探析斑岩铜矿成因及沉淀机制

（成都理工大学 地球科学学院 四川成都610059)

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斑岩型矿床是金属铜、金、钼的重要储库，为世界上提供了3/4的铜，1/2的钼，1/5的金。由于该类矿床金属储量巨大，易于大规模开采，因此具有较大的经济社会价值。对于斑岩铜矿系统而言，其是最主要的类型是铜钼和铜金矿床，由此可见斑岩型矿床的重要性。本文通过搜集国内外关于斑岩型铜矿床的资料，总结了斑岩型铜矿主要的三种成因，同时总结分析了其金属的沉淀机制，为矿产地质行业的野外勘查和研究提供借鉴作用。

斑岩铜矿成因沉淀机制

斑岩型矿床是世界上最重要的矿床类型之一，约占世界铜总储量的50%以上，因此该类矿床一直是矿床学家研究的热点和矿业公司的首要勘查目标。在很早就有相关人员对斑岩型矿床进行了研究，从历史方面分析，可以将研究成果分为三个阶段，第一阶段主要研究了矿床的特点，矿床的成因等；第二阶段，对其成矿的环境进行了研究；第三阶段，对成矿地球动力学背景做了充分的研究。随着科学技术的发展，这些方面的研究在近些年都有了新的进展，让人们对斑岩成矿系统有了更加深入的了解。本文通过搜集国内外关于斑岩型铜矿床的资料，总结了斑岩型铜矿几种常见的成因。

1 斑岩铜矿成因分析

1.1 岩浆热液成因

当前国内外的很多研究人员都认为斑岩铜矿形成的主要原因是岩浆热液导致的。斑岩铜矿的矿质和成矿热液均产生于上地幔或者下地壳。与成矿密切相关的岩体为中酸性岩体，当这种从上地幔或下地壳涌上的中酸性岩浆在向上侵位的过程中，在侵位的位置发生结晶分异,在此过程中，其周围的物理化学条件发生变化，由于温度压力等的改变，矿质和成矿热液就会从岩浆中析出，在有力的部位富集成矿。在研究过程中有以下证据，第一，矿化体与中酸性岩体相共生，二者几乎是同时产生的，其中矿化体多呈细脉浸染状，矿化通常都分布在岩体和围岩中，而且呈现均匀的分布态势。第二，在岩体和矿化体的周围，出现热液蚀变，蚀变出现明显分带。第三，围岩和矿化岩体产状常不一致[1]。

1.2 板块构造成因

还有一些学者认为斑岩铜矿床的形成与板块构造有关系。从当前的研究成果分析，掌握的有利证据有两个，即时间与空间上的证据。从形成的时间分析，斑岩型铜矿床一般都形成在中生代和新生代；从空间上分析,斑岩型铜矿多数分布在大型板块或者次级的小型板块的边缘带或者俯冲消亡带上，迎冲板块的一侧。由此推断，洋壳俯冲导致富铜和富含碱金属的洋壳沉积物进入到俯冲带深部（地幔中），之后发生局部熔融，同时析出金属，并同钙碱性岩浆一起上升，在地表浅出富集成矿。

1.3 变质岩浆成因

通过对很多斑岩铜矿床进行元素分析对比后，研究发现多数斑岩铜矿所含物质基本相同。有些斑岩铜矿具层控特点，矿体和含矿斑岩体呈层状产出，有少部分地层和含矿斑岩体有相交情况，但是里面所赋存的元素和地层中的残留体都是一致的，证明二者有直接的关系。在实践调查分析中也证实，在八宝山，德兴等溶洞中和上述情况一致。除此之外，矿石中含有的微量元素和围岩中含有的微量元素都相同，而且同位素组合也一致，这间接表明斑岩铜矿的物质来源，可能有一部分为来自于前期形成的铜矿，或者是含有Cu的砂页岩。19世纪60年代美国的享特（Huut）提出的“花岗岩的变质成因说”，他认为金属富集成矿是含金属的沉积物转变为花岗岩的伴生现象，岩体中的铜矿则是沉积变质铜矿在花岗岩化过程中活化和富集的产物[1]。

2 斑岩铜矿金属沉淀的机制

通过多年的分析发现，如果在岩层中含有钙碱性岩浆[2]，那么其成矿的潜力非常大。成矿与大洋板片出现的脱水情况有关，在脱水情况下，大洋板块将大量的H2O、卤素、S以及金属元素输送到地幔楔，水的进入使得地幔楔部分熔融后的岩浆具有高的氧逸度，高氧逸度条件导致Cu、Au元素向硅酸盐岩浆中富集[3]。在这样的环境下，S以硫酸盐的形式溶于岩浆中，岩浆中的Au和Cu成为不相容的元素，这样就容易形成亲铜的矿石，例如Cu矿和Au矿[4]。如果形成金属矿，矿石一般都在深部富集，根本原因是由于岩浆出现高氧逸度导致的。除此之外还应注意，对于大型的矿床，尤其是一些超大型的矿床，在下部都会存在岩浆房，在地质条件下，岩浆房的流体出溶时，在这些大型的矿床上就会出现明显的蚀变分带。

3 结论

以上总结分析了斑岩铜矿的成因，同时也探析了其金属发生沉淀的机制。从目前的研究成果表明，其成因还没有得到确切的认定，当前主要有三种理论，岩浆热液形成斑岩铜矿，板块构造形成斑岩铜矿和变质岩浆形成斑岩铜矿。对于其金属沉淀原理机制，主要是S元素化学性质较为活泼，容易以硫酸盐的形式溶于岩浆中，因此其他元素就被剩余，在此过程中，根本原因就是岩浆出现高氧逸度导致的。随着科学技术的发展，人类认知水平的提高，相信在以后的不懈努力中，在这方面还会有更新的研究成果。

[1]虞鹏鹏,梁锦,陈宣谕,李红中,卢文姬.斑岩型铜矿床的研究进展及意义 [J].中山大学研究生学刊 (自然科学.医学版),2011,04:30-42.

[2]邓江龙.斑岩铜矿成因及沉淀机制研究进展 [J].西部探矿工程,2015(11):149-152.

[3]张云国,周朝宪.斑岩铜矿床研究进展 [J].地球科学进展,2011,26(11):1173-1190.

[4]梁锦,周永章,李红中.扬子-华夏构造结合带的演化阶段及对斑岩铜矿形成的控制机制 [J].地学前缘,2015,22(2).

探析斑岩铜矿成因及沉淀机制

■孙渺 赵凯培

F416.1[文献码]B

1000-405X（2016）-10-335-1

孙渺（1994～），男，本科，研究方向为矿产勘查与找矿。