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中國銅礦類型及找礦方向

目前,我國銅儲量雖已超過7000萬噸,但很多都是小規模、低品位或不便於開發,缺乏形成總儲量較大的銅基地和銅集中區的大型、超大型銅礦床,導致銅資源十分短缺。為了緩解或解決我國銅資源的短缺,除了在工業生產中加強銅的回收外,更重要的是找到大型和超大型銅礦床以及能形成銅基地的銅富集區,這應該是今後地質找礦和銅研究的主要目標。

根據前人的研究成果,銅礦床的類型很多,但不同類型銅礦床的規模和分布特征是不同的。根據現有資料,只有斑巖型、海相砂巖頁巖型、銅鎳硫化物型(即巖漿拆離型)才能形成超大型銅礦床,塊狀硫化物型(包括海相火山巖型和熱水沈積型)、陸相火山巖型和矽卡巖型才能形成大型銅礦床或銅富集區。由於陸相砂頁巖銅礦沈積盆地過小,壹般不形成超大型銅礦,多為中小型礦床。含銅(金)應時脈類型多為礦點和礦化點,最多不足以形成小型礦床。顯然,銅礦床的規模對銅礦類型具有明顯的選擇性,這是我們今後勘探和評價銅礦床遠景時應特別註意的。

地質背景的差異制約著銅礦類型的發展。各種大型、超大型銅礦床和礦產密集區多分布在不同時期的克拉通邊緣,受裂谷、裂陷槽或深大斷裂控制,某壹銅礦類型與壹定的構造、沈積建造(包括巖性組合)、巖漿活動有明顯的關系。壹般來說,斑巖銅礦多產在長坳結合帶的隆起壹側;海相砂巖頁巖型、塊狀硫化物型和銅鎳硫化物型銅礦床均產於裂谷或裂陷槽中;陸相砂頁巖銅礦床位於受陸內裂谷或深大斷裂控制的陸相盆地中,基底上或基底周圍有銅礦床(化)。矽卡巖型銅礦的發育依賴於中酸性巖漿作用和碳酸鹽巖的耦合。上述類型的銅礦可以在壹個地區單獨出現,但更多的時候是在壹個地區或類似地質背景下同時存在幾種類型的銅礦,如阿爾泰、祁連山和川西九龍-木裏火山巖發育區,火山巖中塊狀硫化物銅礦和巖漿熔融銅鎳硫化物礦床占有重要地位;中國西南三江地區深大斷裂十分發育,因此該區最重要的銅礦類型是富堿斑巖和塊狀硫化物(容礦巖石包括火山巖和沈積巖)。長江中下遊地區中酸性巖漿巖和細碎屑巖-碳酸鹽巖的發育,為斑巖和矽卡巖銅礦床的形成創造了有利條件。以上例子是針對大型、超大型銅礦和銅礦集中區的形成,不包括小型、分散的銅礦。

迄今為止,地質學家對中國大型銅礦床的分布和劃分做了大量的工作和研究。關鍵問題是進壹步評價現有銅礦床和銅礦帶以及如何開展地質工作。據此,我們初步認為:

(1)興安嶺地區位於環太平洋和古亞洲-孟醒兩大(銅)成礦帶的交匯處。深大斷裂發育,巖漿活動強烈,有利於產出以火山巖為容礦巖石的斑巖銅礦和塊狀硫化物銅礦。這兩類銅礦應是該區今後的主攻方向。同時也可以參考俄羅斯達拉松含金斑巖銅礦床的地質特征,以金銅組合特征進行找礦。根據興安嶺地區地表地形特征,可以選擇壹些有針對性的找礦方法:應用遙感技術,仔細研究該地區的區域構造(特別是大型斷裂構造);開展大規模化探,關註金銅組合分布規律;加強礦床(特別是甲烏拉、額仁托勒蓋等多金屬礦床)元素垂直分帶研究。

(2)長江中下遊是我國銅礦開采程度最高的地區之壹,也是未來銅礦找礦最有前景的地區之壹。然而,對於這個地區來說,找到礦石是很困難的。未來“挖深找盲”取得突破的關鍵是在客觀認真總結分析前人工作的基礎上,針對本區地質演化特征,有壹些新的思路。我們的研究認為:①應加強區域地質基礎研究,如:為什麽鄂東南以鐵、銅為主,而皖南、贛北(包括贛東北、贛西北)以銅、金、鉛、鋅、銀等多金屬元素為主。但是在江蘇的寧鎮山脈,它變得主要由鉛和鋅組成。這種分帶現象反映了長江中下遊的地質構造和巖漿作用是如何演化的。許多層狀矽卡巖與區內大型銅礦床有關是接觸交代作用形成的還是沈積作用(包括火山沈積作用)的產物?從大尺度上闡明了區內北北東、NWW、北東向等方向深大斷裂的相互貫通關系及其對沈積盆地和成礦的控制作用。地質演化對揚子地塊東北緣銅多金屬成礦的影響等。②在長江中下遊(贛東北或贛西北)選擇1 ~ 2成礦有利區,采用多種方法進行綜合研究和勘查,增加勘查深度。

(3)滇東南個舊-文山地區,過去該地區的銅礦床壹般都不是很大,大部分被認為是個舊和獨龍礦床的伴生元素,因此滇東南沒有被認為是重要的銅礦成礦區。實際上,滇東南個舊-文山地區是錫、鎢、銅、鉛、鋅等多金屬礦產的重要成礦區,斷裂深大,中新生代巖漿活動頻繁。沿紅河斷裂及其與小江-個舊深大斷裂的交匯處,發育有含火山巖和沈積巖的塊狀硫化物礦床。前者為賀龍博礦床(在越南東南方向也有該類型銅礦),其容礦巖石為變質基性火山巖。後者為個舊卡房錫銅多金屬礦床,其礦化嚴格受三疊系個舊組含火山巖層位控制。個舊組以碳酸鹽巖為主,夾在其間的火山巖為變質巖。銅礦化與變質巖同步分布。銅體層層疊疊,隨地層褶皺。此外,花崗巖不與銅礦直接接觸。顯然,個舊卡房錫銅多金屬礦也是同生沈積成因,應屬塊狀硫化物礦床。卡房東南部和南部也有類似的銅礦化,但過去普遍認為該區的這種礦化與燕山期花崗巖有關,這裏基本沒有花崗巖,主要是層狀變質巖,所以對銅礦化不太重視,導致研究程度低,銅礦遠景不明確。此外,區內寒武系和三疊系地層普遍含有火山巖,其中Sn、W、Cu、Pb、Zn等元素含量豐富,並在後期改造(包括區域變質作用和巖漿作用)中富集,形成上述元素的礦化和礦床,如部分銅錫礦床(獨龍礦床水東場段)和老君山、寶珠山周邊的礦化點(白龍)。我們在研究獨龍和白牛廠多金屬礦床時發現,容礦巖石是沈積巖的塊狀硫化物礦床。

上述情況表明,滇東南個舊-文山地區是壹個新的銅礦遠景區,有利的銅礦類型為塊狀硫化物型。重點地區是中越邊境的個舊卡房及其南部的元陽-金金地區。

(4)康滇地區。它是中國最重要的銅礦基地之壹。過去長期勘探開發主要集中在東川、易門、拉拉場、大紅山礦床(田)。目前,該地區已形成了采礦、選礦、冶煉等壹整套開發銅的工藝流程,為我國經濟建設取得了顯著成就。該區今後的主要任務是擴大銅資源儲量。根據我們的研究,該區具有良好的成礦和找礦前景,具體為:①加強東川-易門-元江(紅河邊)地質基礎研究和勘探深度(如東川地區銅礦化非常廣泛,很多鉆孔沒有針對銅礦化進行封堵);(2)深入地質研究,在東川-易門-元江之間的壹些有利地區(如武定、易門地區的七公裏-壹都場、七畝塘-眉山,以及南部的銅廠沖、雞冠山)進行壹些普查和鉆探工作;③川西南李希—同安地區的地質、成礦特征與東川地區相似,特別有利於稀有礦型銅礦的形成;④川西九龍-木裏地區位於安寧河-綠之江斷裂西側,具有良好的銅礦化前景(但交通不便),是尋找塊狀硫化物銅礦的最有利地區。

(5)中國西南三江地區。除較早發現的玉龍銅礦床(田)外,近10年來又發現了壹些大中型銅礦床,表明該區的成礦和找礦前景很好。從這些礦床的發現可以看出,這些礦床有的產於交通不便的偏遠地區(如羊拉、德欽),有的為氧化帶和殘積土覆蓋區,但它們的分布有明顯的規律,主要沿深大斷裂分布,如瀾滄江深大斷裂東側(沱頂、金曼、民樂、大平掌)和金沙江—紅河深大斷裂西(南)側(如羊拉、大平掌)成礦作用主要發生在古生代和新生代,尤其是新生代。因此,在該區尋找和評價銅礦床時,應特別註意新生代構造-巖漿活動的演化,同時加強對德欽-芒康地區浮土和氧化帶發育區、蘭坪-思茅盆地西緣和瀾滄江深大斷裂東側的地質勘探和研究,後者主要以尋找塊狀硫化物銅礦為主。此外,鎮康、耿馬-巍山、大理-賓川-鹽源富堿斑巖帶的富堿斑巖銅礦應進壹步研究,特別是鹽源壹帶應作為勘查和地質研究的重點地區。

(6)祁連山區。該地區也是中國的銅礦資源基地之壹。區內銅礦床(點)星羅棋布,銅礦床類型多樣,有海相火山巖型(塊狀硫化物型或黃鐵礦型)、銅鎳硫化物型(巖漿拆離型)、海相砂頁巖型、矽卡巖型、熱液型等。前三種類型都有大型和超大型銅礦,特別是海相火山巖型的白銀廠銅礦(田)。研究表明,該海相火山巖銅礦在本區具有良好的成礦前景,是主要的找礦類型,其中北祁連是主要的找礦遠景區。北祁連地區古元古代、中寒武世和中上奧陶統的斷裂構造和海相火山巖十分發育,包括5個銅富集區,大量大、中、小型銅礦床和大量銅礦化點。銅鎳硫化物礦床也產於控制該區海相火山巖的斷裂帶上。雖然礦床數量不多,但金川礦床中銅和鎳的金屬儲量分別達到了超大型礦床的規模。這些礦床都在基性和超基性巖堆積巖中,屬於侵入相,這些巖石在本區地表的出露遠不如海相火山巖。因此,要想在該區找到第二個金川,目前的基礎還不足,其成礦前景還需要進壹步的工作。該區還有壹種過去認識不足、成因有爭議的海相砂巖-頁巖銅礦。本研究認為該區海相砂巖-頁巖銅礦在未來應特別關註,因為海相砂巖-頁巖銅礦都產於大型海盆中,容易形成大型和超大型銅礦,如元古宙贊比亞-剛果中部的加丹加銅礦帶和俄羅斯的烏多坎銅礦(超大型),產於二疊紀。我國海相砂巖-頁巖銅礦床規模也很大,如雲南東川-易門銅礦帶、山西中條山鼻子溝銅礦、內蒙古狼山霍格奇等,均位於元古宙海相盆地,而古生代海相盆地的海相砂巖-頁巖銅礦床迄今發現較少,因此青海鄂拉山銅峪溝(大型)海相砂巖-頁巖銅礦床的發現意義重大。從地質特征看,祁連山西緣和柴達木盆地外圍是尋找該類型銅礦的有利地區。

(7)阿爾泰地區。該區銅礦基本分布在額爾齊斯火山帶上,該帶的地質構造、火山巖和銅的類型與祁連山相似。主要的銅類型也是海相火山巖和銅鎳硫化物類型。眾所周知,海相火山巖中銅的背景很高,可以形成同生礦床或礦化層。如果大規模斷裂構造與之相交,可能形成富礦、富礦體或礦產集中區,如阿舍勒、沙爾布拉克、卡拉通克等礦床和阿爾泰近郊。本區斷裂構造以NWW方向為主,後期部分斷裂不規則地呈北西向排列。這兩組斷層的交匯處是尋找銅礦的有利地區。此外,該區目前中型銅礦較少,主要是小型礦床、礦點和礦化點。因此,今後應在成礦有利的地區有選擇地開展普查和有壹定勘查項目的找礦,在壹定程度上控制礦產評價。

總的來說,為了緩解和解決我國銅礦資源短缺的問題,策略是:我國東部地區是挖深找盲,重點地區應放在長江中下遊的贛北、皖南和興安嶺(特別是興安嶺西坡);中西部是川滇兩省的“康滇軸”及其西緣和個舊-金平地區,西部包括西南的“三江”、祁連山和阿爾泰地區。中西部地區主要評價富堿斑巖、塊狀硫化物、海相砂頁巖等銅富集區的有利類型和位置,加強地質化探、物探、遙感資料的綜合分析研究,特別關註地質演化和深部地質特征。

中國的地殼演化具有特殊性,因此在吸收國外經驗的同時,必須考慮中國的地質特點,如環太平洋、古孟醒和古地中海-喜馬拉雅的交匯處,中國缺乏典型的地臺和地槽,古生代以來頻繁的地殼和巖漿活動,細碎屑巖-碳酸鹽巖建造的發育,揚子地塊周圍的地質演化,以及古元古代、中元古代、晚古生代、晚中生代和新生代的成礦特征等。總之,在評價銅礦成礦帶和銅礦類型時,必須考慮中國地殼演化的特點,這樣才能得到更符合實際的遠景評價,為尋找新的銅礦基地和豐富中國成礦理論做出貢獻。

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