中国铜矿矿床类型

中国铜矿矿床类型 （一）中国铜矿床分类 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。 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3.7.4)。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3.7.5)，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。 （二）中国铜矿矿床类型简述 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： 1.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。 2.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。 3.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。其中娘娘山铜金矿床产于破火山口周围的裂隙中，容矿岩石为碱性粗面岩、熔结角砾岩和黝方石响岩等，主矿体呈大脉和雁行排列的复脉群，铜、金、银品位高，均为富矿。 与中酸性火山岩有关的铜矿，有产于会昌-上杭火山岩盆地的紫金山、五子骑龙等铜金矿床。紫金山大型铜金矿床，容矿岩石为燕山早期花岗岩、燕山晚期英安玢岩及火山隐爆角砾岩等。矿体和热液角砾岩主要受北西向密集裂隙带和网脉裂隙带控制。水热爆发角砾岩、石英-明矾石化和石英-迪开石化的广泛发育构成这类矿床的显著特点。蚀变岩具有分带性，即由上而下分别为硅化→石英-明矾石化→石英-迪开石化→石英-绢云母化。矿化分带：上部为金银矿化带，下部为铜铅锌矿化带。矿床规模大、品位富。 4.铜镍硫化物型铜矿 镁铁质－超镁铁质岩中铜镍矿床既是我国镍矿资源的最主要类型，也是铜矿重要类型之一。铜矿储量占全国铜矿储量的７.５％。 该类型矿床成矿环境主要产于拉张构造环境，受古大陆边缘或微陆块之间拉张裂陷带控制，在拉张应力支配下，岩石圈变薄甚至破裂，引起地幔上涌，而导致镁铁质-超镁铁质岩石在地壳浅成环境侵位。赋矿岩石系列主要是超镁铁质-镁铁质杂岩，如吉林红旗岭１号岩体铜镍矿、新疆黄山铜镍矿、四川力马河铜镍矿；超镁铁质岩，如甘肃金川铜镍矿、吉林红旗岭７号岩体铜镍矿；镁铁质岩，如新疆喀拉通克铜镍矿。 成矿时代，主要是早、中元古代和中、晚古生代。如吉林赤柏松铜镍矿床为古元古代２２４２.５Ｍａ；甘肃金川铜镍矿床为中元古代１５０９～１５２６Ｍａ；吉林红旗岭７号岩体铜镍矿床为晚古生代２３１～３５０Ｍａ、四川力马河铜镍矿床３２２～３５３Ｍａ、新疆喀拉通克３０６～２８４Ｍａ；新疆黄山铜镍矿为中晚古生代２７０～３９０Ｍａ。 中国铜镍硫化物矿床的成矿作用以深部熔离-贯入成矿为主，与国外同类型或类似类型有矿不同。岩体小，含矿率高。 5.沉积岩中层状铜矿床 这类矿床是指以沉积岩或沉积变质岩为容矿围岩的层状铜矿床，容矿岩石既有完全正常的沉积岩建造，也包括有凝灰岩和火山凝灰物质（火山物质含量一般不高于５０％）的喷出沉积建造。 对该类型矿床的命名和亚类划分以及若干矿床归类在我国矿床地质界尚不一致。如在层控矿床分类中，涂光炽等（１９８４）将我国沉积岩铜矿分两类：①沉积-变质型：如古元古代的横岭关、中元古代的篦子沟等铜矿，早古生代的李伍铜矿；②沉积改造型：如中（新）元古代的霍各乞、东川-易门等铜矿，白垩纪的滇中砂岩铜矿。王之田（１９８８）以容矿建造结合矿床成因分类原则划分中国铜矿类型，将该类型铜矿命为“海相沉积（变质）岩型”（包括中、新元古代冒地槽环境成矿的东川、易门、通安、霍各乞、炭窑口、胡家峪、篦子沟）。《中国矿床》（１９８９）提出的中国铜矿床分类，将该类型矿床命名为“沉积岩中层状铜矿床”，并按容矿围岩性质划分三个亚类：①含凝灰质细碎屑岩建造型铜矿床；②碳酸盐岩建造型铜矿床；③陆相含铜砂岩型铜矿床。芮宗瑶等（１９９３）以容矿岩石为基础，兼顾成矿环境、矿床成因等，提出的中国铜矿床分类，将该类型矿床划为“与沉积岩有关的铜矿床”，并分为三个亚类：①海相杂色岩型铜矿床；②陆相杂色岩型铜矿床；③海相黑色岩系型铜矿床。 上述各家的分类，尽管亚类划分和命名尚不一致，但对这类矿床总体上都划归是沉积岩容矿，或称之为与沉积岩有关的铜矿床，即以前通称的“沉积（变质）岩型”铜矿。这类矿床从国内外若干矿床实例来看，一般规模较大，品位较富，伴生组分亦多，矿床经济价值巨大，也是我国铜矿主要类型之一，探明的储量占全国铜矿储量的８％。其中，海相杂色岩型铜矿占４％，海相黑色岩系型铜矿占２.５％，陆相杂色岩型铜矿占１.５％。 海相杂色岩型铜矿床（《中国矿床》称碳酸盐岩建造型铜矿 床）。主要产于康滇中元古代昆阳裂谷环境，有代表性的矿床为云南东川、易门等铜矿床。这类矿床主要地质特征是，矿床产于特定的层位，矿体呈层状、似层状和透镜状，矿石构造主要呈马尾丝状、浸染状和团块状，矿床规模巨大，详见下述的典型矿床实例东川铜矿田。 海相黑色岩系型铜矿床（《中国矿床》称含凝灰质细碎屑岩建造型铜矿床）。所谓海相黑色岩系主要是指黑色细碎屑岩、粘土质岩、白云质岩组成的岩系，含有丰富黄铁矿及其他金属硫化物和有机质等。其中有一部分岩层和矿层是直接通过海底流出来的热水化学沉积形成的，称之热水化学沉积岩（喷气岩）。这类矿床主要成矿特征是：成矿时代主要为中元古代，成矿环境主要为裂谷或裂陷槽；容矿岩石为海相细碎屑岩-粘土岩-白云岩，通常黑色；矿体形态多为层状、似层状，产于较固定的层位；矿石建造主要是铜和铜多金属矿组合。代表性的矿床有山西中条山蓖子沟、胡家峪铜矿床和内蒙古狼山地区的霍各乞、炭窑口等铜铅锌矿床。 蓖子沟、胡家峪等矿床的含矿层位，位于中元古界中条山群余家山组白云质大理岩与蓖子沟组黑色片岩之间。矿体呈似层状和透镜状，矿石具有明显的层纹状构造。篦子沟铜矿床的容矿岩石主要为金（黑）云母-石英-白云质大理岩、钠长石-石英-白云质大理岩和石英-白云质大理岩。胡家峪南和沟铜矿床的容矿岩石主要为石英钠长岩、金（黑）云母-石英-白云质大理岩、钠长石-石英-白云质大理岩及角砾岩；老宝滩铜矿床的容矿岩石主要为构造角砾岩。 内蒙古狼山-渣尔泰地区也是中元古代海相黑色岩系型铜矿另一个重要成区，称为狼山-渣尔泰多金属矿带。西部含矿岩系统称为狼山群；东部含矿岩系统称为渣尔泰群。铜储量主要集中于矿带的西部，如霍各乞、炭窑口等铜铅锌矿床。矿带的东部主要以锌（铅）-黄铁矿为主，如甲生盘、山片沟等矿床。 6.陆相杂色岩型铜矿床 《中国矿床》称陆相含铜砂岩型铜矿床。这类矿床通常称为红层铜矿。该类型铜矿，目前虽然探明的储量不多，仅占全国铜矿储量的１.５％，但铜品位较高，以富矿为主，铜品位１.１１％～１.８１％，并伴生富银、富硒等元素，有的矿床可圈出独立的银矿体和硒矿体，具有开采经济价值，而且还有一定的找矿前景，值得重视勘查与开发。目前，发现的矿床主要分布于我国西南部和南部中-新生代陆相红色盆地（简称红盆地）。主要成矿地质特征：①陆相含矿杂色岩建造具有独特的结构，通常下部为含煤建造，中部为含铜建造，上部为膏盐建造；②矿床分布于供给矿源的陆源剥蚀区一侧的红层盆地边缘；③矿体产于紫浅交互带浅色带一侧；④矿体呈似层状、透镜状；⑤矿体中金属矿物具有明显的分带性，从紫色一侧到浅色一侧矿物的变化为自然铜矿带→辉铜矿（硒铜矿）带→斑铜矿带→黄铜矿带→黄铁矿带；⑥含矿层迁移特征，向盆地沉降中心方向逐渐抬高；⑦工业矿床的成矿时代主要集中于白垩纪和第三纪。有代表性的矿床：四川会理大同厂中生代红盆地接受来自康滇地轴富铜陆源剥蚀区带来的碎屑补给，在白垩纪河床相砾岩和砂岩层中形成大中型砂砾岩型铜矿。云南滇中中生代红盆地的北部边缘由于得到康滇地轴富铜陆源碎屑物的补给，因此形成了许多的砂岩铜矿，如大姚县六苴铜矿（中型）、大村铜矿（中型），牟定县郝家河铜矿（中型）以及清水河、杨家山、青龙厂等铜矿床。湖南衡阳中-新生代红盆地的南缘由于得到来自南岭富铜富铀陆源剥蚀区的补给，在第三系杂色砂岩中形成的车江铜矿。