斑岩型矿床成矿模式研究分析

发表时间：2020-06-03T03:23:13.0Z 来源：《建设者》2020年6期 作者： 解卫东

[导读] 可综合回收利用的特点，因此斑岩型铜矿床成为了工业界开发及科学界研究的主要对象 [2]。黑龙江省齐齐哈尔地质勘查总院 161006

摘要：世界主要铜矿床类型有斑岩铜矿、沉积型铜矿、火山岩型铜矿以及矽卡岩型铜矿床，其中斑岩型铜矿因其分布广、产量高成为矿床学家研究的首要目标，全球大多数矿业巨头也都致力于斑岩铜矿床的开发。本文通过搜集国内外相关资料，对斑岩铜矿的成因及矿床地质特征进 行了阐述。

关键词：斑岩铜矿；地质特征；成因

一般来说，斑岩铜矿是指具有浸染状、细脉状并且与花岗岩侵入体（具有斑状结构）共生的含铜和钼 - 铜组分的岩相组合。据统计，全球所含金属铜资源的 50% 来自于斑岩型铜矿床。全球有 3 大铜资源

大国，分别为美国、智利、秘鲁，斑岩型铜矿占铜矿总资源量的 80% 以上。按照地质年代划分，斑岩铜矿主要在中生代及新生代期间形成， 部分形成于古生代[1]。通过近些年的地质勘查，在我国云南、江西、河南、 、黑龙江等地均发现不同规模的斑岩型铜矿床。斑岩型铜矿具有矿床埋藏深度浅，适合于大规模、机械化的露天开采。斑岩铜矿的矿石品位普遍较低，矿床整体矿化分布较均匀，其矿石工艺性能稳定， 可选性较好，伴生有用元素多，可综合回收利用的特点，因此斑岩型铜矿床成为了工业界开发及科学界研究的主要对象 [2]。 1时空分布及地质背景 1.1时空分布

中新生代形成如今大对数的斑岩型矿床（87.5%），而只占 12.5% 的斑岩型矿床形成于古生代。斑岩型矿床三个主要的成矿峰期：晚泥盆世- 中二叠世（D3-P2）、晚白垩世中新世（K2-N1）、晚三叠世- 晚侏罗世（T3-J3）。且前寒武纪也发现斑岩型矿床的成矿作用。 1.2地质背景

按照时间分析，世界上已发现的大量斑岩型矿床多形成于中新生代，这与埃达克岩形成时代是相似的，也隐含着斑岩型矿床和埃达克岩的成矿原因之间的联系。在古老的克拉通内部，也发现有着斑岩矿床， 如加拿大和西澳大利亚。我们可以看到，斑岩型矿床分布与埃达克岩有相似的特点：对空间分析，均产于板块褶皱带及边缘带；按时间分析， 虽然前寒武纪形成的斑岩型矿床在西澳大利亚等地区被发现，中新生代依然是斑岩型矿床形成的最主要的地质时期。大地构造位置：许多地质学家认为，“B”型俯冲带可以细分为陆缘弧（形成弧体、沟系） 和岛弧带（形成盆体、弧、沟系）。典型的岛弧带如日本、菲律宾、北美等；典型的陆缘弧如巴布亚新几内亚和安第斯等。多数情况这种构造环境形成与 O 型埃达克岩（张旗等，2001；张旗，2008）相关的斑岩矿床。 2斑岩铜矿的主要地质特征

（1）岩体矿床在时间上、空间上，成因上均与中酸性浅成的小侵入体有关，如石英斑岩、花岗闪长斑岩。而斑岩体出露面积不大（不大于 1km2），常以小侵入体产出。斑岩体在其项部多见矿化，岩体形态多变，岩株、岩筒状对成矿较有利，岩体周围和内部分布有角砾岩带， 岩石多见斑状结构，主要成矿岩体为矿化的角砾岩。斑岩铜矿成岩时代较晚，从晚古生代到中新生代，且以中新生代为主。 （2）围岩蚀变特征发育，可达几百米到几千米不等的蚀变范围， 分带现象明显。自岩体中心向外可依次划分为：（1）钾质蚀变带（钾 化带）；（2）石英- 绢云母化带；（3）泥化带；（4）青盘岩化带。以上四个带可以是特别发育其中 1-2 个带，不一定同时存在于同一矿床中。围岩蚀变的带状分布特征是作为寻找斑岩铜矿的有效标志，石 英 - 绢云母带常为主要的矿化带。金属矿化主要分布在岩体内，在岩体外偶见零星分布 [3]。

（3）矿体特征矿体形态主要受构造、接触面、侵入体等复杂地 质条件控制。矿石构造主要以细脉浸染状为主，也见致密块状、角砾状等构造。矿石一般为低品位贫矿，矿化分布均匀。矿化分带明显： Mo-Cu、Cu-Mo、Pb-Zn、Au。

（4）地质构造斑岩型铜矿的最有利成矿地质构造是岛弧，特别 是活动边缘火山岩浆弧环境钙碱系列的安山岩带。矿床多分布于不同大地构造单元过渡带相对隆起的一侧，一般为深 - 大断裂带及其上盘。 （5）成矿作用首先，岩浆上侵到地壳浅部，通过冷凝结晶作用

形成具有斑状结构的中酸性次火山岩体；随后，在深部岩浆房中析出 的含矿流体迅速上升至次火山岩体的上部，在因减压沸腾作用，或形 成细脉浸染状矿化，或形成角砾岩筒。若其围岩的化学性质活泼，还 会形成矽卡岩型矿化。岩浆和热液流体的上升可引发地下水的对流循 环，在对流过程中，围岩中的含硫矿物质将参与成矿 [4]。 3斑岩铜矿床的成因

矿化斑岩大多在钙碱性火山岩喷发末期形成，矿床形成深度较浅。 它们与火山岩浆同源，与相应的火山岩密切共生，故认为是典型的次 火山—热液矿床。通过对斑岩铜矿中的铜、铂金属含量做同位素分析 后发现，含矿斑岩体与大部分矿质成分比较接近，基本都来自中酸性 岩浆岩。这些岩浆顺着深大断裂通道不断上涌，在温度、压力突然降 低时，岩浆迅速固结成岩，开始不同的矿化作用（钾长石化、石英— 绢云母化等）。通过测量含矿岩体的氢、氧同位素，发现铜元素一部 分来自降水，另一部分来自围岩。因此有人认为，斑岩铜矿是由深部 中酸性岩浆沿深大断裂上升时与围岩及地下水循环作用形成。岩浆通 道附近的地下水温度相对高，化学性质活泼，其中所含的部分金属元 素可为矿石的沉淀及形成起到促进作用。

研究表明，目前已知的大多数斑岩铜矿都位于板块接触带或地缝 合线上，且与钙碱性岩浆作用有密切关系，以及斑岩铜矿床的附近岩石中常含铜很少等事实，证实了上述斑岩铜矿成矿模型的合理性。 3.1挤压环境局部张性地段

挤压环境局部张性地段导致其断裂系统发育，并通过壳幔作用形 成了含有大量金属成矿元素岩浆，因在整体挤压的环境下，很难喷出地表，便在一定深度下形成了浅部的岩浆房。而挤压条件下难以发育 成陡立的张性断裂，变实施有效地在岩浆房顶部形成岩株（枝） 的数量，并有利于成矿元素和岩浆热液向单个岩株聚集，从而形成全 岩矿化。 3.2金属元素矿化蚀变及沉淀

金属元素沉淀伴随着水岩反应与温压降低。岩浆挥发的相密度小

（0.5-0.95），难以上升集中在斑岩体顶部，因挥发分释压导致体积膨胀， 所以会产生大量机械能，继而产生许多网状裂隙围绕在岩体顶部和围岩，并导致水致破裂，即隐爆作用，从而形成爆破角砾岩和爆破角砾岩筒，并在附近围岩中及岩体顶部发生交代作用。侵染状 Cu-Mo（Au） 矿化于岩体内部形成；角砾状矿化由爆破角砾岩筒和沿爆破角砾岩生成，脉状矿体由围岩中网状裂隙及其顶部。如钙质凝灰岩、碳酸岩等的钙质围岩能够产生矽卡岩型矿化（体），与其相关的浅成低温热液型 Au-Ag 矿要远离岩体才能产生。以上都是埃达克岩生成的特别斑岩成矿系统。特别说明，如此完整发育的系统并不是每个地区都能形成[3]。 4结语

通过近些年的研究，斑岩型铜矿的研究已经取得了一定的成效， 但有些方面的研究工作有待进一步加强，特别是在成因机制、围岩与岩浆及含矿流体之间物质交换的模式、矿化作用程度与地质构造环境 之间的关系。 参考文献

[1]冯伟．对中国斑岩铜矿成矿地质条件的再认识 . 大科技 .2014- 05-01． [2]高合明．斑岩铜矿床研究综述[J]. 地球科学进展，1995,10(1)． [3]袁见齐，朱上庆，翟裕生. 矿床学[M]．地质出版社:1985．

[4]夏斌，涂光炽，陈根文．超大型斑岩铜矿床形成的全球地质背 景[J]．矿物岩石地球化学通报，2000，19(4)． [5]张洪涛，陈仁义．重新认识中国斑岩铜矿的成矿地质条件[J]． 矿床地质，2004，23（2）． [6]施俊法. 找矿模型与矿产勘查[M]. 地质出版社,2010.