浅谈斑岩型铜矿的主要地质特征及矿体成因

贺耀文

（金川集团股份有限公司，甘肃 金昌 737100）

一般来说，斑岩铜矿是指具有浸染状、细脉状并且与花岗岩侵入体（具有斑状结构）共生的含铜和钼-铜组分的岩相组合。据统计，全球所含金属铜资源的50%来自于斑岩型铜矿床。全球有3 大铜资源大国，分别为美国、智利、秘鲁，斑岩型铜矿占铜矿总资源量的80%以上。按照地质年代划分，斑岩铜矿主要在中生代及新生代期间形成，部分形成于古生代[1]。

通过近些年的地质勘查，在我国云南、江西、河南、西藏、黑龙江等地均发现不同规模的斑岩型铜矿床。斑岩型铜矿具有矿床埋藏深度浅，适合于大规模、机械化的露天开采。斑岩铜矿的矿石品位普遍较低（铜品位约为0.3～1 %），矿床整体矿化分布较均匀，其矿石工艺性能稳定，可选性较好，伴生有用元素多，可综合回收利用的特点，因此斑岩型铜矿床成为了工业界开发及科学界研究的主要对象[2]。

1 斑岩铜矿的主要地质特征

1.1 岩体

矿床在时间上、空间上，成因上均与中酸性浅成的小侵入体有关，如石英斑岩、花岗闪长斑岩。而斑岩体出露面积不大（不大于1km2），常以小侵入体产出。斑岩体在其项部多见矿化，岩体形态多变，岩株、岩筒状对成矿较有利，岩体周围和内部分布有角砾岩带，岩石多见斑状结构，主要成矿岩体为矿化的角砾岩。斑岩铜矿成岩时代较晚，从晚古生代到中新生代，且以中新生代为主。

1.2 围岩蚀变

斑岩型铜矿的的围岩蚀变特征发育，可达几百米到几千米不等的蚀变范围，分带现象明显。自岩体中心向外可依次划分为：

（1）钾质蚀变带（钾化带）；

（2）石英-绢云母化带；

（3）泥化带；

（4）青盘岩化带。

以上四个带可以是特别发育其中1-2个带，不一定同时存在于同一矿床中。围岩蚀变的带状分布特征是作为寻找斑岩铜矿的有效标志，石英-绢云母带常为主要的矿化带。金属矿化主要分布在岩体内，在岩体外偶见零星分布[3]。

1.3 矿体特征

矿体形态主要受构造、接触面、侵入体等复杂地质条件控制。矿石构造主要以细脉浸染状为主，也见致密块状、角砾状等构造。矿石一般为低品位贫矿，矿化分布均匀。矿化分带明显：Mo-Cu、Cu-Mo、Pb-Zn、Au。

1.4 地质构造

斑岩型铜矿的最有利成矿地质构造是岛弧，特别是活动大陆边缘火山岩浆弧环境钙碱系列的安山岩带。矿床多分布于不同大地构造单元过渡带相对隆起的一侧，一般为深-大断裂带及其上盘。

1.5 成矿作用

首先，岩浆上侵到地壳浅部，通过冷凝结晶作用形成具有斑状结构的中酸性次火山岩体；随后，在深部岩浆房中析出的含矿流体迅速上升至次火山岩体的上部，在因减压沸腾作用，或形成细脉浸染状矿化，或形成角砾岩筒。

若其围岩的化学性质活泼，还会形成矽卡岩型矿化。岩浆和热液流体的上升可引发地下水的对流循环，在对流过程中，围岩中的含硫矿物质将参与成矿[4]。

2 斑岩铜矿床的成因

矿化斑岩大多在钙碱性火山岩喷发末期形成，矿床形成深度较浅。它们与火山岩浆同源，与相应的火山岩密切共生，故认为是典型的次火山—热液矿床。通过对斑岩铜矿中的铜、铂金属含量做同位素分析后发现，含矿斑岩体与大部分矿质成分比较接近，基本都来自中酸性岩浆岩。这些岩浆顺着深大断裂通道不断上涌，在温度、压力突然降低时，岩浆迅速固结成岩，开始不同的矿化作用（钾长石化、石英—绢云母化等）。

通过测量含矿岩体的氢、氧同位素，发现铜元素一部分来自降水，另一部分来自围岩。因此有人认为，斑岩铜矿是由深部中酸性岩浆沿深大断裂上升时与围岩及地下水循环作用形成。岩浆通道附近的地下水温度相对高，化学性质活泼，其中所含的部分金属元素可为矿石的沉淀及形成起到促进作用。

近年来，以R．H．西里托为代表的部分学者运用板块构造理论建立了斑岩铜矿的成矿模型。根据该成矿模型可知，少量金属元素（主要为Cu、Mo）来源于地震震源带上地幔的玄武岩质岩浆。富含Cu、Mo元素的化学活动性流体伴随岩浆上升至侵入岩顶部，与围岩发生化学交代反应而形成斑岩型铜矿床。

前期研究表明，目前已知的大多数斑岩铜矿都位于板块接触带或地缝合线上，且与钙碱性岩浆作用有密切关系，以及斑岩铜矿床的附近岩石中常含铜很少等事实，证实了上述斑岩铜矿成矿模型的合理性。但这一成矿理论却不能解释我国东部部分地区的斑岩型铜矿成因[5]。

3 结语

通过近些年的研究，斑岩型铜矿的研究已经取得了一定的成效，但有些方面的研究工作有待进一步加强，特别是在成因机制、围岩与岩浆及含矿流体之间物质交换的模式、矿化作用程度与地质构造环境之间的关系等[6]。