杜玉龍

（1.五礦勘查開發(fā)有限公司，北京 100010；2.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012）

0 引言

沉積巖型銅礦是僅次于斑巖型銅礦的主要銅礦床類型之一，具有極大的經(jīng)濟(jì)價值，占全球銅資源量的20%～25%，也是銅、銀的主要來源之一，其次還有鋅、鉛和鈾礦（Kirkham，1989），有一些沉積巖型銅礦中釩、金和鉑族元素甚至也達(dá)到了經(jīng)濟(jì)意義（Hitzman et al.，2005）。隨著找礦勘查進(jìn)展，沉積巖型銅礦資源量不斷增加，深受地學(xué)界和礦業(yè)開發(fā)界的高度關(guān)注（方維萱等，2016），但其礦化類型的多樣性、成礦系統(tǒng)的復(fù)雜性及其與巖漿活動的關(guān)系是當(dāng)前研究難點(diǎn)和熱點(diǎn)。

沉積巖型銅礦的研究由來已久，其在英文文獻(xiàn)中常被稱作Sediment-hosted Stratiform Copper 或Sedimentary rock-hosted Stratiform Copper deposit（簡稱SSC），是以沉積巖為主要寄主巖石的層狀、似層狀銅礦床（Kirkham，1989；Cox et al.，2003，Hitzman et al.，2005；Dill，2010）。國內(nèi)學(xué)者常稱作層狀銅礦（李洪謨和王尚文，1941；華仁民，1989）、砂礫巖型銅礦（高珍權(quán)等，2005；張振亮等，2014；方維萱等，2016）和砂頁巖型銅礦等（譚凱旋和龔革聯(lián)，1999；陳根文等，2002；吳鵬，2009）。隨著科學(xué)技術(shù)和人類對自然認(rèn)識不斷發(fā)展，新的銅礦類型也不斷被發(fā)現(xiàn)，如在我國滇西地區(qū)中—新生代蘭坪-思茅盆地陸相砂頁巖（部分為火山巖或灰?guī)r）中有很多呈脈狀產(chǎn)出的銅礦床（點(diǎn)），其礦體產(chǎn)狀、礦物組合、成礦物質(zhì)來源等明顯不同于典型的中生代陸相砂頁巖型銅礦（鄒海俊，2008）。層控型銅礦床中并非不存在非層狀礦床，而是指與某一特定的地層單元有關(guān)，或?yàn)槌练e地層或?yàn)榛鹕降貙樱‵ontboté，1990）。中—新生代沉積盆地內(nèi)陸相紅色碎屑巖系是全球沉積巖型銅礦主要賦存層位之一，其中也不乏一些與巖漿活動有一定關(guān)系的沉積巖型銅礦床，如薩熱克砂礫巖型銅礦（方維萱等，2015）、與斑巖型銅礦表生富集成礦作用有關(guān)的異地式砂礫巖型銅礦床、火山-沉積巖中曼陀型銅銀礦床等（Mark，2007；Fernández-Mort et al.,2017）。

本文在前人對全球沉積巖型銅礦床研究基礎(chǔ)上，按照容礦巖系對沉積巖型銅礦床進(jìn)行了系統(tǒng)梳理與分類，并在找礦實(shí)踐基礎(chǔ)上，以我國西南天山中生代薩熱克巴依盆地內(nèi)薩熱克砂礫巖型銅礦床、玻利維亞中—新生代高原盆地內(nèi)Corocoro銅礦、Turco銅礦、Tupiza銅銀礦等礦床為例，對比研究了它們的地質(zhì)特征、礦床成因及其與巖漿活動的關(guān)系，為同類型礦床找礦勘查提供借鑒與參考。

1 沉積巖型銅礦床時空分布

從全球范圍看，在各大洲典型沉積盆地中均有大型—超大型沉積巖型銅礦床的產(chǎn)出（Taylor et al.，2013），成礦時代從元古代、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)—三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)至古近紀(jì)—新近紀(jì)（Kirkham，1989）（圖1）。如，俄羅斯早元古代烏多坎（Udokan）砂巖型銅礦床、贊比亞銅礦省-扎伊爾中—晚元古代沉積巖型銅鈷礦帶，哈薩克斯坦杰茲卡茲甘（Dzhenzhazgan）石炭紀(jì)砂巖型銅礦床、波蘭盧賓（Lubin）和德國曼斯菲爾德（Mansfield）二疊紀(jì)銅礦床、格陵蘭-歐洲二疊—三疊紀(jì)中砂礫巖型-砂巖型-頁巖型銅礦床（Cailteux et al.,2005）、墨西哥東北部San Marcos早白堊世砂巖銅礦床（Donají et al.,2011）、阿根廷北部Juramento晚白堊世砂巖銅礦（Durieux and Brown,2007）、智利—玻利維亞弧后盆地內(nèi)侏羅紀(jì)—古近紀(jì)曼陀型銅礦床、阿根廷西北部中—上新世Yasyamayo銅礦床等（Flint，1989）。

圖1 全球典型沉積巖型銅礦床時空分布（礦床點(diǎn)引自Taylor et al.,2013；底圖源自原國家測繪地理信息局）

中安第斯地區(qū)是全球沉積巖型銅礦床集中分布區(qū)（Flint，1989；Cox et al.，2007），沉積巖型銅礦床形成于同造山盆地、弧后盆地、陸內(nèi)裂谷盆地等，以秘魯?shù)腁ustral高原盆地、玻利維亞的Altiplano（阿爾蒂普蘭諾）高原盆地（圖2a）和阿根廷Puna高原盆地為主要沉積巖型銅成礦帶（杜玉龍等，2020a）。在中—新生代弧間盆地、弧后高原盆地內(nèi)不但發(fā)育紅色碎屑巖系，而且也是中新生代火山噴發(fā)-巖漿侵入活動強(qiáng)烈地區(qū)，沉積盆地與火山沉積巖系控制了秘魯、智利、玻利維亞、阿根廷等地區(qū)山間盆地內(nèi)沉積巖型銅礦床。如，秘魯中部二疊紀(jì)—三疊紀(jì)Negra huanusha銅礦床，智利北部奧陶紀(jì)—中新世San Bartolo銅礦床，玻利維亞北部早白堊世Caleta Coloso、漸新世—中新世Corocoro銅礦床，阿根廷西北部中新世—上新世Yasyamayo銅礦床等（Flint，1989），它們中一些礦床周緣發(fā)育堿性-鈣堿性火山巖或侵入巖。中安第斯沉積巖型銅礦從北到南分三個次級成礦帶（賈大成等，2016）：北部地區(qū)（秘魯、玻利維亞北部）主要為二疊系；中部地區(qū)（玻利維亞中北部、智利北部）主要為古—新近系，如，玻利維亞北部Chacarilla銅礦、Corocoro銅礦、Turco銅礦（圖2b）；南部（玻利維亞南部—阿根廷北部、智利中北部）主要為白堊系，如玻利維亞Tupiza曼陀型銅銀礦（杜玉龍等，2020a），阿根廷北部上白堊統(tǒng)Juramento銅礦（Durieux and Brown，2007）、中新世—上新統(tǒng)Yasyamayo銅礦等（Flint，1989）。

圖2 玻利維亞構(gòu)造單元（a）與Altiplano高原盆地沉積巖型銅礦帶—智利北部斑巖/異地型銅礦帶（b）（據(jù)杜玉龍等，2020a修改）

2 沉積巖型銅礦床類型及其特征

關(guān)于沉積巖型銅礦床分類，國內(nèi)外尚沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但基本上都綜合考慮沉積環(huán)境差異、容礦巖石、經(jīng)濟(jì)意義等因素。Cox et al.（2003）的分類方法采用較為普遍，他將沉積巖型層狀銅礦床分為三類：①還原相型（Reduced facies SSC），即國內(nèi)的海相沉積巖型銅礦（王之田等，1994；李朝陽等，2000），如中歐、中非銅礦帶和云南東川銅礦帶。②紅層型（Red bed SSC），即國內(nèi)稱作陸相沉積巖型銅礦（黃崇柯等，2001），如，云南楚雄盆地內(nèi)砂巖銅礦。③褪色砂巖型銅礦（Revett SSC），容礦巖石為砂巖、石英、長石砂巖和礫巖類，沉積地層受封閉的干荒盆地或海岸環(huán)境、淺海和蒸發(fā)盆地的三角洲相控制，銅質(zhì)以易溶的鹽類進(jìn)行搬運(yùn)。如，美國蒙大納州Spar Lake、科羅拉多州Cashin Mine、哈薩克斯坦Dzhekazgan等。本次筆者按照容礦巖系，將沉積巖類銅礦床梳理為砂礫巖型銅礦、異地式砂礫巖型銅礦、砂頁巖型銅礦、曼陀型銅礦、碳酸鹽巖（白云巖）型銅礦和火山巖紅層型銅礦等6個亞類，并對各亞類銅礦床地質(zhì)特征及典型銅礦床進(jìn)行研究。

2.1 砂礫巖型銅礦

砂礫巖型銅礦（Glutenite type）指以砂礫巖為寄主巖石的層狀銅礦床，通常受沉積盆地內(nèi)沖積扇相控制。在我國新疆、云南等地區(qū)，是砂礫巖型銅礦主要分布區(qū)，如塔里木盆地周緣古近系—新近系砂礫巖型銅礦、云南濫泥坪震旦系砂礫巖型銅礦等（方維萱等，2016）。

新疆薩熱克砂礫巖型銅礦最具代表性，是國內(nèi)規(guī)模較大的砂礫巖型銅礦床，已探獲333以上級別銅金屬資源量60萬t（方維萱等，2016）。礦床產(chǎn)于新疆烏恰縣薩熱克巴依陸內(nèi)拉分盆地中，大地構(gòu)造位置位于塔里木盆地西緣塔拉斯-費(fèi)爾干納斷裂帶西側(cè)（李向東和王可卓，2000）。該區(qū)出露的地層主要有第四系、白堊系、侏羅系、志留系和長城系阿克蘇群。薩熱克銅礦嚴(yán)格受薩熱克巴依寬緩復(fù)式向斜控制。上侏羅統(tǒng)庫孜貢蘇組上段雜礫巖為薩熱克銅礦主要的含礦層，發(fā)育碎裂巖化+瀝青化+褪色化中-細(xì)礫巖夾少量粉砂巖和砂巖（賈潤幸等，2017），金屬礦物以輝銅礦+斑銅礦（±黃銅礦）為主。礦體整體受層位控制，呈層狀、似層狀，但連續(xù)性較差，呈斷續(xù)多層分布。銅礦石為塊狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造，砂礫狀結(jié)構(gòu)，主要由礫石（85%～90%）、少量砂屑（<5%）和填隙膠結(jié)物組成（5%～10%）。礫石成分主要為泥巖、鐵質(zhì)碳酸鹽巖、石英砂巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖、基性火山巖、石英巖、硅質(zhì)板巖等，分選性較差，粒徑一般在0.3～5 cm，個別達(dá)到7 cm以上，磨圓度中等，多呈次圓狀。填隙膠結(jié)物主要為方解石（1%～5%）、輝銅礦（0.5%～5%）和少量次生石英（0.5%～1%）等，部分礦石中的膠結(jié)物主要為白云石。膠結(jié)物多沿礫石間隙充填分布，少數(shù)沿礫石碎裂裂隙充填分布，其中輝銅礦呈半自形—他形粒狀集合體，粒徑0.06～1.2 mm，與方解石、白云石或次生石英伴生（賈潤幸等，2017）。銅礦化體受沖積扇扇中亞相砂礫巖-雜礫巖顯著控制，在晚白堊世—古近紀(jì)盆地內(nèi)發(fā)生變堿性超基性-變堿性基性巖脈群侵位，形成疊加成巖成礦（杜玉龍等，2020b）。

2.2 異地式砂礫巖型銅礦

異地式砂礫巖型銅礦（Exotic-Cu Type，也稱異地銅礦）指原銅礦化體（多為含銅斑巖體）經(jīng)風(fēng)化剝蝕→搬運(yùn)→富集，往往在異地砂礫巖中再沉積，形成異地式砂礫巖型層狀銅礦床，或者原礦體被浸出的含銅酸性水溶液（CuSO4），沿高孔隙度、高滲透性（砂礫巖）地層側(cè)向運(yùn)移，在合適的位置聚集、蒸發(fā)濃縮、飽和后，沉淀形成銅礦床（Fernández-Mort et al.，2017）（圖3）。

圖3 異地式砂礫巖型銅礦床成礦模式（據(jù)Fernández-Mort et al.,2017修改）

異地式砂礫巖型銅礦以產(chǎn)于造山帶干旱、強(qiáng)蒸發(fā)環(huán)境居多，形成受包括構(gòu)造演化、氣候、侵蝕速率、原巖以及相鄰巖石成分、地下水位變化、含銅溶液pH/Eh變化和細(xì)菌活動等多因素控制（Anderson，1982；Münchmeyer，1996；Chavez，2000；Sillitoe，2005；Nelson et al.，2007）。普遍認(rèn)同的異地銅礦成因模型是基于含銅過飽和溶液的中和觸發(fā)銅質(zhì)沉淀，礦化產(chǎn)于基巖與上覆固結(jié)性差的礫巖接觸帶（Münchmeyer，1996；Sillitoe，2005），成因上與沉積環(huán)境關(guān)系不大。Fernández-Mort et al.（2017）根據(jù)異地銅礦沉積環(huán)境、控礦相體、礦物組合等綜合因素，將異地式砂礫巖型銅礦的礦化分為3類：①古河道礫巖型異地銅礦化（近源），如智利Mina Sur。在斑巖銅礦附近古河道封閉性水體中，過飽和含銅溶液膠結(jié)礫巖、沉淀形成銅礦化體；②沖積扇扇內(nèi)礫巖型異地銅礦化（中源），離原銅礦化體比古河道礫巖型異地銅礦較遠(yuǎn)，以含二次搬運(yùn)再沉積的硅孔雀石碎屑為典型特征；③膏質(zhì)砂礫巖型和膏質(zhì)砂巖型異地銅礦化（遠(yuǎn)源）。這3類異地式砂礫巖型銅礦化離原銅礦化體由近及遠(yuǎn)、品位由高到低。

異地式砂礫巖型銅礦在智利弧前山間盆地、玻利維亞Altiplano高原盆地和我國新疆庫木庫盆地（侯滿堂等，2005；王平戶等，2009）等干旱氣候條件下廣泛發(fā)育，尤以智利Atacama沙漠地區(qū)最為著名，如Mina Sur、Huinquintipa、Sagasca、Damiana 和El Tesoro等異地銅礦床（圖2b）。智利北部-玻利維亞異地式砂礫巖型銅礦床發(fā)育于山前弧間盆地、弧后高原盆地，受到晚漸新世—早中新世（16～26Ma）造山作用明顯控制（Münchmeyer，1996），構(gòu)造抬升作用導(dǎo)致安第斯山脈抬升，迫使氣候條件發(fā)生變化，較高的山勢導(dǎo)致降雨向半干旱—極端干旱的盆地內(nèi)匯聚，為異地式砂礫巖型銅礦形成創(chuàng)造了適宜的氣候和水文條件，同時斷層抬升作用導(dǎo)致盆地發(fā)生表生變化（抬升剝蝕）、地下水位突然下降等（Clark et al.,1990），原礦體剝蝕、搬運(yùn)，在弧前山間盆地、山前侵蝕平原等快速堆積形成異地式砂礫巖型銅礦床。

異地式砂礫巖型銅礦與斑巖型銅礦的淺部表生成礦密切相關(guān)。智利Atacama沙漠是全球著名的世界級大型斑巖銅礦集區(qū)，長期半干旱氣候條件致使其表生富集成礦作用強(qiáng)烈（Sillitoe，2012）。這些斑巖銅礦在干旱氣候條件下，形成深成硫化物、表生硫化物（黃銅礦、斑銅礦、銅藍(lán)、輝銅礦和黃鐵礦）和氧化銅礦石（硅孔雀石、孔雀石和氯銅礦、副氯銅礦）等3類礦化。氧化銅礦物主要產(chǎn)于斑巖型礦化的表生富集帶和異地銅礦中，這兩者具有一定的空間和成因聯(lián)系（Münchmeyer 1996；Sillitoe，2005），特別是異地銅礦床中礦化體大多數(shù)包含銅的氧化物、二氧化硅、氯化物（氯銅礦和副氯銅礦）和碳酸鹽（方解石）。這些銅礦化的形成是由于斑巖型銅礦化中深成硫化銅礦體風(fēng)化淋濾，形成酸性含銅水溶液。酸性含銅水溶液能夠攜帶金屬向下滲流，最遠(yuǎn)能達(dá)到離開原礦體8 km的地方（Clark et al.,1990；Münchmeyer，1996；Sillitoe，2005）。在智利Atacama沙漠周緣、玻利維亞Altiplano盆地等，這些含銅水溶液能夠側(cè)向滲流通過晚新生代固結(jié)性較差的礫巖和/或者沿節(jié)理、裂隙向下伏基巖滲流，同時逐漸中和氧化銅礦物，沉淀形成異地銅礦（Münchmeyer，1996）。

在安第斯地區(qū)，異地式砂礫巖型銅礦已成為一種重要的銅工業(yè)礦床。如智利Huinquintipa異地銅礦床（圖2b），位于Collahuasi地區(qū)斑巖型銅礦集中區(qū)，以品位高而著名，銅礦石儲量29×106t，銅平均品位1.07%，邊際品位0.7%（Sillitoe，2005）。Mina Sur是智利北部最大異地銅礦床，礦石量409×106t，銅平均品位1.22%，其原銅礦體來源于Chuqnicamata超大型斑巖銅礦（Sillitoe，2005）。

綜上所述，異地式砂礫巖型銅礦已成為一種重要的工業(yè)銅礦床類型，與斑巖型銅礦成礦系統(tǒng)關(guān)系密切，特別是與新生代斑巖銅礦關(guān)系密切。異地式砂礫巖型銅礦是斑巖銅礦床表生作用的產(chǎn)物（Mark，2007），一般分布于斑巖銅礦集區(qū)或礦床周緣，因而異地式砂礫巖型銅礦也成為其周緣尋找斑巖銅礦的找礦標(biāo)志。

2.3 砂頁巖型銅礦

砂頁巖型銅礦（Red-bed Type，即傳統(tǒng)的紅層銅礦）通常指產(chǎn)于陸內(nèi)紅層盆地碎屑沉積巖系（砂巖、頁巖、粉砂巖）中層狀（層控）銅礦床。如，云南楚雄盆地、滇西盆地、湖南衡陽盆地、沅麻盆地和四川會理盆地等中—新生代陸相紅層盆地中廣泛分布的砂頁巖銅礦。砂頁巖銅礦前人有大量研究，劉玄等（2015）對其研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)綜述，砂頁巖銅礦體通常呈層狀、似層狀發(fā)育在沉積盆地的還原性巖石或地層中，大多數(shù)砂頁巖銅礦形成于圍巖的成巖作用或者成巖晚階段，但經(jīng)常受到成礦后變質(zhì)作用、變形作用改造，發(fā)生成礦物質(zhì)的活化、再沉淀。原生成礦作用的發(fā)生通常要經(jīng)歷成礦流體（低溫、中-高鹽度、含硫）在礦體下盤的紅層中持續(xù)、長期的循環(huán)萃取銅等元素，隨后沿著盆地邊界斷裂遷移至盆地還原性地層中或者被遷移的還原性物質(zhì)還原而發(fā)生銅等成礦物質(zhì)的沉淀。然而在礦床成因觀點(diǎn)上尚存在爭議，認(rèn)為有沉積-成巖為主的疊生礦床、后生礦床（成冶，1975；郭遠(yuǎn)生，2010）、表生改造礦床（葉連俊，1977）、沉積改造礦床（冉崇英等，1998）等成因。

總之，砂頁巖型礦床的沉積-成巖成礦作用是不容置疑的，但改造成礦作用不可忽視（韓潤生等，2010），尤其是巖漿活動對礦床的疊加改造研究仍待深入。如，云南中元古代東川銅礦受多期次火山噴發(fā)-次火山巖侵入-巖漿疊加侵入構(gòu)造顯著控制，形成疊加改造成礦（方維萱等，2012）。云南楚雄中—新生代陸相紅層盆地內(nèi)大姚六苴、牟定郝家河等銅礦床，在燕山期、喜山期盆地強(qiáng)烈變形甚至盆地反轉(zhuǎn)，遭到巖漿活動的熱改造作用，在火山巖或灰?guī)r中有很多呈脈狀產(chǎn)出的銅礦床（鄒?？?，2008）。

2.4 曼陀型銅礦

曼陀型礦床（Manto Type）是賦存于層狀火山-沉積巖中的一類礦床（Kesler，1977；Sato，1984；Beaty et al.，1986；Wilson et al.,2003；毛景文等，2008a）。這類礦床多形成于弧后盆地、島弧和陸緣弧，在安第斯造山帶西部廣泛分布，賦存于侏羅系—白堊系、古近系—新近系火山巖和火山沉積巖中，巖性組合為杏仁狀安山巖、玄武質(zhì)熔巖、粗?；鹕剿樾紟r、凝灰?guī)r、粉砂巖、砂巖和礫巖等。曼陀型礦體多呈緩傾斜層狀-似層狀-脈狀，礦石富含硫化物，礦體受層位和構(gòu)造控制明顯，其主要礦化為銅、鉛、鋅、金、銀、錫礦，含有螢石礦（Kesler，977；Sato，1984；Beaty et al.，1986；毛景文等，2008a，2008b；Cai et al.，2016）?；诘V化寄主巖石、礦體形態(tài)、圍巖蝕變等，曼陀型礦體可分為3類（Ruiz et al.，1965）：①層控板狀礦體，是多條礦體產(chǎn)出于同一地層巖性內(nèi)，礦體呈板狀，礦化一般產(chǎn)于巖性過渡界面，特別是沉積巖-火山巖過渡界面。礦化體局部具有較高的經(jīng)濟(jì)品位，礦化寄主火山巖-沉積巖均發(fā)生區(qū)域性蝕變，以方解石、綠泥石-方沸石-赤鐵礦和綠簾石等為蝕變組合。②群板狀礦體，賦存于寄主巖石有利部位，呈板狀多條平行產(chǎn)出，如杏仁狀熔巖頂部和鈣質(zhì)泥巖、粉砂巖蝕變中、輝長巖侵入體和角礫巖筒等。礦體或近礦圍巖蝕變主要有鈉長石-方解石-絹云母-赤鐵礦蝕變，如智利Manto Blancos礦體發(fā)生普遍的鈉質(zhì)和硅化蝕變（Anonimous，1981）。③似層狀礦體，呈不規(guī)則狀、似層狀，通常傾切其寄主巖石，礦石礦物呈細(xì)粒浸染狀和脈狀，寄主巖石通常是酸性熔巖和熔結(jié)凝灰?guī)r，如智利El Soldado礦床礦化產(chǎn)于下白堊統(tǒng)熔結(jié)凝灰?guī)r中（Terrazas，1977），圍巖發(fā)育強(qiáng)烈鈉化。曼陀型銅礦成因模型有火山同生成因（低級變質(zhì)過程中火山堆積物析出成礦流體形成）、巖漿熱液成因（花崗巖體直接演化形成的成礦流體）等（Sato，1984；Sillitoe，1992）。

曼陀型銅礦床在智利中北部海岸山帶侏羅系—始新統(tǒng)地層中廣泛分布（Coira et al.，1982），是產(chǎn)量僅次于斑巖銅礦的銅工業(yè)礦床類型（Benavides et al.，2007；Carrillo-Rosúa et al.，2014），礦化多與火山巖系構(gòu)造改造和堿性玄武巖有關(guān)，受到太平洋板塊向美洲板塊俯沖的明顯控制（Coira et al.,1982）。如El Soldado曼陀型銅礦（礦石量>200×106t，Cu平均品位1.34%，伴生銀）和Mantos Blancos曼陀型銅礦（礦石量500×106t，Cu平均品位1.0%）。在玻利維亞Altiplano高原盆地白堊系—新近系地層也有分布，如玻利維亞Tupiza曼陀型銅銀礦（杜玉龍等，2020a），礦體賦存于上白堊統(tǒng)蝕變火山巖-沉積巖地層、受火山斷陷盆地、侵入構(gòu)造控制明顯等。安第斯地區(qū)曼陀型銅礦與其他類型層狀銅礦相比具有一些獨(dú)有特征（Sato，1984）：①礦化發(fā)生在侏羅紀(jì)—始新世海相和大陸起源的火山-沉積序列各層位；②礦化發(fā)生在高孔隙度和高滲透性巖石中，如杏仁狀熔巖、火山角礫巖，或化學(xué)性質(zhì)弱的巖石中，如層狀鈣質(zhì)層；③大多數(shù)情況下礦化被斷層控制，有些情況下被侵入體控制；③礦體附近沒有明顯的圍巖蝕變，但寄主巖石火山-沉積物在埋藏變質(zhì)過程中廣泛蝕變；⑤礦石礦物組合特征為黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦為主要銅硫化物，黃鐵礦與赤鐵礦、磁鐵礦共生；⑥方解石是唯一的普遍的脈石礦物；⑦巖漿硫化物可能是曼陀型礦床銅和硫的主要來源。

在我國也有曼陀型銅礦發(fā)育，如江西東鄉(xiāng)銅礦屬曼陀型銅礦床（Cai et al.，2016），產(chǎn)于侏羅系凝灰質(zhì)碳酸鹽巖中，與侵入巖體密切相關(guān)。Sillitoe（1992）認(rèn)為在斑巖成礦系統(tǒng)中也發(fā)育曼陀型富礦體，曼陀型銅礦屬斑巖成礦系統(tǒng)遠(yuǎn)端元；也有學(xué)者（Sillitoe，1992；毛景文等，2008b）認(rèn)為曼陀型銅礦與鐵氧化物銅金（IOCG）型有諸多相似之處，更像是IOCG成礦系統(tǒng)中的亞類。

總之，曼陀型銅銀礦是賦存于層狀火山-沉積巖中的一類銅礦床，已成為一種具有重要經(jīng)濟(jì)意義的銅工業(yè)礦床類型，礦體受層位和構(gòu)造控制明顯，富含硫化物。曼陀型銅礦床與IOCG、斑巖型銅礦成礦系統(tǒng)有聯(lián)系，一定程度上也可以作為相互找礦標(biāo)志或可拓展找礦思路。

2.5 碳酸鹽巖（白云巖）型銅礦

碳酸鹽巖（白云巖）型銅礦以形成于元古代為主，次為二疊紀(jì)，礦化賦存于碳酸巖鹽（白云巖、鐵白云巖）—海相細(xì)碎屑巖中（Cox et al.,2003；Taylor et al.,2013），以還原地層為主，如粉砂巖、含有機(jī)質(zhì)或黃鐵礦的白云巖、凝灰質(zhì)白云巖、凝灰質(zhì)硅質(zhì)白云巖等。例如，在中非贊比亞—剛果金元古宙巨型銅成礦帶、云南東川元古宙銅礦帶等。碳酸鹽巖（白云巖）型銅礦具有明顯的層控特點(diǎn)，但不一定遵循沉積層理（Cox et al.,2003）；礦體呈層狀、似層狀，厚度一般幾米至幾十米，礦體延長可達(dá)幾十千米；礦石礦物主要為黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦，其次為硫銅鈷礦、富鈷黃鐵礦和少量自然銅、自然銀，常具有黃鐵礦-黃銅礦-斑銅礦-輝銅礦-赤鐵礦的橫向與垂向分帶，銅礦化的外圍有時也有方鉛礦和閃鋅礦分布（曾瑞垠等，2020）。

非洲的加丹加銅礦帶是世界上規(guī)模最大的碳酸鹽巖型銅礦成礦帶，位于新元古代Lufilian造山帶（曾瑞垠等，2020），橫跨剛果（金）與贊比亞兩國，長約400 km。剛果（金）境內(nèi)含礦層沿沙巴省南部延伸約250 km，已發(fā)現(xiàn)60～70個銅礦床（瞿泓瀅等，2013）。層狀銅鈷硫化物主要產(chǎn)在羅安群（Roan），巖石系列為一套濱海－淺海－深海相碎屑巖-泥質(zhì)巖-碳酸鹽巖組合的沉積建造，主要巖性為泥質(zhì)砂質(zhì)白云巖、白云巖，其次在白云質(zhì)頁巖、泥質(zhì)白云質(zhì)粉砂巖、頁巖中也見有銅礦化。礦體整體上為層控，呈層狀、似層狀。礦石礦物包括黃銅礦、硫銅鈷礦、斑銅礦、輝銅礦等，氧化礦物有孔雀石、藍(lán)銅礦、赤銅礦、水鈷礦等，還有少量閃鋅礦、輝鉬礦等，脈石礦物主要有白云石、石英、云母，其次為透閃石、滑石、綠泥石、方解石、硬石膏、電氣石等（Taylor et al.,2013）。

再如，云南東川銅礦集區(qū)產(chǎn)有典型的碳酸鹽巖型銅礦床（東川式銅礦）。云南東川銅礦集區(qū)位于揚(yáng)子地塊西緣東川斷陷盆地內(nèi)，由一系列南北向、東西向深大斷裂切割成次級斷陷盆地構(gòu)造格局。主要出露地層以湯丹巖群和東川群為代表（方維萱等，2012），東川群包括因民組、落雪組、黑山組、青龍山組，主要為一套碎屑巖-泥質(zhì)巖-碳酸鹽巖組合的沉積建造。主要有落雪銅礦床、因民銅礦床、湯丹銅礦床和濫泥坪銅礦床等，東川式銅礦就賦存于中元古界落雪組底部灰白色凝灰質(zhì)硅質(zhì)白云巖中，銅礦體受元古宙裂谷盆地中三級裂陷盆地、火山洼地、褶皺和斷裂的顯著控制，并受到后期巖漿熱液的改造（方維萱等，2012），礦體整體受到層位控制，呈層狀、似層狀，常受到橫向斷層錯動。礦石呈馬尾絲狀、稠密浸染狀、脈狀-網(wǎng)脈狀構(gòu)造，銅礦物有黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦。

2.6 火山巖紅層銅礦

火山巖紅層銅礦（Volcanic Redbed Cu，也稱玄武巖銅礦），最早由Kirkham（1984）定義為火山巖序列中斷裂控制的整合和大致整合產(chǎn)出的脈狀銅硫化物和/或自然銅礦床。Cox and Singer（1986）使用了玄武巖銅礦這一術(shù)語，認(rèn)為其是與陸相鎂鐵質(zhì)噴發(fā)巖有關(guān)的銅礦床。隨后，他在分析Kirkham（1984）所總結(jié)的北美大陸一百多年來對該類礦床研究成果的基礎(chǔ)上，對火山巖紅層銅礦涵義做了釋義：指陸上玄武巖內(nèi)之厚層序列（指巖流分層）上部，包括浸染狀和/或分散狀自然銅與銅硫化物，以及上覆沉積巖層中銅硫化物在內(nèi)的多樣化礦床組合。Lindsey et al.（1995）把這類礦床又歸并到與沉積巖容礦型銅礦之空間和（或）成因相關(guān)（裂谷相關(guān)）的礦床類型，但火山巖紅層銅礦這一術(shù)語一直被沿襲下來。單衛(wèi)國等（2007）解釋，用“火山巖紅層型銅礦”作為術(shù)語，是為了強(qiáng)調(diào)與發(fā)育在陸相紅層盆地內(nèi)的紅層型（Redbed-Type）銅礦床相區(qū)別。

火山巖紅層銅礦化受斷裂控制明顯，呈整合和大致整合產(chǎn)出。銅礦物以自然銅和銅硫化物為主，伴生銀，這是與多金屬塊狀硫化物賤金屬礦床最大的區(qū)別。常形成于酸性半干旱環(huán)境，銅富集于紅層中陸相或淺海相玄武巖夾層內(nèi)，礦體受玄武巖中杏仁體、裂隙及頂部角礫巖流控制，還原性含炭質(zhì)沉積巖與同沉積斷裂非常關(guān)鍵，容礦巖石多為淺海相玄武巖流、角礫巖、凝灰?guī)r、紅層砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、礫巖等。如美國基威諾半島地區(qū)的Redstone礦床和我國西南（川滇黔）地區(qū)玄武巖銅礦（王居里等，2006；陳大，2015）。

在我國川滇黔峨眉山玄武巖大火成巖省，針對玄武巖銅礦開展了眾多調(diào)查研究（朱炳泉等，2002）。這一地區(qū)玄武巖銅礦以滇東北研究最為集中，涉及有云南巧家大龍?zhí)逗托碌曜鱼~礦、會澤大黑山以及水槽子銅礦等礦床點(diǎn)（朱炳泉等，2002；王居里等，2006；唐冬梅，2006；單衛(wèi)國等，2007；王富東等，2011；陳大，2015；覃廷榮和魏愛軍，2016）。大地構(gòu)造背景為攀西裂谷東部邊緣盆地，礦床分布受北東和南北向斷裂控制明顯，礦化體賦存于上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組熔巖層序，集中在玄武巖組頂部和上部，主要以灰綠色-深灰色凝灰質(zhì)玄武巖、氣孔狀玄武巖為主，上下圍巖多為高滲透性的玄武巖巖溶流或角礫巖。礦化層位一般具有多個，但均受到層位明顯限制，尚未發(fā)現(xiàn)切穿不同巖性層的連續(xù)銅礦化體。礦體多呈透鏡狀、不規(guī)則狀，偶有脈狀，單礦體形態(tài)較為復(fù)雜，礦體厚度變化大。銅礦物以自然銅、赤銅礦、輝銅礦為主，孔雀石、斑銅礦、黝銅礦、藍(lán)輝銅礦、銅藍(lán)、輝銅礦、黃銅礦等次之，偶見有微量自然銀和自然金。脈石礦物以方解石、石英為主，次為綠泥石、黃鐵礦、鐵白云石等。

很多學(xué)者（單衛(wèi)國等，2007；陳大，2015；覃廷榮和魏愛軍，2016）還將我國西南地區(qū)玄武巖銅礦與美國基韋諾型銅礦進(jìn)行了對比研究，認(rèn)為其成礦特征具有一定的相似性，即成礦均與玄武巖關(guān)系密切，但兩者在成礦背景、含礦巖系、成礦機(jī)制等方面還存在一定的差異。

總之，火山巖紅層銅礦是與玄武巖有關(guān)，受斷裂控制的整合和大致整合產(chǎn)出的脈狀銅硫化物和/或自然銅礦床，以及上覆沉積巖層中銅硫化物在內(nèi)的多樣化礦床組合。目前美國基威諾半島地區(qū)找礦成果較為顯著，但在我國川滇黔地區(qū)始終未取得重大突破，鑒于此本文不詳細(xì)討論。

3 中—新生代典型沉積巖型銅礦床及其與巖漿活動關(guān)系

沉積巖型銅礦床在各大洲典型沉積盆地內(nèi)均有分布，成礦時限較寬（從元古代至新近紀(jì)），成礦系統(tǒng)復(fù)雜。除像古元古代俄羅斯烏多坎巨型銅礦帶、中元古中非巨型銅礦帶外，近些年也發(fā)現(xiàn)了不少中—新生代沉積巖型銅礦床，如云南楚雄盆地大姚銅礦（K）、新疆薩熱克銅礦（J）和玻利維亞-阿根廷（E—N）等銅礦帶（床）。而其中尤以砂礫巖型、異地式砂礫巖型、砂頁巖型和曼陀型銅礦床工業(yè)價值較大。然而，在這些沉積巖型銅礦床內(nèi)或周緣，不乏火山噴發(fā)-巖漿侵入活動，它們與沉積巖型銅礦床成礦之間有一定關(guān)系，但長期以來研究程度較低，本文圍繞中—新生代這幾類典型礦床及其與巖漿活動關(guān)系進(jìn)行討論，為同類型銅礦床找礦勘查提供參考。

3.1 新疆薩熱克砂礫巖型銅礦床與堿性基性巖脈群

薩熱克砂礫巖型銅礦床就位于中生代新疆薩熱克巴依陸內(nèi)拉分?jǐn)嘞菖璧兀ǚ骄S萱等，2018）。中元古界阿克蘇巖群為薩熱克巴依次級盆地下基底構(gòu)造層；志留系、泥盆系、石炭系和二疊系等構(gòu)成薩熱克巴依次級盆地的上基底構(gòu)造層，在盆地兩側(cè)局部地帶出露，也是中生代薩熱克巴依次級盆地主要蝕源巖區(qū)。薩熱克巴依次級盆地的充填地層體為中生代陸相紅色碎屑巖系，包括下侏羅統(tǒng)莎里塔什組、康蘇組；中侏羅統(tǒng)楊葉組、塔爾尕組；上侏羅統(tǒng)庫孜貢蘇組和下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群。上侏羅統(tǒng)庫孜貢蘇組為薩熱克式砂礫巖型銅礦主賦存層位（劉增仁等，2014），由多個礫巖體構(gòu)成，礫巖體呈透鏡狀產(chǎn)出。薩熱克裙邊式復(fù)式向斜的北南兩翼控制了北礦帶和南礦帶，北礦帶控制規(guī)模超過4000 m，現(xiàn)已成為大型生產(chǎn)礦山。

薩熱克砂礫巖型銅礦床的成因認(rèn)識有：上世紀(jì)50年代末至60年代初，中蘇合作地質(zhì)隊(duì)及冶金702地質(zhì)隊(duì)開展過普查評價，定為巖漿熱液礦床；高珍權(quán)等（2005）提出了沉積-改造型銅礦的成因觀點(diǎn)，將其定為砂礫巖型銅礦；祝新友等（2011）認(rèn)為薩熱克銅礦屬于與區(qū)域性盆地鹵水作用有關(guān)的層控低溫?zé)嵋旱V床；李志丹等（2011）認(rèn)為是與盆地流體活動相關(guān)的砂礫巖型銅礦；張振亮等（2014）提出了熱鹵水溶濾沉積-構(gòu)造疊加型成因觀點(diǎn)；方維萱等（2015）認(rèn)為薩熱克銅礦床為砂礫巖型銅礦，晚侏羅世庫孜貢蘇期疊加復(fù)合沖積扇扇中亞相砂礫巖-雜礫巖屬初始成礦地質(zhì)體，后期瀝青化-褪色化-碎裂巖化相多重耦合改造富集成礦，晚期輝綠輝長巖對薩熱克銅多金屬礦床形成了疊加成礦。

在薩熱克銅礦南礦帶，發(fā)育堿性基性巖脈，呈多條近平行或斜交組成巖脈群產(chǎn)出（圖4a），侵位的最高層位為上白堊統(tǒng)克孜勒蘇群第三巖性段紫紅色砂巖、含礫砂巖和粉砂巖。祝新友等（2011）描述了輝長輝綠巖宏觀分布、產(chǎn)狀特征；方維萱等（2018）認(rèn)為，在晚白堊世—始新世山體隆升過程中，伴隨地幔熱物質(zhì)上涌發(fā)生了輝綠巖脈群侵位；黃行凱等（2017）研究了輝長輝綠巖地球化學(xué)特征、探討了巖石成因；杜玉龍等（2020b）對薩熱克輝長輝綠巖類成巖溫度-壓力-氧逸度特征與成巖作用演化趨勢進(jìn)行了探討。綜合以上，薩熱克堿性基性巖與成礦關(guān)系密切：

圖4 沉積巖型銅礦床典型照片

（1）薩熱克巴依次級盆地基性巖漿來源于軟流圈地幔和巖石圈地幔，巖漿脫離巖漿房后經(jīng)歷了多階段的熱演化和上升侵位過程（杜玉龍等，2020b），這種盆地深部隱伏基性巖漿的長期活動可能促使或加劇了下伏康蘇組和楊葉組等煤系地層中烴源巖發(fā)生熱解而生烴-排烴。富烴類還原性盆地流體還原氧化相銅質(zhì)發(fā)生銅大規(guī)模沉淀富集，為薩熱克式砂礫巖型銅礦床流體改造主成礦期（方維萱等，2016）。在南礦帶巖脈群中，取得的3組鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡為（289±5）Ma（n=6，MSWD=0.013）、（1562±13）Ma（n=12，MSWD=1.13）和（1611±48）Ma（n=4，MSWD=0.61）（方維萱等，2021），但從堿性基性巖脈群侵位最高層位為下白堊統(tǒng)來看，這些年齡可能揭示了巖脈群形成時期的巖漿源區(qū)年齡。1611～1562 Ma屬于中元古代，與薩熱克中元古界阿克蘇群時代類似，揭示了薩熱克巴依長期以來多期次的巖漿活動；（289±5）Ma與塔里木板塊發(fā)育二疊紀(jì)玄武巖時代類似，是目前得知的輝綠巖脈最年輕的形成年齡（方維萱等，2021）?？紤]到鋯石U-Pb年齡封閉溫度在900 ℃，它們代表了巖漿結(jié)晶溫度，推測這種基性巖漿在鋯石U-Pb計(jì)時體系封閉之后仍持續(xù)上侵，巖漿尚未完全結(jié)晶冷卻到常溫狀態(tài)，最終在古近紀(jì)侵位到下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群（方維萱等，2021）。長期隱伏巖漿活動促使下伏康蘇組和楊葉組煤系地層烴源巖熱解生烴-排烴，形成富烴類還原性盆地流體，富烴類還原性盆地流體改造主成礦期輝銅礦Re-Os同位素年齡（166.3±2.8）Ma（賈潤幸等，2018）。薩熱克銅礦石中流體包裹體化學(xué)成分的研究也揭示有機(jī)質(zhì)主要來源于沉積盆地下伏康蘇組和楊葉組中的烴源（賈潤幸等，2017）。薩熱克銅礦石中有機(jī)質(zhì)碳同位素（方維萱等，2015）與塔里木盆地三疊-侏羅系陸相腐殖型烴源巖可溶有機(jī)組分的碳同位素（張中寧等，2006）基本一致，也表明薩熱克巴依次級盆地流體中的有機(jī)質(zhì)可能與下伏康蘇組和楊葉組煤層的熱解有關(guān)，長期隱伏的巖漿活動提供了熱源。

（2）堿性基性巖漿熱流體形成疊加成巖成礦。堿性基性巖脈群侵位的最高層位為上白堊統(tǒng)克孜勒蘇群，推測侵位時間為晚白堊世—古近紀(jì)，而野外觀察含銅石英脈切割巖脈，表明成礦稍晚于巖脈群侵位，輝銅礦Re-Os等時線年齡（58.6±2.0）Ma（方維萱等，2019）表明疊加成巖成礦形成于古近紀(jì)。在巖脈群周邊和周緣形成了區(qū)域大規(guī)模褪色化蝕變帶和區(qū)域性深源熱流體疊加成巖成礦。變堿性超基性-變堿性基性巖脈群-褪色化蝕變帶-斷裂+裂隙+解理相帶為主要儲礦構(gòu)造組合樣式，形成了銅硫化物-硅化蝕變帶和砂巖型銅礦體、砂礫巖型銅鉛鋅礦體（圖4b、c）。堿性基性巖脈群本身富集Cu、Zn、Ag和Mo等成礦元素（杜玉龍等，2020b），局部形成碳酸鹽化、黏土化含銅蝕變體，揭示堿性基性巖脈群不但是成礦物質(zhì)供給系統(tǒng)，也是成礦系統(tǒng)中心相，在巖脈群周邊及褪色化蝕變帶中形成銅鉛鋅礦體，以碳酸鹽化、綠泥石化為主要蝕變構(gòu)造巖相學(xué)識別標(biāo)志。

總之，薩熱克堿性基性巖脈群不但對薩熱克砂礫巖型銅床具有疊加改造成礦作用，且?guī)r脈群與褪色化蝕變帶-斷裂+裂隙+解理相帶直接控制形成南礦帶砂巖型銅礦體和砂礫巖型銅鉛鋅礦體。

3.2 玻利維亞Turco異地式砂礫巖型銅礦床與堿性花崗閃長斑巖巖株

異地式砂礫巖型銅礦與斑巖成礦系統(tǒng)密切相關(guān)，是斑巖銅礦床淺部表生作用的產(chǎn)物（Mark，2007），因而異地式砂礫巖型銅礦也成為其周緣尋找斑巖銅礦的標(biāo)志。玻利維亞Turco銅礦位于Altiplano高原盆地西北部（圖2b），與Corocoro紅層銅礦相距僅百余千米。智利東北部至玻利維亞這一帶也是斑巖型銅礦/異地式砂礫巖銅礦最發(fā)育的地區(qū)之一，產(chǎn)有Cerro Colorado等多個斑巖型/異地式銅礦床（圖2b）。Turco銅礦區(qū)出露地層為古近系—新近系，依次為漸新統(tǒng)Turco組、中新統(tǒng)Azurita組、中新統(tǒng)Huayllapucara組和中新統(tǒng)Totora組，整體為一套河湖相紅色碎屑巖沉積，巖性有紫紅色-綠色砂巖、頁巖，穿插有火山碎屑巖，古近紀(jì)—新近紀(jì)堿性花崗閃長斑巖巖株分布廣泛。漸新統(tǒng)Turco組第二巖性段紫紅色、紫褐色砂礫巖為銅主含礦層位，銅礦物以赤銅礦、自然銅為主，次為硅孔雀石、黑銅礦等（圖4d）。下伏漸新統(tǒng)Turco組第一巖性段紫紅色中—厚層細(xì)粒砂巖夾粉砂巖、少量泥巖則構(gòu)成含銅流體的構(gòu)造巖相圈閉，局部見有孔雀石沿裂隙填充。上覆漸新統(tǒng)Turco組第三巖性段、第四巖性段和第五巖性段則含有大量火山碎屑物，以灰綠色含礫凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖為主，礫石成分主要為安山質(zhì)和英安質(zhì)。礦化體上下盤則發(fā)生明顯的褪色化，原巖由紫紅色-紫褐色褪色為灰白色。

Turco礦床基本為氧化銅礦物和自然銅組成（圖4d），這是表生富集的典型礦物組合，尤其是硅孔雀石的發(fā)育與智利El Tesoro異地式銅礦（Fernández-Mort et al.,2017）極為相似，說明含銅水溶液在運(yùn)移、沉淀過程中發(fā)生了強(qiáng)烈的水巖反應(yīng)，形成含銅合水硅酸鹽礦物，或銅硫化物在干旱環(huán)境下進(jìn)一步氧化成了自然銅、赤銅礦等。通過現(xiàn)場構(gòu)造巖相學(xué)路線踏勘及綜合研究認(rèn)為，Turco銅礦床為典型的異地式砂礫巖銅礦（近源古河道礫巖型礦化），含礦層漸新統(tǒng)Turco組中礫石呈次棱角狀雜亂堆積、分選性差（圖4e），顯示典型的近源堆積特征，而上覆地層中火山凝灰質(zhì)成分明顯增高，揭示上覆地層為火山機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)端相沉積。在距離Turco礦床上游2km處發(fā)現(xiàn)了斑巖銅礦點(diǎn)，而異地式砂礫巖銅礦最遠(yuǎn)可以形成于距離礦源8km遠(yuǎn)處。斑巖銅礦化產(chǎn)于電氣石花崗閃長斑巖中（圖4e、f），礦化受花崗閃長斑巖巖株控制，銅礦物主要為氯銅礦，呈脈狀、網(wǎng)脈狀以膠結(jié)物形式產(chǎn)出，沿裂隙較為富集，角礫中一般不含銅。斑巖體整體上劈理發(fā)育，巖石呈碎裂化，在發(fā)育的碎裂巖化相中銅尤為富集，說明該銅礦化處于斑巖體侵入構(gòu)造系統(tǒng)邊緣帶，是表生成礦作用強(qiáng)烈地帶。

綜上，本文認(rèn)為Turco銅礦與其上游2 km處的斑巖銅礦成礦系統(tǒng)密切相關(guān)，是該斑巖銅礦表生富集帶被剝蝕、搬運(yùn)到下游沉淀形成的典型的異地式砂礫巖型銅礦床。

3.3 玻利維亞Corocoro砂頁巖銅礦床與堿性基性火山巖

玻利維亞Corocoro砂頁巖銅礦位于Altiplano高原盆地西北部，與Turco銅礦、Cuprita銅礦處于同一次級火山盆地中（杜玉龍和方維萱，2021）。前寒武系為盆地下基底構(gòu)造層，上基底構(gòu)造層為侏羅系—白堊系、志留系等組成，陸內(nèi)紅色碎屑巖系、火山巖和火山沉積巖等為盆地充填地層體。Corocoro銅礦是南美洲規(guī)模最大的紅層銅礦（Flint，1989），在16世紀(jì)就已被印第安人發(fā)現(xiàn)并小規(guī)模手工開采，在18世紀(jì)中葉的西班牙時期曾達(dá)到歷史上開采高潮（Riera-Kilibarda et al.,2004）。止20世紀(jì)末，已累計(jì)產(chǎn)出銅金屬量約55萬t以上（Cox et al.,2007），至今還在開采。

礦區(qū)出露地層為白堊系、古近系—新近系和零星的第四系，白堊系為一套薄層膏巖相沉積，巖性為灰色-綠色薄層狀石膏層；古近系—新近系為紅色碎屑巖沉積。Corocoro群（25～17 Ma）Totora組沖積扇相Vetas段礫巖、砂巖和下部Ramos段含膏泥巖、含膏砂巖為含礦層。礦化受到地層巖性、Corocoro斷層和鹽底劈構(gòu)造（Flint，1989）的復(fù)合控制，銅礦體呈層狀-似層狀和拉伸變長的透鏡狀。工業(yè)銅礦物以自然銅、輝銅礦和赤銅礦為主，次為銅硫化物與銅氧化物。最引注意的是含有大量的自然銅，呈扁平狀，沿裂隙和基底平面充填，這與我國云南楚雄盆地中大姚銅礦、牟定銅礦等典型的紅層銅礦明顯不同。長期以來對于Corocoro銅礦的成因尚有爭議：（1）Singewald and Berry（1922）認(rèn)為，礦床并非同沉積成礦，礦質(zhì)富集可能發(fā)生于地層沉積之后，還提出有機(jī)物質(zhì)不能形成主要的還原劑，在Ramos段是缺少植物碎片的。他們認(rèn)為含銅流體來源歸結(jié)于下部閃長質(zhì)巖漿。（2）Entwistle and Gouin（1955）研究證明，上部Vetas組砂巖、礫巖中除含石英、長石外，含有大量鐵氧化物、綠泥石化的黑云母等碎屑巖相，認(rèn)為長石主要由鈉長巖的鈉長石控制，但碎屑巖相可能受控于角閃安山斑巖；而下部Ramo段砂巖則含有大量的方解石、重晶石、天青石等礦物。上下段巖性具有顯著差異，下部為典型的干旱炎熱氣候下蒸發(fā)巖沉積環(huán)境。認(rèn)為Vetas礦床礦石是在礦床形成后一段時間沉淀的，后期礦床中的銅是下部Ramos礦床風(fēng)化的衍生物；而Ramos礦床被認(rèn)為可能是巖漿成因。本文認(rèn)為上部碎屑巖相來自盆地東西兩側(cè)的火山弧，火山弧成為物源區(qū)之一，火山噴發(fā)以及火山盆地與礦床的形成有密切聯(lián)系。（3）Ljunggren and Meyer（1964）認(rèn)為，早期低品位的礦石是河床內(nèi)與植物碎屑反應(yīng)的含銅溶液同生形成的，銅質(zhì)來源于西部安第斯山脈的斑巖銅礦床中含銅玄武巖侵蝕。（4）Eugster（1985）認(rèn)為，河漫灘環(huán)境與蒸發(fā)巖的演化共同控制了銅礦形成、運(yùn)移和沉淀，高滲透性河漫灘相砂巖為含金屬流體運(yùn)移通道和沉淀場所，下伏泥巖構(gòu)成了良好的流體圈閉構(gòu)造巖相體，砂巖中富含植物有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)以碳?xì)浠衔锏男问綇呐璧剡叢窟w移到盆內(nèi)，形成還原性成礦環(huán)境，來自于相鄰硫酸鈣礦床和硫化物膠結(jié)物溶解的H2S使得銅在新生的空隙中沉淀。（5）Flint（1989）認(rèn)為，礦床與蒸發(fā)巖、富含有機(jī)質(zhì)泥巖、碎屑巖、造山作用以及沉積盆地充填的火山巖源區(qū)密切相關(guān)，與埋藏在盆內(nèi)金屬礦物遷移演化和溶解性蒸發(fā)巖和泥巖中形成的成礦流體有關(guān)。

綜上，Corocoro紅層銅礦為產(chǎn)于新生代陸內(nèi)紅層盆地碎屑沉積巖中層狀銅礦體，受地層巖性、斷層控制，但含有大量自然銅、赤銅礦等。上下兩種礦化類型具有顯著差異，成因尚存在爭議。在綜合前人研究成果和考察基礎(chǔ)上，認(rèn)為火山噴發(fā)-巖漿侵入活動參與了成礦作用，火山盆地兩側(cè)的火山弧為Corocoro紅層銅礦上部Vetas段礫巖、砂巖中礦化形成提供了部分物源，深成巖漿可能參與了下部Romas段含膏泥巖、含膏砂巖中礦化的形成。

3.4 玻利維亞Tupiza曼陀型銅銀礦床與蝕變火山巖

玻利維亞Tupiza曼陀型銅銀礦床位于Altiplano高原盆地東部邊緣與東科迪勒拉過渡地帶，南北向Nazareno火山斷陷沉積盆地內(nèi)（杜玉龍等，2020a）。盆地基底為奧陶系一套細(xì)碎屑海相沉積巖建造，在褶皺造山作用和擠壓體制下形成了一系列逆沖斷裂帶和褶皺構(gòu)造，構(gòu)成了中—新生代Nazareno盆地基底先存構(gòu)造系統(tǒng)。中—晚白堊世為火山斷陷主成盆期，盆地接受沉積，形成一套由海陸過渡相到河湖相、粒度由粗變細(xì)的沉積巖建造；晚白堊世末期Tupiza-Mochará地塹再度快速斷陷成盆和發(fā)生火山噴發(fā)-巖漿侵入事件，由斷陷沉降粗碎屑巖沉積相→火山噴發(fā)相+火山溢流相+火山沉積相→次火山巖侵入相的構(gòu)造巖相學(xué)相序結(jié)構(gòu)。

Tupiza曼陀型銅銀礦體賦存于上白堊統(tǒng)蝕變火山巖中，巖石類型組合為輝綠巖-輝綠玢巖、輝長巖-輝長玢巖、堿性玄武巖、鉀質(zhì)粗面玄武巖、橄欖玄武粗面安山巖和安粗巖（杜玉龍等，2020a）。銅富集成礦與蝕變火山巖相密切相關(guān)，曼陀型銅銀礦受次火山頸相蝕變輝綠巖-輝綠玢巖、蝕變輝長玢巖、斷裂構(gòu)造和次火山熱液蝕變作用復(fù)合控制，硅化-黏土化-褪色化蝕變?yōu)槁有豌~礦找礦預(yù)測的構(gòu)造巖相學(xué)蝕變巖相標(biāo)志。在NNE向和NW向斷裂交匯部位蝕變火山巖中銅銀礦體明顯富集，銅硫化物主要呈脈狀-網(wǎng)脈狀、稠密浸染狀、角礫狀產(chǎn)出（圖4g、h、i）。在淺部形成了氯銅礦-孔雀石-藍(lán)銅礦-輝銅礦-藍(lán)輝銅礦-銅藍(lán)等礦物組合；向深部輝銅礦、藍(lán)輝銅礦等次生富集作用明顯，輝銅礦交代黃銅礦、斑銅礦產(chǎn)出，藍(lán)輝銅礦則常與黝銅礦伴生產(chǎn)出，形成銅硫化物脈體或網(wǎng)脈。在次火山頸相外圍斷裂-裂隙-蝕變帶中，形成受蝕變火山碎屑流相、蝕變火山溢流相和蝕變次火山巖侵入相控制的脈狀-網(wǎng)脈狀銅鉛鋅礦化和銅鉛鋅地球化學(xué)異常（杜玉龍和方維萱，2019）。

通過綜合評價圈定了找礦預(yù)測靶區(qū)3個，工程驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)了厚大銅銀礦體（杜玉龍和方維萱，2019）。在0線揭露4條主要的銅銀礦化體，控制礦體斜深200余米，礦體向深部延深未封閉。銅礦體厚度0.56～13.63 m，銅品位0.6%～15.5%，伴生銀1～15 g/t。鉆孔揭露了深部砂礫巖型銅鈷礦化體，含銅鈷砂礫巖呈層狀相體穩(wěn)定分布，受上覆層狀火山巖和下伏砂礫巖過渡界面控制，明顯發(fā)生熱液角礫巖化，以大量細(xì)粒黃鐵礦為膠結(jié)物，揭示了與強(qiáng)烈的次火山熱液活動有關(guān)，這可能與含銅鈷砂礫巖上下盤有層狀火山巖、次火山侵入巖體穿插有關(guān)，屬于次火山熱流體蝕變系統(tǒng)外緣相帶。

總之，Tupiza銅礦成礦作用與蝕變火山巖、次火山熱液密切相關(guān)，以火山機(jī)構(gòu)中次火山頸相為中心，控制了曼陀型銅銀礦成礦中心，褪色化-硅化-黏土化蝕變相帶是銅銀礦找礦的構(gòu)造巖相學(xué)蝕變巖相標(biāo)志。向外圍形成脈狀-網(wǎng)脈狀含銅鉛鋅的斷裂-裂隙-蝕變帶，為銅鉛鋅礦化過渡相帶。深部為砂礫巖中銅鈷礦化體和Cu-Pb-Zn異常。預(yù)測在Tupiza銅礦床圍繞蝕變次火山巖相體在深邊部是尋找銅鉛鋅和銅鈷礦體的有利地段。

4 結(jié)論

（1）沉積巖型銅礦床是全球僅次于斑巖型銅礦的銅工業(yè)礦床類型，在全球各大洲典型沉積盆地中均有分布，成礦時代從元古代、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)—三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)至古近紀(jì)—新近紀(jì)。

（2）按照容礦巖系，將沉積巖類銅礦床梳理為砂礫巖型銅礦、異地式砂礫巖型銅礦、砂頁巖型銅礦、曼陀型銅礦、碳酸鹽巖（白云巖）型銅礦和火山巖紅層型銅礦等6個亞類。文中指出前5個亞類具有較大的工業(yè)價值，并綜述了其地質(zhì)特征。

（3）在一些沉積巖型銅礦床內(nèi)或周緣，不乏火山噴發(fā)-巖漿侵入活動，它們與沉積巖型銅礦床之間有一定關(guān)系。通過新疆薩熱克砂礫巖型銅礦、玻利維亞Turco異地式砂礫巖銅礦、Corocoro砂頁巖銅礦和Tupiza曼陀型銅銀礦等典型礦床研究認(rèn)為，巖漿活動可直接參與沉積巖型銅礦成巖成礦或控制礦化產(chǎn)出，或?qū)︺~礦化形成疊加改造。異地式砂礫巖銅礦、曼陀型銅礦等與斑巖型、IOCG成礦系統(tǒng)之間有一定聯(lián)系，可互為指示，拓展找礦思路，為境內(nèi)外同類型礦床找礦勘查提供參考。