淺析銅礦成礦特征及外圍找礦潛力分析

王建勛

（甘肅省地質礦產勘查開發局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

銅礦資源是當代經濟發展需求中必不可少的礦物。中國的銅消費量持續增長，已成為世界上最大的銅消費國。每年中國幾乎有一半以上的銅礦必須從海外進口。中國的銅資源稀缺，與其他國家相比，銅資源在礦床規模，礦產品位和使用復雜性方面處于劣勢，并且不能自給自足。面對日益增長的社會需求，我國目前可供開采的銅礦產資源是非常有限的，依賴于進口。

銅礦資源有限，它也會隨著時間的流逝被消耗掉，從而得不到補充。當前已有銅礦基地的生產能力正在快速殆盡。相關數據表明，銅礦的總生產能力已經消失了一半，許多銅礦基地面臨閉坑[1]。銅礦的需求量逐年上漲，但銅礦的儲量壽命卻微乎其微，這是一個難以克服的問題。為此，在解決發展經濟的同時，銅礦資源保護的問題也至關重要。如何快速地查明那些地表難以發現的銅礦礦床是當前地質勘探工作的首要問題。努力增加銅礦資源，自給自足的銅礦儲量成為當下發展的必然趨勢，既要加大銅礦資源的開發，又要加大勘探工作的力度。

1 成礦的地質背景

世界上超過50%的銅來自斑巖礦床。由于銅資源具有重要的經濟意義，因此一直是科學界的熱點。傳統理論認為斑巖型銅礦床的形成與大洋板塊俯沖有關，銅礦的產出一般在大陸邊緣。與此同時，銅礦也可以是在碰撞造山構造環境下產生的[2]。斑巖銅礦床作為典型的銅礦資源，它一般是與中酸性巖體有關。銅礦成礦的物質主要來自上地幔和下地殼，除此之外，不同巖性是有規律呈現的，圍巖也可以提供一部分銅礦成礦物質。

對于銅礦礦床而言，銅礦礦床的形成都是有一定的原始深度的。在銅礦成礦后，往往經歷了多維度的疊加與改造，甚至直接影響了內外力相結合的地質作用。銅礦成礦作用結束后，受構造作用的限制，強烈的地殼隆升和剝蝕作用直接導致礦體出露地表，被剝蝕，最后消失殆盡，失去原本的價值。除此之外，一些銅礦礦床經過地殼隆升后，礦體部分出露地表，只有一部分銅礦會受到剝蝕，大部分銅礦都得以保存，被人們加以利用。還有一部分銅礦礦床受到區域性的隆升和剝蝕，仍然埋藏于地表以下，呈隱伏狀。但在目前的地質勘探技術的支持下，可以被人所認知，進而得以開發，這部分銅礦礦體往往稱之為隱藏礦床。如果埋藏深度過大，銅礦含礦物質還是很難被人們發現和利用，因而暫時不能被開發。

2 銅礦成礦的特征

銅礦結構有四種類型：晶體結構、交代結構、固溶分離結構和壓縮結構。晶體結構和交代結構是主要類型，該結構多為脈狀分布，其復合結構為典型的礦石結構。此外，還有塊狀、塊狀、條紋狀、角礫巖和結晶的洞穴狀結構[3]。礦床多期構造的特征反映了多期構造的控礦作用。線性結構與環形結構相交的結構破壞區，以及環形結構邊緣的異常地質環境是形成沉積的有利條件。從礦床的深部到淺部，銅礦成礦的溫度逐漸降低。礦液成礦是自下向上運移的，越向上，礦液活動越劇烈。銅礦成礦作用早期到晚期，含礦熱液的溫度也逐漸降低，直至銅礦化的各個階段。因此，銅礦成礦是一個復雜、降溫的過程。

在綜合分析區域地質背景、成礦地質特征基礎上，利用多維勘探數據提取方法總結了構造與巖漿的區域分布特征，礦床空間分布特征、礦化與蝕變等特征，建立了構造-巖漿-礦化關系，并對研究區域進行了分析。巖石中銅礦的成礦規律，提出了以斑巖為例的研究區銅礦成礦模式。

圖1 以斑巖為例，研究區銅礦成礦模式簡圖

3 區域成礦的規律

區域銅礦成礦規律是通過深層次的地質作用、構造運動、巖漿活動及成礦作用等諸多方面歸納總結的。對銅礦床的成因，以及銅礦成礦物質的來源進行研究討論。區域銅礦礦床分布和區域構造空間分布相關性極強，區域銅礦床主要呈條帶狀分布。銅礦的主要發展為東西向構造帶，北東向和北西向等構造帶上也具有明顯的分布特征。

綜合分析區域銅礦礦床組合特征認為：通常線性結構從東到西具有一條帶，其特征是第一層的區域線性結構控制著區域的總體結構[4]。

區域內不同時期的巖漿一構造銅礦成礦，其大多數發生在北西向的地層內。北西走向斷裂是重要的控礦構造，北西向斷裂與北北西向斷裂的交匯處是重要的銅礦富集地，拉伸缺陷是形成銅沉積物的重要結構條件。在一系列地球化學性質上與洋殼俯沖作用有著密切關系。

銅礦成礦從老到新的變化，說明了礦床成因類型具有規律性。其具體表現是：銅礦成礦深度逐漸變淺，與此同時，新的銅礦礦床下面極大可能還存在其他礦化物質。此外，熱液是銅礦成礦的主導作用。因此，通過熱液得到的銅礦也是最具遠景的礦床類型。

4 找礦的方向以及潛力分析

在銅礦成礦的規律研究基礎上，通過分析研究區銅礦床的地質特征和控礦因素，找到有關銅礦床的勘探資料。根據銅礦礦床的空間層次劃分，對研究區的銅礦找礦的方向進行了總結，同時也為區域找礦的工作提供了理論依據[5]。在銅礦成礦的系統中，典型銅礦礦床找礦模型的研究工作開展的深入，還很廣泛。不同的銅礦礦床建立各種各樣找礦模型，是因為不同類型的銅礦礦床發現的時間不一致，工作和研究程度也各不相同。因此，銅礦找礦模型及標志的綜合程度及找礦應用效果也不同。

總結了銅礦床的礦化規律，綜合考慮了礦化的區域條件、成巖作用、礦化的年齡和演化、礦床的空間分布規律、施加的礦化規律等，并在此基礎上，提出了區域探礦標志和后續的一階段勘探方向。銅礦礦區激電中梯測量顯示：低電阻率、高極化率，這是銅礦找礦的類型中最為明顯的礦床找礦標志，同時要格外重視高電阻率、低極化率的環境。

近年發展起來的航空物探測量系統，克服了原有方法的單一、測量和定位精度低、數據處理過于簡單的問題，實現了多維度、多功能、多參數。最大限度地獲取銅礦找礦模型的多種信息，大大提高了遠景區的區域地質研究程度，更快、更準確地進行銅礦礦區的優選。遙感技術作為一種信息技術，在區域銅礦勘探和隱伏礦體的預測中發揮著越來越重要的作用，遙感影像可以提供有關圖像結構的直觀信息，并為擬議的銅礦勘探模型中的隱蔽構造帶和隱蔽巖石提供更可靠的信息[6]。

與此同時，化探異常源的追蹤過程也可以為銅礦找礦模型提供支持。它是以比例尺由小到大的勘查地球化學找礦方法為主線，以相應比例尺為輔的綜合找礦過程。在這一過程中，追蹤范圍從大到小，異常濃集中心在探測中逐漸顯現，所追蹤的銅礦物質漸趨異常源。而且，復雜的自然地理環境、地質，以及地球化學條件直接決定了異常源的追蹤方法?；疆惓Ｔ吹耐緩绞嵌喾N多樣的。真正做到了快速、經濟、高效地追蹤銅礦礦床，提高找礦的地質效率，以及經濟效益和社會效益。

5 結語

銅礦礦床是一定的地質作用下的產物，銅礦礦床的形成需要多方面，并且有利的地質因素的綜合。優勢的含銅礦層位不僅提供豐富的成礦物質，還提供銅礦成礦物質得以遷移的空間。對優勢的含銅礦層位含礦性分析，不僅能總結出銅礦成礦規律與找礦標志，還可以為進一步的銅礦找礦工作提供依據。

此外，今后需進一步加強對各地區典型礦床成礦的特征進行分析、對比、研究。根據結果顯示，新發現礦床類型的找礦潛力是值得進一步開展地質勘查工作的。在分析銅礦成礦規律的基礎上，整合多個勘探數據來判斷銅礦形成的方向和某些探礦區的實際檢查。但由于多源、多層次的找礦信息應用程度不高，所以工作總體上對區域地球物理地球化學數據的利用程度還是有限的。