铜矿地质

出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第638页（3435字）

5000年来，人类开采的铜矿床品位越来越低，规模越来越大，这是一个历史趋势，各种铜矿类型的发现及其重要性也依此为转移。

这些类型大体依次是脉状铜矿、硅卡岩铜矿、块状硫化物铜矿、铜镍硫化物铜矿、砂页岩铜矿和斑岩铜矿。60年代以来，以品位低规模大为特点的斑岩铜矿的大量发现与开发正好说明了这个趋势。

多年来，国内外地质工作者对铜矿类型划分，各种类型铜矿成矿背景、成矿地质特征、分布规律及其成因，都做过不同程度的探讨。特别是60年代以来各种学科的渗透和新技术的引进，使铜矿地质由描述性认识向理性高度发展。

因此一批成矿区带专着问世。如《非洲铜矿》(1964)、《西半球斑岩铜矿》(1978)、《欧洲铜矿》(1980)、《乌拉尔含铜黄铁矿》(1989)等，和一批典型铜矿床总结以及《铜的地质与经济》(1977)一书的出版等，为今后铜矿地质研究奠定了基础。

谢家荣、孟宪民、郭文魁、宋叔和等对中国铜矿的勘查研究和总结做过开创性贡献。

历史表明成因分类只是一个暂时可以接受的概念。经过长期的探讨，国内外趋于以容矿岩石分类。这是因为一定的铜矿类型总是和一定的岩石类型相关联，而岩石组合最能反映矿石产出地质环境和经济意义。

它们按重要性依次是：斑岩型(约占世界探明铜储量的(51．7%)；海相沉积(变质)岩型(约占25%)；海相火山岩块状硫化物型(约占10．3%)；镁铁质－超镁铁质岩铜镍型(约占6%)；脉型(约占3．2%)；硅卡岩型(约占2．2%)；海相沉积岩块状硫化物型(比例甚小)；陆相砂页岩型(仅有个别大型矿例)。前4种类型占世界铜总储量约93%。

其成矿环境、时空分布和成矿模式如下。

斑岩型 斑岩铜矿产出在会聚板块边界，包括大陆边缘和岛弧环境。

近年进一步认为多半形成在挤压弧系里。

大型斑岩铜矿床不论与板块俯冲消减带关系密切与否，都与区域性深大断裂有关，常见于陆相火山断陷盆地边缘。

成矿时代集中在新生代(约占42．5%)和中生代(5．4%)，其次是古生代(3．8%)。主要分布在环太平洋构造域、特提斯－喜马拉雅构造域和古亚洲构造域。

而又主要集中在环太平洋成矿域的东部带。

以美国西南部斑岩铜矿为基础于1970年提出并于1974年进一步论述的Lowell-Guilbert蚀变分带模式，以西南太平洋岛弧带斑岩铜矿为基础于1978年由V．F．Hollister提出的“闪长岩模式”，R．H．sillitoe于1972年提出的“斑岩铜矿系统模式”和在1979年提出的“斑岩铜矿巴尔干模式”等，导致了世界范围内斑岩铜矿勘查的许多重大突破。

近年王之田等研究发现，斑岩热液蚀变过程中主岩和围岩的稀土元素具互补性，证实了热液对流的存在；铕亏损对斑岩铜矿化具指示意义。

近年来强调了众人皆知但长期被人忽视的破裂裂隙事件，而印度马兰杰坎德斑岩铜矿的确认，可能为世界前寒武纪地域斑岩铜矿找矿开辟了途径。

海相沉积(变质)岩型 海相沉积(变质)岩铜矿多发育在稳定大陆内部裂谷或类似张裂构造环境的早期阶段。裂谷环境所以适合形成大型海相沉积(变质)岩型铜矿，在于以下4个相辅相成的有利条件：裂谷玄武岩富铜；裂谷盆地中氧化、还原环境的界限十分明显；裂谷盆地沉积同时有张性断裂活动；裂谷中存在高热流。

成矿时代集中在两个高峰期：中元古代和泥盆纪至二叠纪。主要发育在中非、美国北部、巴西萨洛博、俄罗斯乌道坎、阿富汗喀布尔和中国的中元古代海相沉积(变质)岩中，及中欧、哈萨克斯坦的石炭纪－二叠纪地层层序中。

成矿受同生－成岩－后生作用控制。

近年经进一步研究，认为层状矿化是通过盆地卤水对流循环而就位的，而卤水对流循环是由横穿盆地的地热梯动驱动的。

受改造矿床矿化的富集与贫化程度主要取决于矿石改造区的古温度梯度。

海相火山岩块状硫化物型 该类矿床对于大地构造环境不具特别的选择性。

离散板块边缘和会聚板块边缘均可产生，属优地槽环境。

成矿时代从太古宙直到第三纪均有大型矿床。

重要成矿期是太古宙－古元古代和晚古生代，主要分布在加拿大地盾、阿巴拉契亚、斯堪的纳维亚、乌拉尔、伊比利亚、科迪勒拉、土耳其－塞浦路斯、日本北鹿及中国祁连山、阿尔泰、阿尼玛卿山等地。

近年很多学者认为“火山成因块状硫化物矿床”一词不准确。目前主要有洋底热液对流圈模式(最流行的水动力模式)、地层含水模式、岩浆热液模式和热水沉积成岩成矿模式。因此，该类矿床矿液成因的争论远未形成一致意见。

镁铁质－超镁铁质岩铜镍型 该型矿床主要产出在克拉通地区陆内裂谷、陆内热点、陆边大断裂、绿岩带和增生褶皱带地区褶皱带边大断裂环境。

该类矿床在太古宙、元古宙、晚古生代和早中生代均有产出，以中元古代为主要成矿期。

主要分布在加拿大的肖德贝里、美国的德卢斯、俄国的诺里尔斯克和中国的金川、喀拉通克等地。

该类矿床形成，包括多数来自地幔的镁铁质岩浆在克拉通内部侵位就地熔离成矿模式，以及镁铁质－超镁铁质岩浆深部熔离沿克拉通边缘或增生褶皱带边缘深大断裂及其浅部次级断裂上侵成矿模式。

近年研究表明，地壳中如含大量的硫则为镁铁质－超镁铁质岩浆所同化摄取而有利于铜镍矿床的形成。

研究热点是：(1)在类型上将主要集中在4大类型，同时注意发现和研究新类型。

斑岩铜矿的发现和开发仍将持续稳步增长。(2)深入全球对比，加强铜矿成矿环境和时空分布演化研究，从宏观上指出找矿方向，而铜矿床与板块构造关系研究将是一个热门。

(3)着重超大型铜矿的找矿研究和开发。(4)成矿模式研究向具有更高预测能力方向发展，着重成矿系统研究。(5)以地质理论为指导，因地制宜合理综合运用有关先进勘查技术，勘查模式研究将取得较大进展。(6)努力研制应用先进提取技术，充分利用铜资源，原地浸析采矿法将得到大发展。

。【参考文献】：

1 Economic Geology, Seventy - Fifth Anniversary Volume,1905～1980 27th

2 G C. Abstracts,Moscow,USSR,1984,8(6)

3 Economic Geology,1985～1990,80～85 28th

4 G C. Abstracts, Washington,D C USA,1989,7(1-3)

5 王之田，秦克章．地球化学，1989，4∶304～314

6 Sawkins F J．MetalDeposits in Relation to Plate Tectonics，2nd revised and enlarged-Berlin：Springer-Verlag，1990

7 王之田，秦克章．矿床地质，1991，10(2)∶119～130

8 王之田．当代地质科学技术进展．北京：中国地质大学出版社，1992．9～16

9 29th 1 G C．Abstracts，Kyoto，Japan，1992，8～9(1～3)

(中国有色金属工业总公司北京矿产地质研究所王之田教授撰)