山西省中条山铜矿集区是我国北方最大的铜矿床之一，早在唐、宋时代就进行过开采和冶炼。矿集区内的铜矿床主要赋存在华北克拉通中部南缘古元古代沉积-火山变质地体中。但这些矿床的形成过程与变质作用的联系仍缺乏细致深入的研究，尤其是铜成矿与变质作用的时间先后关系尚未完全厘定清楚。铜成矿过程若是发生在变质作用之前，则会经历变质作用的强烈变质变形改造，为变质改造型矿床；若铜成矿过程是伴随着区域变质作用进行，则为变质成因的矿床。

为厘定上述铜成矿与变质作用的时间先后关系，我实验室博士研究生邱正杰在其导师范宏瑞研究员的指导下，选取赋存在古元古代沉积地层内的胡家峪铜矿床作为研究对象，对其进行矿相学、硫同位素、黄铜矿Re-Os同位素等综合研究，最终限定该矿床为古元古代变质成因铜矿床，铜可能来自富含有机物的沉积地层，在区域变质作用过程发生活化迁移，在退变质阶段形成热液脉状矿化。

在峰期变质作用阶段，含铜的沉积地层变质为石墨片岩并形成同变质期浸染状矿化。激光拉曼石墨温度计表明石墨化的温度变化范围为486—596 °C，可近似作为浸染状矿化的温度，估算的硫逸度为-4.8；在退变质阶段，形成热液脉状铜矿化切割围岩片理，依据热液钴黄铁矿中的钴含量估算热液白云石化阶段的温度为350—400 °C，石英-硫化物阶段形成大规模铜矿化，闪锌矿矿物温度计约束成矿温度为256±9 °C (1 sigma, n=7)，依据矿物共生组合关系所计算的硫逸度范围为-18.7到-11.7。该阶段大规模的铜沉淀造成硫逸度骤降，从同变质期的-4.8降为-11.7。硫同位素研究表明，同变质期的细脉浸染状硫化物的硫来源单一，来自海相硫酸盐地层或富集34S的储库；热液阶段的硫化物硫来源较为复杂，存在多解性。他们对胡家峪铜矿床白云石-石英-硫化物脉中的黄铜矿进行Re-Os同位素分析，获得平均模式年龄为1952 ± 39 Ma。黄铜矿Re-Os年龄可以直接代表胡家峪铜矿床退变质阶段脉状铜矿化的时代。因此，容矿围岩（中条群地层）的峰期变质时间应早于~1.95Ga，随后发生铜成矿过程。

　　图1 华北克拉通中条山区域地质图及研究区位置

　　图2 （a）硫逸度和硒逸度图解展示石英硫化期硫化物和硒化物的稳定域；（b）激光拉曼石墨光谱分峰结果；（c）胡家峪铜矿床黄铜矿Re-Os模式年龄加权平均图；（d）胡家峪铜矿床成矿过程的温度-时间（T-t）演化曲线

　　以上研究成果近期发表在国际著名矿床学期刊Ore Geology Reviews（Qiu et al. Mineralogy, chalcopyrite Re--Os geochronology, sulfur isotope of the Hujiayu Cu deposit in the Zhongtiao Mountains, North China Craton: implications for a Paleoproterozoic metamorphogenic copper mineralization. Ore Geology  Reviews, 2016, 78: 252–267）。

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