铜矿矿床时空分布及成矿规律

中国铜矿床时空分布及成矿规律有以下特征:

(一)铜矿成矿时代相对集中

中国铜矿成矿时代虽然从太古宙至第三纪都有不同程度的分布,但主要集中于中生代,其次是中新元古代和新生代。从探明的大中型矿床的储量在时代占有情况来 看,据王之田(1988)统计的各时代铜矿储量比例:太古宙0.6%,古元古代7.8%,中-新元古代16.5%,早古生代3.5%,晚古生代6.2%, 中生代49.8%,新生代15.3%。

从各期的地壳运动来看,自寒武纪以来,历经加里东、海西、印支、燕山和喜马拉雅各期的地壳运动,每期虽然都有相应的铜矿成矿作用,并形成矿床,但以燕山期 生成的矿床最多。据郭文魁主编的1∶400万中国内生金属成矿图说明书(1987)统计了115个铜矿的床(点)在各成矿期的比例,其中燕山期占46%。 可见铜矿床的形成在整个地史成矿期中,燕山期成矿作用具有特殊的重要意义。

(二)铜矿成矿空间分布相对集中

从成矿环境来看,中国地处欧亚板块的东南部,东与太平洋板块相连,南与印度板块相接。地层发育较齐全,沉积类型多样,地质构造复杂,岩浆活动频繁,变质作 用也较强烈。这种复杂多样的地质环境,形成了多种铜矿类型,主要分布在赣东北、长江中下游、祁连山及邻区、中条山、西昌-滇中、三江地区以及黑龙江嫩江和 内蒙古东部地区等。在这些成矿区带已探明的铜储量占全国铜总储量的80%以上。

(三)主要铜矿类型的成矿环境

从板块构造成矿环境来看,据王之田等人研究认为,斑岩型铜矿产于会聚板块边界,包括大陆边缘(含活动陆内古板边)和岛弧环境挤压弧系里,都与发生大幅度相 对运动正负构造单元之间的区域性深大断裂有关;夕卡岩型铜矿与斑岩型铜矿成矿环境基本类似,但成矿围岩有所不同;海相火山岩块状硫化物型铜多金属矿在离散 板块边缘和会聚板块边缘以及岛弧环境等均有产出,主要为大陆边缘斜坡已跨上洋壳部位的优地槽,或经洋壳俯冲送到海沟地带的原来生成在洋中脊的蛇绿岩套环 境。

海相沉积岩块状硫化物型铜矿,产于大陆壳海西-印支期海相断裂拗陷带环境,并受中生代岩浆岩的活化改造富集;海相沉积(变质)岩型铜矿,产于稳定大陆 边缘裂谷或类似张裂构造的早期阶段,属冒地槽环境;镁铁-超镁铁质岩型铜镍矿,产于大陆边缘和增生褶皱带边缘深大断裂环境。此外,陆相火山岩型铜(金) 矿,产于活动大陆边缘火山带环境。

(四)中国铜矿成矿演化与中国地壳性质和大地构造发展有关

中国陆壳是在几个古板块基础上增生起来的,以古老的陆块为核心,以不同时代增生褶皱带为边缘,向外逐渐增生和发展,而导致了火山-深成岩浆岩类、沉积岩系 及有关类型大中型铜矿在空间上向板块边缘推移,在时间上越来越新。因此,中国大中型铜矿多出现在地台边缘、增生褶皱带边缘和陆内断裂拗陷带边缘(王之田 等,1994)。由于中国地壳运动具有多旋回演化特点,沉积类型多样,构造-岩浆活动频繁,矿床形成后又经后期改造或变质作用,出现继承、叠加、共存等现 象。因而在一个成矿集中区里形成一些多因复成矿床或共生矿床,并伴生多种组分,导致中国铜矿单一矿床少,共生矿床多。

(五)中国铜矿两大成矿系列

中国大型、超大型铜矿基本上可划分为两大成矿系列(裴荣富,1990):一是与构造-岩浆侵入作用有关的铜镍硫化物矿床→夕卡岩型铁-铜(金)矿床→斑岩 型铜(钼、金)矿床→脉状铜矿床。二是与火山喷发-沉积作用有关的火山岩型块状硫化物铜-锌矿床、铜-金矿床→沉积岩容矿铜(铅锌)矿床。

(六)小岩体成大矿

中国铜矿,与岩浆岩有关的斑岩型铜(钼)矿、夕卡岩型铜矿以及镁铁质-超镁铁质岩型铜镍矿,基本上是与小岩体成矿有关。斑岩型铜矿的成矿斑岩体主要以多期 次高侵位的复式小斑岩体为主,岩体出露面积<0.5km2的占32.5%,0.5~1km2的占25%,1~5km2的占20%,5~10km2的占 15%,>10km2的仅占7.5%(芮宗瑶等,1993)。如超大型铜矿德兴矿田的铜厂、朱砂红、富家坞三个矿床的斑岩体地表出露面积分别为 0.7km2、0.06km2、0.16km2;内蒙古乌奴格吐山大型铜(钼)矿床的斑岩体出露面积0.5km2。

一些大中型夕卡岩铜矿床也是小岩体成 矿,如安徽铜官山矿床的岩体出露面积1.5km2,湖北封山洞矿床的岩体出露面积0.72km2,江西武山矿床的岩体出露面积0.6km2,云南个旧卡房 新山铜锡矿床的岩体出露面积0.32km2。铜镍硫化物矿床的成矿岩体也很小。据汤中立统计中国铜镍硫化物矿床的成矿岩体一般都在0.1km2以下,只有 三个成矿岩体的出露面积达到1km2(甘肃金川矿床、吉林赤柏松矿床、广西大坡岭矿床),而且小岩体含矿率又高,如金川矿床的岩体含矿率为47%,新疆喀 拉通克一号岩体含矿率60%,吉林红旗岭岩体含矿率96%。这些特点与国外同类或类似的矿床显著不同。

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