schemes for the“one household and one water meter”,sums up the advantages and disadvantages of these schemes,and points out some precautions in the reconstructing process,SO as to direct the practice. Key words:“one household and one water meter”reconstuctrion project,construction scheme,common meter,remote meter (上接第108页)这说明近矿的基性岩中铜具有明显的亏损现 柱石黑云母片岩与主要含矿岩石距离增大,它对矿体的影响减 象,而亏损的铜是在热液活动中被萃取和带出,迁移到附近有利 小,矿体的形态和矿化比较规则。 的地层中,富集成矿。 3)从生产勘探的结果来看,在篦子沟铜矿624 m中段,方柱 石黑云母片岩侵入在余元下组地层的底部,片理发育,岩体内方 5结语 篦子沟矿床叠加了沉积和火山岩浆热液两种成矿作用,又经 解石脉和石英脉发育,含微量黄铜矿或黄铁矿,局部见有黄铜矿、 历区域变质作用,因此篦子沟矿床应为远火山沉积一热液一变质 矿床。 黄铁矿化,呈团块状、细脉状产于其中。说明方柱石黑云母片岩 参考文献: 里携带着矿物质。 孙海田,葛朝华.中条山式热液喷气成因铜矿床[M].北京: 4)方柱石黑云母片岩与矿体的依存关系。方柱石黑云母片 [1]科学技术出版社,1990. 岩侵入在余元下组的底部,它与矿体有着非常紧密的空间关系。 《中条山铜矿》编写组.中条山铜矿地质[M].北京:地质出 在500 m~600 m标高,它与主要含矿岩石直接接触或距离很近, [2]它所携带的铜质矿液能够直接或比较顺利地进入到黑云石英白 于复杂。而在其他部位,由于钙质云母片岩、黑色片岩的阻碍,方 版社.1978. 冀树楷.中条山三大类型铜矿成矿条件[J].山西地质, 云石大理岩中,使原先沉积的矿体进一步矿化,厚度增大,形态趋 [3]1992,8(3):3-4. On geological features of copper deposit at second mine of Bizigou deposit NIU Wei-hong (Shanxi Jincheng Geological Engineering Institute,Jieheng n048oo0,China) Abstract:According to the production survey of the second mine of Bizigou deposit,from the geological featuresore geological features and ,metallogenic mechanism at zhongtiao mountain region,the paper points out new opinions on the reasons orf the formation of the Bizigou copper Mine by combining with relative documents,SO as to provide the reference for discovering mines at su1TOunding atea8. Key words:sedimentary metamorphism,hydrothermal deposit,superposition