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亚博APP手机版-中国斑岩铜矿研究

作者: 亚博APP   时间:2021-07-19   浏览:34753

本文摘要:中国斑岩铜矿的勘査历史十分历史悠久,自20世纪50年代以来,先后开发利用了中条山铜厂裕、江西德兴、黑龙江多宝山等斑岩铜矿床。

中国斑岩铜矿的勘査历史十分历史悠久,自20世纪50年代以来,先后开发利用了中条山铜厂裕、江西德兴、黑龙江多宝山等斑岩铜矿床。70年代在全球斑岩铜矿勘査热潮影响下,陆续找到了西藏玉龙、江西城门山等矿床,斑岩铜矿沦为我国最主要的铜矿类型。80年代,中国斑岩铜矿勘査没最重要的成果,当时最主要的找到之一是福建紫金山斑岩铜金矿,但当时开发利用的资源量受限。

转入21世纪,中国的斑岩铜矿找矿取得了持续的突破,陆续找到了新疆土屋、延东斑岩铜矿,云南普朗、西藏驱龙斑岩铜矿和雄村、甲玛斑岩铜(金)矿等超大型矿床。  全球的环太平洋、古代亚洲、特提斯-喜马拉雅三中兴矿域都转入中国境内(如图)。中国以往找到的斑岩铜矿,虽然产于普遍,但是一般规模稍小,已找到的几个规模大的矿床,品位偏高,缺乏次生富含,或者地理位置有利。因此,除德兴斑岩铜矿外,仅有的几处大型斑岩铜矿床长年没获得研发,影响了对找寻大型斑岩铜矿的热情。

  20世纪90年代以来,不受Sillitoe.R.H (1972)明确提出斑岩铜矿的板块构造模型的影响,在很长时期指出斑岩铜矿主要原产汇集板块边缘的岛弧带上,并且指出斑岩铜矿是地幔与地壳物质互相交换的产物,因此,我国的斑岩铜矿找矿与勘査不予充足推崇,研究进展并不大。转入21世纪,随着新疆东天山土屋-延东、云南普朗斑岩铜矿等的找到,有关部门开始注目斑岩铜矿,对一些最重要成矿区带上决定斑岩铜矿找矿和研究, 随着找矿的大大突破和研究的了解,逐步认识到三中兴矿域中斑岩铜矿在中国具备很好的找矿条件,这些成矿带岩浆岩活动频密,矿化蚀逆反感,找矿潜力相当大。前已所述,全球铜资源量(斑岩及沉积岩铜矿)评估项目(USGS)这三中兴矿域斑岩铜矿找矿潜力为现有资源量的3.4~29.5倍,由于特提斯-喜马拉雅成矿域5.1亿t的未找到铜矿资源潜力和普朗等印支期及铜厂沟等燕山期斑岩铜(钼)矿带的找到(李文昌等,2005,2007,2010,2012;孟健寅等,2013),该带上沦为找矿重点。

  中国东部是环太平洋成矿域斑岩铜矿的最重要组成部分,其内带为太平洋板块西缘岛弧带上,其成矿时代主要为新生代;外带属离板块低空处很远的弧后一侧大陆(亚洲板块)边缘成矿带,其成矿时代主要为燕山期。  特提斯成矿域东西向延入我国的青藏高原、滇西以至缅甸,全长7000km以上,成矿时代为中-新生代,显著分成3个主要的成矿时间:古特提斯洋重开构成的义敦印支期岛弧型斑岩铜矿(213~249Ma),新的特提斯在班公湖-怒江带上燕山期岛弧型的斑岩铜矿(150~180Ma)和冈底斯喜马拉雅期撞击造山带造山型斑岩铜矿(10~60Ma)及金沙江融合拿走滑拉分富碱斑岩铜金矿(30~50Ma)。这种小范围内发育多期多类型斑岩铜矿的现象,全球独特。

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  古代亚洲成矿域在我国的天山、内蒙古到大兴安岭地区,成矿时代主要为晚古生代(华力西期)。  在全球70个铜金属量小于500万t的斑岩铜矿统计资料中,构成时代以新生代(喜马拉雅期)居多。而在中国,成矿时代因生产量地有所不同,时代跨度较小,但各成矿带成矿环境的一致性和时空产于规律性较强。如西藏冈底斯斑岩铜矿带上构成与撞击造山地壳变薄熔融下降的岩浆有关,构成时代集中于在10~20Ma;西藏玉龙斑岩铜矿带上、云南北衙斑岩铜金矿带则与后撞击阶段沿走滑脱落下降的岩浆岩有关,其成矿主要集中于在35~50Ma,皆科喜马拉雅期;新疆土屋-延东斑岩铜矿带上成矿环境尽管有有所不同了解,但一般来说指出岛弧环境,成矿时代主要为华力西期;江西德兴斑岩铜矿带为陆缘成矿,也有观点指出板内环境,构成时代为燕山期;新近找到的云南普朗斑岩铜矿带上构成于岛弧环境,成矿时代为印支期。

  1999年中国地质调查局实行新一轮国土资源大调査以来,把铜矿的找矿列入液体矿产资源勘査的最重要矿种展开决定部署,并以我国西部为重点积极开展区域矿产评价工作,获得了十分喜人的找矿成果,其中,最有愿景的是斑岩铜矿。先后找到和评价了新疆东天山土屋-延东斑岩铜矿、云南普朗斑岩铜矿、北衙斑岩金铜矿、西藏驱龙斑岩铜矿、甲玛和雄村铜金(钼)矿等。

近几年来,对斑岩铜矿成矿作用研究也有较小的进展,造山型斑岩铜矿沦为中国最不具特色和潜力的铜不觉类型。中国的斑岩铜矿不仅原产岛弧环境中,在陆缘、平稳克拉通内部以及造山带上,也某种程度构成规模极大的斑岩铜矿床。

  20世纪80年代以来,陆续出版发行了一系列总结我国斑岩铜矿地质、成矿研究成果的有关专著,其中具备代表性的有:《中条山铜矿地质》(天津地质矿产研究所等牵头编写组,1978),《德兴斑岩铜矿》(朱训等,1983),《多宝山斑岩铜矿》(杜琦等,1988),《中国斑岩铜(钼)矿床》(芮宗瑶等,1984),《西藏玉龙斑岩铜(钼)矿带地质》(唐仁鲤等,1995),《中国铜矿床》(黄崇轲等,2001)。  近年来研究指出,有些斑岩铜矿与板块消退起到没必要的成因联系,有可能由板内结构岩浆活化起到或走滑脱落起到造成深源花岗质岩浆上侵构成(芮宗瑶,2002,李文昌等,2009),或因陆陆撞击变薄地壳拆沉引起壳幔岩浆上侵构成。2004年,芮宗瑶等又明确提出斑岩铜矿可以构成于大洋消退期,也可构成于大陆撞击期,是板块单体时期局部拉张条件下的产物。

张洪涛等(2004)指出斑岩铜矿主要构成于单体板块(陆块)活动时期附近活动大陆一侧的边缘结构-岩浆活动带上。  侯增谦等(2004, 2007, 2009, 2010)在研究西藏冈底斯中新世斑岩铜矿时空产于时,指出在大陆撞击造山带上某种程度可以构成大型斑岩铜矿,这些斑岩铜矿构成于造山后弯曲环境,不受横向建山带的正断层系统控制。赵振华等(2004)在研究了新疆西天山莫斯早于特斑岩铜矿实例后认为,该矿床构成于后撞击阶段,由撞击、断裂向弯曲、拉张改变的结构动力学环境转折期。

由此看来,中亚斑岩铜矿的构成与大洋消退、大陆炎症、撞击和后撞击与新的陆壳区平稳阶段的结构岩浆活动有密切关系。特别是在,西藏冈底斯撞击建山带中驱龙斑岩铜矿的找到与研究,明确提出了撞击造山型斑岩铜矿新的了解(侯增谦,2007)。  美国地质徵査局(USGS)全球矿产资源评估项目(GMRAP),中国专家参予了有关工作,2013-2014年相继公开发表了冠上2010-509O-A~M多项科学研究报告,选圈了矿集区(带上),并预测了未找到资源量(如表格)。  通过斑岩铜矿未知矿床品位吨位模型,预测了大约812个未找到矿床,后用蒙特卡洛模拟法(MonteCarlo simulation)估计铜资源量,总计中值31亿t,为2012年全球铜产量的180倍(Hammarst.rom et al.,2013)。

这也就是现风行的三步式液体矿产资源潜力评价方法(three-part form of mineral-resources assessment),方法本身科学客观,有所不同信任度(概率)还尚存各人观点想象的余地。  除南美外,东南亚和印支矿集区为最不具潜力的地区(中国西藏髙原斑岩铜矿的评价报告。

Scientific Investigations Report 2010-5090-F,Zientek et al.,2012),这个东南亚和印支最主要的矿集区,区分了玉龙、大理和冈底斯3个矿集区,未知铜资源量为2670万t,并未找到矿床铜资源量中值为1.45亿t。由于并未列为普朗矿集区,并未找到矿床铜资源量应该更大。由于印支期普利、雪鸡大坪等斑岩铜矿的找到,岛弧-陆缘孤-陆陆撞击-走滑剪切这一系列的动力学进化,都反映在矿集区斑岩铜(钼金)矿床的成矿上,有30个500万t级(1.5亿t)的未找到矿产地,将是我国斑岩铜(钼金)矿最重要的成矿区。

  而东亚-中国、越南、朝鲜、蒙古和俄罗斯中生代斑岩铜矿的评价报告(Scientific Investigations Report 2010-5090-G,Zientek et al.,20!2),也区分了满洲里、滨太平洋、东秦岭3个矿集区,未知铜资源量为2260万t,并未找到矿床铜资源量中值为1.98亿t。满洲里矿集区 8100万t,牵涉到朝鲜、蒙古和俄罗斯计外,滨太平洋、东秦岭2个矿集区,并未找到矿床铜资源量中值为1.17亿t、钼资源量中值为420万t,予以推崇。牵涉到我国新疆、内蒙古、黑龙江古生代古代亚洲域的中北亚矿集区(带上)并未找到矿床铜资源量中值为4.4亿t,证实资源量为1.3亿t,是世界次于南美最有远最的地区,解释古生代斑岩铜矿还有很大潜力。  总之,通过近30年来研究,对斑岩铜矿构成环境的了解逐步深化,我国斑岩铜矿的成矿环境主要为岛弧带上(古代亚洲、义敦)、板内结构岩浆活动带上(滨太平洋)、撞击造山带上(冈底斯)、板内走滑断裂带(玉龙、扬子西缘)等。

即以新疆华力西期土屋-延东斑岩矿带310~369Ma (成矿时代,折合);Shen,et al.,2010)和云南印支期普利斑岩铜矿带上(213~216Ma;Li et al.,2010)为代表的斑岩铜矿,成矿环境为岛弧带上,以江西德兴斑兴铜矿(157~112Ma;侯增谦等,2009)为代表的中国东部燕山期斑岩铜矿带上,构成环境为板内结构岩浆活动带上;以冈底斯驱龙铜矿(10~20Ma;侯增谦等,2010)为代表的斑岩铜矿,构成环境为撞击造山带上;以玉龙斑岩铜矿(30.9~57.9Ma;侯增谦等,2010)、鹤庆北衙斑岩金铜矿(30~50Ma,Lu et al.,2010,2013)为代表的喜马拉雅斑岩铜矿带上,构成环境为板内走滑断裂带。  最近,以西藏驱龙斑岩铜矿为代表的大陆撞击建山带型斑岩铜矿成矿环境研究及矿床模型的创建,将大大扩充和完备斑岩铜矿成矿理论。近期出版发行的《西南三江多岛弧盆-撞击造山成矿理论与勘査技术》(李文昌等,2010),对西南三江地区成矿作用展开了全面、系统的总结,明确提出了多岛弧盆成矿 和陆内结构转化成成矿新的理论和针对有所不同矿床类型用有所不同勘査技术人组的找矿构建技术。

《青藏高原撞击造山与成矿作用》(侯增谦等,2008),系统阐述了造山型斑岩铜矿的成矿作用。最近张洪涛等在《中国大陆斑岩铜矿若干问题》中明确提出三中兴矿域、七大成矿区和陆缘炎症-陆内浅熔成矿作用概念(张洪涛等,2013);熊欣等就斑岩铜矿经典的岛弧、陆缘弧发展到撞击建山带的陆内环境成矿的了解展开了全面体育节目(熊欣等,2014),国外学者也有持相近观点的(Richards et al.,2009,2011,2013),从而非常丰富了大陆斑岩铜矿成矿理论。  此外,环绕对义敦岛弧带上结构进化及普利铜矿、冈底斯带上撞击造山成矿背景及驱龙铜矿的研究,公开发表了许多高水平的文章,代表性的有:《中国大陆环境斑岩型矿床:基本地质特征、岩浆热液系统和成矿概念模型》、《大陆撞击成矿论》(侯增谦等,2009,2010),《青藏高原的斑岩铜矿及其成矿机制》(芮宗瑶等,2005),《斑岩铜矿床在东特提斯成矿域中的时空产于特征》(张洪瑞等,2009),《大型斑岩型铜矿成矿的深部结构岩浆活动背景》(赵文津,2007),《低空、撞击、浅脱落和埃达克岩与斑岩铜矿》(芮宗瑶等,2006),《云南普朗印支期超大型斑岩铜矿床岩石学及年代学特征》(曾普胜等,2006),《云南普朗超大型斑岩铜矿特征及成矿模型》(李文昌等,2007),《特提斯成矿域主要金属矿床类型与成矿过程》(张洪瑞等,2010),《西南三江格咱岛弧斑岩成矿系统》(李文昌等,2013)。这些论文,基本体现了我国特提斯成矿域斑岩铜矿研究的新进展。

  对滨太平洋成矿域有最重要的创意了解,如《洋脊低空与斑岩铜金矿成矿》(孙卫东等,2010),《洋脊低空与斑岩铜矿》(孙卫东等,2009),《发展板块构造:从洋壳低空到大陆撞击》(郑永飞等,2009),《华南地区中生代主要金属矿床模型》(毛景文等,2009),《华南地区中生代Cu-(Mo)-W-Sn矿床成矿作用与洋岭/切换断层低空》(李晓峰等,2008),《中国东部中生代岩石圈进化与太平洋板块低空消退关系的辩论》(肖庆辉等,2010),《中国侏罗纪结构变革与燕山运动新的演绎》(董树文等,2007),并就长江中下游铜矿找矿开会多次国际及全国性学术研讨论。  新近名列斑岩型矿床金矿资源储量第一(金3033t)和铜矿资源储量第五(铜3629万t)的佩帕(Pebble}斑岩铜-金-银矿床专辑(A Special Issue Dedicated to the Giant Pebble Cu-Au-Mo Deposit and Surrounding Region,Southwest Alaska,2013)的出版发行,阐述矿源来自加厚地壳陆下岩幔层(subcontinental lithospherc mantle SCLM)。之所以成矿,是由于左旋Denali-Farewell断层系由切换扭压起到(Transpression)透壳可谓MASH (储集-再行熔融-混合-皆一)层并转录它大不相同(Goldfarb et al.,2013)。

  智利铜矿带受West Fault -Domeyko-Sierra Castillo右行驶湿断层系由掌控(Ossandon et al.,2001,Richards et al.,2001);我国西藏 冈底斯斑岩铜矿带受左行印度-雅鲁藏布江断裂带掌控,金沙江-红河斑岩铜矿带受左行金沙江-红河断裂带的掌控,且与主撞击期迟缓30~60Ma,均科撞击后斑岩铜矿床,都隶属于多岛弧盆成矿向陆内结构转化成成矿过程的转化成成矿作用(李文昌等,2010),从而大大地托髙了我国斑岩铜矿的找矿前景。  我国斑岩钼矿之储量与产量均居世界之首,近年储量居住于世界之首或前茅的单个钼矿也陆续经常出现,如沙坪沟(张怀东等,2012)、岔路口(刘翼飞等,2011)、曹四夭(李香资等,2012)等超大型钼矿床。这些环绕华北板块发育的燕山期斑岩型钼矿皆为撞击后斑岩钼矿床,不受深大脱落掌控显著,并与撞击建山后的弯曲背景有关(杜保峰等,2010;王晓霞等,2011;李俊公平,2011;黄凡等,2011),从而非常丰富了斑岩系列大陆成矿理论。

  总之,环绕斑岩及斑岩铜矿成矿的研究,中国获得的进展与成果为世界斑岩铜矿研究作出了要贡献,并且于是以处在大大发展和创意之中。  1)系统研究与阐释了斑岩铜矿的岩石学和岩石化学特征,以及岩石稀土元素和微量元素特点,斑岩铜矿的蚀变与矿化类型及其对应关系;斑岩铜矿成矿结构模式:从含矿岩体中上部到顶(边)部到围岩中,矿体从细脉浸染型矿体网脉浸染型矿体大脉型矿体变化,对斑岩成矿机理及其成矿作用的了解也逐步深化,构成了经典斑岩铜矿成矿作用及蚀变分带模式。  2)阐释了斑岩矿床的主要控矿因素:①地层及岩性条件(时代、封闭性与化学开朗性、物理性质等),②中酸性斑(玢)岩(含次火山岩)(复式岩体、斑岩体的大小和类型、岩体进化,时代、生产量环境等);③结构条件(结构环境、深大脱落、结构部位、各类小型控矿结构)等。

  3)矿床的时间产于规律:古生代-中生代早期多岛弧系统、活动边缘阶段、板内裂陷带上(含板内隐伏裂陷及隐伏斑岩入侵),中生代早期裂谷阶段、中-晚期撞击造山;新生代陆内转换造山阶段、板内走滑断裂带和拉分盆地进化阶段。成矿期次主要为:华力西期(石炭纪-二叠纪,甘蒙北山带上主要形成期),印支期(义敦岛弧南段格咱岛弧斑岩铜矿带上),燕山期(滨太平洋斑岩铜矿带上、班公湖-怒江斑岩铜矿带上)和喜马拉雅期(冈底斯斑岩铜矿带上、扬子西缘斑岩铜矿带上)等4个主要成矿期。印支期普利铜矿带上、喜马拉雅期的冈底斯斑岩铜矿带上和金沙江-红河斑岩铜矿带上,也就是指多岛弧盆系跟上,到陆缘弧环境乃至切换撞击造山环境的进化构成(李文昌等,2011)。  4)说明了了斑岩铜矿成矿系统特征及进化规律:低空岛弧岩浆-热液成矿系统、撞击建山岩架-热液成矿系统、撞击走滑壳幔混源岩浆-热液成矿系统和板内裂谷(溃)岩浆-热液成矿系统等。

  5)总结了斑岩铜矿床(体)的空间产于规律:原产斑岩体内部的斑岩型铜钼矿斑岩体与碳酸盐岩等围岩认识带上的矽卡岩型铜多金属矿外认识带上中大脉型铜矿靠近斑岩体的围岩中的热液脉型铅锌多金属矿深出低温金矿等,成矿主要元素为铜、钼、金、铅、锌、银,及其具备由厚薄部,从中心外围,由高温元素成矿人组中低温元素成矿人组特征。斑岩型矿床早已扩展到斑岩锡矿、斑岩钨矿、斑岩银矿和斑岩铅锌矿等矿床。

矿体从星点浸染型矿体粗(网)脉浸染型矿体大脉型的三层楼式结构。  6)总结了斑岩铜矿蚀逆类型与分带:由中心向两侧可区分出强硅化(核)、钾化带、石英-絹云母带上、黏土化(泥化)带上、青磐岩化带、角岩(矽卡岩)化带等。  7)指出成矿结构环境主要有4个类型:岛弧型、撞击造山型、陆(板)内结构岩浆活化带上、陆缘活动带上。

更进一步探究了造山型斑岩铜矿,有主撞击期加厚地壳拆沉岩浆上侵的斑岩铜矿和后撞击结构转化成期大规模走滑剪切及拉分的斑岩铜矿等类型。  8)分别展开了诸如驱龙斑岩型铜矿床、玉龙斑岩铜(钼)矿、雄村铜金矿床、厅宫斑岩型铜矿床、甲玛斑岩-砂卡岩型铜多金属矿、多不杂斑岩-砂卡岩铜矿、哈腊苏铜矿、玉勒肯哈腊苏铜矿、阔尔真阔腊金矿、吐的合铜矿,土屋铜矿床、包格图铜钼(金)矿、小西刀金矿,公婆泉铜矿,纳日贡玛铜钼矿、昌达沟铜矿、红卓铜矿、羊拉铜矿、普朗铜矿、西范坪铜矿、德兴铜厂铜矿等次火山-斑岩型铜、斑岩-矽卡岩型及斑岩型铜典型矿床的研究,对指导全球和我国的斑岩找矿与勘査具备理论和实际意义。  2002年以来,我国斑岩钼矿的资源储量已位居世界首位(Magyar,2003),本报告也对兴安-延吉成矿区之岔路口斑岩钼(锌银)矿,燕辽成矿区曹四夭钼矿,东秦岭成矿带之金堆城钼(铜)矿、三道庄钼(钨)矿、南泥沟-上房沟钼(钨铁)矿、雷门沟钼矿、东沟钥矿、母山-千鹅冲钼矿、汤家沟钼矿、沙坪沟钼矿等超大型斑耑(矽卡岩)型矿床,展开了辩论。

  9)对中国三中兴矿域的斑岩铜矿成矿区带作了更进一步区分,探究了各自构成规律。古代亚洲成矿域的天山及兴蒙地区占生代斑岩铜矿的找矿;滨太平洋成矿域的钦杭地区的中生代斑岩铜矿的找矿;特提斯成矿域的靑秘藏-云贵高原中一新生代斑岩铜矿的找矿。

中国具备得天独厚的成矿条件和多个成矿时代斑岩铜矿找矿前景。


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