斑岩型铜矿成矿理论的分析与应用

■王宇晨 高跃

（黑龙江多宝山铜业股份有限公司 黑龙江 黑河161417）

斑岩型铜矿成矿理论的分析与应用

■王宇晨 高跃

（黑龙江多宝山铜业股份有限公司 黑龙江 黑河161417）

铜矿是我国有色金属矿产资源的紧缺矿种之一，占总储量的45%，目前在我国发现的斑岩型铜矿虽然规模较大，但品位较低。斑岩铜矿是最重要的铜矿床类型，对其成矿作用的认识及找矿、控矿方法的研究，对找矿实践具有重要指导意义。

斑岩型铜矿找矿控矿成矿

班岩型铜矿是一种储量大、品位低，可用大规模机械化露天开采的铜矿种类。斑岩型铜矿床主要与火成岩有关，由于这一类火成岩具有“斑状结构”，因此被称为“斑岩型铜矿床”。斑岩型铜矿床的形成与中深成的火山岩侵入有关，铜矿体一般产在侵入岩体的内部或与围岩的接触带上。铜的来源一般是随着岩浆的上侵，从深部被岩浆携带上来。

1 理论研究在成矿预测中的作用

在深入调查和研究目标地区的地质背景、地质特征、成矿条件和找矿信息的基础上,研究和探索先进的基础地质理论(如大陆动力学)和矿床地质理论(如成矿动力学、板内成矿学),理论预测和科学推断可能存在的矿床类型、分布范围和成矿时代,是一项科学预见性很强的综合集成研究,是提高找矿效率、开展普查找矿的先行步骤。

成矿预测的基本方法包括地质类比法、就矿找矿法、统计分析法、矿床模式法等。与基础地质密切相关的成矿条件和矿床模式研究,是开展成矿预测的重要途径。只有从地质基本特征(构造背景、构造格架、构造单元、构造边界、岩石组合、地层序列、地质过程等)出发,摸索矿床基本特征(成矿背景、控矿构造、矿石组分、矿质来源、运移途径、堆积环境、成矿时代等),将地质基本特征与矿床基本特征加以综合,才能形成一套完整的成矿系统理论,并取得良好的成矿预测效果。

2 斑岩型铜矿的控矿条件分析

2.1 成矿时代

斑岩型铜矿的形成时代主要集中在中、新生代。东部成岩成矿时代以燕山期为主，北部地区成岩成矿时代主要为海西期和燕山期，西南部地区成岩成矿时代以喜马拉雅期为主，如西藏东部地区玉龙超大型斑岩铜矿的成岩成矿时代为55～35Ma。

2.2 岩浆岩条件

形成斑岩型铜矿的岩浆岩条件是以中酸性岩浆岩为主，与成矿有关的是钙碱性系列岩浆岩，主要有花岗岩或花岗斑岩、花岗闪长岩或花岗闪长斑岩、石英二长岩或石英二长斑岩等。就岩体的产状与规模而言，一般侵位到中深到浅成条件下的中小型侵入体与成矿关系较为密切，岩体出露规模大多数<10km2。

2.3 围岩条件与构造条件

斑岩型铜矿的围岩性质主要分为两种：一是围岩为硅铝质岩石，矿化在岩体顶部集中，围岩裂隙发育，含矿热液进入围岩形成矿化，如德兴斑岩型铜矿床；二是围岩为碳酸盐岩石，如多宝山斑岩铜矿床。从成矿构造条件来看，含矿斑岩的侵入大多和深大断裂有关，矿床常呈带状分布，分布于深断裂构造系统当中，矿体受更次一级的构造控制，即岩体和围岩中的微裂隙、层间裂隙、片理、原生裂隙等控制。

2.4 温度、压力条件

斑岩型铜矿属高、中温热液矿床，硫化物主要在420～250℃范围内形成。矽卡岩型铜矿的金属硫化物形成温度在450～200℃之间，属于矽卡岩型矿床成矿的二期五阶段的第四阶段—早期硫化物阶段。在这一阶段中高、中温热液交代作用频繁，是形成铜矿的主要阶段。斑岩型铜矿为中深、浅成成矿，成矿深度主要在2～5km。

3 运用成矿理论的找矿思路

运用成矿系列理论，对成矿区内可能存在的矿床类型做出较为全面的评价，还可以根据已知的一种或少数矿床类型，预测可能存在的其他相关的矿床类型。如下几个方面的新思路对于认识大陆板内构造过程、成矿规律、找矿方向和成矿机制具有一定的参考价值。

主期成矿是大陆板内成矿。板块碰撞即表明进入板内构造环境,这正是国际地学界努力探索的大陆动力学过程,而不是板块碰撞这一岩石圈动力学过程的持续或滞后。板块碰撞边界从北向南迁移,大陆板内金属大规模成矿也具有从北向南迁移演化的规律。

动力改造成矿。动力改造成矿是指大陆动力学过程改造岩石圈动力学过程而发生的大规模大陆板内金属成矿。改造成矿的核心是:大陆板内构造改造板间构造;陆壳改造洋壳;伸展构造改造挤压构造;壳幔混源到壳源岩浆演化;物源老,成矿新。

地壳分层耦合与成矿。越来越多的地质、地球物理和高温高压实验资料均反映大陆岩石圈具有弱下地壳、强上地幔和强上地壳结构,显示反射层、低速层、低阻层、低热流值的大陆下地壳可能呈黏塑性或韧性状态,具有流动特征,受热动力控制从盆地底部流向造山带底部。弱下地壳的热活动及其相关韧性流动、部分熔融、流体活动提供了良好的深源成矿物质,上地壳的脆性断裂作用提供了优越的容矿环境。

体制转换与伸展成矿。高角度正断层系统和低角度伸展断层的控矿成矿作用显著,变质核杂岩和剥(拆)离断层具有最优越的成矿条件,深源还原环境中的热含矿流体与浅层张性断裂带氧化环境中的流体汇聚,在脆韧性过渡带及其上部脆性断裂系统中形成多金属成矿系统。长江中下游燕山期大规模金属成矿就是受变质核杂岩和剥(拆)离断层等伸展构造的控制。

大陆板内盆山耦合与成矿系统。矿床是特殊的岩石类型，大陆板内盆山的地壳物质循环过程构成一个开放的复杂系统,产生有机联系的构造组合、岩石组合和成矿系列组合。从分阶段构造演化、四维伸缩转换、壳幔相互作用、地壳分层增厚、下地壳软化流动、上地壳伸展裂陷、盆山同步演化、多层块相互耦合、板内地壳物质循环等重大科学问题入手,建立大陆板内造山成盆模式和大陆板内成矿理论体系,揭示板块碰撞之后陆(板)内构造过程中的巨量金属成矿作用,有利于以全新的思路开展成矿预测。

4 结束语

中国的斑岩型铜矿，不论是成矿理论还是地质探矿，近年来都获得了较大的成就，特别是碰撞造山带斑岩铜矿的研究和找矿突破，进一步完善了斑岩铜矿的形成环境，丰富了斑岩成矿理论。

将创新成矿理论与找矿、控矿与成矿预测相结合,以创新科学思维挑战传统的地质理论和成矿理论,在更高层次上带动应用基础理论的发展,自行解决中国资源、能源、环境等国家目标和社会发展问题,才能真正成为地学强国。

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F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-12-124-1