我国铜矿类型及找矿方向

如题所述

目前,虽然我国的铜矿储量已超过了7000万t,但其中有不少是规模小、品位低或交通不便的不宜开发的铜矿,缺少形成铜矿基地的大型、超大型铜矿床和总储量大的铜矿集中区,从而导致铜矿资源非常紧缺。欲缓解或解决我国铜矿资源紧缺的问题,除了在工业生产中加强铜的回收外,更重要的是寻找能形成铜矿基地的大型、超大型铜矿床和铜矿集中区,并应以此作为今后地质找矿与铜矿研究的主要目标。

从前面的研究结果来看,铜矿类型很多,但不同的铜矿类型形成的矿床规模与分布特征不一样,据现有的资料来看,仅只有斑岩型、海相砂页岩型、铜镍硫化物型(即岩浆熔离型)能形成超大型铜矿床,而块状硫化物型(包括海相火山岩型和热水沉积型)、陆相火山岩型和矽卡岩型等多形成大型铜矿床或铜矿集中区。陆相砂页岩型铜矿由于其产出的沉积盆地太小,一般不会形成超大型铜矿,多以中小型矿床为主。含铜(金)石英脉型则以矿点、矿化点居多,最大也不够形成小型矿床。显然,铜矿床的规模对铜矿类型有明显的选择性,这在今后我们勘查和评价矿床远景时应予以特别的注意。

地质背景的差异对铜矿类型的发育有制约作用。所有的各种大型、超大型铜矿床及矿产密集区大都分布在不同时期的克拉通边缘,受裂谷或坳拉槽或深大断裂控制,某一铜矿类型与一定的构造、沉积建造(包括岩性组合)和岩浆活动有明显的关系。一般来说,斑岩型铜矿多产于隆坳交接带靠隆起一侧;海相砂页岩型、块状硫化物型和铜镍硫化物型铜矿都产于裂谷或坳拉槽中;陆相砂页岩型铜矿产于受陆内裂谷或深大断裂控制的、基底或周边有铜矿床(化)的陆相盆地中;矽卡岩型铜矿的发育,取决于中酸性岩浆活动与碳酸盐岩石的耦合。上述铜矿类型可以在一个地区单独出现,但更多的是在一个地区或相似地质背景中往往存在有几种铜矿类型,如阿尔泰、祁连山和川西九龙-木里火山岩发育区,容矿岩石为火山岩的块状硫化物型铜矿床和岩浆熔离型的铜镍硫化物矿床占有重要位置;西南三江地区深大断裂非常发育,因此该区最有意义的铜矿类型便是成矿物质来自深源的富碱斑岩型和块状硫化物型(容矿岩石有火山岩和沉积岩两种);长江中下游地区,中酸性岩浆岩和细碎屑岩-碳酸盐建造发育,为形成斑岩型与矽卡岩型铜矿创造了良好条件。以上例子都是针对形成大型、超大型铜矿和铜矿集中区而言的,不包括小型和分散分布的铜矿。

时至今日,有关我国大比例尺的铜矿的区、带分布和划分,广大地质工作者已做了大量的工作与研究,关键的问题是对现有的铜矿区、带的进一步评价和如何开展地质工作。据此,我们初步认为:

(1)兴安岭地区位于环太平洋和古亚洲-兴蒙两大(铜)成矿带的交会部位,深大断裂发育和岩浆活动强烈,有利于斑岩型和以火山岩为容矿岩石的块状硫化物型铜矿床的产出,今后应以这两种铜矿类型作为本区的主攻方向。与此同时,也可以参考俄罗斯达拉松含金斑岩型铜矿床的矿床地质特点,开展金-铜组合特征的找矿。根据兴安岭地区的地表地貌特点,可选择一些有针对性的找矿方法:应用遥感技术,仔细研究本区的区域构造(特别是大型断裂构造);开展大比例尺的化探工作,注意金-铜组合的分布规律;加强矿床(特别是甲乌拉、额仁陶勒盖等多金属矿床)的元素垂直分带性研究。

(2)长江中下游地区是我国铜矿工作程度最高的地区之一,而且也是今后找铜最有远景的重要地区之一。但对这个地区来说,找矿的难度较大,今后“攻深找盲”的突破,关键是要在客观、仔细总结分析前人工作的基础上,针对该区的地质演化特点,一定要有一些新的思路。我们研究认为:①应加强区域性地质基础研究,如:为什么鄂东南是以铁铜组合为主,皖南与赣北(包括赣东北和赣西北)主要又是铜、金、铅、锌、银等的多金属元素组合,而到了江苏宁镇山脉一带却又变为以铅锌为主,这种分带现象反映了长江中下游地区的地质构造、岩浆活动是如何演化的。区内很多与大型铜矿床有关的层状矽卡岩是接触交代形成的还是沉积作用(包括火山沉积)的产物?从大范围的角度,搞清区内NNE、NWW、NE等几个方向的深大断裂的先后穿插关系及其对沉积盆地和成矿作用的控制作用。扬子地块东北缘的地质演化对铜多金属成矿作用的影响,等等;②选择长江中下游中的1~2个成矿有利地区(赣东北或赣西北)开展多种方法的综合研究与勘查,加大勘探深度。

(3)滇东南个旧—文山地区,过去铜在该区的矿量总的不是很多,而且多是作为个旧、都龙等矿床的伴生元素来看待,因而未把滇东南作为铜的重要成矿区。事实上,滇东南地区个旧—文山地区深大断裂发育,中新生代岩浆活动频繁,是Sn、W、Cu、Pb、Zn等多金属矿产的重要成矿区。沿红河断裂及其与小江-个旧深大断裂交会区分别发育有以火山岩和沉积岩为容矿岩石的块状硫化物矿床,前者为龙博河矿床(其南东方向至越南境内亦有这种类型的铜矿床),其容矿岩石为受变质的基性火山岩;后者为个旧卡房锡铜多金属矿床,其矿化严格受三叠系中统含火山岩系的个旧组的层位控制。个旧组以碳酸盐岩石为主,所夹火山岩为变基性岩,铜矿化和变基性岩同步展布,铜矿体呈层状、似层状,并随地层一起褶皱,而且花岗岩不直接与铜矿接触,显然个旧卡房的锡铜多金属矿化亦是同生沉积成因,应属于块状硫化物矿床。在卡房的东南部和南部还有类似的铜矿化,但由于过去普遍认为该区的这种矿化是与燕山期的花岗岩有关,而这里基本上未见有花岗岩,主要是以层状变基性岩为主,因而对其中的铜矿化不太重视,致使研究程度较低,铜矿前景不太明朗。此外,区内的寒武系、三叠系地层中普遍含有火山岩,其中Sn、W、Cu、Pb、Zn等元素的丰度较高,它们在后期的改造(还包括区域变质和岩浆活动)过程中富集形成上述元素的矿化、矿床,如老君山、薄竹山外围的一些铜锡矿床(都龙矿床中的水硐厂矿段)和矿化点(白牛厂矿床中的阿尾矿段)。我们在研究都龙、白牛厂多金属矿床时,发现其容矿岩石为沉积岩的块状硫化物矿床。

上述情况显示,滇东南个旧—文山地区是一个新的铜矿远景区,有利的铜矿类型为块状硫化物型,重点地区是个旧卡房及其南部元阳—金直至中越边界一带。

(4)康滇地区。它是我国最重要的铜矿基地之一,以往长期以来的勘查与开发主要是集中在东川、易门、拉拉厂和大红山等矿床(田)。目前,该区已形成了采、选、冶等一整套完整开发铜的工艺流程,为我国经济建设作出了显著的成绩,该区今后的主要任务是扩大铜矿资源储量。从我们的研究来看,该区有良好的成矿和找矿远景,具体是:①加强东川—易门—元江(红河边)一带的地质基础研究和勘探深度(如东川地区铜矿化延伸很大,很多钻孔都没有对铜矿化封口);②对东川—易门—元江之间的一些有利地区(如武定、易门地区的七公里—一都厂和杞木塘—梅山以及南部铜厂冲、鸡冠山等)进行深入地质研究和开展一些普查钻探工作;③川西南的黎溪—通安地区,其地质和矿化特征与东川地区相似,特别有利于稀矿山式铜矿的形成;④安宁河-绿汁江断裂以西的川西九龙—木里地区,铜的成矿远景很好(但交通不便),是寻找块状硫化物铜矿床最有利地区。

(5)西南三江地区。除早先发现的玉龙铜矿(田)外,近10年来新近又发现了一些大、中型铜矿床,显示出该区的成矿和找矿远景都很好。从这些矿床发现的经过来看,这些矿床有的是产于偏僻的交通不便地区(如德钦羊拉),有的是氧化带、浮土覆盖区,但它们的分布具有明显的规律,主要是沿深大断裂产出,如澜沧江深大断裂东侧(托顶、金满、民乐、大平掌),金沙江-红河深大断裂西(南)侧(如羊拉、龙博河)及沿兰坪-思茅盆地的中轴断裂分布(以小型矿床和矿点为主)。铜矿产出的围岩时代和岩性都多种多样,有碎屑岩、碳酸盐岩石、火山岩与富碱斑岩,成矿作用主要是发生在古生代和新生代,特别是新生代的成矿作用更为重要。因此我们在寻找和评价该区的铜矿床时,要特别注重研究新生代的构造-岩浆活动的演化,同时要加强交通不便的德钦—芒康一带和兰坪-思茅盆地西缘与澜沧江深大断裂东侧浮土、氧化带发育区的地质勘查与研究,后者以寻找块状硫化物铜矿为主。此外还应对镇康、耿马-巍山、大理-宾川-盐源富碱斑岩带的富碱斑岩型铜矿进行深入研究,特别应把盐源周围地区作为勘查和地质研究的重点地区。

(6)祁连山地区。本区亦是我国铜矿资源基地之一,区内铜矿床(点)星罗棋布,铜矿类型也很多,有海相火山岩型(即块状硫化物型或黄铁矿型)、铜镍硫化型(即岩浆熔离型)、海相砂页岩型、矽卡岩型和热液型等,前3种类型已存在有大型和超大型铜矿床,特别是海相火山岩型的白银厂铜矿床(田)是我国铜矿资源的支撑基地之一,其铜金属的年产量曾占我国的五分之一。根据我们的研究,这种海相火山岩型铜矿床在本区成矿远景较好,是铜矿床的主要远景类型,其中北祁连是主要远景区。北祁连地区断裂构造与古元古代及中寒武世与中上奥陶统海相火山岩非常发育,其中有5个铜矿集中区和一大批大、中、小型铜矿床及大量的铜矿(化)点。铜镍硫化物型矿床亦沿该区控制海相火山岩的断裂带产出,矿床数量虽少,然其中的金川矿床铜、镍的金属储量分别都达到了超大型矿床的规模。这类矿床都是产于基性、超基性的堆积岩中,属于侵入相,这类岩石在该区地表远比海相火山岩出露少,因此若要在该区寻找第二个金川,目前的根据尚不足,其成矿远景有待于进一步的工作。区内还有一类过去认识不足和成因尚有争议的海相砂页岩型铜矿床,我们本次研究认为,该区的海相砂页岩型铜矿床今后要予以特别重视,因为海相砂页岩型铜矿床都是产于盆地规模大的海盆地中,易形成大型、超大型铜矿床,如中非地区产于元古宙中赞比亚—刚果的加丹加铜矿带和俄罗斯的乌多坎铜矿(超大型),产于二叠系中的德国—波兰的曼斯菲尔德铜矿带等。我国海相砂页岩型铜矿规模也很大,如云南东川-易门铜矿带、山西中条山篦子沟铜矿及内蒙古狼山的霍各气等都有大型、超大型铜矿床,它们都是产于元古宙海相盆地中,而产于古生代海相盆地中的海相砂页岩型铜矿床至今发现甚少,因此在青海鄂拉山地区发现的铜峪沟(大型)海相砂页岩型铜矿具有重要意义。从地质特征来看,祁连山西缘和柴达木盆地周边是寻找这种铜矿类型的有利地区。

(7)阿尔泰地区。该区铜矿床基本上都分布在额尔齐斯火山岩带中,带内的地质构造、火山岩与铜矿类型和祁连山有很多的相似性,主要铜矿类型也都是海相火山岩型与铜镍硫化物型。众所周知,海相火山岩中铜的本底很高,可形成同生矿床或矿化层,倘若有规模大的断裂构造与之交会,就可能形成富矿床、富矿体或矿产集中区,如阿舍勒、沙尔布拉克、喀拉通克等矿床和阿尔泰市郊等。本区的断裂构造是以NWW向为主体,另有一些后期的NW向呈不规则雁行状排列的断裂,这两组断裂的交会区是寻找铜矿床的有利地区。此外,本区目前中型以上的铜矿床较少,而是以小型矿床和矿点、矿化点为主,因此今后应在成矿有利地区选择性地开展带有一定勘探工程的普查找矿,使矿产评价有一定的深度控制。

总的来说,欲缓解和解决我国铜矿资源紧缺的局面,在战略上是:我国东部地区是攻深找盲,重点地区应摆在长江中下游的赣北、皖南和兴安岭地区(特别是兴安岭西坡);中西部是川、滇两省的“康滇地轴”及其西缘与个旧—金平地区,西部包括西南“三江”、祁连山和阿尔泰地区,中西部和西部以评价铜矿集中区有利类型与地段为主,如富碱斑岩型、块状硫化物型和海相砂页岩型,加强地质及化探、物探、遥感资料的综合分析研究,特别应注意地质演化与深部地质特征。

我国地壳演化特殊,因此在吸收国外经验的同时,一定要考虑我国的地质特点,如环太平洋、古亚洲-兴蒙和古地中海-喜马拉雅3大成矿带在我国交会,我国没有典型的地台和地槽,古生代以来地壳与岩浆活动频繁,细碎屑岩-碳酸盐建造发育,以及扬子地块周边的地质演化,古、中元古代、晚古生代、晚中生代与新生代成矿作用的特色等等。总之,在评价铜成矿区带及铜矿类型时,一定要考虑中国地壳演化的特色,这样才可能得出比较合乎实际情况的远景评价,为在我国寻找新的铜矿基地和丰富成矿理论作出贡献。

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