铜(钼)、铜镍矿
的有关信息介绍如下:中亚大型以上的铜矿,主要有5种类型,即斑岩型和沉积砂页岩型及矽卡岩型、岩浆铜镍矿型和火山-沉积型。
一、斑岩型矿床
最重要的大型以上斑岩铜矿,在哈萨克斯坦分布于巴尔喀蔽模什地区及北哈萨克斯坦的博舍库利及巴尔喀什南部的科克赛矿床,这些斑岩铜矿除博舍库利(铜1.3Mt,金49t)等形成于早古生代陆缘弧内(成矿期为寒武纪)其余都形成于碰撞-后碰撞期并与石炭纪—二叠纪晚期岩浆分异的斑岩体有关。分布于乌兹别克斯坦库拉马石炭-二叠纪火山-沉积盆地中的阿尔玛雷克矿田,由3个大型斑岩铜金矿组成,其中卡尔马克尔-达利涅耶两斑岩铜矿的铜含量27Mt,金含量2798t,可见储量之大(图6-1)。
科翁腊德斑岩铜(钼)矿床:位于巴尔喀什湖北岸,是世界级超大型铜矿,铜金属储量超过790×104t,平均含Cu0.9%。
该矿床属巴尔喀什成矿带西段,位于巴尔喀什纬向线性构造与西北—南东向的科翁腊德—薄尔林纳断层的交汇处。矿体产于长轴近南北向的破火山口中,破火山口周围为,法门阶(
专家认为,该矿床形成于大陆边缘的岛弧环境(另一种观点认为它属泥盆纪—石炭纪残余洋盆封闭期产物)。含矿的斑岩基本上是沿古火山通道侵位的,小的含矿岩株之下可能有更大的岩基,它是该矿床成矿的主要热源、流体源和矿质来源,沿火山机构下渗循环的大气降水也参与了成矿作用。含矿岩体年龄多为396~282Ma,成矿作用的主峰期为296~260Ma(A,M.库尔恰霍夫)
吉尔吉斯斯坦北天山早古生代斑岩型铜金矿分布于吉尔吉斯山西段南坡如塔尔迪布拉克矿床铜70×104t,金60t及安达什等矿床,多为细脉状,时代均为中奥陶世,吉尔吉斯山东段的奥克托尔科依矿床Cu50×104t,Au24t,成矿期为泥盆纪。
除主要工业价值的铜钼外还有砷、铅、锌、铼、铊、镓、硒、碲、铟、铋、钴、镍、金、银、锑、锡等多种元素。
新疆的斑岩铜矿;主要分布于准噶尔盆地周缘,有五个主要成矿期,志留纪以蒙西铜矿为代表,形成于陆缘弧环境,与蒙古奥尤-陶勒盖超大型铜金矿床成矿期相近,为晩志留世—早泥盆世,但后者成矿高峰期为石炭纪(320~307Ma);
泥盆纪的斑岩铜矿以哈拉苏铜矿为代表,产于叠加在早古生代岛弧基底上的泥盆纪叠加岛弧带内,成矿与中泥盆晚期的构造-岩浆作用有关。至少有两期成矿事件,早期375Ma,晚期279Ma,印支期叠加成矿作用使矿床更加富集。
石炭纪—二叠纪的斑岩铜矿比较发育,与哈萨克斯坦的科翁纳德、阿克斗卡以及乌兹别克斯坦的阿尔玛雷克等简哗超大型铜钼、铜金矿床的成矿期相似;西准噶尔包古图铜矿围岩为石炭纪凝灰砂岩、凝灰岩,含矿岩体为侵入其中的花岗闪长岩和花岗闪长斑岩,年龄330~320Ma,准噶尔北缘的希勒库都克铜钼矿床,以钼为主,成矿与中酸性(次火山)斑岩脉有关(329Ma),辉钼矿Re-Os等时线年龄327Ma,含矿斑岩属过铝质髙钾钙碱性系列,形成于后碰撞环境;土屋-延东铜钼矿,具大-超大型规模。对其成矿地质背景的认识,历来分歧较大,关键是对觉洛塔格构造背景的认识,含矿围岩是岛弧火山岩或是裂谷型火山岩以及含矿围岩的确切时代等问题。含矿围岩企鹅山群为富钠质粗面玄武岩-粗安岩,Sm-Nd等时线年龄(416±120)Ma,含矿斑岩(斜长花岗斑岩、蚀变后为钠长花岗斑岩)单颗粒锆石U-Pb年龄369~356Ma(芮宗瑶等,2002),刘德全等(2003)测得含矿斜长花岗斑岩的 SHRIMP年龄为(332±2)Ma,暗示成矿作用发生于早石炭世。但后来在含矿岩体侵入的企鹅山组及梧桐窝子组中拦并行采到晚石炭世中-上部达拉阶上部牙形刺化石(董连慧、冯京、李凤鸣,2005),说明含矿岩体应晚于或等于晚石炭世。不少研究者如韩宝福等(2006)通过 SHRIMP 锆石U-Pb年龄的研究认为准噶尔古生代后碰撞深成岩浆活动,从早石炭世维宪期中-晚期开始至早二叠世末期结束,东准噶尔在330~265Ma,西准噶尔在340~275Ma之间。有的岩体具高钾钙碱性系列,因此这期斑岩铜矿多形成于后碰撞期或 B 型俯冲-A 型俯冲的过渡期。这一期斑岩岩浆期后热液对石英脉型钼矿的形成有利,如新疆的苏云河钼矿,哈萨克斯坦的扎涅特、东科翁腊德钼矿(280Ma)等,都产于斑岩铜矿附近并约晚于斑岩铜矿成矿期。
二叠纪斑岩铜矿,以新疆西天山莫斯早特斑岩铜矿为代表,据赵振华等(2004)的研究,认为阿吾拉勒山西段二叠纪火山岩-浅侵型岩浆中,分布着多处Cu矿床(点),它们主要产于富碱的石英钠长斑岩的岩体中,其中以尼勒克县城南莫斯早特 Cu 矿床为代表,该矿床以莫斯早特钠长斑岩为中心,包括其周围穹隆状火山岩围岩中的奴拉赛、克孜克藏、克孜克藏南3个矿化体间的矿化地段面积约 10km2。矿体产于莫斯早特破火山穹隆内,穹隆中心为石英钠长斑岩(1.5km2),围岩为二叠纪火山-沉积建造。含矿岩体为石英钠长斑岩,其地球化学特征与埃达克质岩石基本相同,具有富Na、Al高、Sr低等特点,全岩
三叠纪—侏罗纪斑岩型钼(铼)矿及钼矿;分布于觉洛塔格东段,如哈密东部的白山钼(铼)矿和钼矿,前者与花岗岩、花岗斑岩、碱性正长岩等有关,围岩为早石炭世细碎屑岩-细碧-石英角斑岩建造。矿体产于黑云母长英质角岩带内,主要由含矿石英-钾长石细脉、硫化物细脉和矿化角岩组成。成矿时代为三叠纪235.7Ma(李华芹,2006)。 产于黑云母斜长花岗岩中的钼矿成矿年龄181Ma、含矿石英脉187Ma(李华芹等,2006)属板内后造山期产物。
蒙古国等的主要斑岩铜矿;蒙古国最重要的斑岩型铜、钼、金矿化,集中于三个近东西向分布的火山岩带;即北蒙古色楞格火山岩带、中蒙古火山岩带和南蒙古火山岩带,南蒙古火山岩带近年有重大突破,中蒙古含矿性较差。
按成矿期分三种类型;晚古生代-早中生代斑岩型矿床、古生代-中生代层控型铜矿床、与辉长岩有关的岩浆分异铜镍矿床(时代不明)。
蒙古-外贝加尔成矿区(北蒙古)的额尔登特鄂博斑岩铜矿,成矿年代已获较多资料,近来在含矿石英闪长岩中获SHRIMP和LA-MA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(240±3.0)Ma~(246±1.0)Ma(江思宏等,2010)可认为该矿床形成于晚二叠世—早三叠世。
该矿床铜储量1260×104t,钼36×104t,被列为世界十大斑岩铜矿之一。晚古生代—中生代北蒙古的火山岩浆作用反映了同时代的俯冲作用,它起始于早二叠世,在晚二叠世—三叠纪达到顶峰,与蒙古-鄂霍茨克海的闭合相对应。该矿床的形成可能与此海槽的闭合有关。
图6-1 中亚造山系主要斑岩铜矿分布图(据成守德,2006)
图6-1 中亚造山系主要斑岩铜矿分布图(据成守德,2006)
1-AI-Pt1基底;2—Ar-Pt1基底上的盖层;3—Pt2末期固结基底(罗丁尼亚古陆);4—Pt2末期固结基底上的盖层;5—萨拉依尔(Z
矿床名称
哈萨克斯坦:1—乌拉尔(C);2—谢列特(03—S1);3—博舍库利(
乌兹别克斯坦:27—阿尔马累克(C)(卡利马克尔、达利涅耶);28—萨雷切库(C);29—杨戈克雷;30—坎德尔
吉尔吉斯斯坦:31—卡因齐(03);32—塔尔迪布拉克(03);33—青年(C2);82奥克托尔科伊(C)
中国新疆:34—索尔库都克(C);35—喀拉苏(C);36—卡拉先格尔(C);37—臭水泉南(C-P);38—乌伦布拉克(C-P);39—塔黑尔巴斯套(C);40—云英山(C-P);41—喇嘛苏(C);42—达巴特(C);43—加曼特(C);44—群吉等矿群(C-P);45—肯登高尔(C);46—达湾沙拉(C-P);47—博红托斯(C-P);48—依格尔(C);49—小堡(C);50—白山(C);51—延东(C);52—士屋(C);53、灵龙(C);54—赤湖(C);55—大同(C);56—乌鲁克沙依(C);57—云雾岭(E)
中国青海:58—青海杂多纳日贡玛(中.新生代)
中国西藏:59—德格昌达沟(中.新生代);60—昌都莽总铜矿(中.新生代);61—江达玉龙(中.新生代);62—贡觉多霞松多(中.新生代);63—察雅马拉松多(中.新生代)
中国甘肃:64—公婆泉(C);65—红山井(C);66—白山堂(C)
中国内蒙古;70—八大关(T-J);71—乌鲁格吐山(T-J);72—白乃庙(0)
中国河北:73—贾家营(J);74—大湾(J)
中国山西:75—繁峙后峪(J);76—铜矿峪(Ar—Pt);77—小西沟(Ar—Pt)
中国陕西:78—金堆城(J);79—石家湾(J)
中国河南:80—栾川矿群;南泥湖(J)、三道庄(J)、上房(J);81—秋树湾(J)
蒙古国:67—额尔登特(T—J);68—查干苏布尔加(C-P);69—欧玉陶勒盖(C、K)
近年在蒙古南戈壁发现的欧玉陶勒盖超大型富金铜矿床,彻底改变了普遍认为蒙古只能找到铜钼矿床的观点。自西南欧玉矿区被发现后,富金斑岩铜矿体在Kharmagtai,Oyut Ulaan,和 Hunguit被找到,都位于南戈壁地区。地球物理调查对发现该矿区起了重要作用。艾芬豪矿业公司在Kharmagtai 5km2范围内,钻探圈定了4个富金斑岩体,矿化作用与西南欧玉区相似,但铜金矿化多赋存于网脉状闪长斑岩和电气石角砾岩管中,普遍存在钠长石、磁铁矿、黑云母和绿帘石化热液蚀变,总之欧玉陶勒盖不同矿化系统间关系复杂,西南欧玉区的金(g/t)、铜(%)比率通常为2:1,南欧玉区为1:10,北部雨果区为1:4,目前许多方面还在研究中,对区域构造背景和容矿岩体的岩石成因等多方问题都还没有较好的认知。
目前认为它是一个巨型的泥盆纪斑岩型铜金矿区,在雨果区发现的深成超高品位铜矿是目前世界上发现的斑岩型铜矿床中品位最高的。就斑岩型铜金矿的规模而言,欧玉陶勒盖在世界上排名第二,仅次于Grasberg之后。预测今后还可能发现更多的铜金矿资源,在蒙古和中国的戈壁区很可能发现其他的早-中二叠世的斑岩型铜金矿床。
燕山期的斑岩Cu矿主要分布在中蒙边境东段,叠加在前寒武纪及古生代褶皱基底上的断陷盆地与断隆的相邻部位,中生代火山-沉积岩及燕山期花岗岩类发育。可能是由于东南侧库拉(太平洋)板块向欧亚大陆的俯冲所引起。因此也形成了不少大-超大型Cu(Mo)矿床。位于北蒙古维季姆萨拉依尔造山带内的中生代断陷盆地中,断陷盆地内发育二叠纪及中生代的火山-沉积建造,其基底为前寒武系及早古生代早期褶皱带。含矿斑岩为燕山期210~240Ma花岗闪长斑岩、斜长花岗斑岩、石英闪长斑岩、花岗斑岩、花岗正长斑岩和围岩-火山角砾岩(如额尔登特超大型矿床)。
内蒙古乌努格吐山大型斑岩Cu(Mo)矿床,位于中蒙古-额尔古纳萨拉依尔造山带的上叠中生代构造活化带内,中生代火山、侵入岩发育。其中二长花岗斑岩与Cu(Mo)矿化有密切的成因联系,工业矿体产于线性断裂与环形火山穹隆构造的交汇部位。
在桐柏-大别及北秦岭褶皱带中近华北地块南缘,分布着一系列大-中型斑岩矿床(金堆城大型Mo矿床,栾川南泥湖大型Mo、W矿床,上房Mo、Fe大型矿床,秋树湾中型Cu(Mo)矿床等等。它们与燕山期浅-超浅成花岗斑岩小岩体有成因联系,并常分布于区域北西西向断裂旁侧。
侯增谦等(2004、2007)在研究西藏冈底斯中新世斑岩铜矿时空分布时,认为在大陆碰撞造山带同样可以形成大型斑岩铜矿,这些斑岩铜矿形成于造山后伸展环境,受垂直造山带的正断层系统控制。并讨论了大陆环境的斑岩铜矿至少产出于4类环境;晚碰撞走滑环境、后碰撞伸展环境、后造山伸展环境、非造山崩塌环境。并指出大陆环境含矿斑岩以高钾质为特征,多具高钾钙碱性和钾玄质,常显示埃达克岩地球化学亲和性,其岩浆通常起源于加厚的新生镁铁质下地壳或拆沉的古老下地壳。陆间碰撞期的地壳大规模加厚以及其后的软流圈上涌和岩石圈拆沉,是形成含矿岩浆的主导机制。并认为与大洋板块俯冲无任何关系的大陆环境,也是斑岩型矿床产出的重要环境,如藏东玉龙、西藏冈底斯、中国东部德兴、长江中-下游等。
西藏冈底斯斑岩铜矿;位于拉萨地体南缘,东西向展布,斑岩多呈岩株、岩瘤产出,侵位于规模宏大的冈底斯花岗岩基内部,东西延伸350km,宽80km,含大型和一系列小型矿床、矿点构成。铜资源量1500×104t以上。斑岩带岩浆活动介于17~12Ma(中新世中期)、成矿峰期年龄(15±2)Ma左右。
藏东玉龙斑岩铜矿带;长300km,宽15~30km,由4个大型铜矿和众多含矿斑岩体构成。金属Cu 储量 1000×104t以上。以玉龙 Cu 矿为典型,Cu储量 628×104t,伴生Au100t,Cu品位 0.99%,Au品位0.35g/t,具世界级规模。矿带与印度-欧亚大陆主碰撞方向斜交,受 NNW向大规模走滑断裂带控制,斑岩带岩浆活动有三个高峰期;52Ma,40Ma,33Ma,成矿年龄介于40~35Ma间,属晚碰撞走滑阶段产物,含矿斑岩以二长花岗斑岩为主,次为钾长花岗斑岩。Cu、Mo组合,外围Pb、Zn、Ag 组合;江西德兴斑岩铜矿田:产于扬子地块内部,由三个矿床组成;铜厂,Cu储量524.4×104t;朱砂红,Cu储量60.5×104t(Cu品位 0.423%);富家坞,Cu储量257×104t(Cu 品位 0.50%)、Mo储量167 845t(品位0.033%),具世界级规模。含铜斑岩锆石年龄介于166~177Ma(约中侏罗世早期)。岩浆峰期年龄(171±3)Ma,辉钼矿Re-Os年龄173Ma,属后造山伸展阶段,侵入岩小体积、浅侵位、多期多相,高钾钙碱性花岗闪长斑岩为主。细脉侵染型,Cu、Mo组合,外围无明显矿化。长江中-下游成矿带的斑岩铜矿:位于扬子板块东北部,由鄂东、九瑞、安庆、庐枞、铜陵、宁芜和宁镇等七个矿集区构成。成矿多与燕山晚期(150~122Ma)闪长斑岩、石英斑岩密切相关,辉钼矿Re-Os年龄143~142Ma,九瑞城门山矿床最大,Cu金属量307×104t(0.75%),Au43.6t(0.24g/t),成矿年龄136Ma,(早白垩世);封山洞铜矿,铜大于100t,Au;大于40t,Ag大于1500t,成矿年龄138~149Ma(晚侏罗晚期—早白垩世),庐枞沙溪铜矿属大型规模,Cu品位大于百分之一,含矿斑岩Rb-Sr 143Ma,成矿年龄123.6Ma;宁镇安基山铜矿,达中等规模,钼储量120 450t(品位0.018%)斑岩年龄123~106Ma,辉钼矿Re-Os年龄106Ma。侵染状、细脉状,Cu Mo组合,外围具弱的Cu、Mo、Pb、Zn矿化。
二、沉积砂页岩型大型铜矿
见于中哈萨克斯坦萨雷苏盆地的北缘,最重要的矿床是热兹卡兹甘矿床。它产于前寒武纪及早古生代褶皱基底上的晚古生代上叠盆地中的石炭纪热兹卡兹甘组中。并整合覆于法门期—纳缪尔期灰岩、白云岩、砂、泥岩之上,其上为晚石炭世—早二叠世红色粉砂岩、砂岩和灰岩所覆盖。热兹卡兹干组属浅水三角洲—潟湖相沉积偶夹火山灰凝灰岩。据研究有26层含矿砂岩,其中19层含有工业矿体,可归并为9个含矿层位,每个含矿层位有一个以上的含矿层、多的可达5层,其间为红色砂岩。含矿层由一些相距很近、顺层侵染矿化和细脉矿化的单个矿体构成。整个地区有300多个矿体。储量在300×104t以上。
矿体与围岩整合产出形成平缓的短轴褶皱,近矿蚀变在矿床上出现相当宽的硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、钾长石化、高岭土化。
该矿床具有两大成矿阶段:第一阶段是原始地层中铜的沉积形成矿源层阶段。第二阶段形成细脉矿石。是铜的活化转移并在有利的构造部位富集形成巨大再生矿体。用Re-Os法测定年龄为(210±30)Ma,对其中的12个样品铅同位素测定的年龄为250~260Ma。
该矿床除主要组分铜外,铅、锌、银、铼、镉也具工业意义,此外还含砷、锑、铋、钼、钴、锇等元素。属哈萨克斯坦重要的超大型铜矿床。
吉尔吉斯塔拉斯州的达列砂岩型铜矿产于晚泥盆-早石炭世地层中。
新疆境内的砂岩型铜矿,主要有三个时代,石炭纪砂岩型铜矿,主要产于秦祁昆造山系的西昆仑造山带昆盖山等一带的石炭纪裂谷带的裂谷边缘向内,如盖孜-特克里曼苏砂岩型铜矿。裂谷中心相的火山岩带中产与火山-沉积建造有关的块状硫化物型铜矿。晚二叠世砂岩型铜矿产于伊犁盆地的陆相沉积盆地中;中-新生代的砂岩型铜矿产于塔里木陆内盆地的周边。
三、岩浆型铜镍矿床
它们常与早古生代及晚古生代晚期的镁铁—超镁铁杂岩有关,分布在科克舍套地块及扎尔马—萨吾尔带中。如南玛克苏特铜镍矿床。由于在原苏联欧洲北部有超大型的诺里尔斯克矿床,因此,对中亚地区该类矿床研究较差,但不等于它不是重要类型。如新疆北准噶尔的喀拉通克铜镍矿、东天山黄山等铜镍矿均达大型规模,它们与碳纪—二叠纪后碰撞伸展环境中形成的基性-超基性杂岩有关。
四、与华力西中酸性岩侵入体有关的矽卡岩型铜矿
个别也可形成大型矿床,如巴尔喀什北缘的萨亚克铜矿床,吉尔吉斯贾拉拉巴德州的库鲁杰列克等矿床,成矿时代为早石炭世。
五、火山-沉积型铜矿
如阿富汗的艾纳克铜矿,属特提斯成矿域,位于印度板块与欧亚板块缝合带的西北侧,喀布尔市东南约30km,矿床产于喀布尔前寒武纪地块晚前寒武纪的凹槽内,凹槽具三层结构;下构造层为早元古喀布尔群由角闪岩、片麻岩、结晶片岩组成的褶皱基底,中构造层为晚前寒武-寒武纪洛依赫瓦尔群,属潟湖-三角洲相沉积,已变质为绿片岩和角闪岩,厚880m为重要含矿层位,上构造层为新近纪磨拉石建造。该矿床分中、西、南3个矿区,以中部矿区最大。矿体与围岩整合产出,共分4个矿化层,含铜最富的是砂质和细粒白云质大理岩。铜储量500×104t以上。原生矿石为侵染状、细脉侵染状,主要矿石矿物为黄铜矿、斑铜矿次为黄铁矿、闪锌矿等。艾纳克铜矿资源总量(中部+西部)为1133×104t,Cu平均品位1.64%,最低品位0.4%,相应的矿石量为6.909×108t(阿富汗矿产部书面报告,2007)。
钼矿多与斑岩铜矿伴生,或与高温热液型钨钼共生如科克腾克尔Mo储量430kt具世界级规模,扎涅特钼矿也属高温热液型大型矿床,为独立钼矿,成矿期多为晚石炭世—早二叠世,一般略晚于同带斑岩铜矿成矿期,多属后碰撞期产物。