中國(guó)銅礦成礦類型、成礦規(guī)律及找礦方法思考

王 成

（黑龍江多寶山銅業(yè)股份有限公司，黑龍江 黑河 164300）

銅是我國(guó)重要的戰(zhàn)略資源之一，隨著現(xiàn)代化技術(shù)突飛猛進(jìn)，對(duì)銅的需求逐年增加。因我國(guó)現(xiàn)有銅資源欠缺，導(dǎo)致銅原料的供應(yīng)成為了約束銅工業(yè)發(fā)展的重要因素，銅原料依賴于進(jìn)口的狀況與日俱增，因此如何保證我國(guó)銅原料可持續(xù)供應(yīng)是銅工業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題。隨著國(guó)內(nèi)外地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展，新理論、新技術(shù)的應(yīng)用，地質(zhì)勘探與理論研究的成果在西北地區(qū)銅礦已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。截至2014年底，我國(guó)銅礦區(qū)數(shù)2159個(gè)，保有資源儲(chǔ)量9689萬(wàn)t，基礎(chǔ)儲(chǔ)量2836萬(wàn)t，西藏、云南、江西、新疆和內(nèi)蒙古5個(gè)省（自治區(qū)）占全國(guó)總量的63%。

圖1 中國(guó)銅礦資源分布圖

1 中國(guó)銅礦成礦類型

我國(guó)銅礦的成礦類型齊全，最主要的有斑巖型銅礦、矽卡巖型銅礦、層狀型銅礦，上述3種類型的銅儲(chǔ)量占全國(guó)銅總儲(chǔ)量80%以上。

1.1 斑巖型銅礦成礦

我國(guó)有近一半的銅礦儲(chǔ)量類型為斑巖型，且此種類型的探明儲(chǔ)量還在增加。成礦時(shí)代從寒武紀(jì)至第三紀(jì)，其中中亞－蒙古成礦帶、阿爾卑斯－喜馬拉雅成礦帶、和環(huán)太平洋成礦帶是我國(guó)主要的三大銅礦成礦帶，以喜馬拉雅期和燕山期為主。斑巖型金屬礦床具有以下特征[1]：

（1）礦化在斑狀侵入巖及圍巖中呈浸染狀或細(xì)網(wǎng)脈狀產(chǎn)出。（2）礦化與爆發(fā)角礫巖體伴生，角礫組份復(fù)雜。

（3）含礦侵入巖體大都為復(fù)式侵入雜巖，金屬礦化僅與其中某一期侵入巖有關(guān)。

（4）含礦侵入巖體及圍巖在遭受到強(qiáng)烈的斷裂與破碎共同作用下較發(fā)育[2]。

（5）多數(shù)含銅礦的侵入巖為中酸性、鈣堿巖漿巖系列。

1.2 矽卡巖型銅礦

矽卡巖型銅礦作為我國(guó)第二大類型，儲(chǔ)量約占總量的27%，岡底斯矽卡巖銅礦探明量增長(zhǎng)迅速。矽卡巖型銅礦主要集中在我國(guó)的長(zhǎng)江三峽以東沿岸帶狀平原，成礦巖體以燕山期的花崗閃長(zhǎng)巖為主，圍巖主要為碳酸鹽巖。該種礦產(chǎn)品位較高、且大部分為聚集性規(guī)模較大，是長(zhǎng)江地區(qū)的主要大型礦產(chǎn)資源。矽卡巖型銅礦具有以下特征：

（1）侵入巖體多為中酸性花崗巖、石英巖等，存在少量的基性侵入巖體。

（2）侵入巖石的圍巖成分含有鈣、碳酸鹽等石灰?guī)r、大理巖、硅酸鹽巖等。

（3）巖體晶瑩透明，形狀多樣，多數(shù)出現(xiàn)為層狀大規(guī)模沿著地脈走向。

（4）矽卡巖巖體規(guī)模較大，易揮發(fā)，容易出現(xiàn)叫較平緩的緩沖帶，地?zé)崴夯纬纱笠?guī)模銅礦。

（5）矽卡巖往往會(huì)在地質(zhì)構(gòu)造的裂縫中出現(xiàn)對(duì)稱的礦物分帶，而在侵入巖體的接觸帶則會(huì)出現(xiàn)不對(duì)稱分布的礦物帶。

1.3 層狀型銅礦

層狀型銅礦和含銅砂頁(yè)巖型銅礦分布于變質(zhì)巖中，儲(chǔ)量約占總量的11%，變質(zhì)巖層狀銅礦床產(chǎn)于中元古代大理巖、白云巖中，層狀產(chǎn)出。礦體通常呈似層狀、脈狀、透鏡狀等。礦石礦物以黃銅礦為主，主要集中在狼山、康滇等地區(qū)。砂頁(yè)巖型銅礦主要集中在中生代至第三紀(jì)，在云南地區(qū)的氣候濕潤(rùn)地區(qū)形成。該類銅礦除了富含銅金屬外，伴生有鉛、鋅、銀等多金屬元素[3]。

2 中國(guó)銅礦成礦規(guī)律

2.1 成礦時(shí)代

我國(guó)銅礦的成礦系列自太古宙（Ar）～新生代（Kr）均有產(chǎn)出，但斑巖型銅礦及矽卡巖型銅礦成礦時(shí)代主要為新生代和中生代。東部地區(qū)成礦時(shí)代以燕山期為主，如德興斑巖銅礦成礦時(shí)代為199Ma～112Ma；北部地區(qū)成礦時(shí)代主要為海西期和燕山期，如黑龍江多寶山斑巖銅礦成礦時(shí)代為292Ma～245Ma；西南部地區(qū)成礦時(shí)代以喜馬拉雅期為主，如玉龍斑巖銅礦成礦時(shí)代為55Ma～35Ma；矽卡巖型銅礦的成礦時(shí)代主要為燕山期和喜馬拉雅期，其次是印支期、海西期。

喜馬拉雅玉龍斑巖銅礦帶是青藏高原東部大型走滑斷裂作用的產(chǎn)物，其斑巖巖漿活動(dòng)的峰期時(shí)間分為52Ma、41Ma和33Ma三個(gè)階段[4]。

侯增謙等采用輝鉬礦Re-Os測(cè)年法，芮宗瑤等通過(guò)離子探針、K-Ar法和Re-Os法，對(duì)岡底斯斑巖銅礦帶中的典型礦床石英二長(zhǎng)花崗斑巖和閃長(zhǎng)玢巖等進(jìn)行了精確測(cè)年。

2.2 成礦條件

斑巖型銅礦和矽卡巖型銅礦的成巖條件極為相似，均以中酸性、鈣堿性、淺成或超淺成的巖漿巖為主，主要有花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英二長(zhǎng)斑巖等。巖體化學(xué)成分中K、Na含量明顯偏高，斑巖型銅礦SiO2含量以62%～68%為主。

侵入深大斷裂的含礦斑巖礦床呈帶狀分布，分布于大斷裂兩側(cè)的次級(jí)斷裂構(gòu)造系統(tǒng)中。含礦侵入體及其附近常具含礦的爆發(fā)角礫巖體，我國(guó)贛西北、豫西等地的斑巖型礦床中也發(fā)現(xiàn)角礫巖體。

圍巖為碳酸鹽巖時(shí)，接觸帶處可形成矽卡巖型礦床；圍巖為硅鋁質(zhì)巖時(shí)，當(dāng)圍巖裂隙特別發(fā)育時(shí)，含礦熱液會(huì)在巖體中聚集，同時(shí)沿裂隙進(jìn)入圍巖形成礦化。

3 關(guān)于找礦方法的思考

地理信息系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱GIS），是多門學(xué)科有效結(jié)合的產(chǎn)物。主要作用是對(duì)空間信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、查詢、分析、顯示和進(jìn)行制圖等處理。利用現(xiàn)在高新產(chǎn)品計(jì)算機(jī)為依托，GIS廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探階段，為找礦的發(fā)展提供了良好的平臺(tái)。同時(shí)綜合信息成礦預(yù)測(cè)法是原長(zhǎng)春科技大學(xué)綜合信息成礦預(yù)測(cè)研究所在王世稱教授領(lǐng)導(dǎo)下提出的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)方法。通過(guò)地質(zhì)、物探、化探、重砂、遙感等綜合信息的分析，可反映控礦因素。利用遙感數(shù)據(jù)資料，圈出重點(diǎn)靶區(qū)，采集分析土壤和巖石的化學(xué)樣品、原巖光譜，分析主要成礦元素，圈出異常區(qū)，結(jié)合物化探手段，布置鉆探工程，對(duì)淺部斑巖型銅礦體及深部礦化體的分布提供了可靠的綜合信息。以新疆土屋延?xùn)|斑巖銅礦為例，在分析了區(qū)域成礦的地質(zhì)特征、遙感影像特征、區(qū)域歷史特征后，結(jié)合當(dāng)?shù)爻傻V規(guī)律采取GIS建模的方法，定點(diǎn)劃分銅礦，發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)涵蓋延?xùn)|、赤湖、土屋三地不同的銅礦埋藏。在開(kāi)采過(guò)程中，尋找特有的標(biāo)志物后并固定礦床靶區(qū)。通過(guò)GIS來(lái)分析勘探過(guò)程中所獲取的成礦條件，從而建立起地質(zhì)學(xué)信息的礦藏資源模型，來(lái)幫助對(duì)地域的礦藏評(píng)價(jià)。以上所述方法在實(shí)際應(yīng)用中效果顯著，所以為國(guó)內(nèi)多數(shù)地勘單位廣泛利用。今后在多專業(yè)的互相滲透下，各領(lǐng)域的通力協(xié)作下，綜合性的、創(chuàng)新性的方法將會(huì)被大力推廣。