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中国斑岩型铜矿(斑岩型黄铜矿)

中国斑岩型铜矿(斑岩型黄铜矿) 中国斑岩铜矿研究

中国寻找斑岩铜矿有着悠久的历史。20世纪50年代以来,相继发现了中条山铜厂峪、江西德兴、黑龙江多宝山等斑岩铜矿。20世纪70年代,在全球斑岩铜矿勘查热潮的影响下,西藏玉龙、江西城门山等矿床相继被发现,斑岩铜矿成为中国最重要的铜矿类型。20世纪80年代,中国斑岩铜矿调查没有取得重要成果。当时最重要的发现之一是福建紫金山的斑岩型铜金矿,但当时已探明的资源有限。进入21世纪,中国斑岩铜矿找矿工作不断取得突破,先后发现了新疆土屋和延东斑岩铜矿、云南普朗和驱龙斑岩铜矿、西藏雄村和马葭斑岩铜(金)矿。

环太平洋、古亚洲和特提斯-喜马拉雅三大成矿域都进入了中国(如图)。我国过去发现的斑岩铜矿虽然分布广泛,但规模普遍较小。已发现的几个大型矿床,品位低,缺乏次生富集,或地理位置不利。因此,除德兴斑岩铜矿外,只有少数大型斑岩铜矿长期未被开发,影响了寻找大型斑岩铜矿的积极性。

20世纪90年代以来,受Sillitoe提出的斑岩铜矿板块构造模式的影响。R.H (1972),长期以来认为斑岩铜矿主要产于会聚板块边缘的岛弧带,斑岩铜矿是地幔与地壳物质交换的产物。因此,我国斑岩铜矿的找矿和找矿一直没有得到足够的重视,研究进展不大。进入21世纪,随着新疆东天山土屋-延东、云南普朗等地斑岩铜矿的发现,有关部门开始重视斑岩铜矿,并安排了一些重要成矿带的找矿和研究。随着找矿的不断突破和研究的不断深入,他们逐渐认识到三大成矿域中的斑岩铜矿在我国具有良好的找矿条件。这些成矿带岩浆活动频繁,矿化蚀变强烈,找矿潜力巨大。如前所述,铜资源全球评估项目(斑岩型和沉积型铜矿)(USGS)三大成矿区斑岩型铜矿的找矿潜力是现有资源量的3.4~29.5倍。由于特提斯-喜马拉雅成矿域未发现的5 . 1亿吨铜矿资源潜力,以及普朗等印支期、铜厂沟等燕山期斑岩铜(钼)带的发现(等,2005;孟等,2013),该带已成为找矿重点。

中国东部是环太平洋成矿域斑岩铜矿的重要组成部分,其内带为太平洋板块西缘岛弧带,成矿时代主要为新生代。外带属于远离板块俯冲的弧后大陆(亚洲板块)边缘成矿带,其成矿时代主要为燕山期。

特提斯成矿域自东向西延伸至中国青藏高原、云南西部乃至缅甸,全长7000多公里。成矿时代为中新生代,可分为三个主要成矿时代:古特提斯洋闭合形成的义敦印支期岛弧斑岩铜矿(213~249ma),班公湖-怒江带新特提斯燕山期岛弧斑岩铜矿(150~180ma),这种小面积多阶段多类型斑岩铜矿的现象在世界上是绝无仅有的。

古亚洲成矿域位于中国天山、内蒙古和大兴安岭地区,成矿时代主要为晚古生代(华力西期)。

根据世界上70个斑岩铜矿床的统计,形成时间主要为新生代(喜马拉雅期)。而在中国,由于产地不同,成矿时代跨度长,但各成矿带成矿环境一致,时间空分布规律性强。如西藏冈底斯斑岩铜矿带的形成与碰撞造山地壳增厚熔融抬升的岩浆有关,形成时间集中在10~20Ma。西藏玉龙斑岩铜矿带和云南北衙斑岩铜金矿带与后碰撞阶段沿走滑断层上升的岩浆岩有关,其成矿作用主要集中在35~50Ma,均属喜马拉雅期。虽然对新疆土屋-延东斑岩铜矿带的成矿环境有不同的认识,但一般认为岛弧环境主要是华力西期。江西德兴斑岩铜矿带为大陆边缘成矿,有人认为板内环境形成于燕山期。云南新发现的普朗斑岩铜矿带形成于岛弧环境,成矿时代为印支期。

自1999年中国地质调查局实施新一轮国土资源大调查以来,铜矿找矿被列为固体矿产资源调查的重要矿种,并以西部地区为重点积极开展区域矿产评价,取得了十分喜人的找矿成果,其中斑岩铜矿最具前景。新疆东天山土屋-延东斑岩铜矿、云南普朗斑岩铜矿、西藏北衙斑岩金铜矿、西藏驱龙斑岩铜矿、马葭和雄村铜金(钼)矿床等。相继被发现和评估。近年来,斑岩铜矿化研究取得了很大进展,造山型斑岩铜矿已成为中国最具特色和潜力的铜矿床。中国斑岩铜矿不仅产于岛弧环境,还在大陆边缘、稳定克拉通和造山带形成了巨大的斑岩铜矿。

20世纪80年代以来,发表了一系列总结我国斑岩铜矿研究成果的专著,其中比较有代表性的有:《中条山铜矿地质》(天津地质矿产研究所等合编组,1978)、《德兴斑岩铜矿》(朱迅等,1983)、《多宝山斑岩铜矿》(杜琦等,1988)。

最近的研究表明,一些斑岩铜矿床与板块俯冲没有直接的成因关系,可能是板内构造岩浆或走滑断层活化,导致深部花岗质岩浆上涌(芮宗耀,2002,)等。,2009),或者是陆-陆碰撞过程中地壳加厚沉降导致的壳幔岩浆上涌。2004年,芮宗耀等人提出斑岩铜矿床可形成于大洋俯冲期或大陆碰撞期,是板块聚合期局部伸展的产物。张等(2004)认为斑岩铜矿主要形成于聚集板块(陆块)活动期活动大陆附近的边缘构造-岩浆活动带。

侯增谦等(2004,2007,2009,2010)在研究西藏冈底斯中新世斑岩铜矿分布时,认为大陆碰撞造山带中也可形成大型斑岩铜矿,这些斑岩铜矿形成于造山后伸展环境,受垂直造山带正断层系控制。赵振华等(2004)在对新疆西天山莫早特斑岩铜矿床研究后指出,该矿床形成于碰撞后阶段,即由碰撞挤压向伸展拉张的构造动力环境转换期。因此,中亚斑岩铜矿的形成与大洋俯冲、大陆增生、碰撞和碰撞后作用以及新大陆地壳稳定阶段的构造岩浆作用密切相关。特别是西藏冈底斯碰撞造山带楚龙斑岩铜矿的发现和研究,提出了对碰撞造山斑岩铜矿的新认识(侯增谦,2007)。

中国专家参加了美国地质调查局的全球矿产资源评估项目。2013-2014年,陆续发表了一批标题为2010-509O-A~M的科研报告,圈出了矿集区(带),预测了未发现的资源量(见表)。

通过斑岩铜矿已知矿床的吨位模型,预测未发现矿床约812个,通过蒙特卡洛模拟估算铜资源量,总中值为31亿吨,是2012年全球铜产量的180倍(Hammarst.rom et al .,2013)。这就是现在流行的& ldquo三步走& rdquo矿产资源评估方法的三部式是科学的、客观的,在不同的信任度(概率)下仍有每个人的意见和想象空间。

除南美洲外,东南亚和印度支那矿集区是最有潜力的地区(中国西藏高远斑岩铜矿评价报告)。科学考察报告2010-5090-F,Zientek et al .,2012),将东南亚和中南半岛最重要的矿集区划分为玉龙、大理和冈底斯三个矿集区。已知铜资源量2670万吨,未发现矿床铜资源量中位数1.45亿吨。因为没有列在普朗矿集区,未发现矿床的铜资源量应该更大。由于印支期普朗、雪鸡坪等斑岩铜矿的发现,岛弧-陆缘孤-陆陆碰撞-走滑剪切等一系列动力学演化都反映在矿集区斑岩铜(钼-金)矿床的成矿中。500万吨(1.5亿吨)以上未发现矿区30个,将是我国斑岩铜(钼-金)矿床最重要的成矿区。

以及《东亚-中国、越南、朝鲜、蒙古、俄罗斯中生代斑岩铜矿床评价报告》(科学考察报告2010-5090-g,Zientek等,20!2)还划分了满洲里、环太平洋和东秦岭三个矿集区。已知铜资源量为2260万吨,未发现矿床的铜资源量中位数为1.98亿吨。满洲里矿集区8100万吨,涉及朝鲜、蒙古和俄罗斯、太平洋和东秦岭两个矿集区。未发现矿床的中值铜资源量和钼资源量分别为1.17亿吨和420万吨,应引起重视。中国新疆、内蒙古、黑龙江三省未发现矿床的铜矿资源量中位数为4.4亿t,已探明资源量为1.3亿t,是世界上仅次于南美的最远地区,表明古生代斑岩铜矿仍有巨大潜力。

总之,通过近30年的研究,对斑岩铜矿形成环境的认识逐渐加深。中国斑岩铜矿的成矿环境主要有岛弧带(古亚洲、义敦)、板内构造岩浆活动带(太平洋沿岸)、碰撞造山带(冈底斯)、板内走滑断裂带(玉龙、长江西缘)等。即新疆华力西期土屋-延东斑岩矿带为310~369Ma(成矿时代,下同);沈等(2010)与云南印支期普朗斑岩铜矿带(213 ~ 216Ma李等,2010)为代表的斑岩铜矿,成矿环境为岛弧带,江西德兴板兴铜矿(157 ~ 112Ma侯增谦等,2009)为中国东部燕山期斑岩铜矿带的代表,其形成环境为板内构造岩浆活动带;驱龙铜矿用冈底斯(10 ~ 20Ma侯增谦等,2010)为代表的斑岩铜矿,其形成环境为碰撞造山带;玉龙斑岩铜矿(30.9 ~ 57.9Ma侯增谦等,2010)、鹤庆北衙斑岩型金铜矿(30~50Ma,陆等,2010,2013)为喜马拉雅期斑岩铜矿带的代表,形成环境为板内走滑断裂带。

近年来,以西藏驱龙斑岩铜矿为代表的大陆碰撞造山带斑岩铜矿成矿环境研究和矿床模型的建立,将不断丰富和完善斑岩铜矿成矿理论。最近出版的《西南& ldquo三江& rdquo多岛弧盆地碰撞造山成矿理论与勘查技术”(李文昌等,2010),中国西南& ldquo三江& rdquo全面系统地总结了区域成矿作用。多岛弧盆地成矿& rdquo还有& ldquo大陆构造转换与成矿& rdquo新理论和综合找矿技术,针对不同的矿床类型采用不同的找矿技术。《青藏高原碰撞造山与成矿》(侯增谦等,2008)系统阐述了造山型斑岩铜矿的成矿作用。近期张等在《斑岩铜矿若干问题》中提出了三大成矿域、七大成矿区和陆缘增生-陆内深熔成矿作用的概念(张等,2013);熊心等对斑岩铜矿床的经典岛弧和陆缘弧发展为碰撞造山带的陆内环境成矿的认识进行了综合评述(熊心等,2014),国外学者也持类似观点(Richards等,2009,2011,2013),丰富了陆相斑岩铜矿床成矿理论。

此外,围绕义敦岛弧带构造演化、普朗铜矿与冈底斯带碰撞造山成矿背景、驱龙铜矿等研究发表了许多高水平文章。代表性的有:《中国大陆环境斑岩矿床:基本地质特征、岩浆热液系统及成矿概念模型》、《大陆碰撞成矿学》(侯增谦等,2009,2010)、《青藏高原斑岩铜矿》。东特提斯成矿域斑岩铜矿床的时间空分布特征(等,2009),大型斑岩铜矿床的深部构造岩浆活动背景(赵,2007),俯冲、碰撞、深大断裂与埃达克岩和斑岩铜矿床(芮宗耀等,2006),云南普朗超大型斑岩铜矿床特征及成矿模式(李文昌等,2007),特提斯成矿域主要金属矿床类型及成矿作用(张洪睿等,2010),西南& lsquo三江& rsquo道格岛弧斑岩成矿系统(李文昌等,2013)。这些论文基本反映了中国特提斯成矿域斑岩铜矿研究的新进展。

对滨海太平洋成矿域有重要的创新认识,如洋脊俯冲与斑岩铜金矿化(等,2010)、等,2009)、“发展中板块构造:从洋壳到大陆碰撞”(郑等,2009)、“华南中生代主要金属矿床模式”(毛景文等)《华南中生代铜(钼)-钨-锡矿成矿与杨凌/转换断层俯冲”(李晓峰等,2008)。 中国东部中生代岩石圈演化与太平洋板块俯冲关系的探讨(肖庆辉等,2010),中国侏罗纪构造变迁与燕山运动的新解释(董树文等,2007),长江中下游铜矿找矿。

佩帕(卵石}),在近期的斑岩矿床中,黄金储量(3033吨黄金)排名第一,铜储量(3629万吨铜)排名第五。发表了一份关于巨砾铜金钼矿床及周边地区的专刊(西南阿拉斯加,2013年),表明矿源来自增厚的大陆岩石圈地幔sclm。矿化是由于左旋的德纳里-永别断层系统的反增压,它产生了MASH(储层-重熔-混合-均化)层并将其激活(Goldfarb等人,2013年)。

智利的铜矿带受West Fault-Domeyko-Sierra Castillo的右行走滑断层系控制(Ossandon等,2001,Richards等,2001);中国西藏冈底斯斑岩铜矿带受左旋印度-雅鲁藏布江断裂带控制,金沙江-红河斑岩铜矿带受左旋金沙江-红河断裂带控制,滞后于主碰撞期30~60Ma。都属于碰撞后斑岩铜矿,都属于& ldquo多岛弧盆地成矿& rdquoTo & ldquo大陆构造转换与成矿& rdquo过程转化成矿(李文昌等,2010),从而大大改善了中国斑岩铜矿的找矿前景。

中国斑岩钼矿储量和产量均居世界第一。近年来,世界上储量最高的单个钼矿床相继出现,如沙坪沟(张怀东等,2012)、岔路口(刘亦菲等,2011)、曹思瑶(李祥子等,2012)。华北板块周边的这些燕山期斑岩型钼矿床均为碰撞后斑岩型钼矿床,明显受深大断裂控制,与碰撞造山后的伸展背景有关(杜宝峰等,2010;王晓霞等人,2011年;黎均平,2011年;黄帆等,2011),从而丰富了斑岩系的大陆成矿理论。

总之,围绕斑岩和斑岩铜矿化研究,中国的进展和成果为世界斑岩铜矿研究做出了重要贡献,并处于不断发展创新的过程中。

1)系统研究和阐述了斑岩铜矿的岩石学和岩石化学特征、岩石中稀土元素和微量元素的特征、斑岩铜矿的蚀变矿化类型及其对应关系;斑岩铜矿的成矿构造模式为:从含矿岩体中上部到顶(边)部到围岩,矿体来自细脉浸染状矿体→r;脉状浸染状矿体;随着大型脉状矿体的变化,对斑岩成矿机理和成矿作用的认识逐渐加深,形成了经典的斑岩铜矿化和蚀变分带模型。

2)阐述了斑岩矿床的主要控矿因素:①地层岩性条件(时代、封闭性和化学活动性、物性等。)、②中酸性斑岩(包括次火山岩)(复杂岩体和斑岩的规模和类型、岩体演化、时代、产出环境等。);③构造条件(构造环境、深大断裂、构造位置、各种小型控矿构造)等。

3)矿床的时间分布规律:古生代-早中生代多岛弧体系、活动边缘阶段、板内裂谷带(包括板内隐伏裂谷和隐伏斑岩侵入体)、早中生代裂谷阶段、中晚期碰撞造山;新生代陆内造山阶段、板内走滑断裂带和拉分盆地演化阶段。主要有四个成矿期:华力西期(石炭纪-二叠纪,甘蒙北山带的主要形成期)、印支期(义敦岛弧南段的下山乐队岛弧斑岩铜矿带)、燕山期(滨海太平洋斑岩铜矿带、班公湖-怒江斑岩铜矿带)和喜马拉雅期(冈底斯斑岩铜矿带和西扬子斑岩铜矿带)。印支期普朗铜矿带、喜马拉雅期冈底斯斑岩铜矿带和金沙江-红河斑岩铜矿带也是从多岛弧盆地体系演化到大陆边缘弧环境乃至碰撞造山环境的转换(李文昌等,2011)。

4)揭示了斑岩铜矿化系统的特征和演化规律:俯冲岛弧岩浆-热液成矿系统、碰撞造山陆架-热液成矿系统、碰撞走滑壳幔混合岩浆-热液成矿系统和板内裂谷(坳陷)岩浆-热液成矿系统等。

5)总结斑岩铜矿床(体)在空中的分布规律:斑岩铜钼矿床rarr,产于斑岩内部;斑岩与碳酸盐岩接触带中的矽卡岩型铜多金属矿床;外接触带大型脉状铜矿床;远离斑岩围岩的热液脉型铅锌多金属矿床;浅低温金矿等。成矿的主要元素有铜、钼、金、铅、锌、银,它们的特征是深-→;浅,从中心& rarr外围由高温元素成矿组合& rarr中低温元素成矿组合特征。斑岩矿床已扩展到斑岩锡矿床、斑岩钨矿床、斑岩银矿床和斑岩铅锌矿床。星点浸染状矿体& rarr细脉浸染状矿体;大纹理& ldquo三层楼& rdquo类型结构。

6)总结了斑岩铜矿的蚀变类型和分带:从中心向两侧可分为强硅化(核)带、钾质带、应时绢云母带、粘土化(泥化)带、蓝岩矿化带、角闪石(矽卡岩)带等。

7)认为成矿构造环境主要有岛弧型、碰撞造山型、陆内(板块)构造岩浆活化带和大陆边缘活动带四种类型。进一步讨论了造山型斑岩铜矿的类型,包括主碰撞期地壳增厚和岩浆侵入的斑岩铜矿和碰撞后构造转换期大规模走滑剪切和拉分的斑岩铜矿。

8)如驱龙斑岩铜矿、玉龙斑岩铜(钼)矿床、熊村铜金矿、廷公斑岩铜矿、马葭斑岩-沙加型铜多金属矿床、多布斑岩-沙加型铜矿、哈拉苏铜矿、玉勒肯哈拉苏铜矿、阔尔真库拉金矿、呼和河铜矿、土屋铜矿、宝格铜矿等。研究典型的火山-斑岩铜矿、斑岩-矽卡岩铜矿和斑岩铜矿,如那贡玛铜钼矿、长大沟铜矿、红卓铜矿、羊拉铜矿、普朗铜矿、西番坪铜矿和德兴铜矿,对指导世界和中国斑岩找矿具有理论和实践意义。

自2002年以来,中国斑岩钼矿资源储量跃居世界第一(Magyar,2003)。本文还报道了兴安-延吉成矿区岔路口斑岩钼矿、廖燕成矿区曹寺窑钼矿、东秦岭成矿带金堆城钼(铜)矿、三道庄钼(钨)矿、南泥沟-上房沟钼(钨)矿

9)进一步划分了中国三大成矿域的斑岩铜矿成矿带,并探讨了它们的形成规律。古亚洲成矿域天山、孟醒地区斑岩铜矿找矿:沿海太平洋成矿域秦行地区中生代斑岩铜矿找矿:特提斯成矿域松藏云贵高原新生代斑岩铜矿找矿。中国在多个成矿期具有独特的斑岩铜矿成矿条件和找矿前景。

 
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