(四)海相火山岩型铜矿床
2020-01-21 · 技术研发知识服务融合发展。
海相火山岩型铜矿床是铜的重要工业类型斗逗宏之一,是指与海底火山作用有一定生成联系的含大量黄铁矿和一定数量的铜、铅、锌等块状硫化物矿床。它有时被称之为黄铁矿型铜矿床或块状硫化物矿床。据统计(芮宗瑶等,2000)我国5万吨以上的海相火山岩型铜矿床共计28处,占总储量的14.16%。该类矿床的平均品位集中于0.7%~11.4%之间,其中个别矿床达24%,达到1.5%~3.7%的矿床常见。除铜外,伴生组分铅、锌、金、银、锡、铅、镍、硒、碲等可供综合利用。
通过近年来的研究,人们越来越认识到这类矿床是伴随着海底火山活动,热水回灌萃取海底岩石中的有用金属,再沿火山管道或同生断裂流到海底,沉积在一定的层位中形成的层状、似层状和透镜状矿体。这类矿石由于是由热水沉积形成的,因此通常矿石构造呈块状和层纹状,硫化物常常达到70%左右。
通常,该类矿床由两套成矿系统构成:一种内同生成矿系统空册,是指海底层状和似层状矿化;另一种内后生成矿系统,系指产于通道中的穿切层理的浸染状矿化。
我国幅员辽阔,海底火山活动贯穿整个地质历史。太古宙海相火山岩型铜矿床发育于华北地台内部的绿岩带中;元古宙海相火山岩型铜矿床发育于华北地台、扬子地台和塔里木地台的周边活动带;古生代和中生代海相火山岩型铜矿床发育于各时代的优地槽造山带。根据我国海相火山岩类型差异,将该类矿床划分3个亚类:
1.与绿岩有关的海相火山岩型铜矿床
该类铜矿床产于绿岩、花岗质岩和变质沉积岩三位一体结构的绿岩带,它们是太古宙至古元古代海相火山岩(超镁铁质岩、贫钾拉斑玄武岩、双峰式钙碱性玄武岩-流纹岩等)和海相-海陆相交互陆源碎屑沉积岩后经区域变质-花岗岩化而形成的。其中海相火山岩变质而成绿岩,绿岩体呈不连续的,平面上呈孤舟状分布于花岗质岩中,构成花岗岩-绿岩带。绿岩发育于我国阴山、秦岭-大别山和康滇等。
红透山锌铜矿床为我国绿岩型铜矿床的典型代表。恢复红透山绿岩段的海相火山岩剖面,从下往上分别为玄武质、安山质和流纹质火山岩,锌铜矿体呈层状、似层状和透镜状赋存于流纹岩层内,上部为条带状磁铁石英岩覆盖。有1.3~2.9Ga的斜长角闪岩侵位于红透山段,故铜矿石和变质围岩的多组同位素年龄值为2.0~2.9Ga,容矿围岩经受了三期褶皱和一期脆性变形,矿体中心部分以致密块状为主,边部为浸染状,金属矿物以黄铁矿和磁黄铁矿为主(二者占70%~80%),其次为闪锌矿和黄铜矿,方铅矿少见,矿石富硒、金、钴和镍。矿石硫化物的δ34S(‰)接近零,故硫源接近陨石硫。
2.与细碧角斑岩有关的海相火山岩型铜矿床
为世界重要的铜矿类型,铜储量约占世界铜储量的8.8%。我国也不例外,已发现的中条山落家河、阿尔泰南缘阿舍勒、祁连山白银厂、勉宁略铜厂、龙门山马松岭、康滇大红山和拉拉厂及浙江西裘等,无一不是细碧角斑岩系。细碧角斑岩系产于多种构造环境,如大洋中脊、岛弧、弧后盆地、活动大陆边缘和板内裂谷带等。因此有人认为在构造环境的基础上还可以按成矿元素组合进一步对该类铜指袜矿床进行划分(叶庆同等,1997;刘群等,1985;向鼎璞等,1985;孙海田等,1993;邬介人等,1994;严济南,1983):
1)单铜型:代表性矿床有青海红沟,容矿岩石为枕状细碧岩,成矿构造环境主要为大洋中脊。
2)铜锌型:代表性矿床有新疆阿舍勒和甘肃白银厂的折腰山和火焰山等,容矿岩石主要为酸性凝灰岩,成矿构造环境为火山岛弧(宋志高,1982;宋学信等,1993;宋叔和,1955;陈文森,1985;陈锡昆,1987;岳东生,1991;段国莲,1991;胡惠民等,1958;胡惠民,1959;章午生,1981,程忠富,1990)。
3)铜铅锌型:代表性矿床有甘肃白银厂的小铁山,容矿岩石和构造环境与2)基本相同(宋志高,1984)。
4)铁铜型:代表性矿床有云南大红山等,主要容矿岩石为远离火山岩的层凝灰岩或含火山灰的沉积岩,成矿构造环境为火山岛弧的外围地区(罗传治,1989)。
3.与玄武岩有关的海相火山岩型铜矿床
在我国川滇地区广泛分布着二叠纪峨眉山玄武岩,为大陆或陆表海拉斑玄武岩建造,其中除产有与陆相火山岩有关的铜矿床外,还产有与海相火山岩有关的铜矿床。