(4)海相火山岩铜矿床

海相火山铜矿是铜的重要工业类型之一,是指与海底火山作用有关的大量黄铁矿和一定量的铜、铅、锌等块状硫化物矿床。它有时被称为黄铁矿型铜矿床或块状硫化物矿床。据统计(芮宗耀等,2000),我国5万吨以上的海相火山岩型铜矿床有28处,占总储量的14.16%。该类矿床平均品位在0.7% ~ 11.4%之间,其中个别矿床达到24%,达到1.5% ~ 3.7%的矿床较为常见。除铜外,还可综合利用伴生组分铅、锌、金、银、锡、铅、镍、硒、碲。

通过近年来的研究,越来越认识到这类矿床是热水回灌从海底岩石中提取有用金属,然后沿火山管道或同生断层流向海底,在一定层位沉积而形成的层状、层状、透镜状矿体。这类矿石是热水沉积形成的,所以矿石结构通常呈块状、层状,硫化物往往达到70%左右。

通常这类矿床由两套成矿系统组成:一套是内生成矿系统,指海底层状和似层状成矿;另一种后内成矿系统是指河道中交错层理的浸染状矿化。

中国幅员辽阔,海底火山活动贯穿整个地质历史。太古宙海相火山岩铜矿床发育在华北地台内部的绿岩带中。华北地台、扬子地台和塔里木地台周边活动带发育元古宙海相火山岩铜矿。古生代和中生代海相火山岩铜矿床发育在各个时代的地槽造山带中。根据中国海相火山岩的类型,这些矿床可分为三个亚型:

1.与绿岩有关的海相火山铜矿

这类铜矿产于绿岩带,具有绿岩、花岗岩、变质沉积岩三位一体的构造,由太古宙至元古代海相火山岩(超镁铁质岩、贫钾拉斑玄武岩、双峰式钙碱性玄武岩-流纹岩等)的区域变质-花岗岩化作用形成。)和海陆交互相的陆源碎屑沉积岩。其中海相火山岩为变质绿岩带,不连续,平面上呈船形分布在花岗岩中,形成花岗岩-绿岩带。阴山、秦岭-大别山、康滇等都有绿岩带发育。

红透山锌铜矿是我国绿岩铜矿的典型代表。恢复了红透山绿岩剖面海相火山岩剖面,自下而上依次为玄武质、安山岩和流纹岩火山岩。锌铜矿体在流纹岩层中呈层状、层状、透镜状,上部被条带状磁铁矿石英岩覆盖。红透山剖面有1.3 ~ 2.9 Ga斜长角闪石侵入,故铜矿和变质围岩同位素年龄为2.0 ~ 2.9 Ga,寄主岩石经历了三期褶皱和一期脆性变形。矿体中部以致密块状为主,边缘呈浸染状。金属矿物主要是黄铁矿和磁黄铁矿(均占70% ~ 80%),其次是黄铁矿。矿石硫化物的δ34S(‰)接近于零,所以硫源接近陨石硫。

2.与细碧斑岩有关的海相火山铜矿。

作为世界上重要的铜矿类型,铜储量约占世界铜储量的8.8%。中国也不例外。已发现的中条山罗家河、阿尔泰南缘阿舍勒、祁连山白银厂、冕宁略铜厂、龙门山马松岭、康滇大红山和拉拉场、浙江秋喜等都是细碧斑岩系列。细碧斑岩系统产于大洋中脊、岛弧、弧后盆地、活动大陆边缘和板内裂谷带等多种构造环境。因此,有人认为这类铜矿可以在构造环境的基础上,根据成矿元素的组合进一步划分(叶庆平,1997;刘群等人,1985;蒲等,1985;孙海天等,1993;吴杰等,1994;严金安,1983):

1)单一铜矿型:代表矿床为青海红沟,容矿岩石为枕状细碧岩,成矿构造环境主要为大洋中脊。

2)铜锌型:代表矿床有新疆阿舍勒的折腰山、火焰山和甘肃白银厂。容矿岩石主要为酸性凝灰岩,成矿构造环境为火山岛弧(宋,1982;宋等,1993;宋淑和,1955;陈文森,1985;陈,1987;岳东升,1991;段国莲,1991;胡慧敏等,1958;胡慧敏,1959;张武生,1981,程忠福,1990)。

3)铜铅锌型:代表矿床为甘肃白银厂小铁山,容矿岩石和构造环境与2)基本相同(宋,1984)。

4)铁铜矿型:代表矿床有云南大红山等。主要容矿岩石为远离火山岩的凝灰岩或含火山灰的沉积岩,成矿构造环境为火山岛弧外围地区(罗传志,1989)。

3.与玄武岩有关的海相火山铜矿。

二叠纪峨眉山玄武岩广泛分布于我国川滇地区,由大陆或陆缘海拉斑岩玄武岩建造而成。除了与陆相火山岩有关的铜矿外,还有与海相火山岩有关的铜矿。