铜矿床类型

铜矿床类型 一、铜矿床分类 矿床是指由地质作用形成的，有开采利用价值的有用矿物聚集体。地质矿业工作者为了研究矿床的成因和开发利用则进行矿床分类。中国铜矿床分类有文献记载的最早是丁文江（1917）将我国铜矿床划分为五种类型，其中将斑岩铜矿归入浸染型铜矿，并提出山西中条山铜矿产于“前寒武纪结晶岩中”，属“低品位浸染状矿石”。其后，朱熙人（1935）也讨论过我国铜矿类型和分布，并提出长江中下游和云南为我国铜矿有希望的产地。新中国成立后，对铜矿床的分类做了进一步地研究。1953年，孟宪民、宋叔和等研究了我国铜矿的成矿地质条件、分布情况，提出普查勘探方向，并按工业类型将我国铜矿床分成斑岩铜矿型、黄铁矿型、层状交代矿床、接触交代矿床、多金属含铜矿床、石英含铜矿脉、铜镍矿床、含铜砂页岩、自然铜矿型、钛钒矿脉、铜钴矿层等类型。1957年，谢家荣对中国铜矿床进行成因分类，划分为岩浆矿床、表生矿床、变质矿床等三大类，进而又分6类22式。1959年，郭文魁对我国铜矿工业类型及分布规律进行研究，并按各类型占有储量排列，提出中国铜矿工业类型划分为八大类：层状铜矿（东川式）、细脉浸染型铜矿、接触交代夕卡岩型铜矿、黄铁矿型铜矿、脉状及复脉带铜矿、铜镍矿床、含铜砂页岩、安山玄武岩中之铜矿等，八大类中又按矿石建造、金属组合、矿体形状及产状和矿化时代等又进一步划分若干亚类。 70年代以来，铜矿床的分类从单纯以产状、成因及工业类型划分，转向结合矿石商品价值、成岩成矿作用等综合研究进行铜矿床分类。其中有代表性的，郭文魁于1976年将我国铜矿床分为六大类：①与海相火山作用有关的铜矿床，进一步分为块状硫化物型铜矿（含铜黄铁矿型铜矿）及条带状浸染状铜矿两个亚类；②与基性-超基性岩体有关的铜镍硫化物矿床；③与中酸性火山-深成杂岩或浅成侵入岩有关的斑岩铜矿；④与中酸性侵入岩有关的夕卡岩型铜矿；⑤陆相沉积作用为主的铜矿床；⑥与海相沉积作用有关的铜矿（层状铜矿）。 1989年，《中国矿床》（宋叔和主编，1989）推出的中国铜矿床分类，在前人分类基础上，着重考虑两个基本因素：一是矿床形成的地质因素，即产出的地质环境、控矿因素及其成因；二是商品矿石的经济意义，即矿床必须在现阶段能够被开发利用，而且要有一定规模。以这两个原则将中国铜矿床划分为六类：①铜镍硫化物型矿床；②斑岩型铜矿床；③夕卡岩型铜矿床，④火山岩型铜矿床，⑤沉积岩中层状铜矿床，⑥陆相砂岩型铜矿床。至于石英脉型铜矿、自然铜矿床等，目前我国尚未发现大中型矿床，不是开采的主要对象，故未归入本分类。 表1 中国已知大型铜矿床类型及地质时代占有储量百分比①

近年来，国内外对铜矿床分类趋于以容矿岩石为基础，并考虑到矿床产出地质环境和经济开采价值进行分类。如王之田等（1994）将中国铜矿床类型划分为七类，并对已知的大型铜矿床类型及地质时代占有储量进行了统计，反映矿床类型经济意义(表1)。芮宗瑶等（1993）也以容矿岩石为主线，兼顾成矿环境、矿床成因等将中国铜矿床分成五大类10小类(表2)，并列举每个类型的容矿岩石、矿石建造、矿体形态、成矿作用、矿质来源、成矿环境以及矿床实例等。 表2 中国铜矿床分类

二、矿床类型简述 中国铜矿具有重要经济意义、有开采价值的主要是铜镍硫化物型矿床、斑岩型铜矿床、夕卡岩型铜矿床、火山岩型铜矿床、沉积岩中层状铜矿床、陆相砂岩型铜矿床。其中，前4类矿床的储量合计占全国铜矿储量的90%。这些类型矿床的成矿环境各异，有其各自的成矿特征。根据芮宗瑶等（1993）、王之田等（1994）等研究成果，按各类型矿床占有储量比例依次简述如下： （一）斑岩型铜（钼）矿 该类型是我国最重要的铜矿类型，占全国铜矿储量的45.5%，矿床规模巨大，矿体成群成带出现，而且埋藏浅，适于露天开采，矿石可选性能好，又共伴生钼、金、银和多种稀散元素，可综合开发、综合利用。其成矿特点： 1、成岩成矿时代较新 东部地区的斑岩铜矿属于滨太平洋成矿域的一部分，成岩成矿时代以燕山期为主。如位于环太平洋西带外带的赣东北大断裂的西北侧德兴超大型斑岩铜矿成岩成矿时代199～112Ma。北部地区的斑岩铜矿属于古亚洲成矿域的一部分，成岩成矿时代主要为海西期和燕山期。如位于大兴安岭隆起带与松辽沉降带衔接部位的黑龙江多宝山斑岩铜矿的成岩成矿时代292～245Ma；位于额尔古纳褶皱系的内蒙古东部乌奴格吐山斑岩铜矿的成岩成矿时代188～182Ma。西南部地区的斑岩铜矿属于特提斯-喜马拉雅成矿域的一部分，成岩成矿时代以喜马拉雅期为主。如西藏东部地区玉龙超大型斑岩铜矿55～35Ma，马拉松多斑岩铜矿33.2Ma，多霞松多斑岩铜矿30.9Ma。 2、成矿岩石基本特征 多数矿床的成矿岩体以多期次高位侵位的复式小斑岩体为主。与矿化有关的花岗质岩石主要为钙碱性系列，其次是碱钙性系列。其中包括花岗闪长斑岩、二长花岗斑岩、花岗斑岩和其他花岗质岩石。与矿化有关的花岗质岩石的化学成分以SiO262%～68%的成矿最佳。岩石化学从中性→中酸性→酸性，相应的矿石建造为Cu（Fe）→Cu（Au）→Cu（Mo）→Cu（Sn），岩浆分异指数对应从60%变为92%。 3、围岩蚀变分早、中、晚期 早期蚀变包括钾硅酸盐交代岩、钾质角岩和部分镁-钙夕卡岩；中期蚀变包括绢英岩、黄铁绢英岩、青磐岩和湿夕卡岩；晚期蚀变包括中度-深度泥英岩、浊沸石-硫酸盐交代岩等。 4、次生作用不发育 次生富集作用，可使斑岩铜矿石品位得到进一步富集而成为具有重大经济意义的富矿。次生富集带多数是形成高品位的辉铜矿矿层，开采经济价值巨大。然而，中国斑岩型铜矿多数矿床未能形成厚大的次生富集带，可谓先天不足，因而多数矿床是大型贫矿，铜品位一般在0.5%左右。 （二）夕卡岩型铜矿 中国夕卡岩型铜矿与国外大不相同，其储量国外夕卡岩型铜矿占的比例很小，而中国却占较大的比例，现已探明夕卡岩型铜矿储量占全国铜矿储量的30%，成为我国铜业矿物原料重要来源之一，仅次于斑岩型铜矿，而且以富矿为主，并共伴生铁、铅、锌、钨、钼、锡、金、银以及稀散元素等，颇有综合利用价值。其特点： 1、时空分布与斑岩铜（钼）矿相似 夕卡岩型铜矿的成岩成矿时代，主要为燕山期和喜马拉雅期，其次是印支期、海西期。矿化集中于170～110Ma，其次为110～70Ma。矿床空间分布，主要产于中国东部活化拗陷带，并常与中生代断陷盆地伴随而分布。大型夕卡岩型铜矿主要分布于下扬子拗陷带的湖北铁山、铜录山，江西城门山、武山，安徽的铜官山、狮子山、凤凰山、大团山等矿区；其次是滇东拗陷带的个旧锡铜多金属矿田和华南褶皱系的石、广西钦甲、湖南宝山；燕山拗陷带的寿王坟；辽东台隆的垣仁；吉黑褶皱带的弓棚子等矿区。 2、成矿岩体主要为中酸性花岗质岩类 如石英闪长岩、石英二长岩和花岗闪长岩的中深成相和浅成相。岩石系列属于钙碱性-碱钙性系列。大型夕卡岩铜矿床的形成与小岩体及其形态有关。其岩体形态与成矿的重要性依次为蘑菇状、箱状、锥状、枝叉状和层间岩墙状等。 3、围岩岩性是形成夕卡岩铜矿床的重要条件 有利于形成大型夕卡岩铜矿床的围岩多为泥质岩、白云质灰岩或碳质灰岩。如中国南方大型夕卡岩铜矿围岩为石炭系-三叠系白云质灰岩。在膏岩层和高硫层存在地区更有利于成矿，如长江中下游地区的一些夕卡岩型铜矿床。 4、交代岩系列 主要是钙夕卡岩，其次是镁夕卡岩。 5、在浅成环境中，夕卡岩型铜矿常与斑岩型铜矿共生产出在斑岩体内部为斑岩型细脉浸染状铜矿化，在接触带为夕卡岩型块状矿石，形成“多位一体”矿化。如江西城门山和湖北封山洞等铜矿床。 （三）火山岩型铜矿 该类型也是我国铜矿重要类型之一，探明的铜矿储量占全国铜矿储量的8%，其中海相火山岩型铜矿储量占7%，陆相火山岩型铜矿占1%。 过去海相火山岩型铜矿习称黄铁矿型铜矿，并常与铅、锌共生，还伴生有丰富的金、银、钴以及稀散元素，有很大的综合利用价值。其成矿特点：成矿时代较广，从新太古代至三叠纪均有不同程度的分布，成矿环境在大洋中脊、火山岛弧、弧后盆地、大陆边缘裂陷槽及陆内裂谷等环境均有产出。 新太古代海相火山岩型铜矿，通常产于新太古代深变质岩系地层中，容矿岩石包括辉石斜长角闪岩、黑云母角闪斜长片麻岩、含石榴石角闪黑云斜长片麻岩夹阳起石岩、角闪岩等，恢复其原岩为拉斑玄武岩-钙碱性长英质火山岩系。故通常称这类矿床为与太古宙绿岩带有关的海底火山喷发沉积变质矿床，辽宁红透山铜锌矿床即是其中的一例。 元古宙是我国海相火山岩型铜矿的重要成矿期之一。主要分布在扬子陆块的西缘和北缘。西部边缘成矿时代以古元古代为主，有代表性的矿床为云南大红山铜铁矿床、四川拉拉厂铜钴矿床；北部边缘和西北部边缘成矿时代，以中-新元古代为主，有代表性的矿床是四川彭县铜锌矿床，陕西刘家坪铜锌矿床和浙江西裘铜锌矿床等。这些矿床的火山岩系主要是细碧角斑岩系，构造环境属于陆块边缘裂陷火山盆地。 早古生代为我国海相火山岩型铜矿最重要的成矿期，多为大型铜多金属矿床，主要分布在祁连山优地槽系，其中有代表性的矿床是甘肃白银厂大型矿田的折腰山铜锌矿床、火焰山铜锌矿床、小铁山铜铅锌矿 床以及青海红沟富铜矿床等。火山岩系主要是细碧角斑岩系，构造环境属于火山岛弧和弧后裂谷。 晚古生代海相火山岩型铜矿成矿环境差别较大，矿床分布分散。如产于青海堆积山石炭系-二叠系的混杂岩带蛇绿岩套的玛沁德尔尼铜锌钴大型矿床；产于新疆阿尔泰南缘的克兰火山岩盆地早-中泥盆世石英角斑岩-角斑质火山碎屑岩的阿舍勒铜锌大型矿床等。 中生代海相火山岩型铜矿产于我国西南部特提斯-喜马拉雅海盆。已查明德格-乡城晚三叠世昌台火山盆地成矿前景看好，呷村铜-多金属矿床已具大型规模即为一例。 陆相火山岩型铜矿，目前发现的矿床无论规模还是储量都比上述几个类型要小，因而长期以来未被重视。近年来由于发现了福建紫金山大型铜金矿床，因此引起了地勘和矿业部门的重视。该类型铜矿主要产于各时代陆相火山活动带，尤其是中-新生代滨太平洋陆相火山岩地热水活动区。现今勘查、开采的陆相火山岩型铜矿有以下几种情况： 产于镁铁质火山岩的峨眉山玄武岩中的铜矿虽然矿点（或小型矿床）不少，但至今尚未发现大中型矿床，只有二峨山龙门铜矿已由地方开采。该矿床产于二叠纪峨眉山玄武岩喷发的间隙期，矿体呈透镜状，在玄武岩和杂色砂岩中呈夹层。 产于中性长英质火山岩中铜矿，目前已发现并勘查的有宁芜火山盆地的娘娘山、大平山及庐枞火山岩盆地的井边、石门庵、毛狗笼等。