淺談斑巖型銅礦的主要地質(zhì)特征及礦體成因

趙 東

（江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局八一三隊(duì)，江蘇 南京 210000）

斑巖礦床為世界提供了將近75%銅、50%鉬、20%金與大部分的錸，因而，對(duì)于斑巖礦床地質(zhì)特征以及礦體成因研究長(zhǎng)期以來(lái)受到相關(guān)學(xué)者的重點(diǎn)關(guān)注，并作為礦床學(xué)重要的研究對(duì)象。

1 斑巖型銅礦概況

斑巖型銅礦主要與具斑狀結(jié)構(gòu)中酸性侵入巖伴生，蝕變與礦化受流體、構(gòu)造控制同時(shí)分帶明顯，礦石以細(xì)脈浸染狀為主，而其作為極為關(guān)鍵的銅礦床受到了業(yè)內(nèi)更為廣泛的關(guān)注。而此類礦床具有埋藏淺、品位低、規(guī)模大等特點(diǎn)，其中銅品位大多數(shù)在0.4%左右，少數(shù)礦床高達(dá)0.8%，單一礦床銅金屬儲(chǔ)量可達(dá)百萬(wàn)噸級(jí)，同時(shí)伴生有鉬、金、銀等金屬，能夠完成綜合運(yùn)用。其主要形成于(60%)、中生代(35%)，而在古生代，前寒武紀(jì)斑巖型銅礦床相對(duì)較少。大部分位于環(huán)太平洋成礦帶(90%)，少量分布在特提斯—喜馬拉雅成礦帶(5%)、古亞洲成礦帶(4%)。而我國(guó)部分斑巖型銅礦床形成大陸環(huán)境（中、新生代）。

2 斑巖型銅礦床成因假說(shuō)

2.1 變質(zhì)巖漿成礦說(shuō)

變質(zhì)巖漿成礦說(shuō)來(lái)源于花崗巖變質(zhì)成因說(shuō)，施耐德認(rèn)為內(nèi)生礦為再生礦床，而陳文明提出斑巖型銅礦床“層控”特征。此成礦說(shuō)認(rèn)為礦床受巖相古地理控制。

2.2 活動(dòng)轉(zhuǎn)移說(shuō)

活動(dòng)轉(zhuǎn)移說(shuō)認(rèn)為高侵位中酸性斑巖體含水量較低，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)流體析出，圍堰作為礦熱液與礦質(zhì)重要來(lái)源，地下水在受到巖漿活動(dòng)發(fā)生活化并形成含礦熱液，并在循環(huán)當(dāng)中形成礦體。

2.3 板塊構(gòu)造成礦說(shuō)

板塊構(gòu)造成礦說(shuō)則認(rèn)為大洋殼沿消亡帶俯沖到地幔當(dāng)中會(huì)發(fā)生局部熔融的情況，并伴有金屬析出，從而在含有氯化物液相當(dāng)中形成礦體。

2.4 巖漿熱液說(shuō)

巖漿熱液說(shuō)作為現(xiàn)階段學(xué)者較為重視的成礦說(shuō)，其認(rèn)為上地幔作為銅礦床熱液、礦質(zhì)、中酸性巖體形成的區(qū)域，中酸性巖漿上侵時(shí)構(gòu)成泥化帶、鉀化帶、石英～絹云母化帶、青磐巖化帶，在受到擠壓、溫度等環(huán)節(jié)的影響從而發(fā)展金屬析出，進(jìn)而形成礦體。

3 案例分析

3.1 概況

本文以中條山銅礦為例，對(duì)地質(zhì)特點(diǎn)與礦體成因進(jìn)行分析。其位于山西省垣曲縣境內(nèi)，主要為銅礦峪銅礦，總面積5.0863m2。始建于1958年，1974年產(chǎn)能為60萬(wàn)噸/年～80萬(wàn)噸/年，在通過(guò)自然崩所采礦以及工藝優(yōu)化，先年產(chǎn)值為600萬(wàn)噸/年。

3.2 礦區(qū)地質(zhì)特征

本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，經(jīng)過(guò)多次變質(zhì)以及火山活動(dòng)，巖層具有極強(qiáng)片理化和節(jié)理、裂隙、褶曲。本礦區(qū)銅礦峪復(fù)式同斜向斜的南翼，南面產(chǎn)狀較陡，向北趨于平緩。巖層走向?yàn)榉础癝”形構(gòu)造。

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖較為復(fù)雜，大多數(shù)已經(jīng)出現(xiàn)不同程度變質(zhì)，具體體現(xiàn)在絳縣期變質(zhì)花崗閃長(zhǎng)（斑）巖和變基性侵入巖、燕山期石英閃長(zhǎng)巖。而當(dāng)中變質(zhì)花崗閃長(zhǎng)（斑）巖、變質(zhì)基性侵入體對(duì)于成礦具有重要的影響，分別為區(qū)內(nèi)主要容礦巖石和次要的容礦巖石。

3.3 礦體成因

成礦早期，成礦流體為巖漿熱液，成礦熱液具有高溫、高氧逸度、富CO2等特征，能夠?qū)罨ㄑ趸?、萃取圍巖中的Mo、Cu等成礦元素具有極為有利的影響，進(jìn)而能夠在早期成礦流體當(dāng)中富集大規(guī)模的高價(jià)態(tài)成礦元素。隨著溫度減小，此類流體有助于鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、黑云母、磁鐵礦、赤鐵礦等礦物形成，主要體現(xiàn)在“堿交代”或石英-鉀長(zhǎng)石階段，即為普遍的“鉀化帶”，齊總包裹體當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn)鐵礦等子礦物以及含有CO2的三相包裹體。此階段因氧逸度、CO2具有較高的含量，繼而造成成礦流體當(dāng)中的S2-活度降低，制約到硫化物的沉積，從而導(dǎo)致此區(qū)域并未存有大規(guī)模的硫化物。

在受到成礦流體沸騰影響從而導(dǎo)致圍堰出現(xiàn)裂縫更甚者會(huì)導(dǎo)致其破裂，繼而為流體循環(huán)打通了通道。斑巖當(dāng)中巖漿巖漿-熱液系統(tǒng)在受到溫度較高的富集氣相流體進(jìn)而持續(xù)升高、噴氣，并封存于圍堰當(dāng)中溫度較低、密度較高的流體-大氣降水熱液亦日益流入到巖漿-熱液系統(tǒng)，同時(shí)受到斑巖巖漿加熱溫度不斷審稿，進(jìn)而構(gòu)成流體的對(duì)流循環(huán)，并在斑巖體亦或周圍出現(xiàn)冷熱流體混合，造成大規(guī)模金屬硫化物沉積并通過(guò)細(xì)脈浸染狀充填于裂縫當(dāng)中。通過(guò)相關(guān)學(xué)者分析能夠可知，銅在流體當(dāng)中以CuCl2等氯絡(luò)合物形式存在并遷移，同時(shí)Cu溶解度與Cl濃度成正比例關(guān)系，如果溫度、壓力、孫杜、鹽度成減弱趨勢(shì)，則能夠更好的幫助黃銅礦等劉虎文的沉積與析出。此環(huán)節(jié)作銅礦峪銅礦床重要成礦環(huán)節(jié)，形成大量的黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦等硫化物。同時(shí)伴有英巖化、綠泥石化等蝕變。

成礦晚階段，隨著地下水持續(xù)增加，同時(shí)進(jìn)入到成礦流體對(duì)流循環(huán)當(dāng)中，因斑巖巖漿熱量日益消耗，導(dǎo)致成礦流體氧逸度、酸度持續(xù)升高，同時(shí)溫度、鹽度、CO2含量持續(xù)減少，初期巖漿流體當(dāng)中的大氣降水成分持續(xù)增加，最終被大氣降水熱液所代替。在晚階段，僅存有少量的硫化物，圍巖蝕變以絹云母化、硅化、碳酸鹽化、高嶺土化等，以酸性淋濾為特征。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于我國(guó)斑巖銅礦成礦帶以及礦床分布分析可知，其主要與深斷裂具有一定的關(guān)系，其礦帶展布方向與延伸直接受到深大斷裂所影響。除此之外，與構(gòu)造復(fù)合、地區(qū)火山互動(dòng)、區(qū)域侵入活動(dòng)均具有直接的影響。其作為世界上最為關(guān)鍵的礦床類型之一，銅存儲(chǔ)量站總儲(chǔ)量一版以上，所以未來(lái)需更加重視斑巖銅礦研究與分析。