斑巖型銅礦主要地質特征及成因

文耀輝

(寶雞八方山鉛鋅礦業有限責任公司)

斑巖型銅礦主要地質特征及成因

文耀輝

(寶雞八方山鉛鋅礦業有限責任公司)

斑巖型銅礦是最重要的銅礦類型，具有規模大、礦石易選、可綜合利用、價值高等特點。結合野外地質工作成果及前人相關研究成果，分別從與斑巖銅礦有關的侵入巖、構造、圍巖、蝕變與礦化、表生作用、次生富集等方面對斑巖銅礦的主要地質特征進行了分析，在此基礎上對斑巖銅礦成因進行了探討，對于該類礦床找礦勘探有一定的參考價值。

斑巖型銅礦 地質特征 礦床成因

銅礦為我國有色金屬礦產資源缺口最大的礦種之一，后備銅礦資源短缺已成為制約我國礦業可持續發展的重要因素[1-2]。在銅礦形成過程中，斑巖型銅礦為最重要的銅礦類型[3]。本研究結合相關野外地質工作成果，對斑巖銅礦的主要地質特征及成因進行探討。

1 地質特征

1.1 侵入巖

斑巖銅礦在空間上、時間上、成因上主要與鈣堿性系列的酸性—中酸性斑狀侵入巖密切相關，即與閃長玢巖、花崗閃長斑巖、石英二長斑巖、花崗斑巖、石英斑巖等有關。侵入相主要為中深成—淺成—超淺成相，特別是淺成—超淺成相(淺火山相)與斑巖銅礦關系密切，往往是復合雜巖體式火山活動后期產物，主要為侵入式，而非噴出式。 與斑巖銅礦有關的侵入體多為受構造控制的被動侵位巖體。反映在形態上多為巖株、巖枝、巖脈、巖床等各種復雜形態，出露面積一般小于10 km2，以約1 km2或更小者居多，與礦化作用關系最為密切的是出露面積小的斑巖體。斑巖銅礦化并非僅與斑巖有關，也與等粒狀巖石有關(如黑龍江多寶山銅礦與花崗閃長巖有關)，即無法排除中—深成相侵入體成礦的可能性[1-4]。

1.2 構 造

1.2.1 控制成礦區(帶)的構造

斑巖銅礦的分布主要受板塊構造控制，據不完全統計，我國90%以上的斑巖銅礦集中分布于板塊構造的斂合帶上以及洋殼俯沖帶仰側(即靠大陸板塊一側)。該類區域性深大斷裂控制了火山巖的分布，對于尋找斑巖銅礦有重要作用(圖1)。

圖1 斑巖銅礦成因與板塊構造的關系

控制成礦帶的構造為區域性大斷裂或大的隆起邊緣，如云南騰沖地區受從浙江開始的一條大斷裂控制，西藏玉龍地區受青海—江達—玉龍—云南一條近SN向大斷裂控制。斑巖型銅礦分布于前寒武紀以后地槽中，特別是中新生代地槽褶皺帶中，多位于地槽回返固化期靠近地臺一側的大斷裂中，或地臺活化的斷裂構造形成的隆起與拗陷交接帶中。特別是隆起邊緣存在長期活動深斷裂，而拗陷又屬于火山巖斷陷盆地地區，較有利于尋找斑巖銅礦[5-8]。

1.2.2 控制礦田的構造

受2組(或2組以上)構造-巖相帶交匯部位控制，噴出—侵入作用或其前部構造盆地、基底隆起帶(區)邊緣、火山巖帶與基底交接等部位常有大量中、小型淺成侵入巖出露。

1.2.3 容礦構造

移栽后4～6天為緩苗期，緩苗后澆1次緩苗水，一定要澆透。當門椒坐住后并開始膨大時，再澆第2次透水。這次透水后，植株需水量也開始增加，要經常保持土壤濕潤，但每次澆水都不能漫過床，否則容易造成疫病流行。

斑巖型銅礦床多分布于2組構造交匯處、背斜傾伏端、構造破碎帶、穹形構造、角礫狀地質體(角礫巖筒)以及構造裂隙(含微裂隙)中。如江西德興銅礦位于西園嶺背斜傾伏端(沿軸向)，西藏江達玉龍銅礦位于背斜傾伏端(軸部)，黑龍江多寶山銅礦位于千糜巖帶構造破碎帶中。構造裂隙(含微裂隙)對成礦發揮了重要作用，礦(化)體的形態、大小、范圍明顯受接觸帶、斷裂帶裂隙控制，在工作中除對接觸帶進行研究外，還應對圍巖及侵入巖的裂隙構造進行分析。

1.3 圍 巖

盡管圍巖性質對斑巖型銅礦床的形成不具有決定作用，但對蝕變及其成礦特點有明顯影響，即對斑巖銅礦的物質類型和礦物組合影響較大。據統計，有30%的礦化發生于圍巖內(江西德興銅礦的70%產于板溪群千枚板巖中)[6]。對于與斑巖銅礦有關的圍巖，在工作中的注意點有：①若圍巖為碳酸鹽巖，應特別注意矽卡巖型和斑巖型2種礦床類型組合，以免漏礦；②若圍巖為海相或陸相火山巖、火山碎屑巖和砂巖、頁巖、泥巖及變質巖系，由于巖石致密，常為巖體頂蓋“隔擋層”，常在巖體內，特別是在巖體頂部富集成礦；③若圍巖為各種角礫狀地質體，特別是礦化角礫巖筒為礦液活動和運移的有利場所，在一定條件下，可使原生礦化富集以及作為尋找與斑巖銅礦有直接關系的火山頸和火山通道的重要標志。

1.4 蝕變與礦化

圍巖蝕變即為近礦巖石在熱液作用下所產生的礦物和化學變化，發生蝕變的原因眾多，圍巖成分參與化學反應是重要因素之一。圍巖蝕變是重要的找礦標志，圍巖蝕變圈出了氣成熱液礦床的總輪廊，蝕變圍巖多為硅酸鹽礦物，熱液礦床多為硫化物礦物(易淋失)，蝕變礦物多能保留。因此，可根據蝕變圍巖發現盲礦體，如云英巖化指示常有W、Sn礦，矽卡巖化指示常伴有Cu、Pb、Zn等多金屬礦。含銅地區的遠景評價和礦點遠景評價應深入研究圍巖蝕變特征。研究圍巖蝕變可加速成礦理論(模式)的建立，部分圍巖蝕變可恢復其形成過程，總結出不同階段的成礦特點，有助于了解成礦作用過程，建立成礦模式(模型)，指導找礦。

1.4.1 斑巖銅礦的蝕變及分帶

斑巖銅礦具有蝕變組合及分帶特征，鉀化帶和石英-絹云母化帶為斑巖銅礦的基本蝕變類型[9-11]。

1.4.2 斑巖銅礦的礦化及分帶

斑巖銅礦的主要銅礦物為黃銅礦，次為輝銅礦、黝銅礦、斑銅礦等，伴生礦物為黃鐵礦、輝鉬礦、自然金等，脈石礦物主要為絹云母、石英、鉀長石等。礦石構造主要表現為浸染狀、細脈狀、脈狀及塊狀、角礫狀。斑巖銅礦礦化具有由內向外水平(側向)分帶的特征。斑巖銅礦中金屬硫化物在垂向、水平及側向上都具一定分帶性，突出特點是礦石礦物簡單，原生礦主要為黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦、輝鉬礦等，含量排序為黃鐵礦>黃銅礦>斑銅礦>輝鉬礦，黃鐵礦與黃銅礦具反消長關系[12]。

1.4.3 表生作用及次生富集

斑巖銅礦(硫化礦床)的表生作用可使礦床富集，具有重要經濟意義，也是重要的直接找礦標志。斑巖銅礦一般為貧礦，Cu品位多小于1%，為0.4%～0.8%，經次生富集后可達1%～2%，個別達3%～5%，我國大型銅礦山實際上都在開采次生富集帶[13-14]。硫化礦床中的硫化礦物在地表水的作用下，一部分溶解遷移，一部分滲透，還有一部分形成新的表生礦物組合，形成次生分帶現象。

(1)斑巖銅礦有一套穩定的元素(礦物)組合，主要為Cu、Fe、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等7種，在干旱條件下形成黃鉀鐵礬(K2O·3Fe2O3·4SO4·6H2O)、鐵綠礬(FeSO4·5H2O)，不形成褐鐵礦帽，而形成黃鉀鐵礬帽，在潮濕條件下形成褐鐵礦帽。次生氧化富集亞帶形成于淋濾帶下部，由于仍處于氧化帶，次生硫化物富集帶亦發生氧化作用。

(2)次生硫化物富集帶位于潛水面之下，是氧化帶淋濾的硫酸鹽和原生硫化物發生反應(交代原生礦)生成的次生硫化物，主要生成輝銅礦、銅藍。

(3)硫化物礦床表生作用強度和深度的主要影響因素為氣候條件、地形條件、構造因素、礦石性質、圍巖性質等。

(4)研究鐵帽有助于預測深部礦體，應特別注意尋找殘留礦物并進行次生礦物、結構構造、鐵帽顏色的分析，一般來講，瀝青狀褐鐵礦為斑巖銅礦的直接找礦標志。

2 礦床成因

對斑巖銅礦來講，最適應于多數礦床的成礦模式為以巖漿-熱液觀點為基礎的“正巖漿模式”，其中Cu等元素來自與時間/成因上有關的侵人體。較大的多相熱液系統發育于與成因有聯系的侵入體內或侵入體之上。巖漿侵位于地殼淺部，并沿圍巖和巖漿房底部邊緣帶發生結晶作用，巖漿在結晶過程中富集了揮發分和有用金屬元素。當增大的流體壓力超過地靜壓力和上覆巖石張力時，便產生了破裂及破碎，形成了新的開放空間，熱液流體快速流入沉淀便形成了礦石[15-16]。

3 結 語

對斑巖銅礦的主要地質特征及成因進行了詳細分析，認為區域性深大斷裂等構造、斑巖體頂部內外接觸帶、圍巖蝕變、礦化及分帶、表生作用及次生富集作用均為該類礦床的找礦標志，分析結果對于該類礦床的找礦勘探工作有一定的借鑒價值。

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2016-08-01)

文耀輝(1978—)，男，工程師，721703 陜西省寶雞市鳳縣坪坎鎮。