刁開帥
(云南銅業(yè)礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)有限公司,云南 昆明 650051)
在很多美洲國家中,斑巖型銅礦中的銅礦資源占總銅礦資源的90%左右。為了提高銅礦資源的獲取效率,切實為我國現(xiàn)代化建設提供充足的動力,很多專業(yè)人員也加強了對于斑巖型銅礦床的研究與探索,對于礦床成因、構造環(huán)境等進行深入分析,對于斑巖型銅礦床的開采工作具有關鍵的指導作用。在當前斑巖型銅礦的研究方法中,常常應用同位素研究法、常量元素分析法、微量元素分析法和稀土元素分析法等,對于深入了解斑巖型銅礦的構造情況和成礦物質(zhì)來源等,起到了至關重要的作用。
斑巖型銅礦床的概念最早起源于美國,是在花崗閃長斑巖以及石英二長斑巖的開采中產(chǎn)生的。對于斑巖型銅礦床的正式研究是由美國學者Ransome發(fā)起,通過提出斑巖體成因與浸染狀銅礦化的相關理論,促進了斑巖型銅礦床研究的興起與發(fā)展。斑巖銅礦的名稱由Emmons正式確定[1]。斑巖型銅礦床是一種細脈浸染狀硫化物銅礦床,形成于中-高溫熱液階段。斑巖型銅礦床的規(guī)模一般較大,埋藏的位置較淺,而且在開采的過程中一般是采用露天開采的方式。金、銀和鉬等元素存在于斑巖型銅礦床中,在開采的過程中需要進行綜合利用。
新生代是斑巖型銅礦形成的主要時代,這一時期形成的斑巖型銅礦占已知斑巖型銅礦60%左右;在中生代大約形成了已知斑巖型銅礦的35%。關于斑巖型銅礦的形成,學術界也有不同的觀點。有學者和專家認為,板塊匯聚區(qū)是斑巖型銅礦形成的主要區(qū)域,由于前寒武紀的板塊構造尚未完全形成,斑巖型銅礦就不會隨著板塊的活動而形成。在中新生代,由于板塊已經(jīng)較為完善,強烈的板塊活動促進了斑巖型銅礦的形成,這也是新生代斑巖型銅礦較為豐富的原因。也有人認為板塊俯沖帶是斑巖型銅礦形成的主要區(qū)域,當發(fā)育為造山帶時形成剝蝕區(qū)[2]。淺成-超淺成侵入體存在大量斑巖型銅礦,剝蝕作用下斑巖型銅礦的保存較為困難。
中亞成礦帶、環(huán)太平洋成礦帶和特提斯-喜馬拉雅成礦帶,是世界三大成礦帶。其中,在環(huán)太平洋成礦帶中,斑巖型銅礦的分布最為廣泛,約占總斑巖型銅礦的82%左右。環(huán)太平洋斑巖型銅礦帶又分為東帶與西帶,其中阿根廷、厄瓜多爾、智力、秘魯?shù)葘儆跂|帶范圍;西帶包括了內(nèi)帶與外帶,我國東北東部、華南地區(qū)等屬于內(nèi)帶,而巴布亞新幾內(nèi)亞和菲律賓等屬于外帶。特提斯-喜馬拉雅斑巖型銅礦帶橫貫亞歐大陸,經(jīng)過西班牙、羅馬尼亞、巴基斯坦和中國等國家。中亞成礦帶經(jīng)過哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦和我國新疆、黑龍江等地。
在斑巖型銅礦床形成的過程中,板塊構造起著關鍵作用,由于構造單元和火山-深成巖建造的差異性,斑巖型銅礦床的成礦機理也存在不同。斑巖型銅礦板塊構造模型由Sillitoe構建,對于引導斑巖型銅礦床構造環(huán)境的研究,以及促進斑巖型銅礦床的勘查具有重要意義。Sillitoe認為擠壓環(huán)境能夠促進斑巖型銅礦床的形成,這是因為淺部巖漿房會由于擠壓作用而形成,結晶分異的存在會促進巖漿熱液的形成和聚集。斑巖型銅礦床不僅形成于陸緣弧和島弧中,而且還形成于碰撞造山帶和陸內(nèi)環(huán)境中,其形成主要是受巖漿活化等作用的影響。
垂直分帶與水平分帶,是斑巖型銅礦床圍巖蝕變的主要特征,圍巖蝕變分為鉀化帶、石英-絹云母化帶、泥化帶和青磐巖化帶等。泥化帶形成于中期蝕變階段,處于石英-絹云母化帶外部,蒙脫石、高嶺石和伊利石是泥化帶的主要蝕變礦物類型;青磐巖化帶形成于晚期蝕變階段,方解石、綠泥石、黃鐵礦和綠簾石是青磐巖化帶的主要蝕變礦物種類。
斑巖型銅礦床的礦化分帶主要分為低品位核部、主礦帶、黃鐵礦帶和貧黃鐵礦殼,黃鐵礦化、輝鉬礦化和黃銅礦化存在于低品位核部中,輝鉬礦化較為顯著;石英-絹云母化帶和鉀化帶外部的接觸部位,有主礦帶發(fā)育,其中黃銅礦、黃鐵礦和磁鐵礦存在于主礦帶中;黃鐵礦化在黃鐵礦帶較為明顯;在青磐巖化帶常常存有貧黃鐵礦殼,其黃鐵礦化較弱。
(1)變質(zhì)巖漿成礦說。“花崗巖的變質(zhì)成因說”是變質(zhì)巖漿成礦說的起源,施耐德認為內(nèi)生礦屬于再生礦床,陳文明提出斑巖型銅礦床“層控”的特性。變質(zhì)巖漿成礦說認為礦床受巖相古地理控制。
(2)活動轉移說。有學者在19世紀提出“多層對流循環(huán)模式”的理論,我國學者在對斑巖型銅礦床進行多年研究后提出了“三源成礦說”?;顒愚D移說認為高侵位的中酸性斑巖體含水量不高,不會有流體析出,圍巖是成礦熱液與礦質(zhì)的主要來源。地下水會由于巖漿活動而出現(xiàn)活化,形成含礦熱液,在循環(huán)的過程中成礦。
(3)板塊構造成礦說。板塊構造成礦說的相關學者認為,局部熔融的狀況會出現(xiàn)在大洋殼沿消亡帶俯沖到地幔的過程中,并在此過程中有金屬析出,在富含氯化物的液相中成礦。
(4)巖漿熱液說。巖漿熱液說是當前多數(shù)學者都比較關注的一種成礦說,對于此學說的研究也較多。巖漿熱液說認為上地幔是斑巖型銅礦床熱液、礦質(zhì)和中酸性巖體形成的部位,中酸性巖漿上侵過程中形成泥化帶、鉀化帶、石英-絹云母化帶和青磐巖化帶,在擠壓作用、溫度等環(huán)境因素下出現(xiàn)析出現(xiàn)象,最終形成斑巖型銅礦床。
在我國現(xiàn)代化建設過程中,對于銅礦資源的需求量逐漸上升,只有加強斑巖型銅礦床的研究與探索,才能夠形成一整套行之有效的理論,為開采工作奠定基礎。人們對于斑巖型銅礦床的研究歷史較長,在此過程中也取得了相應的研究成果,對于斑巖型銅礦床的開采工作起到了有效的指導作用。加強對于斑巖型銅礦床的分布特征與構造環(huán)境的研究,是進一步探索其成因機制、析出過程和物質(zhì)來源等方面內(nèi)容的基礎。在對斑巖型銅礦床進行研究的過程中,應該加強先進科學技術的應用,提升斑巖型銅礦床研究的可靠性與專業(yè)性。針對目前存在的斑巖型銅礦床成礦說進行總結和分析,在此基礎上開展相應的研究工作。