斑岩铜矿床区域尺度特征及研究进展

作者简介：徐暄（1999·10）男，汉族，籍贯：江西南昌，成都理工大学 研究生在读，研究方向：矿物学、岩石学、矿床学。

摘要：本文从区域尺度方面论述了斑岩铜矿系统的特点。区域尺度上：1）斑岩铜矿多呈矿带或成矿域出现，带内众多斑岩铜矿呈簇或组合呈线状产出，这是构造作用控制下不连续岩株呈线状侵入就位的表现；2）主要产于俯冲作用形成的岛弧和陆缘环境，构造应力属挤压但与中等拉张作用也有关，最近的研究证实大陆碰撞造山带也是斑岩型矿床产出的重要环境；3）其形成是通过具氧化性，S 饱和，富含金属的岩浆熔体侵入所致，岩浆侵入作用为成矿提供了物质来源；4）围岩的物理性质以及化学组成对矿床的规模、品位以及矿化类型具有极强的控制作用，碳酸盐岩围岩主要赋存近源 Cu-Au 夕卡岩矿床，少量远程 Zn-Pb 或 Au 夕卡岩矿床，在夕卡岩前缘还形成交代型 Cu 和 Zn-Pb-Ag±Au 矿床。本文还总结了斑宕铜矿床成矿物质来源与矿床成因模式，最后指出了斑宕铜矿床将来应该注意的研究方向。

关键词：斑岩铜矿；区域尺度；矿床成因

1.前言

斑岩型矿床作为铜、金、钼的重要矿床类型，为世界提供了 50%以上的铜资源量［1］。鉴于其在科学上和经济上的重要性，几十年来，斑岩型矿床一直是众多矿床学家研究的焦点，对其成矿作用的认识在找矿实践中具指导意义，并加速了理论预测与科学找矿的进程［2］。近年来在斑岩铜矿系统的成矿学研究方面取得很大进展，并且有以“大陆型斑岩铜矿”为代表的成矿新理论的提出。大量的报道显示最新进展主要在以下几方面：1） 有关构造背景与成矿环境的认识；2）含矿斑岩，尤其是有关埃达克岩的研究进展；3） 热液系统与蚀变作用；4）成矿作用机制与矿化特征；5）构造的控作用与成矿动力学机制［3］。尽管如此，国内外大量的研究工作却主要集中在地球化学及成矿年代测试上，矿床典型特征剖析及翔实的野外第一手矿化蚀变资料缺乏［4］。为此，在收集和整理较多有关斑岩铜矿文献的基础上，本文从区域尺度和矿床尺度两个方面对斑岩铜矿的一些典型特征进行梳理、总结。

2.区域尺度特征

区域上斑岩铜矿多呈带状产出，成矿带与造山带平行，带长从数十公里至千公里， 每个成矿带对应一个岩浆弧，带内一般还可细分出与主成矿带平行的次级矿集区。很少有单个矿床独立产出。统计 20 世纪90 年代以来新发现的斑岩铜矿，这些矿床大多数是在已有矿山周围发现的，在新区发现的较少［5］。矿田尺度上，斑岩铜矿以及伴生矿床多呈簇、线状产出，簇宽一般 5km 左右，线长一般 30km 左右。簇表现为具有一定三维结构的矿床聚集在一起呈群组产出，而呈线状分布的矿床则表现在众多的矿床沿一维延展排布，具有排列上的定向性，这种线或平行或横切岩浆弧，与岩浆弧平行的线状矿集区可能沿弧内断裂产出，而横切岩浆弧的线状矿集区则多沿横切岩浆弧的断裂产出，可见断裂构造对斑岩铜矿的产出具很强的控制作用。在簇或线内部，矿床空间分布的规律性则不那么明显，不同矿床间的相对位置关系具随机性，但不同矿床间却有着类似的蚀变类型和金属组合［6］。同位素年代学研究表明，绝大部分矿床的成矿年龄小于 100Ma，150～250Ma 年龄区间有一部分矿床，其他年龄段的矿床比较少。单个斑岩型铜矿就位于一个很短的时间段，而在簇或线内部，众多矿床所构成的时间段则很长，但这个时间段往往和一期构造岩浆事件吻合。

3.斑岩铜矿床成矿物质来源

斑岩铜矿床成矿物质来源是一个复杂而又尚未完全解决的问题。不过国内外大量研究结果表明：斑岩铜矿床形成略晚于斑岩体形成时代，并在空间上主要分布于斑岩体中或其内外接触带中，表现出形成时代与空间上的一致性，说明其成矿物质与斑岩体相关。此外矿床中硫、铅的同位素与斑岩中硫、铅同位素组成一致，氢、氧同位素资料也反映产生钾化和矿化的流体为岩浆热液。这些均表明成矿物质主要来源于斑岩岩浆。在斑岩岩浆上侵过程以及侵位后的岩浆演化所导致流体向斑岩体运动过程中，岩浆和热液流体也可以萃取一些成矿物质，因此，围岩也可能提供部分成矿物质。

4. 斑岩铜矿床成因模式

斑岩铜矿床成因模式常常指斑岩岩浆侵位后所发生的岩浆结晶演化与蚀变矿化作用。近几十年来，各国地质学家主要根据成矿物质来源的不同认识提出了多种成因模式， 其中具有代表性的有以下四种。

（1）正岩浆成因模式该观点认为成矿物质和产生蚀变与矿化流体来源于斑岩岩浆。斑岩岩浆侵位后的演化可以形成由近岩体到远离岩体温度从高到底的温度场，同时分异出岩浆热液，热液由岩体向外围运动，并在温度场的控制下会依次形成钾化带、似千枚岩化带、泥化带和青磐岩化带，且在钾化带和似千枚岩化带之间这种特定的温度场中发生矿化作用，形成矿体。

（2）对流成因模式该观点认为成矿物质并非来源于斑岩岩浆，而是来源于围岩。水未饱和的斑岩岩浆侵位后的演化可以形成由近岩体到远离岩体温度从高到低的温度场， 导致围岩中的流体球形状向斑岩体运动。在运动过程中流体不断与岩石发生反应，一方面依次形成青磐岩化带、泥化带、似千枚岩化带和钾化带另一方面不断萃取成矿物质， 并在似千枚岩化带与钾化带之间这种特定的物理化学条件下发生矿化作用，形成矿体。

（3）混合成因模式观点认为成矿物质主要来源于岩浆，部分来源于围岩。岩浆侵位后的演化分异出岩浆热液，产生钾化带后向外流动. 同时，岩浆演化也会引起围岩中的流体流动，并不断发生水一岩反应形成青磐岩化带、泥化带，再向内流动，与向外流动的岩浆热液发生混合。这两种流体的混合形成似千枚岩化带，并改变物理化学环境，导致成矿物质的沉淀而发生矿化作用。

（4）脉动喷发成因模式该观点认为成矿物质来源于岩浆。侵位后斑岩岩浆在其演化过程中的不同阶段可以形成带不同性质的热液流体，并发生脉动喷发作用而形成各种蚀变带及其相对应的脉体。

5.结论

一个完整的成矿系统包括很多方面，如大地构造背景、赋存环境、围岩、矿体的产状和形式、矿石结构、矿石的矿物学特征、矿石的化学特征、围岩和矿石的年龄、流体的来源及成分、化学和矿物学分带、热液蚀变的矿物学分带、构造控制特征、成矿后的改变（变形、变质、风化）、矿体和围岩的地球物理特征（密度、磁性、荷电率、导电率）等。本文仅对斑岩铜矿系统中的部分方面作了介绍。同时值得一提的是，我们应根据观察研究的结果来确定某个矿床是否属于斑岩铜矿系统，而不能用矿床模型来引导观察，因为我们太容易根据少量的简单表面特征就把一个矿床硬套入某一预想的成矿模型。

参考文献

［1］江迎飞. 富金斑岩铜矿床研究进展［J］. 地质学报， 2009， 83（12）：1997—2017.

［2］李德威.理论预测与科学找矿—— —以西藏冈底斯斑岩铜矿为例［J］.地质科技情报， 2005， 24（3）：48—54.

［3］侯增谦. 斑岩 Cu-Mo-Au 矿床：新认识与新进展［J］.地学前缘，2004，11（1）：131—144.

［4］郑有业，多吉，王瑞江，等. 西藏冈底斯巨型斑岩铜矿带勘查研究最新进展［J］. 中国地质， 2007， 34（2）：324—334.

［5］吴开兴，胡瑞中，彭建堂，等.新生代构造抬升与斑岩型铜、金矿床的次生富集作用［J］. 地质科技情报， 2005， 24（4）：50—54.

［6］李万伦. 斑岩铜矿浅部富矿岩浆房研究进展［J］. 矿床地质， 2011， 30（1）：149—155.