3.銅礦峪型銅礦床
銅礦略型銅礦床主要與火山熱液活動有關,並且礦質是在熱液沸騰狀態近地表環境卸載的,因此礦體主要與熱液蝕變礦物伴生。但在火山熱液活動過程中,某些火山氣液亦可噴溢到地表沉澱。銅礦峪型銅礦床中產出的電氣石主要有兩種產狀,一類在容礦變火山-次火山岩係周圍或上部作為石英電氣石岩呈透鏡狀產電氣石與石英構條帶狀或條帶浸染狀構造,岩石外表十分類似磁鐵石英岩;另一類則與其它熱液蝕變礦共生,主要為熱液交代蝕變作用的產物。電氣石主要呈浸染狀分布在石英絹雲母化帶之內。石英電氣石岩的產出充分表明該礦床與火山噴氣活動有關。
五、地球化學場
金屬礦床是成礦元素在地殼局部地段高度富集的產物。對熱液礦床來說,成礦物質的來源往往取決於源岩的種類及熱液與源岩之間的反應,一般地說“富於鉀長石和雲母的岩石容易產生礦床;含有輝石和角閃石的中性火成岩可以產生礦床;而鎂鐵質岩石則可以產生礦床。中條山銅礦峪型銅礦床和胡-篦型層控銅礦床成礦期前地層單元均有較大規模變超鉀質基性火山岩係,或作為礦體直接底板或在礦體下部層位產出。胡-篦型銅礦區出露的變超鉀質基性火山岩主要由方柱黑雲片岩、角閃黑雲片岩組成,其中角閃石明顯為疊加熱變質事件的產物。岩石普遭熱液蝕變,主要有角閃石化、黑雲母化、電氣石化、陽起石化、矽化、碳酸鹽化、鈉長石化等,它們分布不均勻,明顯受裂隙控製。
銅礦峪型銅礦區出露的變超鍾質基性火山岩係,除基性容礦岩石或礦體附近的某些變超鉀質基性火山岩為黑雲片岩、角閃黑雲片岩,與胡-篦型層控銅礦床出露的變超鉀質基性火山岩係具有類似的熱液蝕變特征以外,礦體下部出露的絕大部分變超鉀質基性火山係主要由黑雲片岩和綠泥片岩組成.岩層內無明顯熱液蝕變疊加現象,且組成岩石的礦物粒度較細、分布均勻,綠泥石和黑雲母均呈定向排列,具有明顯的區域變質作用的特點。
從主成礦元素銅在這兩個礦區變超鉀質基性火山岩係內的分布來看,構成兩種不同特征地球化學異常場。銅礦略型銅礦區下部的綠泥片岩和禹雲片岩以及更下部的變超鍾質酸性火山岩具有十分明顯的銅富集地球化學異常特征,變超鉀質基性火山岩銅的豐度是基性岩平均豐度的2—4倍,變超鉀質酸性火山岩銅的豐度是酸性岩平均豐度的1.5—2倍,構成富集地球化學場;胡-篦型銅礦區下部方柱黑雲片岩和角閃黑雲片岩以及更下部的變超鉀質酸性火山岩具有十分明顯的銅虧損地球化學異常特征。變超鉀質基性火山岩銅的豐度僅為基性岩平均豐度的15%左右,變超鉀質酸性火山岩銅的豐度也低於酸性岩平均豐度,構成虧損地球化學場。
因此,中條山銅礦區變超鉀質基性火山岩的地質及地球化學異常特征表明:銅礦峪型銅礦床下部的變超鉀質基性火山岩係沒有明顯熱液蝕變,主要為中區域變質作用的產物,綠泥片岩和黑雲片岩構成銅高異常地球化學場,這意味著銅礦峪型銅礦床成礦物質可能不是直接來源於變超鉀質基性火岩,更可能與容礦變火山-次火山岩係有關。胡-篦型銅礦床礦體下部的變超鉀質基性火山岩具有廣泛的熱液蝕變現象,熱液與岩石相互作用時,通過岩-水反應,把銅等金屬從岩石中淋濾出來,造成變超鉀質基性火山岩的銅負異常地球化學場,而這些被淋濾出來的礦質及親基性組分又構成胡-篦型銅礦床的成礦物質來源。這一結論也得到礦體內其它元素地球化學異常特征的佐證,胡-篦型層控銅礦床等親基性岩元素具有明顯的富集地球化學異常暈,並且作為礦床最重要的伴生組分一直在被綜合利用,並可單獨圈出鈷礦體,這些親基性岩元素亦來自下變超鉀質基性火山岩係;而銅礦型銅礦床則伴生大量的10,形成高異常地球化學場,構成含鉬銅礦床,從主要與容礦鈣堿性變火山-次火山岩熱液活動有關。
六、物理-化學場
由於胡-篦型銅礦床和銅礦峪型銅礦床成礦地質環境不同,二者成礦物理-化學條件也存在明顯的差異。胡-篦型層控銅礦床早期成礦階段形成於海底斷陷盆地還原沉積環境,海水深度達110千米以上,成礦溫度髙達400攝氏度左右,礦質從高鹽度熱鹵水內沉澱形成。而銅礦峪型銅礦床則形成於淺水環境,成礦氧化還原電位相對較高,屬於還原環境向氧化環境過渡地帶,成礦溫度在300攝氏度左右,礦質是在火山熱液沸騰狀態下在近地表環境卸載的。無論胡-篦型層控銅礦床,還是銅礦峪型銅礦床,礦質沉澱的熱液性質主要為弱堿性。
七、成礦熱液性質及來源
胡-篦型層控銅礦床容礦噴氣沉積岩的性質表明成礦溶液以富矽、鈉、硼、鎂.碳酸鹽和硫化物為特征,礦物包裹體內大量出現含子礦物流體包裹體表明熱為高鹽度熱鹵水.氫、氧同位素組成表明,成礦熱液具有岩漿、海水混合性質;硫同位組成充分反映出硫來自海水。因此,胡-篦型層控銅礦床成礦熱液和成礦物質具有多源混合性質。成礦熱液有來自深源岩漿的,如硼、部分鈉和矽;有來自海水的,如水、硫和15分鈉;而碳酸鹽和成礦物質很可能來自於礦體下伏碳酸鹽岩和基性岩層.礦液形成的機製是當向下浸透的海水在岩層中流動時,必然地要與所途經的岩層進行岩-水反應,結果造成浸透海水不斷從岩層中萃取成礦物質並不斷改變其性質。這些被不斷改變成分的熱液由於花崗岩體“熱機”的驅動,在花崗岩體上部地層中形成熱液循環係統。在熱液係統之內,熱液沿一定通道再次返回海底,並在海底沉積盆地內還原條件下產生沉澱。