Question

（三）斑岩型铜矿床

Answer 1

斑岩型铜矿是世界上最重要的铜矿类型之一。世界主要产铜国家如美国、智利、秘鲁、巴拿马、墨西哥和菲律宾等80%～90%的铜矿资源来自斑岩铜矿。我国斑岩铜矿的储量也居各类铜矿之首，据作者（2000）统计，我国5万吨以上斑岩铜矿床共计30处，占总储量的44.01%。除铜外，伴生有益元素Mo、Au、Ag、Re、Se、Te等均可作为副产品回收。

我国斑岩铜矿的分布集中地反映了三大成矿域的特点，即北部成矿域、东部成矿域和西南部成矿域。北部成矿域包括山西断隆、天山造山系、额尔古纳造山系和内蒙古大兴安岭造山系等；东部成矿域包括中朝地台、扬子地台、秦岭造山系、华南造山系和台湾造山系等；西南部成矿域包括三江造山系和冈底斯念青唐古拉造山系等。它们分别属于古亚洲成矿域、环太平洋成矿域和特提斯成矿域的一部分（宁奇生等，1979；张洪涛等，1991）。

与成矿有密切关系的斑岩属于钙碱性（75%）到碱钙性和碱性（25%）系列。其中岩石类型花岗闪长斑岩占36%，二长花岗斑岩占18%，石英闪长斑岩和花岗斑岩各占9%，石英二长斑岩、花岗闪长岩和闪长岩各占6%，斜长花岗斑岩、流纹斑岩和斑状花岗岩各占3%。随着斑岩中SiO₂含量和DI（石英+正长石+钠长石+霞石+白榴石+钾霞石等标准矿物的百分含量之和）的变化，其矿化类型作有规律的变化：①斑岩钼矿，w（SiO₂）＞70%，（DI）＞84%；②斑岩钼（铜）矿，SiO₂含量变化于66%～72%，DI含量变化于78%～84%；③斑岩铜（钼）矿，SiO₂含量变化于65%～69%，DI含量变化于72%～84%；④斑岩铜矿，SiO₂含量变化于62%～66%，DI含量变化于68%～76%；⑤斑岩铜多金属矿，SiO₂含量变化于60%～65%，DI含量变化于62%～78%；⑥斑岩铜金矿，SiO₂含量变化于60%～68%，DI含量变化于58%～80%（杜琦等，1980，1988；芮宗瑶等，1995a、b，2001）。

将我国斑岩铜矿床分布最集中的长江中下游矿带、赣东北矿带、多宝山矿带和玉龙矿带的斑岩的岩石化学成分投影到Streckeisen（1972）图上可以明显地看到：玉龙矿带的斑岩偏花岗岩一侧，碱性长石和石英含量相对较高；而长江中下游矿带、赣东北矿带和多宝山矿带的斑岩则偏花岗闪长岩和石英二长闪长岩类一侧，碱性长石和石英含量相对较低。推测它们分别具有两类不同的来源：玉龙矿带起源于陆内的弧后拉张盆地环境，源岩可能与Shoshonite有关；而长江中下游矿带、赣东北矿带和多宝山矿带起源于岛弧带环境，源岩可能属于幔源岩。

含矿斑岩的主要矿物组合为钾长石、斜长石、石英、黑云母和角闪石。钾长石通常代表高侵位条件下的产物，属于低透长石-正长石系列，黑云母通常为镁质黑云母，代表氧逸度很高的水饱和条件下的产物。

含矿斑岩具有特征性很强的副矿物组合，它们为磁铁矿+磷灰石+榍石+金红石+锆石。磁铁矿和其他暗色矿物都是铜的重要载体。磷灰石富含氟、羟基、钇、镧和钕等。

含铜斑岩的锶同位素值表明，斑岩岩浆起源于玄武岩源区。如铜厂花岗闪长斑岩的初始锶值变化于0.704085～0.706679，多宝山花岗闪长斑岩的初始锶值变化于0.705246～0.7085795，玉龙二长花岗斑岩的初始锶值为0.7066±0.001。马鸿文（1990）认为，玉龙二长花岗斑岩47.6%来自幔源物质，52.4%来自下部地壳物质。

含铜斑岩的硫同位素值非常接近陨石硫，如玉龙硫化物（54件）的δ³⁴S值变化于-0.5‰～-3.8‰，德兴硫化物（171件）的δ³⁴S值变化于-4.1‰～3.1‰，多宝山硫化物（234件）的δ³⁴S值变化于-5.2‰～3.3‰。由此可见，含铜斑岩的硫起源于上地幔，在成矿过程中受到少量的混染（马德有，1984；朱训等，1983；冶金工业部地质研究所，1984；芮宗瑶等，1984）。

含铜斑岩的氢氧同位素研究表明，成矿的早期阶段岩浆水主宰了发展进程，成矿的中期阶段为岩浆水与天水混合过程，而到成矿的晚期阶段加热的天水主导了发展进程。

含矿斑岩体的特点为小而复式，多次侵位，与深部岩浆房保持长期联系。据对我国含矿斑岩体统计表明，出露面积小于1km²的占60%。在深部岩浆房中的岩浆经过一段时间凝结，析出15%～70%斑晶，演化成为过渡性岩浆（transition magma），同时分离出独立流体相，增大了自身的内压力，上升到高位处，形成小斑岩体。因此含矿斑岩体往往具有与深部大岩体相连通的小岩株的特征（芮宗瑶等，1984，2002a、b、c；周作侠，1983）。

成矿斑岩体从岩浆侵位到热液活动持续了相当长的时间，如玉龙矿带从70Ma到24Ma，德兴矿田178Ma到100Ma，乌奴格吐山矿床从164Ma到138Ma，多宝山矿田从290Ma到240Ma（唐仁鲤等，1995；朱训等，1983；王之田等，1991；杜琦，1980，1984）。

斑岩铜（钼）矿体主要分布于斑岩体顶部和接触带。通常随着斑岩体侵位深度的不同而矿体在斑岩体内部与围岩中分配比例大有差别。侵位浅者，如马拉松多斑岩体侵位深度大约0.5km，几乎全部矿体均产于斑岩体中；玉龙代表中等侵位深度，大约1.5～2km深，2/3矿体产于斑岩体中，1/3矿体产于围岩中；铜厂和富家坞代表中深侵位，大约3km深，1/3矿体产于斑岩体内，2/3矿体产于围岩中（李秉伦等，1989；李荫清等，1981）。

矿化在空间上具有明显的分带性：矿化形式由下而上为浸染状→细脉浸染状→大脉状；矿石矿物共生组合由下而上为钾硅酸盐-硬石膏-硫化物组合→石英-绢云母硫化物组合→绿泥石-碳酸盐-硫化物组合；成矿金属组分由下而上为Mo（Sn、Bi、W）→Cu（Au、Ag）→Pb、Zn（Ag）→Co、Ni、Mn。

斑岩铜矿石矿物组成特点为：主要金属矿物简单，如黄铁矿、黄铜矿和斑铜矿；次要和少量金属矿物颇为复杂，如德兴矿石中次要和少量矿物多达54种（任启江等，1991；孙海田，1984；李荫清等，1995，陈殿芬等，1995；杜琦，1980；芮宗瑶等，2002c）。

斑岩铜矿的蚀变为岩浆水与天水混合产物。早期以钾硅酸盐蚀变为主，以黑云母化和钾长石化为代表；中期以石英-绢云母化和石英-绿泥石化为代表，总的以含水片状矿物为主体；晚期以中度-深度泥化和碳酸盐化为主。蚀变分带综合起来由内而外划分为：钾硅酸盐蚀变带→绢英岩带→泥英岩化带→青磐岩化带（季克俭等，1984；郝正平，1988；傅斌等，1996）。