铜等重要矿床调查助推整装勘查区找矿突破

摘要：以我国若干重要矿集区铜铁多金属矿床为对象，涵盖了岩浆热液型、沉积变质型和变质型三大成矿作用，针对制约整装勘查区找矿突破的关键问题开展综合调查。初步查明铜等重要矿种的成矿事件与重大地质事件的耦合关系，建立一批矿床组合模型，实现了科学研究与地质调查的融合。

1.项目概况

“重要矿种成矿作用与资源评价关键问题综合调查”项目隶属于地质调查九大计划中的“关键地质问题综合调查”工程，为中国地质科学院矿产资源研究所（2013年）承担的2个计划项目“中国铜多金属矿成矿规律、矿床模型和找矿方向研究”和“整装勘查区关键地质问题攻关与找矿方法技术示范”的合并项目（2015年），包括11个续作子项目和2个新开子项目。通过科研与地勘队伍联合攻关，取得重要进展。

2.成果简介

(1 )提出不同地质历史时期地质事件与成矿事件的耦合关系。

大氧化事件与沉积变质型铁矿存在耦合关系。大氧化事件，是指约2.6Ga大气中的游离氧含量突然增加的事件。鞍本和冀东BIF沉积时代形成于约2.55Ga，富铁矿形成于1.84Ga，建立了弓长岭式磁铁富矿的成矿模型。发现阿尔戈马型和苏必利尔型铁矿为同期异相关系，两者可互相过渡，并提出硅铁韵律层形成的新机制。

哥伦比亚事件与中条式铜矿的耦合关系。哥伦比亚事件，指哥伦比亚超大陆聚合和裂解的事件。确认铜矿峪为我 国前寒武纪少见的斑岩铜矿，外围篦子沟和胡家峪铜矿床与黑色页岩密切相关，没有固定层位，明显不同于典型海底热水喷流沉积型矿床特征，推测它们是与深部岩浆有关的热液型铜矿，与铜矿峪斑岩铜矿为同一成矿系统。研究认为，华北克拉通约1.85Ga东部块体与西部块体聚合造山，形成了类似铜矿峪古老的斑岩型矿床，为华北克拉通内部寻找斑岩型铜钼矿的新方向。

地球雪球事件与新余式铁矿的成因联系。雪球事件假说是为了解释一些地质现象而提出的，认为在新元古代曾经 发生过一次严重的冰川事件，以至于地球上的海洋全部被冻结，仅在厚达2km的冰层下存有少量因地热而融化的液态水。提出新余是世界上最年轻的BIF型铁矿，严格受地层层位控制，赋存于新元古代含铁建造的下段杨家桥组，原岩为一套类复理石的绿片岩相泥砂质建造千枚岩-片岩。矿层底部的含破绢云千枚岩和矿层上部的次石墨千枚岩在整个成矿带均稳定产出，分别是找矿勘探过程中见矿和终孔的标志。

潘吉亚事件与中亚造山带铜铁金多金属矿的关系。潘吉亚事件，指潘吉亚超大陆聚合和裂解的事件。建立起东西 天山古生代海相火山岩区域成矿-找矿模型。研究表明，除了新兀古代Rodinian超 大陆裂解形成了金川超大型镍矿外，在我国还探明了一批古生代岩浆型镍矿， 如东昆仑夏日哈木、柴北缘牛鼻子梁和东天山白鑫滩铜镍矿，在我国西部古生代基性一超基性岩具有寻找岩浆型镍矿的巨大潜力。

(2)总结了我国中新生代斑岩型一砂卡岩型铜矿的成矿规律。斑岩型一砂卡岩型铜矿，统称斑岩铜矿系统。全球 75%的铜、50%的钼和20%的金的资源储量来自于该矿床类型。我国斑岩型铜矿占已探明储量高达2/3(66%)以上，主要 集中在中新生代。本次编制了欧亚大陆主要斑岩铜、金、钼矿分布图和古亚洲斑岩铜钼矿分布图，建立了全国26个大型铜矿的吨位模型图，总结了我国斑岩型一矽卡岩型铜矿的成矿规律。在中国东部和特提斯域中新生代斑岩型一矽卡 岩型铜矿的成矿规律研究方面取得了重要认识。

提出中国东部存在二期和五带斑岩型铜矿，分别为大兴安岭一太行山（晚侏罗纪一早白垩世，153~132Ma)、长江 中下游（156~137Ma)、钦杭（175~156Ma)、东北大陆边缘（125~80Ma)和东南大陆边缘（90~80Ma)。认为钦杭带斑岩型铜、钼、铅锌矿床主要位于北东向和北西向交会处与闪长质小岩体接触带，东南沿海的粤东一闽西南地区白垩纪盆地是寻找斑岩型铜、钼、金矿新靶区（图1)。

班公湖一怒江、冈底斯和金沙江一红河3个斑岩型铜矿床成矿带属于中国境内的特提斯成矿域。建立了冈底斯成矿带3期成矿模型，即中侏罗世叶巴岛弧中产出的与俯冲作用有关的斑岩型铜金矿床，以雄村为例；新生代早期由俯冲作用早期和碰撞作用早期在大陆边缘弧后环境形成的斑岩型钼矿床和热液型铅锌矿床，以沙让和亚贵拉为例；新生代后碰撞伸展环境中形成的斑岩型铜-钼(钨）矿床，以驱龙和甲玛为例。指出在冈底斯带西侧具有找斑岩铜矿潜力，如已有的朱诺斑岩型铜矿。提出班公湖一怒江带不仅有利于寻找与大洋俯冲有关的斑岩型铜矿，更要关注大陆边缘和后碰撞型斑岩型铜矿，如其东侧已有雄梅矿化点，有寻找斑岩型铜矿的巨大潜力，西侧土耳其是寻找大型斑岩铜矿的首选国家。

(3)建立了我国斑岩型一矽卡岩型铜矿的矿床模型，开展了铜多金属找矿勘查示范。建立了一批矿集区尺度的不 同背景和时代的斑岩型铜多属矿集区的成矿模型，主要包括3类，分别为德兴矿集区矿床组合新模型（下部斑岩铜钼 矿、上部脉状铅锌银矿、外围热液脉型金矿）、铜陵矿集区矿床模型（下部斑岩铜、钼、金矿，矽卡岩铜、金矿，层控 矽卡岩铜、钼、金矿，矽卡岩和脉状金银矿）和紫金山矿床新模型（下部斑岩型铜钼矿和上部高硫金、铜矿和低硫金、银矿），最后一个模型也适合于多龙矿集区。同时，运用新矿床模型，开展铜多金属找矿勘查示范，如通过云南北衙成矿分带研究成功地指导外围金矿和深部钼矿的找矿突破。基于Micromine软件建立了甲玛斑岩型一矽卡岩型“四位一体” 矿体三维模型和荣那矿床三维地质模型，实现了甲玛矿区滑覆体内寻找铅锌、金、银矿和荣那高硫型浅成低温热液铜矿的找矿新突破。

(4)提出1:5万精细矿调填图的初步工作方案。目前多数重点成矿带完成 了1:5万基础地质填图工作，如何完成中小比例尺精细矿产调查填图工作、实现科研与地质调查的融合是有待解决的问题。根据前期资料，初步提出1:5万矿产调查填图的工作方案，强调以地质与地球化学结合为基础，重点区遥感多光谱与地质结合，关键区地质-地球化 学-遥感-地面红外-地球物理结合，主要调查3个方面内容：①基础地质图修编； ②成矿关键地质体的深入调查；③成矿规律的总结，重点成矿区带、矿集区和矿田尺度矿床模型。

3. 成果意义

通过项目实施，总结了我国铜等紧缺矿种的成矿规律，丰富了矿床学成矿理论。建立了斑岩型一矽卡岩型铜矿的 矿床组合模型，开展铜多金属找矿勘查示范，助推找矿取得了重要进展。同时，梳理了制约整装勘查区找矿突破的关键问题，提出1:5万矿产调查填图的初步工作方案，为下一步部署不同景观和背景下的中比例尺填图工作奠定基础。(中国地质科学院矿产资源研究所 谢桂青 李厚民供稿）