淺談斑巖型銅礦的主要地質特征及礦體成因

賀耀文

（金川集團股份有限公司，甘肅 金昌 737100）

一般來說，斑巖銅礦是指具有浸染狀、細脈狀并且與花崗巖侵入體（具有斑狀結構）共生的含銅和鉬-銅組分的巖相組合。據(jù)統(tǒng)計，全球所含金屬銅資源的50%來自于斑巖型銅礦床。全球有3 大銅資源大國，分別為美國、智利、秘魯，斑巖型銅礦占銅礦總資源量的80%以上。按照地質年代劃分，斑巖銅礦主要在中生代及新生代期間形成，部分形成于古生代[1]。

通過近些年的地質勘查，在我國云南、江西、河南、西藏、黑龍江等地均發(fā)現(xiàn)不同規(guī)模的斑巖型銅礦床。斑巖型銅礦具有礦床埋藏深度淺，適合于大規(guī)模、機械化的露天開采。斑巖銅礦的礦石品位普遍較低（銅品位約為0.3～1 %），礦床整體礦化分布較均勻，其礦石工藝性能穩(wěn)定，可選性較好，伴生有用元素多，可綜合回收利用的特點，因此斑巖型銅礦床成為了工業(yè)界開發(fā)及科學界研究的主要對象[2]。

1 斑巖銅礦的主要地質特征

1.1 巖體

礦床在時間上、空間上，成因上均與中酸性淺成的小侵入體有關，如石英斑巖、花崗閃長斑巖。而斑巖體出露面積不大（不大于1km2），常以小侵入體產出。斑巖體在其項部多見礦化，巖體形態(tài)多變，巖株、巖筒狀對成礦較有利，巖體周圍和內部分布有角礫巖帶，巖石多見斑狀結構，主要成礦巖體為礦化的角礫巖。斑巖銅礦成巖時代較晚，從晚古生代到中新生代，且以中新生代為主。

1.2 圍巖蝕變

斑巖型銅礦的的圍巖蝕變特征發(fā)育，可達幾百米到幾千米不等的蝕變范圍，分帶現(xiàn)象明顯。自巖體中心向外可依次劃分為：

（1）鉀質蝕變帶（鉀化帶）；

（2）石英-絹云母化帶；

（3）泥化帶；

（4）青盤巖化帶。

以上四個帶可以是特別發(fā)育其中1-2個帶，不一定同時存在于同一礦床中。圍巖蝕變的帶狀分布特征是作為尋找斑巖銅礦的有效標志，石英-絹云母帶常為主要的礦化帶。金屬礦化主要分布在巖體內，在巖體外偶見零星分布[3]。

1.3 礦體特征

礦體形態(tài)主要受構造、接觸面、侵入體等復雜地質條件控制。礦石構造主要以細脈浸染狀為主，也見致密塊狀、角礫狀等構造。礦石一般為低品位貧礦，礦化分布均勻。礦化分帶明顯：Mo-Cu、Cu-Mo、Pb-Zn、Au。

1.4 地質構造

斑巖型銅礦的最有利成礦地質構造是島弧，特別是活動大陸邊緣火山巖漿弧環(huán)境鈣堿系列的安山巖帶。礦床多分布于不同大地構造單元過渡帶相對隆起的一側，一般為深-大斷裂帶及其上盤。

1.5 成礦作用

首先，巖漿上侵到地殼淺部，通過冷凝結晶作用形成具有斑狀結構的中酸性次火山巖體；隨后，在深部巖漿房中析出的含礦流體迅速上升至次火山巖體的上部，在因減壓沸騰作用，或形成細脈浸染狀礦化，或形成角礫巖筒。

若其圍巖的化學性質活潑，還會形成矽卡巖型礦化。巖漿和熱液流體的上升可引發(fā)地下水的對流循環(huán)，在對流過程中，圍巖中的含硫礦物質將參與成礦[4]。

2 斑巖銅礦床的成因

礦化斑巖大多在鈣堿性火山巖噴發(fā)末期形成，礦床形成深度較淺。它們與火山巖漿同源，與相應的火山巖密切共生，故認為是典型的次火山—熱液礦床。通過對斑巖銅礦中的銅、鉑金屬含量做同位素分析后發(fā)現(xiàn)，含礦斑巖體與大部分礦質成分比較接近，基本都來自中酸性巖漿巖。這些巖漿順著深大斷裂通道不斷上涌，在溫度、壓力突然降低時，巖漿迅速固結成巖，開始不同的礦化作用（鉀長石化、石英—絹云母化等）。

通過測量含礦巖體的氫、氧同位素，發(fā)現(xiàn)銅元素一部分來自降水，另一部分來自圍巖。因此有人認為，斑巖銅礦是由深部中酸性巖漿沿深大斷裂上升時與圍巖及地下水循環(huán)作用形成。巖漿通道附近的地下水溫度相對高，化學性質活潑，其中所含的部分金屬元素可為礦石的沉淀及形成起到促進作用。

近年來，以R．H．西里托為代表的部分學者運用板塊構造理論建立了斑巖銅礦的成礦模型。根據(jù)該成礦模型可知，少量金屬元素（主要為Cu、Mo）來源于地震震源帶上地幔的玄武巖質巖漿。富含Cu、Mo元素的化學活動性流體伴隨巖漿上升至侵入巖頂部，與圍巖發(fā)生化學交代反應而形成斑巖型銅礦床。

前期研究表明，目前已知的大多數(shù)斑巖銅礦都位于板塊接觸帶或地縫合線上，且與鈣堿性巖漿作用有密切關系，以及斑巖銅礦床的附近巖石中常含銅很少等事實，證實了上述斑巖銅礦成礦模型的合理性。但這一成礦理論卻不能解釋我國東部部分地區(qū)的斑巖型銅礦成因[5]。

3 結語

通過近些年的研究，斑巖型銅礦的研究已經取得了一定的成效，但有些方面的研究工作有待進一步加強，特別是在成因機制、圍巖與巖漿及含礦流體之間物質交換的模式、礦化作用程度與地質構造環(huán)境之間的關系等[6]。