斑岩型铜矿与矽卡岩型铜矿共生因素分析

斑岩型铜矿与矽卡岩型铜矿共生因素分析铜矿是我国有色金属矿产资源的紧缺矿种之一，斑岩型铜矿和矽卡岩型铜矿又是我国铜金属的重要来源。斑岩型铜矿占总储量的45%，矽卡岩型铜矿占总储量的21%。目前在我国发现的斑岩型铜矿虽然规模较大，但品位较低，而矽卡岩型铜矿品位较高，但多数为中小型矿床。在特定的条件下，斑岩型铜矿与矽卡岩型铜矿存在着一定的共生关系，形成特定的成矿系列，这样的矿床可以为斑岩型铜矿床提高品位，为矽卡岩型铜矿床扩大规模。研究斑岩型铜矿与矽卡岩型铜矿的共生因素，也可以为原有矿区发现新矿体提供一些依据。下面就斑岩型铜矿与矽卡岩型铜矿的共生因素及找矿意义进行一下分析。1.共生的条件1.1成矿时代两种矿体的形成时代都主要集中在中、新生代。斑岩型铜矿东部成岩成矿时代以燕山期为主，如位于环太平洋西带外带的赣东大断裂西北侧的德兴超大型斑岩铜矿成岩成矿时代为199～112Ma；北部地区成岩成矿时代主要为海西期和燕山期，如位于大兴安岭隆起带与松辽沉降带衔接部位的黑龙江多宝山斑岩铜矿的成岩成矿时代为292～245Ma；西南部地区成岩成矿时代以喜马拉雅期为主，如西藏东部地区玉龙超大型斑岩铜矿的成岩成矿时代为55～35Ma。矽卡岩型铜矿的成岩成矿时代主要为燕山期和喜马拉雅期，其次是印支期、海西期。矿化集中于170～110Ma,其次为110～70Ma。1.2岩浆岩条件形成斑岩型铜矿与矽卡岩型铜矿的岩浆岩条件非常近似，都是以中酸性岩浆岩为主，与成矿有关的是钙碱性系列岩浆岩，主要有花岗岩或花岗斑岩、花岗闪长岩或花岗闪长斑岩、石英二长岩或石英二长斑岩等。岩体化学成分中K、Na含量明显偏高，如果K2ONa2O则多形成斑岩型矿体。就岩体的产状与规模而言，一般侵位到中深到浅成条件下的中小型侵入体与成矿关系较为密切，岩体出露规模大多数10km2。1.3围岩条件斑岩型铜矿的围岩性质主要分为两种：一是围岩为硅铝质岩石，矿化在岩体顶部集中，围岩裂隙发育，含矿热液进入围岩形成矿化，如德兴斑岩型铜矿床；二是围岩为碳酸盐岩石，如多宝山斑岩铜矿床。对矽卡岩型铜矿床的形成最有利的围岩是碳酸盐类岩石。石灰岩、白云质灰岩、白云岩等碳酸盐类岩石以其化学性质活泼、脆性较大、特别是硅化后易破碎，渗透性强和富含CaO或MgO而易被交代，易形成矽卡岩型铜矿，凝灰岩、安山岩等火山岩在一定条件下也可以形成矽卡岩型铜矿床。可见，如果围岩是碳酸盐类岩石，包括石灰岩、白云质灰岩、白云岩，以及凝灰岩、安山岩等富含CaO或MgO的岩石类型，斑岩型铜矿与矽卡岩型铜矿就有可能形成共生系列矿床。1.4构造条件从成矿构造条件来看，含矿斑岩的侵入大多和深大断裂有关，矿床常呈带状分布，分布于深断裂构造系统当中，矿体受更次一级的构造控制，即岩体和围岩中的微裂隙、层间裂隙、片理、原生裂隙等控制。而大量断裂的存在，裂隙的发育也正是形成矽卡岩型铜矿所必不可少的条件，只有这样的构造存在，才有助于含矿热液的运移，才容易形成稳定的矿床。1.5温度、压力（深度）条件斑岩型铜矿属高、中温热液矿床，硫化物主要在420～250℃范围内形成。矽卡岩型铜矿的金属硫化物形成温度在450～200℃之间，属于矽卡岩型矿床成矿的二期五阶段的第四阶段—早期硫化物阶段。在这一阶段中高、中温热液交代作用频繁，是形成铜矿的主要阶段。斑岩型铜矿和矽卡岩型铜矿同为中深、浅成成矿，斑岩型铜矿的成矿深度主要在2～5km,矽卡岩型铜矿的成矿深度主要在1～4.5km。可见形成斑岩型铜矿和矽卡岩型铜矿的温度、压力条件几乎是相同的。2.找矿意义运用成矿系列理论，对成矿区内可能存在的矿床类型做出较为全面的评价，还可以根据已知的一种或少数矿床类型，预测可能存在的其他相关的矿床类型。2.1矽卡岩型铜矿成矿带可能有大型斑岩型铜矿隐伏矿床的存在玉龙铜（钼）矿是我国著名的超大型斑岩型铜矿之一，位于西藏东部江达县青泥洞区以西，川藏公路以北8km处，海拔4560-5120m，矿区总面积2.1km2。累计探明储量：铜662万t（其中可供利用的650万t），钼15万t，铁659万t（矿石量），硫铁矿178万t，钨5.98万t，以及锌、铋、金、银、钴等均已获得客观的储量。矿床平均品位，铜0.94%，钼0.028％。这样一个超大型铜矿，在1967经西藏第一地质大队勘查，认为是矽卡岩型铜铁矿床，矿区内分布的喜马拉雅期侵入岩体，主要是中酸性花岗闪长岩，外带正常岩类为灰岩或砂岩。直至1971年，西藏第一地质大队运用多种勘探方法发现了矿区东部接触带似层状铜矿体，并发现了蚀变二长花岗岩中的铜矿化，铜品位1.7％，在矿区南部黑云母二长花岗斑岩中也发现了铜钼矿化，至此提出了玉龙铜矿为斑岩型铜矿的看法。玉龙斑岩型铜矿研究资料表明:矿床是由矽卡岩铜矿化(层状富铜矿)和斑岩型铜矿(低品位铜矿化)及其它成矿作用共同组成成矿系列，为其它斑岩和矽卡岩型共生成矿带的找矿工作提供了指导意义。插图2.2在斑岩型铜矿区寻找矽卡岩型铜矿床可提高品位及确定首采地段黑龙江省嫩江县的多宝山铜矿是我国的大型斑岩型铜矿之一，已探明铜储量超过200万t，而其平均品位只有0.47％，所以多年来一直达不到工业品位的要求。而在多宝山成矿带上却有多处矽卡岩型小型矿体存在，品位达到了工业品位的要求，已进行了开采工作，如三矿沟铜矿。该矿床位于多宝山北西向构造带的西北端，距多宝山约20km。矿床周围出露的地层为下泥盆统碎屑沉积岩，主要岩性为凝灰质砂岩、粉砂岩、砂砾岩夹大理岩透镜体。上述地层被华力西晚期的斜长石侵入，在与大理岩接触部位或在大理岩与粉砂岩的层间形成矽卡岩体。矽卡岩经过多期成矿作用形成了矽卡岩型铜铁矿体。3.我国斑岩型铜矿和矽卡岩型铜矿成矿系列的找矿前景目前在我国已经发现了一批斑岩型和矽卡岩型共生的铜矿床，如西藏玉龙铜矿、黑龙江多宝山铜矿、湖北丰山洞铜矿等。根据斑岩型铜矿和矽卡岩型铜矿共生特点的分析，在我国西藏冈底斯成矿带及青海南部玉树—扎多—乌丽一带是寻找斑岩型和矽卡岩型共生铜矿带最为有利。首先，该地区属特提斯成矿域，在此成矿域已发现了以西藏玉龙铜矿为代表的一批金属矿藏。其次，该区沉积有与玉龙斑岩型铜矿床相似的巨厚的三叠纪地槽型火山—沉积建造。晚三叠世末,全区发生印支运动,局部发生断陷,形成晚三叠世—第三纪巨厚的含膏盐的红色岩系。在燕山—喜马拉雅早期青海南部治多—扎多复向斜广泛发育中酸性钙碱性斑岩建造。第三，在西藏墨竹工卡县的甲玛铜多金属矿的找矿工作取得了突破。甲玛铜多金属矿矿体分为斑岩型铜钼矿体、矽卡岩型铜多金属矿体和角岩型铜钼矿体，矽卡岩型铜多金属矿体为矿区主要矿体类型。插图通过斑岩型铜矿和矽卡岩型铜矿共生成矿系列的研究，可以为提高矿体品位和扩大矿体规模提供依据，矿床的成因是多种多样的，所有同时还应当结合其它地质因素的研究，如喷流型成矿作用。共生成矿系列的研究，一定会在铜矿的找矿工作发挥作用。