探析斑巖銅礦成因及沉淀機制

（成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院 四川成都610059)

（成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院 四川成都610059)

斑巖型礦床是金屬銅、金、鉬的重要儲庫，為世界上提供了3/4的銅，1/2的鉬，1/5的金。由于該類礦床金屬儲量巨大，易于大規(guī)模開采，因此具有較大的經(jīng)濟社會價值。對于斑巖銅礦系統(tǒng)而言，其是最主要的類型是銅鉬和銅金礦床，由此可見斑巖型礦床的重要性。本文通過搜集國內(nèi)外關(guān)于斑巖型銅礦床的資料，總結(jié)了斑巖型銅礦主要的三種成因，同時總結(jié)分析了其金屬的沉淀機制，為礦產(chǎn)地質(zhì)行業(yè)的野外勘查和研究提供借鑒作用。

斑巖銅礦成因沉淀機制

斑巖型礦床是世界上最重要的礦床類型之一，約占世界銅總儲量的50%以上，因此該類礦床一直是礦床學(xué)家研究的熱點和礦業(yè)公司的首要勘查目標。在很早就有相關(guān)人員對斑巖型礦床進行了研究，從歷史方面分析，可以將研究成果分為三個階段，第一階段主要研究了礦床的特點，礦床的成因等；第二階段，對其成礦的環(huán)境進行了研究；第三階段，對成礦地球動力學(xué)背景做了充分的研究。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這些方面的研究在近些年都有了新的進展，讓人們對斑巖成礦系統(tǒng)有了更加深入的了解。本文通過搜集國內(nèi)外關(guān)于斑巖型銅礦床的資料，總結(jié)了斑巖型銅礦幾種常見的成因。

1 斑巖銅礦成因分析

1.1 巖漿熱液成因

當(dāng)前國內(nèi)外的很多研究人員都認為斑巖銅礦形成的主要原因是巖漿熱液導(dǎo)致的。斑巖銅礦的礦質(zhì)和成礦熱液均產(chǎn)生于上地?；蛘呦碌貧ぁＥc成礦密切相關(guān)的巖體為中酸性巖體，當(dāng)這種從上地幔或下地殼涌上的中酸性巖漿在向上侵位的過程中，在侵位的位置發(fā)生結(jié)晶分異,在此過程中，其周圍的物理化學(xué)條件發(fā)生變化，由于溫度壓力等的改變，礦質(zhì)和成礦熱液就會從巖漿中析出，在有力的部位富集成礦。在研究過程中有以下證據(jù)，第一，礦化體與中酸性巖體相共生，二者幾乎是同時產(chǎn)生的，其中礦化體多呈細脈浸染狀，礦化通常都分布在巖體和圍巖中，而且呈現(xiàn)均勻的分布態(tài)勢。第二，在巖體和礦化體的周圍，出現(xiàn)熱液蝕變，蝕變出現(xiàn)明顯分帶。第三，圍巖和礦化巖體產(chǎn)狀常不一致[1]。

1.2 板塊構(gòu)造成因

還有一些學(xué)者認為斑巖銅礦床的形成與板塊構(gòu)造有關(guān)系。從當(dāng)前的研究成果分析，掌握的有利證據(jù)有兩個，即時間與空間上的證據(jù)。從形成的時間分析，斑巖型銅礦床一般都形成在中生代和新生代；從空間上分析,斑巖型銅礦多數(shù)分布在大型板塊或者次級的小型板塊的邊緣帶或者俯沖消亡帶上，迎沖板塊的一側(cè)。由此推斷，洋殼俯沖導(dǎo)致富銅和富含堿金屬的洋殼沉積物進入到俯沖帶深部（地幔中），之后發(fā)生局部熔融，同時析出金屬，并同鈣堿性巖漿一起上升，在地表淺出富集成礦。

1.3 變質(zhì)巖漿成因

通過對很多斑巖銅礦床進行元素分析對比后，研究發(fā)現(xiàn)多數(shù)斑巖銅礦所含物質(zhì)基本相同。有些斑巖銅礦具層控特點，礦體和含礦斑巖體呈層狀產(chǎn)出，有少部分地層和含礦斑巖體有相交情況，但是里面所賦存的元素和地層中的殘留體都是一致的，證明二者有直接的關(guān)系。在實踐調(diào)查分析中也證實，在八寶山，德興等溶洞中和上述情況一致。除此之外，礦石中含有的微量元素和圍巖中含有的微量元素都相同，而且同位素組合也一致，這間接表明斑巖銅礦的物質(zhì)來源，可能有一部分為來自于前期形成的銅礦，或者是含有Cu的砂頁巖。19世紀60年代美國的享特（Huut）提出的“花崗巖的變質(zhì)成因說”，他認為金屬富集成礦是含金屬的沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)榛◢弾r的伴生現(xiàn)象，巖體中的銅礦則是沉積變質(zhì)銅礦在花崗巖化過程中活化和富集的產(chǎn)物[1]。

2 斑巖銅礦金屬沉淀的機制

通過多年的分析發(fā)現(xiàn)，如果在巖層中含有鈣堿性巖漿[2]，那么其成礦的潛力非常大。成礦與大洋板片出現(xiàn)的脫水情況有關(guān)，在脫水情況下，大洋板塊將大量的H2O、鹵素、S以及金屬元素輸送到地幔楔，水的進入使得地幔楔部分熔融后的巖漿具有高的氧逸度，高氧逸度條件導(dǎo)致Cu、Au元素向硅酸鹽巖漿中富集[3]。在這樣的環(huán)境下，S以硫酸鹽的形式溶于巖漿中，巖漿中的Au和Cu成為不相容的元素，這樣就容易形成親銅的礦石，例如Cu礦和Au礦[4]。如果形成金屬礦，礦石一般都在深部富集，根本原因是由于巖漿出現(xiàn)高氧逸度導(dǎo)致的。除此之外還應(yīng)注意，對于大型的礦床，尤其是一些超大型的礦床，在下部都會存在巖漿房，在地質(zhì)條件下，巖漿房的流體出溶時，在這些大型的礦床上就會出現(xiàn)明顯的蝕變分帶。

3 結(jié)論

以上總結(jié)分析了斑巖銅礦的成因，同時也探析了其金屬發(fā)生沉淀的機制。從目前的研究成果表明，其成因還沒有得到確切的認定，當(dāng)前主要有三種理論，巖漿熱液形成斑巖銅礦，板塊構(gòu)造形成斑巖銅礦和變質(zhì)巖漿形成斑巖銅礦。對于其金屬沉淀原理機制，主要是S元素化學(xué)性質(zhì)較為活潑，容易以硫酸鹽的形式溶于巖漿中，因此其他元素就被剩余，在此過程中，根本原因就是巖漿出現(xiàn)高氧逸度導(dǎo)致的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類認知水平的提高，相信在以后的不懈努力中，在這方面還會有更新的研究成果。

[1]虞鵬鵬,梁錦,陳宣諭,李紅中,盧文姬.斑巖型銅礦床的研究進展及意義 [J].中山大學(xué)研究生學(xué)刊 (自然科學(xué).醫(yī)學(xué)版),2011,04:30-42.

[2]鄧江龍.斑巖銅礦成因及沉淀機制研究進展 [J].西部探礦工程,2015(11):149-152.

[3]張云國,周朝憲.斑巖銅礦床研究進展 [J].地球科學(xué)進展,2011,26(11):1173-1190.

[4]梁錦,周永章,李紅中.揚子-華夏構(gòu)造結(jié)合帶的演化階段及對斑巖銅礦形成的控制機制 [J].地學(xué)前緣,2015,22(2).

探析斑巖銅礦成因及沉淀機制

■孫渺 趙凱培

F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-335-1

孫渺（1994～），男，本科，研究方向為礦產(chǎn)勘查與找礦。