中亚成矿域斑岩铜矿床基本特征

1 引言

中亚成矿域位于西伯利亚与东欧、塔里木和华北克拉通之间，西起俄罗斯境内的乌拉尔山脉，向东经哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦以及我国的新疆、甘肃北部、内蒙和蒙古国，至俄罗斯远东和中国东北地区，涵盖了中亚的广袤地区。由于中亚地区地质演化历史漫长而复杂, 其独特的地壳生长过程( 包括古生代地壳垂向和侧向增生)具有区别于世界其他地区的特殊性，造就了中亚成矿域复杂多样的地质构造和成矿格局。中亚成矿域由若干个成矿省组成, 大型矿床主要产在大型“横向构造”与成矿带交叉的部位，一系列大型-超大型斑岩矿床形成在多种构造环境中，研究其地质成因和矿化特征对区域找矿突破具有重大理论指导意义。

2 类型及典型矿床特征

在中亚成矿域，大型和超大型斑岩铜矿床主要出露于哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦、蒙古和中国北方地区，包括哈萨克斯坦的波谢库尔、努尔卡斯甘、博尔雷、科翁腊德、阿克都卡和科克赛，乌兹别克斯坦的阿尔马雷克，塔吉克斯坦的Taldy Bulak，中国新疆的包古图、土屋-延东，蒙古的欧玉陶勒盖、额尔登特、查干苏布尔加，中国内蒙古的乌奴格吐山和黑龙江多宝山等。

斑岩型铜矿床按所含金属分为斑岩 Cu-Au, Cu-Mo, Cu-Mo-Au等矿床，Au>0.4g/t的斑岩铜矿称为富Au斑岩Cu矿，Au>0.2g/t的斑岩铜矿称为斑岩Cu-Au矿。按照这一分类原则，中亚成矿域斑岩型铜 矿床分为富 Au斑岩Cu矿床、斑岩Cu-Au矿床、斑岩Cu(Au, Mo)矿床和斑岩Cu-Mo矿床等四种类型。

2.1 斑岩 Cu-Au矿床

2.1.1 哈萨克斯坦的波谢库尔

矿床位于中哈萨克斯坦西北部，该矿床含有 410万吨铜和 100吨金。矿区出露中下寒武统火山岩和早奥陶纪英云闪长斑岩岩脉。矿化出现在英云闪长斑岩和附近的火山岩中。英云闪长斑岩和附近的火 山岩均发生强烈的蚀变，包括黑云母-磁铁矿、石英-绢云母和 石英-绢云母-方解石-绿泥石等蚀变。

2.1.2哈萨克斯坦的努尔卡斯甘

矿床位于中哈萨克斯坦西北部，波谢库尔矿床西南约200km。该矿床含有393万吨铜和 229吨金。矿区出露晚志留泥盆纪中基性火山沉积岩和侵入其中的一个花岗岩类杂岩体 ，容矿岩石为杂岩体中的闪长岩、二长岩和花岗闪长岩，矿化类型包括与早期闪长岩有关的细脉浸染状铜矿化和与晚期闪长玢岩和隐爆角砾岩有关的高硫型浅成低温热液金矿化。斑岩型铜成矿作用与钾化和青磐岩化有关；浅成低温热液金成矿作用与绢云母-绿泥石-方解石蚀变有关。

2.1.3 塔吉克斯坦的Taldy Bulak

矿床位于塔吉克斯坦北部边境处。该矿床含有72万吨铜和195吨金。矿区出露晚寒武-中奥陶世海相沉积岩、中奥陶世中基性火山岩，中奥陶世闪长斑岩侵入其中，矿化与闪长斑岩岩株有关。该岩株发育密集的裂隙和强烈的蚀变。

2.1.4 乌兹别克斯坦的阿尔马雷克

矿床组位于乌兹别克斯坦首都塔什干东南65km处。该矿床组包括Kal’makyr, Dalnee, Sarcheku和Kyzata 4个铜矿体，Kal’makyr和 Dalnee 矿床最大，该矿床组含有2400万吨铜和2250吨金。矿区发育泥盆-石炭纪火山-沉积岩和石炭-二叠纪中酸性侵入岩。成矿作用与晚石炭世石英二长斑岩有关，热液蚀变发育，从岩体向外依次出现石英-钾长石-黑云母化带、石英-绢云母-绿泥石化带、石英-伊利石-水白云母化带和青磐岩化带，铜矿化与绿泥石化和黄铁矿化关系密切，钼矿化与绢云母化和绿泥石化有关，金矿化与黄铁矿化和硅化关系密切。

2.1.5 蒙古的欧玉托勒盖

矿床位于蒙古首都乌兰巴托 南650km处，含有 3580万吨铜和 1280吨金。矿区出露志留纪-泥盆纪中基性火山-沉积岩和侵入其中的一系列二长岩和闪长岩岩株和岩脉，成矿作用与晚泥盆纪石英二长闪长岩和花岗闪长岩有关。热液蚀变包括Ca-Na硅酸盐蚀变、黑云母-磁铁矿、钾长石、石英绢云母化、中级-高级泥化和青磐岩化蚀变，矿化与绢云母化关系密切。

2.1.6 中国的多宝山

矿床位于矿区位于黑龙江嫩江县北146km处。该矿床含有 335万吨铜和 73吨金。矿区出露中奥陶统多宝山组一套滨海浅海相的火山熔岩和火山碎屑岩、碎屑火山沉积岩组合。侵入岩主要为花岗闪长岩、花岗闪长斑岩，其次为石英闪长岩和更长花岗岩等。与成矿关系密切的是花岗闪长岩和花岗闪长斑岩。热液蚀变从岩体向外依次为石英核、钾硅化带、黑云母钾长石化带、石英绢云母化、绿泥石化、绿帘石化带、青磐岩化带。石英绢云母化、绿泥石-绢云母化为主要含矿蚀变带。

2.2 斑岩 Cu(Au,Mo)矿床

2.2.1 哈萨克斯坦的科翁腊德

矿床位于巴尔喀什湖西北部。该矿床含有 480万吨铜。矿区出露早石炭纪火山-沉积岩，中石炭世托克劳杂岩体侵入其中，容矿岩石是托克劳杂岩体中的花岗闪长斑岩和花岗闪长岩。蚀变包括三种类型：(1)钾化和白云母-石英-电气石蚀变；(2)石英-绢云母和石英-绢云母-硬水铝石蚀变；(3)青磐岩化蚀变和石英-高岭石-泥化蚀变。脉状和角砾状矿化与绢云母化有关。

2.2.2 哈萨克斯坦的阿克都卡

矿床组位于巴尔喀什湖东北部，该矿床组包括阿克都卡、阿尔达雷和卡兹卡亚3个矿体，含有1200万吨铜。矿区出露早石炭纪火山岩，科尔达杂岩体侵入其中，容矿岩石是科尔达杂岩体中的英云闪长斑岩。热液蚀变包括英云闪长斑岩中的石英-黑云母蚀变和石英-绢云母蚀变以及围岩中的青磐岩化蚀变。浸染状和少量的脉状矿化与石英-绢云母化蚀变有关。

2.2.3 哈萨克斯坦的科克赛

矿床位于巴尔喀什湖东南部。该矿床含有164万吨铜。矿区出露早石炭纪酸性火山-沉积岩和侵入其中的英云闪长斑岩岩枝，矿化与英云闪长斑岩岩枝有关。蚀变包括早期的石英-钾长石-绿泥石蚀变、随后的石英-绢云母-绿泥石蚀变和叠加其上的方解石-重晶石蚀变。

2.2.4 中国新疆的包古图

矿床位于新疆西准噶尔地区。该矿床含有 63万吨铜。矿区出露早石炭世中酸性火山沉积岩，晚石炭世中性侵入岩侵入其中。矿化与中性侵入岩岩株有关。热液蚀变包括岩体内部的黑云母蚀变和围岩的青磐岩化蚀变和叠加其上的晚期的绢云母化。浸染状和少量的脉状矿化与石英-绢云母化蚀变有关。

2.2.5 中国新疆的土屋-延东

矿床组位于新疆东天山地区。该矿床组包括土屋、土屋东、延东和延西4个铜矿床，含有200万吨铜。矿区出露下石炭统火山次火山岩和石炭纪酸性侵入岩，成矿作用与早石炭世英云闪长斑岩有关。热液蚀变从岩体向外依次出现黑云母化带和青磐岩化带，其上叠加有绢英岩化和绿泥石-绢云母化蚀变带，矿化与绢英岩化和绿泥石-绢云母化有关。

2.3斑岩 Cu-Mo矿床

2.3.1 哈萨克斯坦的博尔雷

矿床位于巴尔喀什湖西北部，科翁腊德矿床西北约45km处。该矿床含有60万吨铜。矿区出露石炭纪长英质火山-沉积岩和石炭纪侵入岩，矿化与石炭纪侵入岩有关，包括石英闪长岩、花岗闪长岩和花岗斑岩。蚀变包括钾化和青磐岩化蚀变以及叠加其上的石英方解石蚀变。

2.3.2 蒙古的额尔登特

矿床位于蒙古首都乌兰巴托西北240km。该矿床含有1100万吨铜和44万吨钼区域出露的前寒武纪和早古生代基底岩石被晚二叠纪色楞额杂岩体侵入，该岩体由花岗岩、辉长岩和闪长岩组成，随后，晚石炭早三叠纪额尔登特杂岩体（包括闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩）侵入其中，成矿作用与额尔登特杂岩体的 闪长岩和花岗闪长岩有关。热液蚀变从岩体向外出现石英钾长石化带、石英绢云母化带和伊利石白云母化带，矿化与绢云母化关系密切 。

2.3.3 蒙古的查干苏布尔加

矿床位于蒙古首都乌兰巴托南600km处。该矿床含有130万吨铜和 48万吨钼。矿区出露石炭纪中性火山岩和沉积岩以及侵入其中的晚泥盆纪查干苏布尔加岩体，该岩体由正长花岗岩和花岗闪长岩组成，包括闪长岩、花岗岩、花岗闪长斑岩、正长花岗斑岩和二长花岗斑岩，其中后三类岩石与铜矿成矿有密切的空间分布关系。热液蚀变从岩体向外依次为硅化、钾长石化、绢云母化、泥化和青盘岩化，其中绢云母化和硅化与铜矿化关系密切。

2.3.4 中国的乌奴格吐山

位于内蒙古海拉尔地区，据中俄边境30km处。该矿床含有223万吨铜和 54万吨钼。矿区出露中生代火山岩，乌奴格吐岩体侵入其中，该岩体主要由石英二长斑岩和流纹质角砾岩筒组成，其中石英二长斑岩与铜矿成矿有密切的空间分布关系。热液蚀变包括内部的石英-钾长石化带和外围的石英-绢云母化带和叠加其上的伊利石-白云母-碳酸盐化带。

3 成矿年龄及岩浆构造环境

中亚成矿域斑岩铜矿形成于不同时代，形成时间跨度大，自奥陶纪至侏罗纪均有发育，集中在泥盆纪和石炭纪。

中亚成矿域斑岩铜矿含矿岩体岩性主要为花岗闪长岩、闪长岩和英云闪长玢岩，有少量的二长岩等。中亚成矿域斑岩铜矿含矿岩浆为钙碱性中酸性岩浆和少量的碱性岩浆。中亚成矿域斑岩铜矿含矿岩体的稀土配分模式呈右倾型，Eu异常不明显，富集大离子亲石元素(Cs, Ba, LREE)、亏损高场强元素(Nb,P HREE)和Ti，所有的岩石具有明显的负Nb异常，表明含矿岩石形成与俯冲有关。大部分岩石具有相对高的 Mg# 值(>0.4)，表明岩石可能源于地幔。

中亚成矿域斑岩铜矿含矿岩体的 εNd(t)值却有变化较大，具有以下三个特点：(1)大多数含矿岩体具有明显的高的正 εNd(t)值，表明含矿岩浆源于新生的洋壳；(2)少量含矿岩体具有低的正的或低的负的εNd(t)值，结合区域地质特点，表明这些含矿岩体的形成可能有古老的基底物质的参与；(3)个别含矿岩体具有较大变化的正值，如新疆包古图，这是由于含矿岩体形成有围岩同化混染作用的参与所致。

4 与其它成矿域对比特征

与环太平洋成矿域与特提斯成矿域斑岩铜矿床对比，中亚成矿域斑岩铜矿床有如下特征：

(1)中亚成矿域大型/超大型斑岩铜矿床空间分布呈散在性，带状分布不甚明显；而环太平洋和特提斯成矿域斑岩铜矿床呈明显的带状分布，前者包括东太平洋的中安第斯成矿带和西太平洋成矿带，后者包括冈底斯成矿带和玉龙成矿带。

(2)中亚成矿域斑岩铜矿床成矿作用发生在古生代和中生代，成矿高峰期为泥盆纪和石炭纪；而环太平洋成矿域成 矿作用从太古代到新生代，但主要发生于中、新生代；特提斯成矿域成矿作用发生在晚古生代和中、新生代，以中、新生代为主。

(3)中亚成矿域斑岩铜矿含矿岩体多为钙碱性，少量为碱性，岩性以花岗闪长岩-闪长岩-英云闪长岩为主，有少量的二长岩，大多数含矿岩浆源于新生的洋壳，少量有古老的基底物质的参与或有围岩物质的参与；环太平洋成矿域含矿斑岩复杂，岛弧环境含矿斑岩是钙碱性的，含矿岩浆起源于新生的洋壳，而陆缘弧环境含矿斑岩多为高钾钙碱性，部分为钾质碱性和钾玄质，含矿岩浆起源于新生的洋壳，有陆壳物质加入；特提斯成矿域含矿斑岩多为高钾钙碱性和钾玄质，以高钾为特征，岩性以花岗闪长岩-二长花岗岩-花岗岩为主，大多数含矿岩浆起源于加厚的新生镁铁质下地壳或拆沉的古老下地壳。

(4)中亚成矿域斑岩铜矿床成矿构造背景主要为岛弧环境，少量矿床形成于岛弧和陆缘弧过渡的环境或陆缘弧环境。环太平洋成矿域成矿构造背景多样；在中安第斯带，斑岩铜矿床形成于陆缘弧环境，在西太平洋，斑岩矿床形成于岛弧环境；特提斯成矿域斑岩矿床形成于大陆碰撞带，在晚碰撞构造转换环境发育斑岩Cu、Cu-Mo、 Cu-Au 矿床，后碰撞地壳伸展环境则主要发育斑岩Cu-Mo矿床。

(5)中亚成矿域斑岩铜矿床的矿化类型相对单一，成矿系统主要为简单的斑岩成矿系统，局部发育斑岩-矽卡岩成矿系统和斑岩-浅成低温热液成矿系统。环太平洋成矿域普遍发育斑岩-浅成低温热液成矿系统；特提斯成矿域一般不发育斑岩-浅成低温热液成矿系统。

参考文献：

1.Shen Ping，Pan Hongdi，Seitmuratovae Leonora, 中亚成矿域斑岩铜矿床基本特征, 岩石学报, 2015,315:4-12.

2.Gao J, Klemd R, Zhu M, et al. Large-scale porphyry-type mineralization in the Central Asian metallogenic domain: A review[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2018, 165: 7-36.