长江中下游铜.金矿床成矿的形成研究

　　【摘 要】随着科技的迅猛发展，经过多年的探索，发现了在长江中下游的铜、金成矿带，而且已经成为我国当前最重要的金属成矿带之一。研究表明，长时间赋存于石炭系中的层状铜、金矿床是海西期拉张基础上热卤水沿同生断裂形成的海底喷流沉积矿床；与燕山期中酸性侵入岩相关联的铜、金矿床是在上地幔隆起、张性前提下形成的。鉴于此，本文将主要针对长江中下游铜金矿床的形成条件和原理进行阐述，希望大家对此问题能够有一个更加清楚的认识。 　　【关键词】长江中下游；铜、金矿床；金属成矿带；形成条件 　　众所周知，长江中下游地区分布着一条极具地质特色的铜金大型成矿带， 在过去的很长一段时间里由于该成矿带的地球动力学背景（复杂）以及成矿地质地 　　球化学特征， 国内外众多学者对铜金矿床的系列划分以及形成机理各有说法。经过查找大量的相关资料以及实地考察，长江中下游铜金成矿带在中生代早期即已基本形成。此时壳幔具明显的层状结构特征，与此同时在水平方向和垂直方向都有不同程度的差异性。长江中下游成矿带与地幔上隆带一一对应，且与升高磁场形成良好的吻合。就这一点而言，长江中下游成矿带的形成与该地区壳幔结构的属性密切相关。 　　1 铜金矿床的具体形成 　　据以往大量的调查显示，形成铜金矿床是多个条件共同起作用的结果，具体包括如下几点。 　　1.1 地球动力学条件 　　上面已经阐述过，成矿带及其邻区构造的基本格局形成于中生代早期。而长江中下游地区历经了多旋回的发展。其中海西构造旋回的石炭纪具体表现为海侵，此时我们发现多个位置见熔岩和火山碎屑岩，受同生断裂控制。进入燕山构造旋回后，该区受古太平洋构造域与特提斯构造域的复合作用，构造环境相当于碰撞造山作用的挤压伸展转变期。从这一点上来看，本区铜、金矿床成矿流体系统的成矿是基于地球动力学背景前提下完成的。 　　1.2 地质条件 　　虽然说长江中下游地区不同时代地层中都产出一定量的金属矿床，但铜、金矿床主要赋存在上石炭统黄龙组以及周边地带。通过测定区内地层成矿元素含量及分析成矿元素组合已经充分证明，铜矿床主要集中于二叠系的硅质岩以及三叠系石炭系黄龙组的碳酸盐中，金矿床主要富集在三叠系碎屑岩和志留系高家边组泥页岩中。虽然长江中下游成矿带各矿床密集区的赋矿层位各不一样，但矿床多分布于一级规模较小的碳酸盐相（或碳酸盐相）向碎屑盐相偏碳酸盐一侧的过渡部位，其中上石炭统中的矿床绝大部分位于碳酸盐浅滩相与泻湖交接处。除此之外，长江中下游地区中下三叠统膏盐地层大面积的出露到表面，这也是区内铜金矿床的重要赋矿层位。大量的事实表明，膏盐层不仅仅可以为矿石沉淀、岩浆侵位提供有利场所，同时又为成矿流体系统提供金属元素、挥发组分、质。 　　1.3 构造条件 　　经过研究发现，构造是长江中下游地区成矿流体系统形成过程中不可或缺的重要控制因素之一。不同形式、规模和级次的构造形成了控制本区成矿带、金、铜矿床密集区。经历过去长期构造运动形成的多性质和多方向的构造要素，其中包括壳断裂、岩石圈断裂和断块构造等，共同构成了长江中下游构造带的整体 　　特征。其中长江深断裂破碎带与追踪大型断裂带已经在很大程度上控制了整个地区岩浆岩的发生和演变，结果就导致矿化在区域上的不均匀分布，从而形成了鄂东南、铜陵、九瑞等金属矿床密集区。具体如下图（图1）所示。 　　图1 长江中下游铜、金成矿带的构造、岩浆岩及矿床分布示意图 　　2 形成铜、金矿床成矿流体系统的机理 　　成矿流体的性质、来源与系统演化我们需要从以下几个方面分别予以阐述： 　　（1）流体包裹体地球化学。据科学家研究表明，长江中下游成矿带层状铜、金矿床的成矿流体实质上是一种中低温（大于一百摄氏度）、呈酸性、富含金属元素（比方说铜、锌、铁等）的还原性流体。其中与燕山期中酸性侵入岩相关联的矿床成矿流体的温度相对而言会比较高，比方说安庆铜矿矽卡岩型矿床矽卡岩阶段（形成于470-850摄氏度之间），铁的形成温度为400-600摄氏度之间、铜为220-400摄氏度之间。流体包裹体子晶发育，盐度高达百分之三十至百分之四十五。此类矿床具有高温、高盐度的特征，热液流体主要源自于含矿岩浆，成矿流体主要是岩浆热液，在水岩作用的初期阶段还可能发生了沸腾作用。总而言之，岩浆的流体与熔体的分离，成矿流体的液态不混溶对铜、金矿床的形成及矿化富集起了至关重要的作用。 　　（2）氢、氧同位素地球化学。我们从长江中下游铜金成矿带层状矿床的氢、氧同位素组成可以清楚的看到，矿床的成矿流体绝大多数是由大气降水和热卤水（地层水）共同组成，与此同时掺杂着部分海水和岩浆水，具体如下图所示。 　　其中以安徽月山矿田为代表来研究成矿热液流体氢氧同位素组成演化机理发现，与岩体有关的矽卡岩型矿床与热液脉型矿床的成矿热液均以我们广义上所说的岩浆水为主。所以，此类铜金矿床的成矿物质绝大多数都是从岩浆水中沉淀出来的，如果在这种情况下主要成矿阶段大气降水比例达百分之三十以上时，不形成具工业意义的矿化。 　　3 结束语 　　综上所述，由于长江中下游已经成为我国铜金矿床的重要基地，因此近些年来相关科学研究者都对其形成条件和机理进行了非常深入的研究。经过大量的研究表明，长江中下游地区铜金矿床的具体形成与矿床成矿流体系统的性质与演变密不可分，可以说二者是互为依存的关系。当然了，铜金两个不同系列矿床的形成是不同时代和地球动力学基础之上的，且二者之间的性质和动力学演化过程也各有不同，从这个方面来讲相关科学研究者应该具体问题具体对待，从而形成正确的认识，为将来更好的利用铜金矿产为人们的生活和社会经济的发展做出更大的贡献。 　　参考文献： 　　[1]周涛发，岳书仓.长江中下游铜、金矿床成矿流体系统的形成条件及机理[J].北京大学学报.2013（03）. 　　[2]段刘安.长江中下游铜、金矿床成矿带跑刀岭大型板岩型金矿特征及找矿前景[D].第四届全国电力系统无功/电压技术交流研讨会，2014. 　　[3]袁锋.长江中下游两个系列铜金矿及其成矿流体系统的氢、氧、硫同位素研究[J].中国科学D辑.2012（21）. 　　[4]周涛发，岳书仓.长江中下游铜金成矿带主要研究进展[D].2012. 　　[5]尹涛.安徽铜陵冬瓜山铜金矿床同位素地球化学研究[D].中科技致富向导，2011.