滇西羊拉大型铜矿床成矿与预测 9787030682826 黄智龙//李波//邹国富//杜丽娟 科学出版社

第一章绪论

 铜是人类*早发现使用的金属之一。早在7000多年前，铜就被用于工业生产（Golding and Golding，2017），约在6000年前人类进入青铜器时代，铜被用于制造武器、工具和其他器皿（张亮等，2015；王勤等，2017）。铜具有优良的耐腐蚀性、导电和导热性、延展性及耐磨性等物理化学性质和金属属性，被广泛应用于能源、石化、交通运输、机械制造、电子电器及新兴产业等众多领域。铜在用量上仅次于钢铁和铝，不仅是现今国民经济建设中不可或缺的原材料，更是一种关乎国计民生的重要战略矿种（马茁卉和余良晖，2010；周平等，2012；张亮等，2015；王勤等，2017；Golding and Golding，2017）。

 第一节铜资源概况

 铜矿床在全球范围内广泛分布，矿床类型繁多。虽然我国许多学者对铜矿床类型进行过研究（孟宪民，1953；郭文魁和付同泰，1958；郭文魁等，1978；王之田和秦克章，1988，1991；宋叔和和韩发，1990；孙海田等，1992；芮宗瑶和王龙生，1994；黄崇轲等，2001；陈毓川等，2010a，2010b），但是没有统一的划分标准。目前常用的划分方案见表1.1（陈毓川等，2010a；应立娟等，2014），将铜矿床划分为10种矿床类型，即斑岩型、夕卡岩型、海相火山岩型、岩浆铜镍硫化物型、海相（火山）-沉积岩型（包括海相杂色岩系型和海相火山沉积型）、陆相火山热液型、砂岩型、自然铜型和表生型，其中斑岩型和夕卡岩型为主要铜矿床类型，海相火山岩型、岩浆铜镍硫化物型、海相（火山）-沉积岩型（包括海相杂色岩系型和海相火山沉积型）为重要铜矿床类型。目前国外铜矿床类型也没有统一的划分标准，根据矿床形成的地质条件和成矿模式，可分为斑岩型、夕卡岩型、火山成因块状硫化物型（volcanogenic massive sulfide，VMS）、岩浆铜镍硫化物型、砂页岩型、铁氧化物铜金型（iron oxide-copper-gold，IOCG）、热液脉型及自然铜型等（聂凤军等，2011；Singer，2017），其中斑岩型、砂页岩型、VMS型和岩浆铜镍硫化物型是国外*主要的类型，所占有的铜资源储量大、分布广，拥有众多大型-超大型矿床。

 一、世界铜资源分布

 世界铜资源广泛分布，但储量高度集中。北美洲、南美洲、亚洲和大洋洲都拥有丰富的铜资源，但储量主要集中于智利、秘鲁、澳大利亚 、墨西哥、美国、俄罗斯、中国、赞比亚等国家（周平等，2012；张亮等，2015；United States Geological Survey，2020）。根据美国地质调查局（United States Geological Survey，USGS）统计数据，截至2019年，全球铜储量约为871000万t，其中储量前三的国家为智利（200000万t）、澳大利亚（87000万t）和秘鲁（87000万t），这三个国家的铜资源储量占全球储量的2/5以上；中国的铜资源储量为26000万t，占全球储量的2.99%，排名第九［表1.2；图1.1（a）］。此外，刚果（金）、印度尼西亚、俄罗斯、哈萨克斯坦等国也有着丰富的铜资源。2019年全球铜产量为20310万t，排名前三的国家分别为智利（5600万t）、秘鲁（2400万t）和中国（1600万t）［图1.1(b)］。

 从矿床类型看，全球铜矿床工业类型多样，但铜资源储量相对集中。全球已发现和探明的铜矿床类型主要为斑岩型、砂页岩型、VMS型、岩浆铜镍硫化物型和IOCG型等（图1.2）。Singer（2017）统计了全球1978个铜（含铜）矿床，发现约69%为斑岩型铜矿、12%为砂页岩型铜矿、5.1%为IOCG型铜矿、4.9%为VMS型铜矿；夕卡岩型铜矿虽然只占约2.2%，但往往产出高品位矿石。值得注意的是，不同国家和地区的主要铜矿床类型存在明显差别，如智利和秘鲁*主要为斑岩型铜矿，美国、加拿大和俄罗斯主要为岩浆铜镍硫化物型铜矿，赞比亚和刚果(金)则以砂页岩型铜矿为主，澳大利亚主要为IOCG型铜矿；我国除斑岩型铜矿外，夕卡岩型铜矿也是一个非常重要的工业类型，占我国铜资源储量的27%（应立娟等，2014）。

 从成矿区带看，全球铜矿资源集中分布在15个成矿区带（罗晓玲，2000；元春华等，2012）：①环太平洋中新生代铜金矿带，尤其是东太平洋智利-秘鲁安第斯山、美国西南部、加拿大西南部斑岩铜矿集中区以及西南太平洋地区菲律宾、印度尼西亚、巴布亚新几内亚等斑岩铜金矿集中区；②阿尔卑斯-喜马拉雅中生代斑岩铜矿带，包括前南斯拉夫、伊朗、巴基斯坦和我国西藏等巨大的斑岩铜矿集中区；③中亚-蒙古带的古生代斑岩铜矿带，包括乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、蒙古国和我国华北及东北等巨大铜矿集中区；④中非赞比亚-扎伊尔砂页岩型铜矿带；⑤美国-加拿大五湖地区；⑥加拿大黄铁矿型铜矿集中区；⑦中欧波兰-德国页岩铜矿区；⑧西班牙-葡萄牙黄铁矿型铜矿带；⑨俄罗斯西伯利亚铜镍硫化物矿区；⑩俄罗斯西伯利亚乌多坎砂页岩铜矿区；俄罗斯乌拉尔和哈萨克斯坦阿尔泰黄铁矿铜多金属矿带；印度马兰杰坎德铜矿区；阿富汗艾纳克砂页岩型铜矿区；南澳奥林匹克坝铜-铀-金矿区；巴西卡腊贾斯萨洛博砂页岩型铜矿区。

 二、中国铜资源分布

 铜是我国的紧缺矿种，长期依赖进口已成定局（应立娟等，2014；马茁卉，2017）。我国地处全球古亚洲成矿域、环太平洋成矿域和特提斯-喜马拉雅成矿域的交叉部位，铜成矿条件优越、找矿潜力巨大（黄崇轲等，2001；陈毓川等，2010a，2010b）。我国是世界上铜矿资源相对丰富的国家之一，铜矿床广泛分布、矿床类型齐全（黄崇轲等，2001；陈毓川等，2010a，2010b；应立娟等，2014）。据USGS（2020）统计，2019年中国的铜资源储量为26000万t，占全球储量的2.99%，排名第九［表1.2；图1.1（a）］；据2012年中国矿产储量通报（应立娟等，2014），全国探明铜资源储量9036.9万t。随着成矿理论和勘探技术不断创新，近年来在我国许多成矿区带取得铜矿找矿重大突破，铜资源储量有较快增长，如在冈底斯成矿带探明铜资源储量超1000万t的驱龙铜（钼）矿床（秦克章等，2014）、在班公湖-怒江成矿带探明铜资源储量超1000万t的铁格隆南铜（金银）矿床（唐菊兴等，2016）。

 1.总体特征

 （1）铜矿床分布广泛，资源量相对集中。截至2012年，除天津和香港外，全国各省、自治区、直辖市均有数量不等的铜资源储量，探明铜资源储量占全国探明总储量10%以上的有西藏、江西和云南，其中西藏*多，探明储量超过2000万t、占全国总储量的23%；排名第4～7位依次为内蒙古、新疆、安徽和黑龙江。这7个省、自治区探明铜资源储量占全国探明总储量的近74%（应立娟等，2014）。

 （2）大型-超大型矿床较少，中-小型矿床居多。应立娟等（2014）的统计结果显示，2013年全国31个省、自治区、直辖市铜矿床814个，其中500万t以上的超大型铜矿床只有3个，50万～500万t的大型铜矿床47个，10万～50万t的中型铜矿床120个，1万～10万t的小型铜矿床644个。可喜的是，近年来在西藏探明2个铜资源储量超1000万t的世界*超大型铜矿床，一个是冈底斯成矿带的驱龙铜（钼）矿床（秦克章等，2014），另一个是班公湖-怒江成矿带的铁格隆南铜（金银）矿床（唐菊兴等，2016）。

 （3）矿床类型齐全，重要类型突出。陈毓川等（2010a）将我国铜矿床划分为10种矿床类型（表1.1），指出斑岩型和夕卡岩型为我国主要铜矿床类型，海相火山岩型、岩浆铜镍硫化物型、海相（火山）-沉积岩型（包括海相杂色岩系型和海相火山沉积型）为我国重要铜矿床类型。据应立娟等（2014）的统计，在我国探明的铜资源储量中，斑岩型铜矿约41%、夕卡岩型铜矿约27%、层状型铜矿（包括变质岩中层状铜矿和含铜砂页岩型铜矿）约11%、铜镍硫化物型铜矿约6.4%、火山沉积型铜矿约5.5%、其他类型铜矿小于10%。

 （4）成矿时代跨度大，大规模成矿时代相对集中。王登红等（2010，2014a）的统计资料显示，我国铜矿床成矿时代跨度大，从太古宙至第四纪均有产出，以燕山期成矿为主。随着近年冈底斯成矿带驱龙铜（钼）矿床找矿取得重大突破（秦克章等，2014），喜马拉雅期成为我国铜矿另一个重要成矿时代（王登红等，2014b；应立娟和唐菊兴，2015）。应立娟和唐菊兴（2015）的统计结果显示，我国探明喜马拉雅期铜资源量与燕山期铜资源量相近。

 2.空间分布

 根据我国铜矿的空间分布情况，可划分为三大铜成矿域（王之田等，1994；黄崇轲等，2001）：北部铜成矿域、东部铜成矿域和西南铜成矿域，它们分别是古亚洲成矿域、环太平洋成矿域和特提斯-喜马拉雅成矿域的重要组成部分。

 北部铜成矿域涵盖华北陆块-塔里木陆块及其以北的地区，受古亚洲构造岩浆带和华北陆块-塔里木构造演化的联合控制。铜矿床成矿时代主要为古生代和前寒武纪，铜矿类型主要为斑岩型、岩浆铜镍硫化物型、海相火山岩型；产出有红透山、白银厂等海相火山岩型铜矿床、金川铜镍硫化物矿床、篦子沟海相火山沉积型铜矿床以及多宝山、白乃庙和乌奴格吐山等斑岩型铜矿床。

 东部铜成矿域受太平洋构造岩浆带的控制，内带为台湾岛弧褶皱系，外带主要在我国大陆东部。成矿时代主要为燕山期，铜矿类型以斑岩型、夕卡岩型为主，其次为海相火山岩型和陆相火山热液型，分布有长江中下游铜矿带、德兴铜矿带、华北陆块北缘（燕辽）铜矿带以及紫金山铜矿区等。

 西南部铜成矿域主要位于云南、西藏、川西、青海南部等地区，包括特提斯-喜马拉