國(guó)外超大型—特大型銅礦床成礦特征
1 銅礦資源概況
銅在元素周期表中的原子序數(shù)為29,與鎳、鋅和銀為鄰,在自然界中主要形成硫化物及其類似化合物、氧化物、自然銅以及硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽礦物,銅是一種紫紅色或玫瑰紅色金屬,具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和耐腐蝕性,易于與鉛、鋅、鎳、鋁、鈦、錫等合成具有各種特性和色澤的合金,由于這些性質(zhì)和性能,銅及其合金被廣泛應(yīng)用于電子電器、機(jī)械、車輛、船舶、國(guó)防、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,銅可以用來(lái)制造電線、電纜、電機(jī)設(shè)備。無(wú)氧銅可以用來(lái)制造超高頻電子管;黃銅可以用來(lái)制造槍彈和炮彈;白銅(銅鋅鎳合金)可以用來(lái)制造航空儀器元件;錫青銅可以用來(lái)制造軸承、軸套;銅的化合物可作為殺蟲(chóng)劑和除草劑,銅還是制造防腐油漆的主要成分。
銅的消費(fèi)量及用途可以反映一個(gè)國(guó)家工業(yè)化程度的高低,根據(jù)對(duì)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查所等機(jī)構(gòu)的估算數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,世界陸地銅礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量(或稱儲(chǔ)量基礎(chǔ))為9.4億t,未查明資源量6.6億t,資源總量為16億t,此外,深海海底和海山區(qū)的結(jié)核結(jié)殼及多金屬硫化物礦床中蘊(yùn)藏的銅礦資源量超過(guò)7億t,世界陸地銅礦資源查明率約為58.8%。
世界陸地銅礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量的一半分布于南美洲,其次是亞洲和北美洲,歐洲、大洋洲和非洲的銅礦資源較少。銅礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量最多的國(guó)家是智利,約占世界銅礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量的38.3%;其次是美國(guó)、中國(guó)和秘魯,這3個(gè)國(guó)家的銅礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量約占世界銅礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量的20.5%;擁有銅礦資源較多的國(guó)家尚有波蘭、澳大利亞、墨西哥、印度尼西亞、贊比亞、俄羅斯、哈薩克斯坦和加拿大。
根據(jù)銅礦地質(zhì)儲(chǔ)量(相當(dāng)于基礎(chǔ)儲(chǔ)量或儲(chǔ)量基礎(chǔ)及一部分級(jí)別較低的儲(chǔ)量)國(guó)外超大型—特大型銅礦床共有44個(gè),其中,特大型銅礦床11個(gè),超大型銅礦床33個(gè),銅礦地質(zhì)儲(chǔ)量之和為9.49億t,與陸地銅礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量相當(dāng)。
2 超大型—特大型銅礦床的統(tǒng)計(jì)特征
世界超大型—特大型銅礦床主要分布于南美洲,約占總數(shù)的35.4%;其次是非洲、亞洲和北美洲,超大型—特大型銅礦床數(shù)量之和約占總數(shù)的58.3%;歐洲和大洋洲的超大型—特大型銅礦床數(shù)量相對(duì)次之。
世界超大型—特大型銅礦床分布于六大洲的23個(gè)國(guó)家,其中,以智利的超大型—特大型銅礦床數(shù)量最多,達(dá)到11個(gè),約占總數(shù)的22.9%;其次是贊比亞、秘魯、美國(guó)、剛果(金)、加拿大、墨西哥,它們各擁有2~6個(gè)超大型—特大型銅礦床;其他擁有1個(gè)超大型—特大型銅礦床的國(guó)家尚有l(wèi)6個(gè),分別為中國(guó)、阿富汗、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、蒙古、伊朗、菲律賓、印度尼西亞、俄羅斯、波蘭、西班牙、南非、澳大利亞、巴拿馬、巴西和阿根廷。
國(guó)外超大型—特大型銅礦床以斑巖型及斑巖—矽卡巖型和層狀(控)型最為重要,這類超大型—特大型銅礦床約占總數(shù)的90%;其他主要類型為巖漿熔離型、VMS型、巖漿熱液型和沉積型,成礦時(shí)代以新生代和元古宙為主,約占總數(shù)的87.5%;其次是古生代和中生代,約占總數(shù)的l2.5%;太古宙尚未發(fā)現(xiàn)超大型—特大型銅礦床,斑巖型及斑巖—矽卡巖型銅礦床主要形成于新生代,層狀(控)型銅礦床主要形成于元古宙。
超大型—特大型銅礦床產(chǎn)出的構(gòu)造背景為顯生宙造山帶和前寒武紀(jì)地塊及疊加其上的顯生宙構(gòu)造帶,主要分布在環(huán)太平洋和岡瓦納成礦域,尤其是安第斯成礦帶和非洲—阿拉伯成礦區(qū),勞亞和特提斯的超大型—特大型銅礦床數(shù)量較少。
3 超大型—特大型銅礦床的主要類型及其特征
3.1 與基性、超基性侵入巖有關(guān)的巖漿熔離型礦床
巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床是含銅鎳硫化物的基性—超基性巖漿、在深部或上侵后銅鎳硫化物從巖漿中就地熔離聚集形成的礦床,這類礦床是世界重要的銅礦類型,亦是重要的鎳礦類型,該類礦床通常產(chǎn)于地臺(tái)和地盾區(qū),多沿深斷裂帶分布,在成因上與分異良好的基性超基性巖體有關(guān),屬巖漿熔離礦床,南非的烏基普超大型—特大型銅礦床、加拿大的薩德伯里超大型—特大型銅礦床均屬該類型。
關(guān)于銅鎳硫化物礦床成因最重要的術(shù)語(yǔ)是礦石結(jié)構(gòu)(塊狀對(duì)浸染狀)和礦石的分布(層狀對(duì)層控狀),受硫化物飽和度和侵入動(dòng)力學(xué)(堆積巖漿通道對(duì)分異巖床)所影響,該類礦床常以品位低的浸染狀礦石為主,礦體以似層狀為主,巖漿型Cu—Ni—PGE硫化物礦床分類方案較多,多與鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石的特征有關(guān),根據(jù)礦床所處的構(gòu)造環(huán)境和含礦巖石特征劃分為綠巖帶型、大陸邊緣裂谷型、克拉通型和活動(dòng)造山帶型4種類型,活動(dòng)造山帶型又可分為與同造山侵入巖有關(guān)的礦床和與阿拉斯加型雜巖有關(guān)礦床,阿拉斯加型雜巖體指的是具有島弧火山特點(diǎn),同時(shí)可能具有硅鋁層弧后成因的同心環(huán)帶狀巖體,根據(jù)成礦時(shí)代、構(gòu)造環(huán)境及巖石組合,將礦床分為元古宙與隕石坑有關(guān)的礦床、元古宙以后與大陸裂谷溢流玄武巖有關(guān)的礦床、太古宙綠巖帶與科馬提巖有關(guān)的礦床以及與古元古代大陸層狀侵入體有關(guān)的礦床,地幔柱與銅鎳硫化物礦床關(guān)系密切,例如俄羅斯的Norilsk世界級(jí)大礦和中國(guó)峨眉山地幔柱中豐富的銅鎳硫化物礦物組合(包括金寶山、楊柳坪、力馬河等)和超大型釩鈦磁鐵礦(攀枝花)。
3.2 與中酸性淺成、超淺成侵入巖有關(guān)的斑巖型銅礦床
斑巖型銅礦床是指與鈣堿性系列的淺成、超淺成中酸性侵入體(斑巖)有關(guān)的大噸位、低品位銅礦床,可以大規(guī)模機(jī)械化露采,與成礦有關(guān)的斑巖主要為石英二長(zhǎng)斑巖和石英閃長(zhǎng)斑巖,圍巖蝕變具有明顯的分帶性,由中心向外依次出現(xiàn)鉀長(zhǎng)石化帶、絹英巖化帶;泥化帶和青磐巖化帶,礦體產(chǎn)于斑巖體及其圍巖中,主要由浸染狀、細(xì)脈浸染狀和細(xì)(網(wǎng))脈狀礦石組成,礦體與容礦巖石之間通常沒(méi)有明顯界線,礦石礦物以黃鐵礦和黃銅礦為主,其次有斑銅礦、硫砷銅礦、黝銅礦、輝銅礦、輝鉬礦、磁鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、赤鐵礦等,原生礦石銅品位一般小于l%,多在0.4%~0.8%,但次生富集的銅品位可超過(guò)2%有用組分除銅外,還有鉬、鎢、錫、金等,該類型銅礦已占世界銅礦儲(chǔ)量的一半,其超大型—特大型銅礦床數(shù)量占世界超大型—特大型銅礦床總數(shù)的58.3%、儲(chǔ)量的66.2%,斑巖型銅礦床一方面與接觸交代(矽卡巖)型銅礦、塊狀硫化物型銅礦及砂巖型銅礦有一定的內(nèi)在聯(lián)系,一方面又與熱液(脈)型銅礦及層狀多金屬礦床有關(guān)聯(lián)。
斑巖型銅礦床形成于島弧帶、板內(nèi)構(gòu)造巖漿帶和走滑斷裂帶構(gòu)造環(huán)境,板內(nèi)(大陸地殼)的斑巖銅礦床通常與石英二長(zhǎng)巖有關(guān),圍巖蝕變以美國(guó)西南部經(jīng)典斑巖銅礦床的蝕變分帶模式(由J.D.Lowell和J.M.Guilbert提出的二長(zhǎng)巖模式)為代表,通常有一個(gè)鉀蝕變核心和石英絹云母化、泥化和青磐巖化等蝕變,呈同心圓狀分帶,島弧帶的斑巖銅礦床多與石英閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖體有關(guān),其蝕變分帶通常也含有一個(gè)鉀蝕變核心,但周圍直接出現(xiàn)青磐巖化帶(由 V.Hollister提出的閃長(zhǎng)巖模式),成礦時(shí)代較新,新生代占絕大多數(shù),少數(shù)形成于中生代及古生代。
按礦化產(chǎn)出的部位.可將斑巖銅礦分成三大類,即深成型、淺成型和火山型,深成型斑巖銅礦床產(chǎn)于巖基中,礦化主要賦存在一種或多種火成巖相中,如加拿大的海蘭伐利銅礦床,淺成型斑巖銅礦床產(chǎn)在高層位的造山期后巖株中,多為中酸性淺成、超淺成相小侵入斑巖體,礦化賦存在巖株及圍巖中,美國(guó)西部和西南部以及智利、秘魯、阿根廷等大多數(shù)斑巖銅礦床均屬此類;火山型斑巖銅礦床產(chǎn)在火山根部,礦化多賦存在次火山巖及與之伴生的同源火山巖及深成巖體中,如菲律賓的勒班陀一遠(yuǎn)東南銅礦床。
斑巖銅礦床均分布于顯生宙造山帶,主要是安第斯造山帶及落基山(北科迪勒拉)造山帶,其次是特提斯—喜馬拉雅造山帶、印支—新西蘭造山帶、東亞造山帶和中亞—蒙古造山帶,在構(gòu)造單元上,主要分布于環(huán)太平洋成礦域,其次是勞亞成礦域和特提斯成礦域,
3.3 與中酸性淺成、超淺成侵入巖有關(guān)的接觸交代型(矽卡巖型)銅礦床
矽卡巖型礦床是一種具有重要工業(yè)意義的礦床類型,其礦體一般產(chǎn)于鋁硅酸鹽巖(包括侵入巖、火山巖、混合巖或其他碎屑巖)和碳酸鹽巖或其他鈣(鎂)質(zhì)圍巖接觸帶的矽卡巖及其附近的交代巖中,在巖漿期后高溫氣液或火山氣液或與混合巖化有關(guān)的高溫氣液作用下,主要是通過(guò)接觸反應(yīng)交代的方式生成的,礦石中常有矽卡巖礦物或變矽卡巖礦物存在,矽卡巖礦床經(jīng)常伴生某些產(chǎn)于接觸帶附近圍巖中,而不伴有矽卡巖礦物的各類交代礦床,如云英巖礦床、細(xì)脈浸染型交代礦床(斑巖型礦床)和其他熱液交代礦床等。這些礦床和矽卡巖型礦床之間是互有成因聯(lián)系的,矽卡巖礦床可以作為一個(gè)成礦系列或含礦交代系列,矽卡巖成礦作用是從矽卡巖階段開(kāi)始,到高中(低)溫?zé)嵋航淮?酸性淋濾)階段連續(xù)演化的復(fù)雜過(guò)程,在此過(guò)程中,金屬礦化一部分形成于矽卡巖期,但是相當(dāng)高部分則形成于高中溫?zé)嵋航淮A段,礦化作用是矽卡巖成礦作用演化到一定階段的必然產(chǎn)物。
矽卡巖按成分分類可分為鈣矽卡巖和鎂矽卡巖兩大類,鈣矽卡巖是由透輝石—鈣鐵輝石系列、鈣鋁榴石—鈣鐵榴石系列、硅灰石、符山石等鈣鎂鐵(鋁)硅酸鹽礦物組成的接觸反應(yīng)交代巖,在各種高溫氣液作用下,主要形成于侵入體或其他鋁硅酸鹽礦物和灰?guī)r或其他鈣質(zhì)巖石的接觸帶。鎂矽卡巖是由高溫富鎂礦物—鎂橄欖石、透輝石、尖晶石、金云母、硅鎂石族等組成的交代巖石,是白云巖或其他鎂質(zhì)碳酸鹽巖石和巖漿(巖)或鋁硅酸鹽巖石接觸帶,在巖漿溶液參與下相互接觸反應(yīng)的產(chǎn)物。
3.4 層狀(控)型銅礦床
層狀(控)型銅礦床是泛指不同時(shí)代沉積巖及沉積變質(zhì)巖中的層狀和層控銅礦床,是世界上僅次于斑巖型的重要銅礦類型,約占世界銅礦儲(chǔ)量的30%,含銅巖系為一套雜色巖系,銅礦多賦存于紅色巖系中的淺色巖層中,含礦巖石主要有砂巖、硬砂巖、頁(yè)巖、泥巖、泥灰?guī)r、白云巖等,常含有少量炭質(zhì)、有機(jī)質(zhì)以及星散狀黃鐵礦,礦體呈層狀、似層狀及扁豆?fàn)?礦層常有一層至數(shù)層乃至幾十層、厚十幾厘米至數(shù)米不等,礦石構(gòu)造以浸染狀及細(xì)脈狀為主,少數(shù)呈層紋狀及條帶狀構(gòu)造,金屬硫化物以膠結(jié)物形式存在,主要礦石礦物有輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦及黃鐵礦、自然銅、孔雀石、藍(lán)銅礦等,礦石品位較富,一般含Cu可達(dá)l%~3%,伴生鈷、銀、硒、碲等有益組分。
按形成環(huán)境的不同,層狀(控)型銅礦床可分為海相層狀(控)型銅礦床和陸相層狀(控)型銅礦床兩大類,前者主要形成于造山帶回返之后,含礦雜色巖系堆積在造山帶旁側(cè)的裂谷(冒地槽)或陸臺(tái)上,往往具有規(guī)模大和品位高等特點(diǎn);后者形成于造山帶回返之后或陸臺(tái)活化回返之后,往往具有小而富的特點(diǎn),世界超大型—特大型層狀(控)型銅礦床均屬于海相層狀(控)型銅礦床,成礦時(shí)代以元古宙為主,其次是古生代,在空間上主要分布于中非、中亞以及俄羅斯、波蘭、巴西等國(guó)家。
層狀(控)型銅礦床是地質(zhì)歷史上雜色建造的一部分,但不是整個(gè)雜色建造都含銅,而是雜色建造中靠近陸源剝蝕區(qū)的一側(cè)。從地質(zhì)歷史分析來(lái)看,這類礦床是造山帶回返及陸臺(tái)活化回返的產(chǎn)物,關(guān)于層狀(控)型銅礦床的成因,存在不同認(rèn)識(shí),大多數(shù)人主張是同生沉積成巖作用以及成巖后熱液的疊加改造作用而成。
3.5 與海相火山噴發(fā)—沉積作用有關(guān)的海相火山氣液型銅礦床
海底火山熱液噴流沉積型礦床(VMS)賦存于海相火山巖系中,多形成鐵、銅、鉛、鋅等硫化物組成,常伴生金、銀等多種有益元素,一般由上部塊狀礦層和下部網(wǎng)脈狀礦體組成,這類礦床品位富、伴生有益組分豐富、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,工業(yè)意義僅次于斑巖型銅礦床,廣泛分布于世界各主要造山帶的不同時(shí)代的海相火山巖系中,該類礦床按構(gòu)造環(huán)境(圍巖巖性)劃分為塞浦路斯型(Cyprus)、黑礦型(Kuroko)、別子型(Besshi)和諾蘭達(dá)型(Noranada),按礦石組分劃分為含銅黃鐵礦型、鋅鉛銅型、銅鋅黃鐵礦型和鋅銅型,按礦石組分劃的四種類型分別與四種類型構(gòu)造環(huán)境相對(duì)應(yīng),即大洋中脊(北緯210處類型)、洋內(nèi)弧后(Lau海盆類型)、陸緣弧后(沖繩海槽)及陸內(nèi)裂谷(紅海亞特蘭蒂斯I號(hào)海淵類型)。成礦時(shí)代上幾乎不受限制,可形成于太古宙、古元古代、新元古代、早古生代、晚古生代和古近紀(jì)6個(gè)成礦期。
經(jīng)典的礦床模型有海洋巖漿噴出熱液模式、循環(huán)海水對(duì)流模式、海水深對(duì)流模式、成巖流體對(duì)流模式以及從現(xiàn)代洋中脊熱泉活動(dòng)考察結(jié)果提出的“煙囪一丘堤”堆積模式,美國(guó)學(xué)者在“海底擴(kuò)張中心的熱液作用”一書(shū)中對(duì)海水對(duì)流模式、海水與玄武巖間的水/巖反應(yīng)、元素的遷移、質(zhì)量平衡及循環(huán)、圍巖蝕變、熱液礦物、生物及微生物的作用都作了詳細(xì)描述,Lydon(1984,1988)總結(jié)了火山成因塊狀硫化物礦床的經(jīng)驗(yàn)?zāi)J?,Sawkinsl(1984)在“金屬礦床與板塊構(gòu)造”一書(shū)和Hutchison(1983)的“礦床及其構(gòu)造背景”一書(shū)中均總結(jié)了塊狀硫化物礦床形成的構(gòu)造背景,華南火山塊狀硫化物礦床成礦規(guī)律,與紅海海底火山噴流熱泉沉積形成的鐵、銅、鉛、鋅礦床進(jìn)行對(duì)比,海底火山及熱泉活動(dòng)對(duì)形成礦床具有重要意義,與寧蕪玢巖型鐵礦有關(guān)的火山巖礦床在硬石膏層及硫鐵礦中具有豐富的同生沉積構(gòu)造等特征.因此陸相斷陷盆地中也可形成超大型—特大型噴流—沉積塊狀硫鐵礦礦床及鐵礦床,與噴流沉積礦床為海相不同。內(nèi)蒙古狼山炭窯口是形成于中元古代華北古陸北緣裂陷槽內(nèi)張性斷陷盆地的非典型SEDEX型礦床,其成礦作用和同沉積期火山噴發(fā)活動(dòng)及熱水噴流作用有關(guān)。
4 國(guó)外主要超大型—特大型銅礦床
4.1 智利楚基卡馬塔特大型銅礦床
智利楚基卡馬塔特大型銅礦床位于智利北部的安托法加斯塔省楚基卡馬塔鎮(zhèn),是世界上最大的銅礦床,已知銅金屬儲(chǔ)量6935萬(wàn)t,平均銅品位0.56%。
楚基卡馬塔銅礦床地處安第斯中新生代造山帶中部,區(qū)域出露地層主要有古生代和中生代沉積巖、火山巖及變質(zhì)巖,古近—新近紀(jì)中酸性侵入巖、酸性淺成斑巖及脈巖均很發(fā)育,區(qū)域構(gòu)造以南北向斷裂帶為主,沿西部斷裂帶分布有科亞瓦西、埃爾阿布拉、楚基北、楚基卡馬塔、曼薩米納等超大型—特大型斑巖銅礦床,該斷裂帶及相關(guān)的斑巖銅礦床的形成與新生代中期(42~20 Ma)太平洋板塊的活動(dòng)有關(guān),納斯卡板塊和南美大陸板塊相碰撞造成南美大陸板塊的上升并導(dǎo)致斷裂構(gòu)造的形成和巖漿侵入活動(dòng),大量的花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖沿西部斷裂長(zhǎng)期多次多階段侵入,發(fā)生強(qiáng)烈的蝕變和礦化,形成了一系列規(guī)模巨大的斑巖銅礦床。
楚基卡馬塔銅礦床的含礦巖石為古近紀(jì)—新近紀(jì)花崗斑巖。礦區(qū)內(nèi)以西部斷裂為界,東部為埃林納(Elena)花崗閃長(zhǎng)巖,西部為福圖納(Forttlna)花崗閃長(zhǎng)巖,它們均侵位于侏羅紀(jì)沉積巖及東部花崗閃長(zhǎng)巖中,這些花崗閃長(zhǎng)巖除靠近斷裂處有些礦化外,一般不含礦,花崗閃長(zhǎng)巖被后期的花崗斑巖(楚基卡馬塔斑巖)侵入,該花崗斑巖是主要的含礦斑巖體,其侵入年齡約32 Ma,銅礦體大部分賦存在楚基卡馬塔斑巖體中,平面上呈舌狀體,沿北北東向(NElOO)展布,南窄北寬,南北長(zhǎng)3.5 km,最寬處達(dá)1.2 km。礦體在剖面上呈楔狀,已控制深度在1000 m以上,以西部斷裂為界,以西巖性為福圖納花崗閃長(zhǎng)巖,以東則蝕變強(qiáng)烈,銅礦化見(jiàn)于西部斷裂以東,銅礦化賦存在花崗斑巖體內(nèi),受交叉的斷裂控制,形成較大的礦脈和網(wǎng)脈,部分與西部斷裂平行,部分交叉,含礦斑巖為多期多次侵入的復(fù)式巖體,圍巖蝕變明顯,含礦巖體中心為鉀化帶,向外依次為石英絹云母化帶、粘土化帶及青磐巖化帶,主礦體賦存在石英絹云母化帶,位于西部斷裂旁側(cè);粘土化帶也含礦,但青磐巖化帶基本不含礦,其蝕變范圍較大,礦體從上到下可分為淋濾帶、次生富集帶和原生硫化物礦石帶,在淋濾帶中不連續(xù)分布有氧化礦石帶,由各種銅的氧化物組成;次生富集帶由輝銅礦及銅藍(lán)等組成,最大厚度可達(dá)500多米,含銅一般在1%以上,是目前開(kāi)采的主要對(duì)象;原生硫化物礦石帶是斑巖銅礦體的主要部分,由黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦、硫砷銅礦等組成,含銅品位均勻,一般為0.6%~0.8%。在礦體中心部位,絹云母化蝕變強(qiáng)烈的地方有輝鉬礦富集,鉬礦品位可達(dá)0.03%。
楚基卡馬塔銅礦床是典型的熱液成因的斑巖型銅礦床,控制這個(gè)巨大的斑巖銅礦的最主要因素是貫通智利北部的縱向多梅科大斷裂系統(tǒng),在楚基卡馬塔銅礦區(qū)即為西部斷裂,它為深部巖漿活動(dòng)提供了主要通道,另一個(gè)重要控礦因素是新生代中期、初始鍶同位素比值為0.7044的多期次花崗斑巖的侵入,智利北部斑巖銅礦最重要成礦期是在42~31 Ma,楚基卡馬塔為32 Ma,埃爾阿布拉為37 Ma,拉埃斯康迪特,埃爾薩爾瓦多為41 Ma,與大的斑巖銅礦有關(guān)的侵入巖的初始鍶同位素比值均在0.7040~0.7044之間。顯然,構(gòu)造和巖體是楚基卡塔特大型斑巖銅礦床的主要控礦因素,也是所有斑巖銅礦的主要控礦因素。
4.2 智利埃斯康迪達(dá)超大型銅礦床
埃斯康迪達(dá)(Escondida)超大型銅礦床位于智利北部的塞羅科羅拉多地區(qū),在多梅科山脈西坡,是1981年3月發(fā)現(xiàn)的一個(gè)隱伏的、較高品位的斑巖型銅礦床,已知有銅儲(chǔ)量2775萬(wàn)t,含銅品位1.31%。1997年又在該礦床開(kāi)采區(qū)以北5 km處發(fā)現(xiàn)埃斯康迪達(dá)北(Escondida Norte)銅礦床,有銅儲(chǔ)量l295萬(wàn) t,平均銅品位0.88%,埃斯康迪達(dá)銅礦于l990年投產(chǎn),幾經(jīng)擴(kuò)建,其銅年產(chǎn)量已超過(guò)100萬(wàn)t,成為世界上銅產(chǎn)量最大的礦山。
智利北部沿多梅科山脈分布有一系列超大型—特大型斑巖銅礦床,包括科亞瓦西、埃爾阿布拉、楚基北、楚基卡馬塔、曼薩米納、埃斯康迪達(dá)北、埃斯康迪達(dá)及埃爾薩爾瓦多等,礦區(qū)出露的最老巖石是侏羅紀(jì)海相沉積巖和火山巖,它們與上覆古近紀(jì)一新近紀(jì)流紋巖和安山巖呈不整合接觸關(guān)系,這兩套巖石均被南北向延伸的狹長(zhǎng)巖株所侵入,巖株由石英二長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖組成,地表面積約54 km2,時(shí)代估計(jì)為古近紀(jì)—新近紀(jì),該區(qū)在構(gòu)造上主要是多梅科斷層系統(tǒng),后者是多梅科山地區(qū)的主要構(gòu)造形跡,埃斯康迪達(dá)及埃斯康迪達(dá)北、薩爾迪瓦爾、平塔韋爾迪、卡門(mén)、里卡多等斑巖銅礦床均就位于多梅科斷層系統(tǒng)的斷層中,一組北西走向的陡傾斜左旋斷層與該地區(qū)含礦侵入體的侵位有關(guān),斑巖銅礦床位于兩大斷裂系統(tǒng)交匯部位的熱液蝕變帶南部。其中,埃斯康迪達(dá)、北埃斯康迪達(dá)及薩爾迪瓦爾等礦床與石英二長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖巖株有關(guān),巖株侵位于古新世安山巖或古生代地層中。埃斯康迪達(dá)銅礦床與侵入于古新世安山巖中的石英二長(zhǎng)巖—花崗閃長(zhǎng)斑巖巖株(即埃斯康迪達(dá)斑巖巖株)有關(guān)。該巖株至少由三個(gè)巖相組成:最早的侵入相稱為科羅拉多格蘭德侵入體,是致密的斑巖。斑晶平均含量為60%左右;第二期侵入相稱為埃斯康迪達(dá)侵入體,斑晶平均含量不到40%,這兩個(gè)侵入體中的斑晶均由石英、正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和黑云母組成,粒度通常為1~5 mm,基質(zhì)主要由小于0.5 mm 的斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、石英和黑云母組成:第三期侵入相是斑巖角礫巖,其成分和斑晶含量都與埃斯康迪達(dá)侵入相相似,但含有早期侵入相和安山巖的礦化碎塊,區(qū)內(nèi)流紋巖穹丘和流紋巖巖脈侵入并切割埃斯康迪達(dá)斑巖巖株,該區(qū)最晚期侵入事件是石英二長(zhǎng)巖小巖脈的侵入,它們切割流紋巖,沒(méi)有礦化,只具弱絹云母化,對(duì)銅礦化來(lái)說(shuō),最重要的是埃斯康迪達(dá)斑巖,它呈南北拉長(zhǎng)狀的橢圓形,長(zhǎng)軸4.5 km.短軸2.5 km。
埃斯康迪達(dá)銅礦床產(chǎn)于埃斯康迪達(dá)石英二長(zhǎng)巖—花崗閃長(zhǎng)斑巖巖株中,礦床上部為淋濾鐵帽帶和“氧化銅”帶,該帶厚度從幾米到200 m 不等,銅、鉬品位分別為<100×10—6~600×10—6和10×10—6~480×10—6,這個(gè)帶主要由褐鐵礦構(gòu)成,在其西部以“氧化銅”(包括氧化物、硅酸鹽、硫酸鹽和碳酸鹽在內(nèi)的非硫化銅礦物的總稱)為主,“氧化銅”類礦化占該礦床銅礦總儲(chǔ)量的5%,最常見(jiàn)的礦物有羥膽礬、羥銅礬、氯銅礦、硅孔雀石、銅錳土和黑銅礦等,它們主要沿具有黑云母和綠泥石絹云母蝕變的安山巖中的裂隙產(chǎn)出,在“氧化銅”帶中,銅的品位為0.2%~l.5%,在淋濾鐵帽帶和“氧化銅”帶之下為次生硫化物富集帶,該帶厚幾米到400 m,占該礦床銅礦總儲(chǔ)量的65%,次生硫化物富集帶中的硫化物呈浸染狀和脈狀產(chǎn)出,包括細(xì)粒狀的輝銅礦、銅藍(lán)、藍(lán)輝銅礦、交代黃鐵礦顆粒的鐵銅藍(lán)以及黃銅礦和斑銅礦等,銅品位一般為0.3%~2%,富礦石可以超過(guò)3.5%,在次生富集帶之下為原生硫化物帶,這類礦石占銅礦儲(chǔ)量的30%,硫化物主要為斑銅礦、黃銅礦、黃鐵礦和輝鉬礦等,礦石品位超過(guò)0.5%,礦床具有一般斑巖銅礦的熱液蝕變,包括鉀化硅化、綠泥石絹云母石英化、粘土化、青磐巖化,熱液蝕變的地表面積約80 km2,熱液蝕變的外緣是2~3 km寬的青磐巖(綠泥石綠簾石)暈,里面是9 km×5 km 的絹英化、絹英化—粘土化和硅化蝕變核,熱液蝕變隨著時(shí)間和空間變化而變化,形成各種蝕變的疊加。
埃斯康迪達(dá)斑巖系統(tǒng)的巖漿熱液動(dòng)力學(xué)演化表現(xiàn)在礦床的蝕變—礦化形式上,以細(xì)脈和彌漫型事件的疊加為特征,這些主要的熱液階段可以識(shí)別出來(lái),最早期的階段包括含磁鐵礦、斑銅礦和黃銅礦的青磐巖化、硅化和鉀長(zhǎng)石—黑云母(鉀蝕變)的組合:第二階段包括含黃銅礦、黃鐵礦和輝鉬礦的綠泥石—絹云母蝕變和石英—葉臘石—明礬石礦物組合的酸性硫酸鹽的蝕變?yōu)榇?,埃斯康迪達(dá)礦床的主要銅礦儲(chǔ)量是在三個(gè)熱液階段的蝕變礦化充分疊加的地方探明的,埃斯康迪達(dá)礦床熱液演化的疊加型式是形成該斑巖銅礦系統(tǒng)內(nèi)生富銅礦石的一個(gè)重要因素。然而,礦床的內(nèi)生部分一旦形成并暴露到地表,低速度的剝蝕作用便是形成表生富集并得以保存的一個(gè)重要因素,形成和保存表生富集的另一個(gè)重要因素是氣候條件的變化,埃斯康迪達(dá)銅礦床最重要的控礦因素,一是斷裂構(gòu)造,二是巖株的侵入,三是熱液蝕變的疊加,四是氣候條件的變化。
4.3 印度尼西亞格拉斯貝格超大型銅金礦床
格拉斯貝格(Grasberg)超大型銅金礦床位于印度尼西亞西伊里安查亞省中部的熱帶地區(qū),海拔4200 m以上,在其東南方向的3 km處,分布有埃茨伯格、東埃茨伯格的等矽卡巖型銅金礦床,格拉斯貝格銅金礦床是亞洲最大的銅礦床,至1997年底已知有l(wèi)8億t礦石,平均含銅1.1%、含金l.04 g/t、含銀3.4 g/t,即有銅礦儲(chǔ)量2761萬(wàn)t、金2610 t和銀8500 t。
格拉斯貝格銅金礦區(qū)的基底地層由奧陶紀(jì)到泥盆紀(jì)的黑色板巖和千枚巖巖系組成,該巖系之上不整合覆蓋著石炭紀(jì)至二疊紀(jì)的艾法姆群,該群由粉砂巖、粘土巖、砂巖和灰?guī)r組成,局部有煤層出現(xiàn),艾法姆群上覆三疊紀(jì)蒂普馬組,該組由無(wú)化石的紅色至綠色的斑雜粉砂巖和砂巖組成,蒂普馬組之上為白堊紀(jì)肯貝藍(lán)甘群,由很厚的砂巖和石英巖系組成,其上覆蓋古近紀(jì)—新近紀(jì)的新幾內(nèi)亞灰?guī)r群,該群底部地層為始新世的福梅組,福梅組之上整合地覆蓋著漸新世的艾諾德組,福梅組與艾諾德組接觸帶發(fā)現(xiàn)了一砂巖標(biāo)志層,艾諾德組是很厚的灰?guī)r,具特征的喀斯特地形。礦區(qū)具強(qiáng)烈的褶皺作用和斷裂作用,是澳大利亞板塊與太平洋板塊碰撞的結(jié)果,埃茨伯格礦區(qū)矽卡巖礦體似乎同高角度逆斷層伴生,埃茨伯格侵入體和格拉斯貝格侵入體的侵位可能受一些構(gòu)造的交切控制,礦區(qū)侵入巖主要為閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖,它們侵位于古近紀(jì)—新近紀(jì)巖層中,或沿福梅組與肯貝藍(lán)甘群(新近系一白堊系)的接觸面侵入。
格拉斯貝格雜巖侵位于古近紀(jì)—新近紀(jì)新幾內(nèi)亞群艾諾德組和福梅組灰?guī)r之中,形成了面積為3 km2左右的圓狀巖株,侵位時(shí)間大約在3 Ma前,格拉斯貝格銅金礦化完全發(fā)育在格拉斯貝格雜巖內(nèi),其中經(jīng)濟(jì)意義最重要的是雜巖體內(nèi)的格拉斯貝格巖體,該巖體為細(xì)一中粒斑狀閃長(zhǎng)巖,由斜長(zhǎng)石斑晶(55%)、普通角閃石—普通輝石斑晶(10%)和棕色黑云母斑晶(3%)以及細(xì)粒黑云母、石英和長(zhǎng)石基質(zhì)組成,并含大量磁鐵礦(2%~5%),金屬硫化物以黃鐵礦為主,達(dá)2%~4%,雜巖體中其他侵入體還有皮羅特閃長(zhǎng)巖,以小巖栓形式侵入到格拉斯貝格閃長(zhǎng)巖內(nèi),另一侵入體是南卡利侵入體,被認(rèn)為是格拉斯貝格侵入雜巖體的一個(gè)獨(dú)立相,格拉斯貝格銅金礦床具有太平洋西南部斑巖型銅金礦床的典型蝕變組合,由石英網(wǎng)狀脈的中部鉀質(zhì)核向外逐漸變成絹英巖化帶,然后再往外變成產(chǎn)在侵入體同灰?guī)r接觸帶附近的薄的青磐巖化帶,鉀質(zhì)蝕變帶中微粒次生黑云母和鉀長(zhǎng)石侵蝕了原生的黑云母斑晶,磁鐵礦也很多;絹英巖化帶呈淡綠色,主要礦物有絹云母、粘土礦物、黃鐵礦等,無(wú)磁鐵礦,黑云母、鉀長(zhǎng)石含量也少;青磐巖化表現(xiàn)為殘存在原巖結(jié)構(gòu)中長(zhǎng)石的粘土化和鐵鎂礦物的綠泥石化,圍巖灰?guī)r發(fā)生了大理巖化,靠近接觸帶的閃長(zhǎng)巖和灰?guī)r發(fā)生了角礫化。格拉斯貝格閃長(zhǎng)巖主要形成斑巖型礦化,而埃茨伯格閃長(zhǎng)巖則主要形成矽卡巖型礦化,格拉斯貝格銅金礦床產(chǎn)于格拉斯貝格雜巖體內(nèi)的格拉斯貝格閃長(zhǎng)巖中。礦化主要產(chǎn)在石英網(wǎng)狀脈帶內(nèi),網(wǎng)脈帶發(fā)育在格拉斯貝格雜巖體中心的鉀蝕變巖石內(nèi),網(wǎng)狀脈帶在地表呈圓形分布,往下呈馬蹄形,礦床為一高硫化物( 5%)系統(tǒng),礦石礦物以黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦為主,還有磁鐵礦等,黃銅礦在整個(gè)斑巖中主要以裂隙充填的形式產(chǎn)出,并且在網(wǎng)狀脈帶內(nèi)以細(xì)脈的形式同石英共生,品位較高的銅帶(含銅>1%)同網(wǎng)脈帶密切相關(guān),而品位在含銅0.5%~1%的銅帶,則從網(wǎng)狀脈帶深入到鉀化帶,斑銅礦/黃銅礦的比值似隨深度加大而增高,絹英巖帶是高硫化物帶,主要由黃鐵礦組成,金同黃鐵礦緊密伴生,在網(wǎng)狀脈帶,金和銅的品位比值大致為1:1.1 g/t、1%,隨著深度增加,金的品位升高,金/銅比值為l.5~2.5:1,在鉀質(zhì)帶,金/銅比值下降到0.5:1,銅鋅礦化主要見(jiàn)于外圍地區(qū),以高品位的小扁豆?fàn)畹V體的形式產(chǎn)在靠近角礫化灰?guī)r—格拉斯貝格閃長(zhǎng)巖接觸帶的大理巖化灰?guī)r附近,礦化和蝕變?cè)诖瓜蛏系难由旆秶殉^(guò)800 m,蝕變和礦化流體集中在格拉斯貝格巖株的中心附近,從中心向外,蝕變和礦化越來(lái)越弱,表生作用影響很小,只發(fā)育微弱的薄淋濾帽(厚5 m左右),輝銅礦的次生富集也很薄(<5 m)。相對(duì)于總儲(chǔ)量來(lái)說(shuō),這種次生富集的經(jīng)濟(jì)意義并不重要,格拉斯貝格銅金礦床是一個(gè)富磁鐵礦和金的典型西太平洋斑巖型銅礦床,而且也是斑巖型與矽卡巖型共存的礦床,其巖體和蝕變是這類礦床最重要的控礦因素。
4.4 中非巨型銅礦帶
中非巨型銅礦帶是世界上最大最富的銅礦帶之一,包括剛果(金)沙巴銅礦帶、贊比亞銅礦帶和贊比亞西北省穹隆區(qū)的銅鈾礦帶,整個(gè)礦帶長(zhǎng)約500 km、寬60~100 km,已探明銅礦儲(chǔ)量至少有1.7億t,礦石平均含銅品位在4%左右,還含大量的鈷、鈾、金、銀、鉑族金屬等,銅金屬量在890萬(wàn)t以上的特大型銅礦床(田)有科爾韋濟(jì)(Kolwezi,3500萬(wàn)t)、滕凱豐古魯梅(Tenke Fungurume,1870萬(wàn)t)、孔科拉(Konkola,1703萬(wàn)t)、恩強(qiáng)加(Nchanga,1550萬(wàn)t)、恩卡納(Nkana,1469萬(wàn)t)、木富里臘(Mufulira,980萬(wàn)t)、盧本巴希(Lubumbashi,900萬(wàn)t)、巴盧巴(Balllba,896萬(wàn)t)等,中非銅礦帶除廣泛發(fā)育層狀銅及鈷鈾等礦化外,還有含銅的脈狀鉛鋅及鈾銀礦化和與花崗巖體有關(guān)的矽卡巖型銅銀礦化。
中非銅礦帶是所在區(qū)域最老的基底雜巖,由盧富布系片巖和片麻巖以及其上不整合覆蓋的木瓦系變質(zhì)沉積巖組成,盧富布系片巖和片麻巖遭受大型花崗巖巖基侵入,年齡約2000 Ma;木瓦系由石英巖和片巖組成,年齡為1640~1300 Ma,在基底雜巖中有少量的銅礦化,基底雜巖之上為元古宙加丹加超群,厚度超過(guò)10 km,沉積時(shí)間為l300~650 Ma。加丹加超群下部為礦山群,上部為孔德龍古群,礦山群從下到上又可劃分為下羅安組、上羅安組和木瓦夏組,為一套泥質(zhì)白云質(zhì)炭質(zhì)的海相碎屑巖,下羅安組由已變質(zhì)的長(zhǎng)石砂巖和礫巖組成,并含砂巖和白云巖的薄層,銅礦多出現(xiàn)在下羅安組的下部;上羅安組由與砂巖互層的白云巖和白云質(zhì)頁(yè)巖組成,包括含礦白云巖等;木瓦夏組主要由碳酸鹽巖和泥質(zhì)頁(yè)巖組成,頁(yè)巖含炭質(zhì)和黃鐵礦,與幾層甚為穩(wěn)定的砂巖呈互層.該組在剛果(金)沙巴地區(qū)含有一些礦層,而在贊比亞境內(nèi)則含礦甚少,孔德龍古群分為上、中、下三個(gè)組,由頁(yè)巖、石英巖、白云巖和冰磧層組成.區(qū)域構(gòu)造主要為由盧菲利造山運(yùn)動(dòng)(656~503 Ma)形成的北西向的卡富埃背斜。東南部贊比亞銅礦帶的主要銅礦床均產(chǎn)在卡富埃背斜兩側(cè)的構(gòu)造盆地內(nèi);西部沙巴銅礦帶有一系列逆沖斷層,巖層向北北西至少位移了80 km,使沙巴銅礦帶的構(gòu)造變得極為復(fù)雜,區(qū)域巖漿巖除侵入到基底雜巖中的花崗巖巖基外,還有侵位于加丹加超群中的侵入巖,包括產(chǎn)在上羅安組和孔德龍古群下部的輝長(zhǎng)巖巖床和散見(jiàn)于礦區(qū)的一些煌斑巖巖墻等。
中非銅礦帶層狀銅礦在成因上爭(zhēng)論頗多,同生沉積論者認(rèn)為,礦化是在下羅安組沉積過(guò)程中,在褶皺作用前發(fā)生的,銅、鐵、鈷硫化物是沉積物的原生組成部分,它們?cè)谠厥艿街械瘸潭鹊淖冑|(zhì)作用,主張裂谷成礦模式者則認(rèn)為銅礦帶是古裂谷的一部分,礦化是成巖早期的,在褶皺作用前就已就位,中非銅帶銅礦床的礦體雖是多型式的,但大部分呈層狀,被限定在一定層位內(nèi),賦存在加丹加超群下部的上、下羅安組碎屑巖中,雖然各種規(guī)模的構(gòu)造變動(dòng)都對(duì)礦體形態(tài)產(chǎn)生了影響,使之形成厚薄不等的礦層,但礦床的層控性沒(méi)有改變,甚至對(duì)其礦石的貧富也沒(méi)有根本的改變,顯示出其原始沉積的特征,因而其首要的控礦因素是地層層位、巖性和巖相,古地理對(duì)礦化的控制作用非常明顯,銅礦的沉積環(huán)境是淺水三角洲和瀉湖,含有銅礦化的加丹加超群沉積在一系列盆地中,當(dāng)然現(xiàn)在看到的盆地僅為過(guò)去廣泛分布的加丹加超沉積層殘留下來(lái)的根部,礦體底部存在一個(gè)分界面,標(biāo)志著由以氧化為主的環(huán)境變?yōu)橐赃€原為主的環(huán)境,基底地形對(duì)礦化控制亦很明顯,在礦層內(nèi),黃鐵礦化在古地形升高處發(fā)生間斷,而最富的富銅礦則出現(xiàn)在古潛山的翼部,此外,礦化的產(chǎn)出受裂谷作用的影響頗大,如贊比亞含礦頁(yè)巖分布在呈北西向線性排列的一系列斜列式向斜盆地中,據(jù)認(rèn)為北西向區(qū)域性深大斷裂控制這些向斜盆地的分布,也控制含礦頁(yè)巖型礦體的分布。
中非銅礦帶中的銅礦主要賦存在新元古界加丹加超群中,在構(gòu)造上與贊比亞和剛果(金)邊界的盧菲利弧形褶皺帶有關(guān),礦體多呈層狀、透鏡狀,也有呈脈狀產(chǎn)出,含有大量銅、鈷、鈾等,根據(jù)成礦特征的不同,可劃分出贊比亞銅礦帶、剛果(金)沙巴銅礦帶和贊比亞西北省穹隆區(qū)等3個(gè)次級(jí)銅礦帶。
4.4.1 贊比亞銅礦帶
贊比亞境內(nèi)的銅礦帶長(zhǎng)220~250 km、寬數(shù)十至上百千米,呈北西向延伸,該銅礦帶內(nèi)銅礦床(點(diǎn))約有200個(gè),銅品位較富,平均2%~4%,共探明銅儲(chǔ)量8700萬(wàn)t、鈷170萬(wàn)t,規(guī)模較大且已開(kāi)發(fā)的銅礦床有恩強(qiáng)加、恩卡納、木富里臘、孔科拉、巴盧巴及盧西亞(Luanshya)、奇布盧瑪(Chibuluma)等10余個(gè)。
含銅層位主要為加丹加超群底部的下羅安組。銅礦層賦存在下羅安組的頁(yè)巖、石英巖、砂礫巖巖層中,以頁(yè)巖為主,砂巖次之,在礫巖和白云巖層也有銅礦產(chǎn)出,頁(yè)巖中的礦體主要分布在卡富埃背斜的西側(cè)、略呈弧形展布,總長(zhǎng)約128 km,它們約占銅帶礦石總量的2/3,整個(gè)含礦層一般厚15~18 m,變化范圍從幾十厘米到將近60 m,似乎有向西普遍加厚的趨勢(shì),有些地方含礦層變薄,可能與沉積環(huán)境有關(guān),或由于褶皺時(shí)發(fā)生拉長(zhǎng)作用而變薄,含礦層最下部巖石為不純的白云巖,向上為含礦頁(yè)巖,是礦體的主要部分,其巖性變化范圍從頁(yè)巖到泥板巖,巖石的主要組分為云母、石英、長(zhǎng)石、碳酸鹽和硫化物,次要組分為綠泥石、炭質(zhì)物質(zhì)以及電氣石、磷灰石等,含礦頁(yè)巖在許多地方均含碳質(zhì),游離碳含量約達(dá)l5%。銅礦物在巖石中呈浸染狀出現(xiàn),并順層理面分布,含礦層的頂板為泥板巖,在含礦頁(yè)巖之上,含黃鐵礦,局部含銅。
贊比亞銅礦帶除在頁(yè)巖含礦外。也有產(chǎn)在砂巖中的礦體,如產(chǎn)于卡富埃背斜東北翼的木富里臘銅礦床,該礦床典型的容礦巖石為絹云母石英巖,有些地方還有炭質(zhì)巖相和硬砂巖相,砂巖中的礦體要比頁(yè)巖中的礦體厚度大,但面積卻比頁(yè)巖中的小,而且往往有三個(gè)以上的礦化巖層疊置產(chǎn)出,木富里臘銅礦床的礦化層就有21層之多,含礦層由一系列礦化石英巖組成,中間夾有未礦化的白云巖、頁(yè)巖或泥板巖,大部分礦石賦存在灰色絹云母質(zhì)到長(zhǎng)石質(zhì)的石英巖中。
贊比亞銅礦帶的礦床基本上都是硫化物礦床.最重要的金屬硫化物是黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦。含銅硫化物呈不規(guī)則狀顆粒出現(xiàn).砂巖中礦體所含硫化物的顆粒要比含礦頁(yè)巖中的大。硫化物顆粒呈浸染狀遍布于巖石中.而且在層面中更加富集。這些層面可以是泥板巖的細(xì)紋理.也可以是石英巖(偶爾為泥板巖)中交錯(cuò)層理的紋層。主要礦石礦物是黃銅礦及斑銅礦,輝銅礦只在局部地方出現(xiàn).主要氧化礦物是孔雀石。
贊比亞銅礦帶受卡富埃背斜構(gòu)造控制,背斜軸部遭受強(qiáng)烈剝蝕作用,出露大片木瓦系和盧富布系的基底雜巖,沿著背斜兩翼,加丹加超群不整合覆蓋在基底雜巖上,構(gòu)成一個(gè)個(gè)完整的小盆地,每一個(gè)盆地的底部有下羅安組分布的地段都會(huì)有銅礦層被保留下來(lái),實(shí)際上每一個(gè)小盆地都構(gòu)成一個(gè)銅礦區(qū)。
4.4.2 剛果(金)沙巴銅礦帶
剛果(金)沙巴銅礦帶的基本地質(zhì)背景與贊比亞銅礦帶相同,但在構(gòu)造上、含礦層位上、含礦巖性上以及含礦種類上稍有區(qū)別,贊比亞銅礦帶的銅礦床產(chǎn)于較簡(jiǎn)單的向斜構(gòu)造邊緣,而沙巴銅礦帶則隨著孔德龍古造山運(yùn)動(dòng)造成的逆掩斷層和強(qiáng)烈褶皺而使地層顛倒,以至羅安組含礦地層疊置于年輕的木瓦夏組或孔德隆古群之上,因而更接近地表;在含礦層位上,一般認(rèn)為沙巴銅礦帶的銅礦化比贊比亞銅礦帶晚、層位靠上,而且以砂巖、白云巖為主;沙巴銅礦帶的伴生金屬種類多,含量較高,鈷、鈾、鎘、鍺、鋅、鎳、鉬、銀、金等都可富集到具工業(yè)開(kāi)采價(jià)值,重要礦床有科爾韋濟(jì)、滕凱豐古魯梅及基普希等。
沙巴銅礦帶可分為贊比亞型和沙巴型,前者分布于東南端,以頁(yè)巖型為主,大致在卡富埃背斜的西北傾伏端,屬贊比亞銅礦帶范疇內(nèi)的礦床;后者分布在沙巴省南部,有層狀和脈狀礦床。
與贊比亞銅礦帶相比,沙巴銅礦帶的含礦層含更多的白云巖,含礦層沿沙巴省南部延伸約250 km,已發(fā)現(xiàn)60~70個(gè)銅礦床,層狀銅鈷硫化物主要產(chǎn)在沙巴群礦山組內(nèi)的兩個(gè)礦化層,即上、下礦層。其中下礦層礦化更廣泛,上礦層一般較富,沙巴銅礦帶的沙巴群相當(dāng)于贊比亞銅礦帶的礦山群,礦山組大致相當(dāng)于下羅安組,容礦巖石主要為泥質(zhì)砂質(zhì)白云巖、白云質(zhì)頁(yè)巖、白云巖、泥質(zhì)白云質(zhì)粉砂巖、頁(yè)巖等,含礦層盡管遭受復(fù)雜的構(gòu)造變動(dòng),但沿盧菲利褶皺帶延伸穩(wěn)定,變化小,部分礦床受到較強(qiáng)烈的構(gòu)造作用,與底辟構(gòu)造密切伴生,有人認(rèn)為應(yīng)屬構(gòu)造后的后生礦床或脈狀礦床,例如基普希礦床。
4.4.3 贊比亞西北省銅鈾礦區(qū)
中非銅礦帶除贊比亞銅礦帶和沙巴銅礦帶外,在贊比亞的西北省還有不少銅鈾礦化,它們均產(chǎn)在穹隆區(qū),共有4個(gè)穹隆:卡崩波(Kabompo)、姆旺伯齊(Mwombezhi)、索盧韋齊(Solwezi)和盧斯維希 fLusWishi),主要銅礦床有馬窿韋(Malundwe)和盧姆瓦納fLumwana),兩者均賦存在姆旺伯齊穹隆區(qū)內(nèi),在穹隆中心,出露的最老巖層為花崗片麻巖,上覆一系列互層狀片巖和片麻巖,下部為粉紅色長(zhǎng)石片麻巖夾白色長(zhǎng)石片巖和片麻巖,中間是含有經(jīng)濟(jì)價(jià)值銅礦化的含白云母片巖,主要礦化巖層為白云母—金云母—藍(lán)晶石片巖,而長(zhǎng)石—黑云母片巖和片麻巖夾層一般是無(wú)礦化的,白云母片巖不都含礦,但礦化巖石必然是白云母片巖,礦化片巖的主要礦物為白云母、金云母和石英,含少量藍(lán)晶石、斜長(zhǎng)石和石墨,含礦片巖中的硫化物主要為黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、古巴礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦等,有少量的瀝青鈾礦、釩鉀鈾礦、脂鉛鈾礦、鈷鎳黃鐵礦等。穹隆區(qū)的銅礦層位可能比贊比亞銅礦帶含礦頁(yè)巖更老,有人認(rèn)為這些銅礦床是產(chǎn)在基底層位中的礦床。
4.5 阿富汗艾納克超大型—特大型銅礦床
艾納克fAkinak)超大型—特大型銅礦床位于阿富汗喀布爾市東南,為含銅砂巖型礦床,是阿富汗最大的銅礦床,也是亞洲最大的銅礦床之一,該礦床的礦石儲(chǔ)量為3.6億t,銅品位0.7%~l.5%,銅礦儲(chǔ)量為252~540萬(wàn)t;20世紀(jì)90年代中期測(cè)得該礦床的銅礦儲(chǔ)量可能超過(guò)1100萬(wàn)t。
艾納克銅礦位于阿富汗喀布爾地塊內(nèi),該地塊具有復(fù)雜的地質(zhì)演化歷史。在元古宙,該區(qū)是地槽區(qū)的一部分,堆積了火山—陸源巖系,受到強(qiáng)烈的變質(zhì)作用.形成含石榴石的角閃巖、片麻巖和結(jié)晶片巖,構(gòu)成該區(qū)的結(jié)晶基底。在地臺(tái)沉積形成前有一活化期,在結(jié)晶基底上產(chǎn)生了一些局部坳陷,這些坳陷先被含銅的陸源—碳酸鹽沉積物充填,后被次堿性玄武巖類火山作用產(chǎn)物充填,最后被碳酸鹽—硬砂巖巖系充填,喀布爾地塊幾乎在整個(gè)古生代都處于穩(wěn)定隆起帶中,只是從二疊紀(jì)初開(kāi)始才形成沉積蓋層,一直延續(xù)到侏羅紀(jì)末,阿爾卑斯期以超基性巖體的侵入和拱起—斷塊運(yùn)動(dòng)為標(biāo)志,在山間凹陷內(nèi)堆積了很厚的新近紀(jì)磨拉石,覆蓋了喀布爾地塊70%以上的面積,艾納克礦區(qū)面積110 km2,該區(qū)由新元古代受區(qū)域變質(zhì)的火山沉積巖、沉積巖和侵入巖,二疊—三疊紀(jì)沉積巖及新近紀(jì)一第四紀(jì)沉積組成。礦床產(chǎn)在新元古代地臺(tái)中的一個(gè)上疊凹槽里,該上疊凹槽的褶皺基底由新元古代含石榴石的角閃巖、片麻巖和結(jié)晶片巖組成,銅礦產(chǎn)在受綠片巖相變質(zhì)的文德紀(jì)(6.8±0.2~5.7±0.1億年)地層下部的洛伊赫瓦爾組石英巖—大理巖中,洛伊赫瓦爾組厚880 m,可分為三個(gè)亞組,下亞組和上亞組以碳酸鹽巖為主;中亞組含礦,以陸源物質(zhì)為主。下亞組總厚度可達(dá)300 m,主要由深灰色白云質(zhì)大理巖組成,含炭質(zhì)微石英巖的透鏡狀?yuàn)A層和結(jié)核,在這個(gè)亞組中可追索到在側(cè)向上很穩(wěn)定的黑云母片巖層、炭質(zhì)頁(yè)巖層、均質(zhì)淺色大理巖層,它們是礦田的標(biāo)志層,根據(jù)這些標(biāo)志層可以把下亞組分成三個(gè)段(1,2,3),在下亞組的上部可見(jiàn)到順層產(chǎn)出的硫化物—黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦,偶爾還有斑銅礦等,中亞組也包括三個(gè)段(4,5,6),這三個(gè)段由于巖相變化大,不能再細(xì)分,第4 段厚達(dá)90 m.為炭質(zhì)碳酸鹽—黑云母—石英片巖,具特有的角礫狀結(jié)構(gòu),其中方解石細(xì)脈網(wǎng)發(fā)育,該段巖石含黃銅礦浸染體,第5段由互相交替出現(xiàn)的各種白云石—石英—長(zhǎng)石巖組成,厚度介于l0~15 m 到180 m之間,第5段集中了該礦床銅總儲(chǔ)量的80%左右,銅以斑銅礦和黃銅礦的形式出現(xiàn),而且在含碳酸鹽較多的粗粒巖石(多出現(xiàn)在該段厚度最大地段)中含有很富的、以斑銅礦為主的礦化,在以陸源物質(zhì)為主的(特別是細(xì)粒的)巖石中,礦化程度變?nèi)?,而且以黃銅礦為主,第6段厚80~100 m,主要由不同程度的碎屑巖組成,這些巖石已變質(zhì)為絹云母石英片巖,有的地方富含黑云母或炭質(zhì)物質(zhì),黃銅礦礦化只見(jiàn)于該段底部;上亞組由深灰色的白云質(zhì)大理巖組成,經(jīng)?;烊胩抠|(zhì)物質(zhì)和黑云母,它們有時(shí)甚至占主要地位,巖石厚度達(dá)120 m,洛伊赫瓦爾組含銅沉積物之上是以火山成因?yàn)橹鞯墓爬展椎码s巖,這套雜巖包括各種斑狀熔巖和無(wú)斑隱晶質(zhì)熔巖、杏仁狀熔巖、爆發(fā)角礫巖,在其底部以凝灰?guī)r和層凝灰?guī)r為主,礦區(qū)侵入巖有普通角閃石輝長(zhǎng)巖,它切穿基底的結(jié)晶巖系,礦區(qū)在構(gòu)造上整體看是一個(gè)向斜,被一系列縱斷層而變得復(fù)雜化。
礦化產(chǎn)在一定層位中,在剖面上呈多層分布,銅礦層主要集中在含礦組—洛伊赫瓦爾組—中亞組的下部和下亞組的上部,礦床分中、西和南三個(gè)礦段,銅礦石的探明儲(chǔ)量大部分位于礦床的中段,中礦段查明有30多個(gè)礦體,礦體長(zhǎng)l5~1 500 m,寬30~1000 m,呈層狀或透鏡狀,中部厚達(dá)數(shù)十米,邊部厚2~3 m,其中,主礦體呈層狀,延伸3 km,厚60~200 m,平面上寬70~900 m,少數(shù)鉆孔已追索至深約1000 m處。主礦體淺部(至45 m)為氧化礦石,平均含銅l.67%,往下(至100 m 左右)為混合礦石,平均含銅2%,再往下為原生硫化物礦石,平均含銅2.33%。西礦段的層狀礦體長(zhǎng)2 km,厚4~94 m,含銅0.62%~2.05%,南礦段有含銅1.3%~l.8%的礦體若干個(gè),主礦體核部的礦石礦物以斑銅礦為主,周圍為黃銅礦礦石,黃銅礦礦石中銅平均品位為0.82%,邊界品位0.4%,原生礦石礦物除斑銅礦和黃銅礦外,還有黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、輝鈷礦、方鈷礦、鐵硫砷鈷礦、鎳黃鐵礦、針鎳礦、斜方砷鈷礦等,氧化礦物有輝銅礦、銅藍(lán)、次生斑銅礦、自然銅、赤銅礦、黑銅礦、孔雀石、硅孔雀石等,礦石伴生組分有Zn、Co、Ni、Ag、Au、Mo 等。大部分礦石可以露采,硫化物礦石易選,用浮選法可把斑銅礦礦石中92%~94%的銅回收到精礦中,精礦中銅的品位可達(dá)40%~44%,礦化在剖面中呈帶狀分布,底部為黃銅礦—磁黃鐵礦—黃鐵礦組合;中部主要是斑銅礦和黃鐵礦—黃銅礦組合;往上為黃鐵礦和磁黃鐵礦,斑銅礦礦石和斑銅礦—黃銅礦礦石產(chǎn)在碳酸鹽—砂屑沉積中,黃銅礦礦石產(chǎn)在碳質(zhì)—碳酸鹽—粉砂巖中。
艾納克礦田位于喀布爾構(gòu)造—成礦帶,該構(gòu)造—成礦帶是新元古代地臺(tái)中的一個(gè)坳陷,充填坳陷的含礦碳酸鹽陸源建造(文德紀(jì)洛伊赫瓦爾組)產(chǎn)在基底雜巖的變質(zhì)巖之上,該建造的下部是一套厚約300 m的深灰色白云質(zhì)大理巖(夾碳質(zhì)石英巖)、黑云母片巖和炭質(zhì)片巖(頂板含黃鐵礦—磁黃鐵礦和黃銅礦),中部是一套炭質(zhì)碳酸鹽一黑云母石英片巖,往上是一套白云石—石英—長(zhǎng)石質(zhì)巖石和富含黑云母和炭質(zhì)絹云母—石英片巖,再往上是一套白云質(zhì)大理巖,沿剖面向上,產(chǎn)有古勒哈米德雜巖的火山巖系,主礦層產(chǎn)在礦田中心的碳酸鹽—陸源碎屑巖段中,礦體與圍巖呈整合接觸,硫化物礦物順層分布,礦化明顯受地層控制,從礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、少伴生元素、近礦蝕變和近礦分散暈的存在,這些特征判斷艾納克礦床是沉積成因的,而且礦體是在瀉湖—三角洲相條件下,通過(guò)化學(xué)沉積作用,使銅以硫化物的形式直接沉淀下來(lái)而形成的,含銅沉積物后來(lái)遭受了變質(zhì)作用,表現(xiàn)為部分礦物的重結(jié)晶和礦物質(zhì)的重新沉積,形成一些穿切細(xì)脈,變質(zhì)程度相當(dāng)于綠片巖相,因此,顯然該礦床為一沉積變質(zhì)型礦床,地層、巖性、巖相和古地理是礦床直接的控制因素。
4.6 波蘭盧賓超大型—特大型銅礦床
波蘭盧賓(Lubin)超大型—特大型銅礦床為含銅頁(yè)巖型,自20世紀(jì)50年代中期發(fā)現(xiàn)后一直開(kāi)采至今,它使波蘭銅的儲(chǔ)量迅速增加,2004年波蘭全國(guó)銅儲(chǔ)量和基礎(chǔ)儲(chǔ)量分別達(dá)3000萬(wàn)t和4800萬(wàn)t,列居世界第四位,盧賓礦床儲(chǔ)量約1500萬(wàn)t,品位1%,是世界特大型銅礦床之一,目前是歐洲最大的銅礦床。
盧賓銅礦床位于波蘭西南部下西里西亞蘇臺(tái)德地區(qū),賦存于蔡希斯坦統(tǒng)(zechestein)(晚二疊世地層),容礦巖石為泥灰質(zhì)頁(yè)巖和泥灰?guī)r,統(tǒng)稱“含銅頁(yè)巖”(Kupferschiefer),“含銅頁(yè)巖”指的是產(chǎn)于歐洲幾個(gè)國(guó)家晚二疊世一層薄的海相瀝青質(zhì)泥灰?guī)r,這層泥灰?guī)r延伸長(zhǎng)達(dá)1500余千米,分布于英國(guó)、荷蘭、德國(guó)和波蘭等中歐地區(qū),面積達(dá)60萬(wàn)km2,由于這層泥灰?guī)r中堆積有鋅、鉛、銅等若干金屬,因而早就引起人們廣泛的注意,但作為礦床開(kāi)采的也只有德國(guó)和波蘭部分地區(qū),在中歐含銅頁(yè)巖成礦區(qū),可分出三個(gè)主要的含銅成礦帶—前蘇臺(tái)德成礦帶、北蘇臺(tái)德成礦帶和哈茨一圖林根成礦帶,前蘇臺(tái)德和北蘇臺(tái)德成礦帶均在波蘭境內(nèi),著名的盧賓銅礦即產(chǎn)在前蘇臺(tái)德成礦帶內(nèi),北蘇臺(tái)德為一向斜構(gòu)造,前蘇臺(tái)德為一單斜構(gòu)造,兩者的基底均由早古生代沉積物和更古老的巖石組成,這些巖石之上不整合地覆蓋著石炭紀(jì)沉積,再往上是二疊紀(jì)沉積,二疊紀(jì)沉積分兩個(gè)統(tǒng):下部為無(wú)化石的赤底統(tǒng)(Rotliegende),上部為蔡希斯坦統(tǒng)(zechstein),銅礦化產(chǎn)在該兩統(tǒng)的接觸帶,蔡希斯坦統(tǒng)之上為三疊紀(jì)、晚白堊世以及古近紀(jì)—新近紀(jì)和第四紀(jì)的沉積物。
哈茨一圖林根成礦帶在德國(guó)境內(nèi),其中產(chǎn)有曼斯菲爾德(Mansfelder)、贊格豪森(Sangerhausen)、里舍爾斯多夫fRichelsdorfer)等礦床,沿海西期捷克地塊邊緣延伸400余千米,含銅建造分布在早二疊世赤底統(tǒng)之上的晚二疊世蔡希斯坦統(tǒng)底部,蔡希斯坦統(tǒng)含銅巖系占波蘭全國(guó)面積的57%,到目前為止,僅在北蘇臺(tái)德向斜和前蘇臺(tái)德單斜的局部地區(qū)進(jìn)行了勘查工作,在北蘇臺(tái)德向斜,無(wú)化石的赤底統(tǒng)由不等粒的褐色砂巖及礫巖組成,其中還有巖漿巖(斑巖、玢巖、輝綠巖),而在前蘇臺(tái)德單斜,只有細(xì)粒石英砂巖,這些石英砂巖為褐色、紅色,朝頂板方向顏色變?yōu)榛疑虬咨?,蔡希斯坦統(tǒng)在北蘇臺(tái)德的地層剖面由下而上為:礫巖、底部灰?guī)r、泥灰?guī)r(可分為斑點(diǎn)狀泥灰?guī)r、含銅泥灰?guī)r和含鉛泥灰?guī)r)、灰?guī)r和白云巖、砂巖和泥質(zhì)巖夾白云巖和硬石膏。在前蘇臺(tái)德單斜蔡希斯坦統(tǒng)剖面由下而上為:白云巖、含銅頁(yè)巖、白云巖和灰?guī)r、硬石膏和泥質(zhì)巖,銅礦化見(jiàn)于無(wú)化石的赤底統(tǒng)與蔡希斯坦統(tǒng)相接觸的地方,在北蘇臺(tái)德向斜,礦化作用發(fā)生在底部灰?guī)r、斑點(diǎn)狀泥灰?guī)r、含銅泥灰?guī)r和含鉛泥灰?guī)r中;在前蘇臺(tái)德單斜,礦化作用與無(wú)化石的赤底統(tǒng)及蔡希斯坦統(tǒng)的四種巖性不同的巖石有關(guān);灰色砂巖、白云巖、含銅頁(yè)巖以及碳酸鹽類巖石,盧賓礦床賦存在前蘇臺(tái)德單斜內(nèi),含銅層位在底層是砂巖,其上為灰黑色粉砂質(zhì)泥灰?guī)r或粉砂質(zhì)白云巖,頂層為白云質(zhì)灰?guī)r,礦床也由三個(gè)類型的礦化巖石組成,自下而上為砂巖型礦石,頁(yè)巖型礦石以及碳酸鹽巖(灰?guī)r和白云巖)型礦石。礦石中主要銅礦物為:輝銅礦、斑銅礦及黃銅礦等,礦石礦物分布形式有與巖層層理一致的呈細(xì)脈帶狀,有呈礦粉狀,還有呈充填裂隙的細(xì)脈狀,銅品位最富的是頁(yè)巖型礦石,其次是碳酸鹽巖型礦石,最差的是砂巖型礦石,礦化層內(nèi)除銅外,還有鋅、鉛、銀、鎳、鈷、鉬、釩、鐵、砷、錫、錸、硒和碲等,其中最使人們感興趣的是鋅和鉛的富集,它們主要賦存在碳酸鹽類礦石中,礦化在垂直方向和水平走向上均有分帶性,從下往上為銅、鉛、鋅;銅礦化帶往外為鉛的富集,再往外為鋅的富集。
雖然,蔡希斯坦統(tǒng)含礦巖層在波蘭廣泛存在,但多數(shù)產(chǎn)出深度在1000 m以下,淺部很少,因此找礦的遠(yuǎn)景區(qū)也只限于下西里西亞區(qū)和前蘇臺(tái)德地區(qū)的邊緣地帶,關(guān)于礦床成因仍爭(zhēng)論不休,已提出有同生論,認(rèn)為銅的主要來(lái)源是含銅巖石的風(fēng)化剝蝕結(jié)果。后生論則認(rèn)為銅的來(lái)源是熱液,第三種介于麗者之間的,認(rèn)為既有陸地剝蝕和海水沉積,也有熱液疊加,另外,也提出銅的來(lái)源與海底噴氣有關(guān),不過(guò)從最重要的控礦因素來(lái)看,地層是第一位的,層控的蔡希斯坦統(tǒng)是礦化產(chǎn)出的層位,然后是氧化—還原界限,礦化富集在蔡希斯坦統(tǒng)具還原環(huán)境的含瀝青質(zhì)泥灰質(zhì)頁(yè)巖和泥灰?guī)r,而不產(chǎn)在該層位的氧化環(huán)境沉積的具有含鐵斑點(diǎn)的砂巖中。
5 討論及結(jié)論
巖漿熔離型礦床主要與基性、超基性侵入巖有關(guān),含礦巖漿有兩個(gè)系列,科馬提巖系列,礦化類型以鎳為主,銅為伴生組分,拉斑玄武巖系列,以銅、鎳礦化為主,伴生有鈷銀金與鉑族元素,巖漿熔離型礦床成礦與巖漿分異作用關(guān)系密切,熔離分異情況有兩種,一為含礦巖漿上侵定位后的熔離分異,二為含礦巖漿在深部先熔離出的硫化物熔體,因重力效應(yīng)沉聚于巖漿房底部,同時(shí),結(jié)晶分異出的橄欖石則聚集于硫化物熔融層之上,在巖漿房中自上而下形成巖漿、含礦巖漿、富礦巖漿和礦漿的分層格局,此類礦床圍巖不僅能蝕變礦物、金屬礦物組合和礦床類型產(chǎn)生差異,而且也能影響礦液遷移的范圍及礦質(zhì)聚集的位置。
與斑巖型銅礦床成礦有關(guān)的侵入巖體主要屬于鈣堿性巖系列,成礦巖體為深源巖漿晚期分異產(chǎn)物,屬同熔型花崗巖類,這類銅礦容礦巖石(矽卡巖)的原巖為碳酸鹽巖。
形成接觸交代型銅礦床的侵入體主要是鈣堿性系列,其次是堿鈣性系列,含礦巖體一般具有三層結(jié)構(gòu),深部巖基受深斷裂控制,局部有銅、鎢、鉛礦化,中部構(gòu)造巖漿柱是巖漿熱液上侵通道,受蓋層主要斷裂控制,產(chǎn)出銅、鐵礦床,上部巖株受淺部褶皺與斷裂控制,產(chǎn)出銅、鉬、鐵、金礦床。
VMS型銅礦床以火山巖為容巖的礦床,火山巖巖石類型與成礦關(guān)系密切,礦床圍巖屬貧鈣、鎂稍高的偏堿性細(xì)碧巖—石英角斑巖系列。
銅礦的全球分布雖然比較廣泛,但超大型—特大型礦床是在區(qū)域大構(gòu)造和成礦構(gòu)造兩者在特定構(gòu)造事件下達(dá)到控構(gòu)聚斂的最佳耦合形成的,其分布一般具備統(tǒng)一性(Unity)、專屬性(Speciality)、偏在性(Preferentially)和異常性(Abnormality)四個(gè)重要特征,全球超大型—特大型銅礦床在分布特點(diǎn)、地質(zhì)背景、礦床類型上面具有一定的規(guī)律性和統(tǒng)一性,具有相似的特征特點(diǎn),但亦有各個(gè)不同的專屬性和偏在性,在其構(gòu)造背景、成礦時(shí)代和礦床類型上具有偏在性的特征,其中,南、北美洲銅礦床儲(chǔ)量大于500萬(wàn)t 的最多,尤其是斑巖型銅礦床,斑巖型銅礦床主要密集分布于環(huán)太平洋、古亞洲和阿爾卑斯一喜馬拉雅3個(gè)成礦帶,斑巖銅礦床偏在產(chǎn)出于濱東北和東南太平洋科迪勒拉一安第斯陸緣新生代構(gòu)造—巖漿巖鏈、濱西南太平洋陸緣新生代島弧帶和濱西北太平洋陸緣中生代火山一侵入巖帶,產(chǎn)于特提斯一喜馬拉雅成礦帶的銅礦床偏在于中一新生代陸緣和殘余地塊邊緣構(gòu)造一巖漿區(qū),產(chǎn)于古亞洲成礦帶的斑巖銅礦床偏在于后造山扭張性構(gòu)造火山—侵入巖的巖株—巖鐘部位,沉積巖容礦型銅礦床主要偏在于非洲、澳洲、北美、南美、歐亞洲的前寒武紀(jì)古老地塊成礦域并偏在產(chǎn)出在新太古和古—中元古代的Tanzania,Zimbabwe,Kaapvoal克拉通,Pilbara,Yilgarn克拉通。礦床的形成過(guò)程一般可分為源,運(yùn),儲(chǔ)三個(gè)階段,但由于超大型—特大型礦床在其形成過(guò)程中的大量量的變化,尤其控制地質(zhì)因素即地層,構(gòu)造,巖漿等方面的量變,致使礦床具有異常性,其控制因素的變化主要展現(xiàn)在過(guò)氧事件,缺氧事作的構(gòu)造巖漿事件三方面。作為銅礦資源可持續(xù)發(fā)展最好大支柱斑巖型銅礦,偏在產(chǎn)于智利北部—秘魯南部。這一系統(tǒng)是在區(qū)域的法拉永南美板塊呈北東斜向俯沖匯聚構(gòu)造作用下,首先形成作為成礦構(gòu)造場(chǎng)地準(zhǔn)備的區(qū)域大斷裂,隨之又耦合了復(fù)式—共軛控礦構(gòu)造,進(jìn)一步又發(fā)展為地塹式的構(gòu)造匯聚,然后形成由北向南的科帕基雷,楚基卡馬塔,拉埃斯康迪特和埃爾特尼恩特4個(gè)成礦渦穴,隨之快速堆積形成銅礦匯區(qū)。大構(gòu)造場(chǎng)地準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上,最佳耦合了復(fù)式—共扼造控和渦穴構(gòu)造成礦的構(gòu)造成因機(jī)率是不多見(jiàn)的,只有在異常成礦作用下才能得以實(shí)現(xiàn)。綜上所述,全球超大型—特大型銅礦床在其形成過(guò)程,地質(zhì)事件及控制因素等方面具有統(tǒng)一性,專屬性,偏在性和異常性等特點(diǎn)。
《中國(guó)地質(zhì)》2013,40(2)
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