探析斑巖銅礦成因及沉淀機制

（成都理工大學 地球科學學院 四川成都610059)

（成都理工大學 地球科學學院 四川成都610059)

斑巖型礦床是金屬銅、金、鉬的重要儲庫，為世界上提供了3/4的銅，1/2的鉬，1/5的金。由于該類礦床金屬儲量巨大，易于大規模開采，因此具有較大的經濟社會價值。對于斑巖銅礦系統而言，其是最主要的類型是銅鉬和銅金礦床，由此可見斑巖型礦床的重要性。本文通過搜集國內外關于斑巖型銅礦床的資料，總結了斑巖型銅礦主要的三種成因，同時總結分析了其金屬的沉淀機制，為礦產地質行業的野外勘查和研究提供借鑒作用。

斑巖銅礦成因沉淀機制

斑巖型礦床是世界上最重要的礦床類型之一，約占世界銅總儲量的50%以上，因此該類礦床一直是礦床學家研究的熱點和礦業公司的首要勘查目標。在很早就有相關人員對斑巖型礦床進行了研究，從歷史方面分析，可以將研究成果分為三個階段，第一階段主要研究了礦床的特點，礦床的成因等；第二階段，對其成礦的環境進行了研究；第三階段，對成礦地球動力學背景做了充分的研究。隨著科學技術的發展，這些方面的研究在近些年都有了新的進展，讓人們對斑巖成礦系統有了更加深入的了解。本文通過搜集國內外關于斑巖型銅礦床的資料，總結了斑巖型銅礦幾種常見的成因。

1 斑巖銅礦成因分析

1.1 巖漿熱液成因

當前國內外的很多研究人員都認為斑巖銅礦形成的主要原因是巖漿熱液導致的。斑巖銅礦的礦質和成礦熱液均產生于上地?；蛘呦碌貧?。與成礦密切相關的巖體為中酸性巖體，當這種從上地?；蛳碌貧び可系闹兴嵝詭r漿在向上侵位的過程中，在侵位的位置發生結晶分異,在此過程中，其周圍的物理化學條件發生變化，由于溫度壓力等的改變，礦質和成礦熱液就會從巖漿中析出，在有力的部位富集成礦。在研究過程中有以下證據，第一，礦化體與中酸性巖體相共生，二者幾乎是同時產生的，其中礦化體多呈細脈浸染狀，礦化通常都分布在巖體和圍巖中，而且呈現均勻的分布態勢。第二，在巖體和礦化體的周圍，出現熱液蝕變，蝕變出現明顯分帶。第三，圍巖和礦化巖體產狀常不一致[1]。

1.2 板塊構造成因

還有一些學者認為斑巖銅礦床的形成與板塊構造有關系。從當前的研究成果分析，掌握的有利證據有兩個，即時間與空間上的證據。從形成的時間分析，斑巖型銅礦床一般都形成在中生代和新生代；從空間上分析,斑巖型銅礦多數分布在大型板塊或者次級的小型板塊的邊緣帶或者俯沖消亡帶上，迎沖板塊的一側。由此推斷，洋殼俯沖導致富銅和富含堿金屬的洋殼沉積物進入到俯沖帶深部（地幔中），之后發生局部熔融，同時析出金屬，并同鈣堿性巖漿一起上升，在地表淺出富集成礦。

1.3 變質巖漿成因

通過對很多斑巖銅礦床進行元素分析對比后，研究發現多數斑巖銅礦所含物質基本相同。有些斑巖銅礦具層控特點，礦體和含礦斑巖體呈層狀產出，有少部分地層和含礦斑巖體有相交情況，但是里面所賦存的元素和地層中的殘留體都是一致的，證明二者有直接的關系。在實踐調查分析中也證實，在八寶山，德興等溶洞中和上述情況一致。除此之外，礦石中含有的微量元素和圍巖中含有的微量元素都相同，而且同位素組合也一致，這間接表明斑巖銅礦的物質來源，可能有一部分為來自于前期形成的銅礦，或者是含有Cu的砂頁巖。19世紀60年代美國的享特（Huut）提出的“花崗巖的變質成因說”，他認為金屬富集成礦是含金屬的沉積物轉變為花崗巖的伴生現象，巖體中的銅礦則是沉積變質銅礦在花崗巖化過程中活化和富集的產物[1]。

2 斑巖銅礦金屬沉淀的機制

通過多年的分析發現，如果在巖層中含有鈣堿性巖漿[2]，那么其成礦的潛力非常大。成礦與大洋板片出現的脫水情況有關，在脫水情況下，大洋板塊將大量的H2O、鹵素、S以及金屬元素輸送到地幔楔，水的進入使得地幔楔部分熔融后的巖漿具有高的氧逸度，高氧逸度條件導致Cu、Au元素向硅酸鹽巖漿中富集[3]。在這樣的環境下，S以硫酸鹽的形式溶于巖漿中，巖漿中的Au和Cu成為不相容的元素，這樣就容易形成親銅的礦石，例如Cu礦和Au礦[4]。如果形成金屬礦，礦石一般都在深部富集，根本原因是由于巖漿出現高氧逸度導致的。除此之外還應注意，對于大型的礦床，尤其是一些超大型的礦床，在下部都會存在巖漿房，在地質條件下，巖漿房的流體出溶時，在這些大型的礦床上就會出現明顯的蝕變分帶。

3 結論

以上總結分析了斑巖銅礦的成因，同時也探析了其金屬發生沉淀的機制。從目前的研究成果表明，其成因還沒有得到確切的認定，當前主要有三種理論，巖漿熱液形成斑巖銅礦，板塊構造形成斑巖銅礦和變質巖漿形成斑巖銅礦。對于其金屬沉淀原理機制，主要是S元素化學性質較為活潑，容易以硫酸鹽的形式溶于巖漿中，因此其他元素就被剩余，在此過程中，根本原因就是巖漿出現高氧逸度導致的。隨著科學技術的發展，人類認知水平的提高，相信在以后的不懈努力中，在這方面還會有更新的研究成果。

[1]虞鵬鵬,梁錦,陳宣諭,李紅中,盧文姬.斑巖型銅礦床的研究進展及意義 [J].中山大學研究生學刊 (自然科學.醫學版),2011,04:30-42.

[2]鄧江龍.斑巖銅礦成因及沉淀機制研究進展 [J].西部探礦工程,2015(11):149-152.

[3]張云國,周朝憲.斑巖銅礦床研究進展 [J].地球科學進展,2011,26(11):1173-1190.

[4]梁錦,周永章,李紅中.揚子-華夏構造結合帶的演化階段及對斑巖銅礦形成的控制機制 [J].地學前緣,2015,22(2).

探析斑巖銅礦成因及沉淀機制

■孫渺 趙凱培

F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-335-1

孫渺（1994～），男，本科，研究方向為礦產勘查與找礦。