斑巖型銅礦成礦理論的分析與應(yīng)用

■王宇晨 高躍

（黑龍江多寶山銅業(yè)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(yīng)用

■王宇晨 高躍

（黑龍江多寶山銅業(yè)股份有限公司 黑龍江 黑河161417）

銅礦是我國(guó)有色金屬礦產(chǎn)資源的緊缺礦種之一，占總儲(chǔ)量的45%，目前在我國(guó)發(fā)現(xiàn)的斑巖型銅礦雖然規(guī)模較大，但品位較低。斑巖銅礦是最重要的銅礦床類型，對(duì)其成礦作用的認(rèn)識(shí)及找礦、控礦方法的研究，對(duì)找礦實(shí)踐具有重要指導(dǎo)意義。

斑巖型銅礦找礦控礦成礦

班巖型銅礦是一種儲(chǔ)量大、品位低，可用大規(guī)模機(jī)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(guān)，由于這一類火成巖具有“斑狀結(jié)構(gòu)”，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(guān)，銅礦體一般產(chǎn)在侵入巖體的內(nèi)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(yù)測(cè)中的作用

在深入調(diào)查和研究目標(biāo)地區(qū)的地質(zhì)背景、地質(zhì)特征、成礦條件和找礦信息的基礎(chǔ)上,研究和探索先進(jìn)的基礎(chǔ)地質(zhì)理論(如大陸動(dòng)力學(xué))和礦床地質(zhì)理論(如成礦動(dòng)力學(xué)、板內(nèi)成礦學(xué)),理論預(yù)測(cè)和科學(xué)推斷可能存在的礦床類型、分布范圍和成礦時(shí)代,是一項(xiàng)科學(xué)預(yù)見性很強(qiáng)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(yù)測(cè)的基本方法包括地質(zhì)類比法、就礦找礦法、統(tǒng)計(jì)分析法、礦床模式法等。與基礎(chǔ)地質(zhì)密切相關(guān)的成礦條件和礦床模式研究,是開展成礦預(yù)測(cè)的重要途徑。只有從地質(zhì)基本特征(構(gòu)造背景、構(gòu)造格架、構(gòu)造單元、構(gòu)造邊界、巖石組合、地層序列、地質(zhì)過程等)出發(fā),摸索礦床基本特征(成礦背景、控礦構(gòu)造、礦石組分、礦質(zhì)來源、運(yùn)移途徑、堆積環(huán)境、成礦時(shí)代等),將地質(zhì)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(tǒng)理論,并取得良好的成礦預(yù)測(cè)效果。

2 斑巖型銅礦的控礦條件分析

2.1 成礦時(shí)代

斑巖型銅礦的形成時(shí)代主要集中在中、新生代。東部成巖成礦時(shí)代以燕山期為主，北部地區(qū)成巖成礦時(shí)代主要為海西期和燕山期，西南部地區(qū)成巖成礦時(shí)代以喜馬拉雅期為主，如西藏東部地區(qū)玉龍超大型斑巖銅礦的成巖成礦時(shí)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(guān)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(zhǎng)巖或花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英二長(zhǎng)巖或石英二長(zhǎng)斑巖等。就巖體的產(chǎn)狀與規(guī)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(guān)系較為密切，巖體出露規(guī)模大多數(shù)<10km2。

2.3 圍巖條件與構(gòu)造條件

斑巖型銅礦的圍巖性質(zhì)主要分為兩種：一是圍巖為硅鋁質(zhì)巖石，礦化在巖體頂部集中，圍巖裂隙發(fā)育，含礦熱液進(jìn)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(gòu)造條件來看，含礦斑巖的侵入大多和深大斷裂有關(guān)，礦床常呈帶狀分布，分布于深斷裂構(gòu)造系統(tǒng)當(dāng)中，礦體受更次一級(jí)的構(gòu)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?zé)嵋旱V床，硫化物主要在420～250℃范圍內(nèi)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?zé)嵋航淮饔妙l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(yùn)用成礦理論的找礦思路

運(yùn)用成礦系列理論，對(duì)成礦區(qū)內(nèi)可能存在的礦床類型做出較為全面的評(píng)價(jià)，還可以根據(jù)已知的一種或少數(shù)礦床類型，預(yù)測(cè)可能存在的其他相關(guān)的礦床類型。如下幾個(gè)方面的新思路對(duì)于認(rèn)識(shí)大陸板內(nèi)構(gòu)造過程、成礦規(guī)律、找礦方向和成礦機(jī)制具有一定的參考價(jià)值。

主期成礦是大陸板內(nèi)成礦。板塊碰撞即表明進(jìn)入板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境,這正是國(guó)際地學(xué)界努力探索的大陸動(dòng)力學(xué)過程,而不是板塊碰撞這一巖石圈動(dòng)力學(xué)過程的持續(xù)或滯后。板塊碰撞邊界從北向南遷移,大陸板內(nèi)金屬大規(guī)模成礦也具有從北向南遷移演化的規(guī)律。

動(dòng)力改造成礦。動(dòng)力改造成礦是指大陸動(dòng)力學(xué)過程改造巖石圈動(dòng)力學(xué)過程而發(fā)生的大規(guī)模大陸板內(nèi)金屬成礦。改造成礦的核心是:大陸板內(nèi)構(gòu)造改造板間構(gòu)造;陸殼改造洋殼;伸展構(gòu)造改造擠壓構(gòu)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(zhì)、地球物理和高溫高壓實(shí)驗(yàn)資料均反映大陸巖石圈具有弱下地殼、強(qiáng)上地幔和強(qiáng)上地殼結(jié)構(gòu),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(tài),具有流動(dòng)特征,受熱動(dòng)力控制從盆地底部流向造山帶底部。弱下地殼的熱活動(dòng)及其相關(guān)韌性流動(dòng)、部分熔融、流體活動(dòng)提供了良好的深源成礦物質(zhì),上地殼的脆性斷裂作用提供了優(yōu)越的容礦環(huán)境。

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

大陸板內(nèi)盆山耦合與成礦系統(tǒng)。礦床是特殊的巖石類型，大陸板內(nèi)盆山的地殼物質(zhì)循環(huán)過程構(gòu)成一個(gè)開放的復(fù)雜系統(tǒng),產(chǎn)生有機(jī)聯(lián)系的構(gòu)造組合、巖石組合和成礦系列組合。從分階段構(gòu)造演化、四維伸縮轉(zhuǎn)換、殼幔相互作用、地殼分層增厚、下地殼軟化流動(dòng)、上地殼伸展裂陷、盆山同步演化、多層塊相互耦合、板內(nèi)地殼物質(zhì)循環(huán)等重大科學(xué)問題入手,建立大陸板內(nèi)造山成盆模式和大陸板內(nèi)成礦理論體系,揭示板塊碰撞之后陸(板)內(nèi)構(gòu)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(yù)測(cè)。

4 結(jié)束語

中國(guó)的斑巖型銅礦，不論是成礦理論還是地質(zhì)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(jìn)一步完善了斑巖銅礦的形成環(huán)境，豐富了斑巖成礦理論。

將創(chuàng)新成礦理論與找礦、控礦與成礦預(yù)測(cè)相結(jié)合,以創(chuàng)新科學(xué)思維挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的地質(zhì)理論和成礦理論,在更高層次上帶動(dòng)應(yīng)用基礎(chǔ)理論的發(fā)展,自行解決中國(guó)資源、能源、環(huán)境等國(guó)家目標(biāo)和社會(huì)發(fā)展問題,才能真正成為地學(xué)強(qiáng)國(guó)。

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F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-124-1