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斑岩铜矿及其最新研究进展

定义
斑岩Cu(-Mo-Au)矿床简称为斑岩铜矿床,产于斑岩体内部及其内外接触带的细脉浸染型矿床,具有品位低规模大的特点。斑岩型铜矿是最早,也是最主要的斑岩型矿床,其资源量占全世界铜的50%以上。
特点
以斑岩型铜矿床为代表的斑岩型矿床有以下几个重要的特征:
形成环境:斑岩铜矿的形成环境主要以活动大陆边缘为主的陆缘弧(如:安第斯陆缘弧),其次为岛弧(如:菲律宾、印度尼西亚岛弧带),与板块俯冲作用有关;还有大陆碰撞造山带(如玉龙成矿带和冈底斯成矿带)。
形成年代:有重要意义的矿床均产于显生宙,特别是中生代和新生代,其次为晚古生代;(年代老,易被剥蚀)
3、岩浆岩:成矿有关的岩浆岩为钙碱性花岗岩类,如花岗闪长岩(紫金山)、斜长花岗岩(土屋-延东)等,有些与成分相当的火山岩共生;岩体多为小型岩体,形态多为岩株状,岩石常具斑状结构;岩体内常具有角砾岩带,有的矿化角砾岩筒是主要的开采对象;(流体演化后期发生爆破)
4、围岩蚀变:普遍具有强烈的围岩蚀变,典型的有从内向外(从早到晚)的钾长石化(斑岩体内部)、石英绢云母化(斑岩体边部)
、泥化(斑岩体外部)、青磐岩化。蚀变跨越岩浆晚期和热液期。高温(>400℃)高盐度岩浆流体与斑岩发生水岩反应形成钾化;随后温度和盐度降低,并加入大气水,形成绢云母化;而泥化在某些斑岩矿床并不发育,(也可能是剥蚀掉了)是乎泥化不属于斑岩系统,而是指示浅成低温热液系统的发育,因为泥化是浅成低温热液热液矿床的典型产物,而且许多斑岩铜矿都叠加有浅成低温热液矿床。(菲律宾Lepanto-FSE)
当与碳酸盐围岩或含钙、镁较高的火山岩发生反应时,则形成矽卡岩。因此斑岩型和矽卡岩型矿床也可共生。
5、矿化:石英绢云母化带是最主要的矿化带;但矿化强烈时所有的蚀变带都有矿化(安第斯斑岩铜矿带)
6、矿石构造:矿石具有典型的细脉浸染状或细网脉状构造;
7、次生富集:在气候和地形条件适合的地区,原生低品位矿石有可能经氧化和次生富集提高矿床的经济价值。如安第斯地区的铜矿普遍发生次生富集,形成辉铜矿和铜蓝;(但在中国,次生富集不发育,明显的先天不足)
品位低、规模大、矿化均匀、埋藏浅、易选、易开采,适合于大规模的露采。
大范围的岩浆-热液区域,除了斑岩铜矿,还可能形成其它类型的矿床,如矽卡岩矿床,高硫型矿床,低流型矿床。(西藏玉龙、菲律宾Lepanto等)
对比世界与中国主要斑岩铜矿成矿带和矿床规模
世界主要的两大斑岩铜矿带:一是环太平洋大陆边缘和岛弧及阿尔卑斯;另一个是喜马拉雅地区(中新生代)。还有亚洲大陆中北部。
中国斑岩铜矿集中分布于三大成矿域,即北部的古亚洲成矿域,成矿区为燕山期,如黑龙江多宝山铜矿;东部的滨太平洋成矿域,成矿区为海西期和燕山期,如德兴典型的超大型斑岩铜矿;西南的特提斯-喜马拉雅成矿域(也是目前中国斑岩成矿远景最好的成矿带),如西藏玉龙超大型铜矿(其实是矽卡岩矿床、热液脉型矿床、斑岩矿床“三位一体”)。但是中国大型铜矿的规模和数量与国外一些国家比起来还是有很大的距离。如下表:
对比世界与中国主要斑岩铜矿床储量(官方数字)
国家
矿床或矿区
储量(万吨)
品位(%)
智利
丘基卡马塔(Chuquicamata)
6935

智利
埃尔特尼恩特(El Teniente)
6776

美国
宾厄姆(Bingham)
2121

巴拿马
塞罗科罗拉多(Cerro Colorado)
1800

美国
比尤特(Butte)
1800

墨西哥
卡纳内阿(Cananea)
1340

智利
拉埃斯康迪达(La Escondida)
1177
(氧化富集)
中国
玉龙
650

中国
德兴
800

诺大的中国,并且世界三个最主要的成矿带都经过中国,但作为中国最大的铜矿,在世界上连50名都排不上。WHY ?
我认为:
1、古亚洲成矿域在中国不具备形成大规模的铜矿带;
2、虽说中洋成矿域西岸,但是却没有典型的岛弧带,和陆缘弧,因此不具备形成像菲律宾、印尼和智利境内的斑岩成矿带;
喜山成矿带勘查工作比较困难,中国地质工作起步晚、脱节严重,所以这一成矿带研究不足可能是原因之一。可以说,喜山成矿带是今后工作的重点。
斑岩铜矿最新研究进展
1、斑岩铜矿的构造环境可分为大地构造背景和区域背景:
对于大地构造背景,主要的观点有
大地构造背景决定能否成矿;
主要形成于构造一岩浆旋回的晚期阶段;
(3)弧环境下的快速隆升是形成超大型斑岩铜矿的前兆;