中条山地区胡家峪、篦子沟铜矿床沉积-变质叠加成矿精细过程

Zhongtiaoshan region, located at the southern edge of the North China Craton, is one of the most significant copper districts in China. A number of Cu deposits (commonly referred to as the “Hu-Bi style”) are hosted in a sequence of carbonaceous shale and carbonate (Bizigou Formation), among which Hujiayu and Bizigou are the most important. Two episodes of copper mineralization were recognized. The early mineralization is characterized by disseminated sulfides and stratiform copper ore bodies which are similar to those of typical sediment-hosted stratiform copper deposits such as the Central Africa Copper Belt in Zambia and Republic of Congo; whereas the late mineralization is primarily composed of chalcopyrite-bearing dolomite veins which could be a metamorphic product of the early mineralization. Currently, the origins of these two mineralization events are debatable. This research proposal aims to unravel the mineralization timing, sources of copper, sulfur and transporting-fluids, and precipitation process of the two ore deposits. This project will be helpful during mineral exploration, and provide constraints on the tectonic evolution and paleo-climate in the Zhongtiaoshan area in the Early Proterozoic .

中条山地区是我国重要的铜矿产地，同时也是认识华北克拉通早前寒武纪地质演化的关键区域。区域内发育一系列赋存在早元古界篦子沟组变质碳质页岩-碳酸盐岩系中铜矿床（胡篦型铜矿），其中以胡家峪和篦子沟两个铜矿床为典型代表。矿床内发育两期矿化，分别为早期由条带-浸染状金属硫化物组成的层状-似层状矿体以及晚期脉状矿体。从地质特征来看，早期矿化与典型的沉积岩型层状铜矿化类似，而晚期矿化可能是早期矿化经过变质作用改造的产物。目前对于早期矿化的成因以及变质改造机制仍存在着较大的争议。拟申请项目计划以详细的野外观察、全面的资料收集为基础，通过先进的分析技术深入研究矿床两期矿化的成矿时代、成矿物质来源、成矿流体来源以及矿化机制，从而构建两个矿区完整的成因模型，为矿山进一步找矿勘查提供指导，为认识中条山地区早元古代大地构造演化及古气候特征提供一定制约。

中条山地区是我国重要的铜矿产地，同时也是认识华北克拉通早前寒武纪地质演化的关键区域。区域内发育一系列赋存在早元古界篦子沟组变质碳质页岩-碳酸盐岩系中铜矿床（胡篦型铜矿），其中以胡家峪和篦子沟两个铜矿床为典型代表。矿床内发育两期矿化，分别为早期由条带-浸染状金属硫化物组成的层状-似层状矿体以及晚期脉状矿体。从地质特征来看，早期矿化与典型的沉积岩型层状铜矿化类似，而晚期矿化可能是早期矿化经过变质作用改造的产物。目前仍对于早期矿化的成因以及变质改造机制仍存在着较大的争议。..根据项目计划书，本项目的研究内容包括以下四项：（1）厘定胡家峪和篦子沟矿床的围岩（篦子沟组）的和矿床的形成时代；（2）限定胡家峪矿床内的硅质钠长岩的成因；（3）成矿流体、成矿物质来源；（4）探讨变质、变形作用对矿体的改造机制。自项目得到基金委正式批准以来，项目组分别于2014年和2015年先后两次进入中条山地区进行实地踏勘、采样。查明了中条群、担山石群岩石组合和野外产状并进行了系统采样；对篦子沟和胡家峪（桐木沟坑口和南河沟坑口）进行了井下巷道内实测剖面填图，发现了方柱石，识别出成矿前变质分异石英脉、成矿期石英黄铜矿白云石脉以及成矿后白云石脉，并发现了成矿期辉钼矿。我们先后对胡家峪矿床的成矿年龄、流体成分和性质、硅质钠长岩显微矿物特征；对篦子沟矿床成矿年龄、流体来源及性质以及热液石英扫描电镜阴极发光（SEM-CL）显微结构分析；对邻区的铜矿峪矿床岩石、矿床成因；对平头岭组、界牌梁组和担山石组石英岩碎屑锆石U-Pb定年以及Lu-Hf同位素组成；（对绛县群内火山-侵入岩的形成时代和成因等四个方面进行了详细的研究。..目前中条山铜矿集区内的资源已接近枯竭。通过三年的研究，本项目揭开胡家峪和篦子沟铜矿床遭受改造之前的“本来面貌”。为矿山下一步找矿勘查提供的理论指导为阐明华北克拉通南缘早元古代大地构造演化等重要问题提供了制约。