中国铜矿成矿类型、成矿规律及找矿方法思考

王 成

（黑龙江多宝山铜业股份有限公司，黑龙江 黑河 164300）

铜是我国重要的战略资源之一，随着现代化技术突飞猛进，对铜的需求逐年增加。因我国现有铜资源欠缺，导致铜原料的供应成为了约束铜工业发展的重要因素，铜原料依赖于进口的状况与日俱增，因此如何保证我国铜原料可持续供应是铜工业发展的主要问题。随着国内外地质科学的发展，新理论、新技术的应用，地质勘探与理论研究的成果在西北地区铜矿已经取得了很大的进步。截至2014年底，我国铜矿区数2159个，保有资源储量9689万t，基础储量2836万t，西藏、云南、江西、新疆和内蒙古5个省（自治区）占全国总量的63%。

图1 中国铜矿资源分布图

1 中国铜矿成矿类型

我国铜矿的成矿类型齐全，最主要的有斑岩型铜矿、矽卡岩型铜矿、层状型铜矿，上述3种类型的铜储量占全国铜总储量80%以上。

1.1 斑岩型铜矿成矿

我国有近一半的铜矿储量类型为斑岩型，且此种类型的探明储量还在增加。成矿时代从寒武纪至第三纪，其中中亚－蒙古成矿带、阿尔卑斯－喜马拉雅成矿带、和环太平洋成矿带是我国主要的三大铜矿成矿带，以喜马拉雅期和燕山期为主。斑岩型金属矿床具有以下特征[1]：

（1）矿化在斑状侵入岩及围岩中呈浸染状或细网脉状产出。（2）矿化与爆发角砾岩体伴生，角砾组份复杂。

（3）含矿侵入岩体大都为复式侵入杂岩，金属矿化仅与其中某一期侵入岩有关。

（4）含矿侵入岩体及围岩在遭受到强烈的断裂与破碎共同作用下较发育[2]。

（5）多数含铜矿的侵入岩为中酸性、钙碱岩浆岩系列。

1.2 矽卡岩型铜矿

矽卡岩型铜矿作为我国第二大类型，储量约占总量的27%，冈底斯矽卡岩铜矿探明量增长迅速。矽卡岩型铜矿主要集中在我国的长江三峡以东沿岸带状平原，成矿岩体以燕山期的花岗闪长岩为主，围岩主要为碳酸盐岩。该种矿产品位较高、且大部分为聚集性规模较大，是长江地区的主要大型矿产资源。矽卡岩型铜矿具有以下特征：

（1）侵入岩体多为中酸性花岗岩、石英岩等，存在少量的基性侵入岩体。

（2）侵入岩石的围岩成分含有钙、碳酸盐等石灰岩、大理岩、硅酸盐岩等。

（3）岩体晶莹透明，形状多样，多数出现为层状大规模沿着地脉走向。

（4）矽卡岩岩体规模较大，易挥发，容易出现叫较平缓的缓冲带，地热水汽液化形成大规模铜矿。

（5）矽卡岩往往会在地质构造的裂缝中出现对称的矿物分带，而在侵入岩体的接触带则会出现不对称分布的矿物带。

1.3 层状型铜矿

层状型铜矿和含铜砂页岩型铜矿分布于变质岩中，储量约占总量的11%，变质岩层状铜矿床产于中元古代大理岩、白云岩中，层状产出。矿体通常呈似层状、脉状、透镜状等。矿石矿物以黄铜矿为主，主要集中在狼山、康滇等地区。砂页岩型铜矿主要集中在中生代至第三纪，在云南地区的气候湿润地区形成。该类铜矿除了富含铜金属外，伴生有铅、锌、银等多金属元素[3]。

2 中国铜矿成矿规律

2.1 成矿时代

我国铜矿的成矿系列自太古宙（Ar）～新生代（Kr）均有产出，但斑岩型铜矿及矽卡岩型铜矿成矿时代主要为新生代和中生代。东部地区成矿时代以燕山期为主，如德兴斑岩铜矿成矿时代为199Ma～112Ma；北部地区成矿时代主要为海西期和燕山期，如黑龙江多宝山斑岩铜矿成矿时代为292Ma～245Ma；西南部地区成矿时代以喜马拉雅期为主，如玉龙斑岩铜矿成矿时代为55Ma～35Ma；矽卡岩型铜矿的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。

喜马拉雅玉龙斑岩铜矿带是青藏高原东部大型走滑断裂作用的产物，其斑岩岩浆活动的峰期时间分为52Ma、41Ma和33Ma三个阶段[4]。

侯增谦等采用辉钼矿Re-Os测年法，芮宗瑶等通过离子探针、K-Ar法和Re-Os法，对冈底斯斑岩铜矿带中的典型矿床石英二长花岗斑岩和闪长玢岩等进行了精确测年。

2.2 成矿条件

斑岩型铜矿和矽卡岩型铜矿的成岩条件极为相似，均以中酸性、钙碱性、浅成或超浅成的岩浆岩为主，主要有花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩等。岩体化学成分中K、Na含量明显偏高，斑岩型铜矿SiO2含量以62%～68%为主。

侵入深大断裂的含矿斑岩矿床呈带状分布，分布于大断裂两侧的次级断裂构造系统中。含矿侵入体及其附近常具含矿的爆发角砾岩体，我国赣西北、豫西等地的斑岩型矿床中也发现角砾岩体。

围岩为碳酸盐岩时，接触带处可形成矽卡岩型矿床；围岩为硅铝质岩时，当围岩裂隙特别发育时，含矿热液会在岩体中聚集，同时沿裂隙进入围岩形成矿化。

3 关于找矿方法的思考

地理信息系统（简称GIS），是多门学科有效结合的产物。主要作用是对空间信息进行采集、存储、管理、查询、分析、显示和进行制图等处理。利用现在高新产品计算机为依托，GIS广泛应用于地质勘探阶段，为找矿的发展提供了良好的平台。同时综合信息成矿预测法是原长春科技大学综合信息成矿预测研究所在王世称教授领导下提出的矿产资源评价方法。通过地质、物探、化探、重砂、遥感等综合信息的分析，可反映控矿因素。利用遥感数据资料，圈出重点靶区，采集分析土壤和岩石的化学样品、原岩光谱，分析主要成矿元素，圈出异常区，结合物化探手段，布置钻探工程，对浅部斑岩型铜矿体及深部矿化体的分布提供了可靠的综合信息。以新疆土屋延东斑岩铜矿为例，在分析了区域成矿的地质特征、遥感影像特征、区域历史特征后，结合当地成矿规律采取GIS建模的方法，定点划分铜矿，发现区域内涵盖延东、赤湖、土屋三地不同的铜矿埋藏。在开采过程中，寻找特有的标志物后并固定矿床靶区。通过GIS来分析勘探过程中所获取的成矿条件，从而建立起地质学信息的矿藏资源模型，来帮助对地域的矿藏评价。以上所述方法在实际应用中效果显著，所以为国内多数地勘单位广泛利用。今后在多专业的互相渗透下，各领域的通力协作下，综合性的、创新性的方法将会被大力推广。