斑巖型銅礦成礦理論的分析與應用

■王宇晨 高躍

（黑龍江多寶山銅業股份有限公司 黑龍江 黑河161417）

斑巖型銅礦成礦理論的分析與應用

■王宇晨 高躍

（黑龍江多寶山銅業股份有限公司 黑龍江 黑河161417）

銅礦是我國有色金屬礦產資源的緊缺礦種之一，占總儲量的45%，目前在我國發現的斑巖型銅礦雖然規模較大，但品位較低。斑巖銅礦是最重要的銅礦床類型，對其成礦作用的認識及找礦、控礦方法的研究，對找礦實踐具有重要指導意義。

斑巖型銅礦找礦控礦成礦

班巖型銅礦是一種儲量大、品位低，可用大規模機械化露天開采的銅礦種類。斑巖型銅礦床主要與火成巖有關，由于這一類火成巖具有“斑狀結構”，因此被稱為“斑巖型銅礦床”。斑巖型銅礦床的形成與中深成的火山巖侵入有關，銅礦體一般產在侵入巖體的內部或與圍巖的接觸帶上。銅的來源一般是隨著巖漿的上侵，從深部被巖漿攜帶上來。

1 理論研究在成礦預測中的作用

在深入調查和研究目標地區的地質背景、地質特征、成礦條件和找礦信息的基礎上,研究和探索先進的基礎地質理論(如大陸動力學)和礦床地質理論(如成礦動力學、板內成礦學),理論預測和科學推斷可能存在的礦床類型、分布范圍和成礦時代,是一項科學預見性很強的綜合集成研究,是提高找礦效率、開展普查找礦的先行步驟。

成礦預測的基本方法包括地質類比法、就礦找礦法、統計分析法、礦床模式法等。與基礎地質密切相關的成礦條件和礦床模式研究,是開展成礦預測的重要途徑。只有從地質基本特征(構造背景、構造格架、構造單元、構造邊界、巖石組合、地層序列、地質過程等)出發,摸索礦床基本特征(成礦背景、控礦構造、礦石組分、礦質來源、運移途徑、堆積環境、成礦時代等),將地質基本特征與礦床基本特征加以綜合,才能形成一套完整的成礦系統理論,并取得良好的成礦預測效果。

2 斑巖型銅礦的控礦條件分析

2.1 成礦時代

斑巖型銅礦的形成時代主要集中在中、新生代。東部成巖成礦時代以燕山期為主，北部地區成巖成礦時代主要為海西期和燕山期，西南部地區成巖成礦時代以喜馬拉雅期為主，如西藏東部地區玉龍超大型斑巖銅礦的成巖成礦時代為55～35Ma。

2.2 巖漿巖條件

形成斑巖型銅礦的巖漿巖條件是以中酸性巖漿巖為主，與成礦有關的是鈣堿性系列巖漿巖，主要有花崗巖或花崗斑巖、花崗閃長巖或花崗閃長斑巖、石英二長巖或石英二長斑巖等。就巖體的產狀與規模而言，一般侵位到中深到淺成條件下的中小型侵入體與成礦關系較為密切，巖體出露規模大多數<10km2。

2.3 圍巖條件與構造條件

斑巖型銅礦的圍巖性質主要分為兩種：一是圍巖為硅鋁質巖石，礦化在巖體頂部集中，圍巖裂隙發育，含礦熱液進入圍巖形成礦化，如德興斑巖型銅礦床；二是圍巖為碳酸鹽巖石，如多寶山斑巖銅礦床。從成礦構造條件來看，含礦斑巖的侵入大多和深大斷裂有關，礦床常呈帶狀分布，分布于深斷裂構造系統當中，礦體受更次一級的構造控制，即巖體和圍巖中的微裂隙、層間裂隙、片理、原生裂隙等控制。

2.4 溫度、壓力條件

斑巖型銅礦屬高、中溫熱液礦床，硫化物主要在420～250℃范圍內形成。矽卡巖型銅礦的金屬硫化物形成溫度在450～200℃之間，屬于矽卡巖型礦床成礦的二期五階段的第四階段—早期硫化物階段。在這一階段中高、中溫熱液交代作用頻繁，是形成銅礦的主要階段。斑巖型銅礦為中深、淺成成礦，成礦深度主要在2～5km。

3 運用成礦理論的找礦思路

運用成礦系列理論，對成礦區內可能存在的礦床類型做出較為全面的評價，還可以根據已知的一種或少數礦床類型，預測可能存在的其他相關的礦床類型。如下幾個方面的新思路對于認識大陸板內構造過程、成礦規律、找礦方向和成礦機制具有一定的參考價值。

主期成礦是大陸板內成礦。板塊碰撞即表明進入板內構造環境,這正是國際地學界努力探索的大陸動力學過程,而不是板塊碰撞這一巖石圈動力學過程的持續或滯后。板塊碰撞邊界從北向南遷移,大陸板內金屬大規模成礦也具有從北向南遷移演化的規律。

動力改造成礦。動力改造成礦是指大陸動力學過程改造巖石圈動力學過程而發生的大規模大陸板內金屬成礦。改造成礦的核心是:大陸板內構造改造板間構造;陸殼改造洋殼;伸展構造改造擠壓構造;殼?；煸吹綒ぴ磶r漿演化;物源老,成礦新。

地殼分層耦合與成礦。越來越多的地質、地球物理和高溫高壓實驗資料均反映大陸巖石圈具有弱下地殼、強上地幔和強上地殼結構,顯示反射層、低速層、低阻層、低熱流值的大陸下地殼可能呈黏塑性或韌性狀態,具有流動特征,受熱動力控制從盆地底部流向造山帶底部。弱下地殼的熱活動及其相關韌性流動、部分熔融、流體活動提供了良好的深源成礦物質,上地殼的脆性斷裂作用提供了優越的容礦環境。

體制轉換與伸展成礦。高角度正斷層系統和低角度伸展斷層的控礦成礦作用顯著,變質核雜巖和剝(拆)離斷層具有最優越的成礦條件,深源還原環境中的熱含礦流體與淺層張性斷裂帶氧化環境中的流體匯聚,在脆韌性過渡帶及其上部脆性斷裂系統中形成多金屬成礦系統。長江中下游燕山期大規模金屬成礦就是受變質核雜巖和剝(拆)離斷層等伸展構造的控制。

大陸板內盆山耦合與成礦系統。礦床是特殊的巖石類型，大陸板內盆山的地殼物質循環過程構成一個開放的復雜系統,產生有機聯系的構造組合、巖石組合和成礦系列組合。從分階段構造演化、四維伸縮轉換、殼幔相互作用、地殼分層增厚、下地殼軟化流動、上地殼伸展裂陷、盆山同步演化、多層塊相互耦合、板內地殼物質循環等重大科學問題入手,建立大陸板內造山成盆模式和大陸板內成礦理論體系,揭示板塊碰撞之后陸(板)內構造過程中的巨量金屬成礦作用,有利于以全新的思路開展成礦預測。

4 結束語

中國的斑巖型銅礦，不論是成礦理論還是地質探礦，近年來都獲得了較大的成就，特別是碰撞造山帶斑巖銅礦的研究和找礦突破，進一步完善了斑巖銅礦的形成環境，豐富了斑巖成礦理論。

將創新成礦理論與找礦、控礦與成礦預測相結合,以創新科學思維挑戰傳統的地質理論和成礦理論,在更高層次上帶動應用基礎理論的發展,自行解決中國資源、能源、環境等國家目標和社會發展問題,才能真正成為地學強國。

[1]芮宗瑤,黃崇鈳,齊國明,等.中國斑巖銅 (鉬)礦床 [M].北京:地質出版社,1984:1-350.

[2]李德威,李先福.四維動態成礦理論的探索與實踐---以西藏羅布莎鉻鐵礦區為例 [M].武漢:中國地質大學出版社,1993:1-88.

[3]王小春,晏子貴,周維德,等.初論西藏岡底斯帶中段尼木西北部斑巖銅礦地質特征 [J].地質與勘探,2002,38(1):5-8.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-124-1