唐文龍，李俊建，彭翼，宋立軍，侯占國，張彤

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170；2.華北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，天津 300170；3.河南省地質(zhì)調(diào)查院，鄭州 450007；4.河北省地質(zhì)調(diào)查院，石家莊 050081；5.山西省地質(zhì)調(diào)查院，太原 030006；6.內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，呼和浩特 010020)

0 引言

作為人類最早發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的金屬之一，銅及其合金以良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗腐蝕性、抗拉性和高疲勞強度，被廣泛應(yīng)用于電力、家電、機械、交通、建筑等諸多領(lǐng)域，成為僅次于鐵、鋁的重要的金屬材料，在經(jīng)濟發(fā)展的各個領(lǐng)域都占據(jù)著不可替代的位置，被我國列為國家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源[1]。隨著科技進步和經(jīng)濟的飛速發(fā)展，國內(nèi)銅礦資源供應(yīng)嚴重不足，對外依存度不斷攀升。因此，總結(jié)銅礦成礦規(guī)律，摸清銅礦資源潛力，提高銅礦勘查力度，爭取更大的找礦突破對我國銅礦的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

華北地區(qū)行政位置包括河南省、河北省、山東省、山西省、天津市、北京市和內(nèi)蒙古自治區(qū)，大地構(gòu)造位置是以華北克拉通為中心，南、西相鄰接秦祁昆造山系，北接天山—興蒙造山系和塔里木克拉通，東部面對黃海海盆，共涉及5大Ⅰ級構(gòu)造單元，先后經(jīng)歷了陸核形成、二次克拉通化事件、揚子陸塊與華北陸塊碰撞造山事件、古亞洲洋俯沖閉合事件以及古太平洋板塊斜向俯沖歐亞板塊事件等，發(fā)育了豐富的銅礦資源[2-9]，形成了以中條裂谷銅礦帶、狼山-渣爾泰裂谷銅礦帶、燕遼裂谷銅礦帶、二連-東烏旗弧盆銅礦帶和二郎坪弧盆銅礦帶為代表的系列銅礦資源基地。近年來，一系列大中型銅礦床的發(fā)現(xiàn)[10-13]，為華北地區(qū)銅礦勘查注入了新的活力，對全區(qū)銅礦床成礦特征、控礦要素、區(qū)域成礦規(guī)律等進行梳理與總結(jié)提出了新的要求。本文基于中國地質(zhì)調(diào)查局地調(diào)項目和國家重點研發(fā)計劃“深地資源勘查開采”重點專項課題研究，初步對華北地區(qū)銅礦資源特征進行了梳理，對全區(qū)銅礦成礦規(guī)律進行了歸納總結(jié)，以期為該區(qū)銅礦進一步勘查部署提供依據(jù)。

1 銅礦資源特征

截止到2016年，華北地區(qū)探明銅礦資源總量為1284×104t[14]，共發(fā)現(xiàn)銅礦床(點)579個(圖1)。其中，內(nèi)蒙古已發(fā)現(xiàn)銅礦床(點)207處，探明資源儲量位居全國第十位；山西省、河南省銅礦主要產(chǎn)出于中條山、靈丘、盧氏等地；河南省已發(fā)現(xiàn)礦床(點)111處；山西省已發(fā)現(xiàn)礦床(點)143處；河北省銅礦已發(fā)現(xiàn)礦床(點)29處；山東省銅礦資源不多，已發(fā)現(xiàn)礦床81處，以中小型為主[15]；北京市銅礦分布零散，發(fā)現(xiàn)礦床(點)8處；天津市無成型礦床產(chǎn)出。相較于2015年華北地區(qū)銅礦資源儲量而言，2016年全區(qū)銅礦資源儲量呈上升趨勢，顯示了良好找礦潛力(圖2)。

圖1 華北地區(qū)銅礦成礦規(guī)律圖①-③

圖2 華北地區(qū)各省份銅礦儲量及礦床數(shù)

雖然近年來華北地區(qū)銅礦資源儲量呈上升趨勢，并新發(fā)現(xiàn)了一批如內(nèi)蒙錫林浩特扎拉格阿木銅礦、烏拉特后旗阿拉其圖東銅礦，河北省淶源縣木吉村銅礦，河南省內(nèi)鄉(xiāng)板場銅礦，山東省香夼銅礦等大中型礦床，但普遍存在找礦難度大、品位偏低、開采條件差等不利因素，深部資源勘查成為找礦突破的一個重要窗口。

2 銅礦床類型及特征

2.1 銅礦床成因類型及特征

華北地區(qū)銅礦分布廣泛，類型較多，主要有斑巖型、接觸交代型、巖漿型、熱液型、火山沉積及沉積變質(zhì)型等類型①。其中以斑巖型、矽卡巖型、火山沉積型和熱液型為主。斑巖型銅礦床主要分布在內(nèi)蒙古、山西、河南、山東、北京等地；矽卡巖型銅礦床主要分布在河北、內(nèi)蒙古、山西、河南、山東、北京等地；火山沉積型銅礦床主要分布在內(nèi)蒙古、河南和山西；熱液型銅礦床主要分布在內(nèi)蒙古、山東等地；巖漿型及沉積變質(zhì)型銅礦床主要分布在內(nèi)蒙古、山西、河南等地。

(1)斑巖型銅礦床

斑巖型銅礦床是產(chǎn)于斑巖中及其內(nèi)外接觸帶附近的細脈浸染型銅礦床，常具有品位低、規(guī)模大、易開采的特點。研究區(qū)內(nèi)該類型礦床分布于構(gòu)造活動強烈地帶，賦礦巖體為鈣堿性系列侵入巖，以陸緣島弧環(huán)境為主，以中酸性淺成-超淺成侵入作用為主，并有接觸交代和巖漿熱液作用。代表性礦床有山西銅礦峪特大型銅鉬金礦床，內(nèi)蒙古烏努格吐山銅鉬礦床、敖瑙達巴銅錫礦床、車戶溝銅鉬礦床和山東五蓮七寶山銅礦床等。

(2)接觸交代型銅礦床

接觸交代型銅礦床是指侵入巖與圍巖在接觸帶及其附近，由含礦氣水熱液與圍巖進行充填交代作用形成銅礦床。華北地區(qū)接觸交代型銅礦是重要的成礦類型，全區(qū)共有該類型礦產(chǎn)地28處，其中大型1處、中型3處、小型24處、礦點34處；其成礦時代以華力西期和燕山期為主，一般經(jīng)歷接觸交代階段、矽卡巖階段、硫化物階段和表生階段等4個成礦階段。代表性礦床有河南鎮(zhèn)平秋樹灣中型斑巖-接觸交代型銅鉬礦、山西刁泉中型伴生銅礦和山東銅井銅礦等。

(3)沉積變質(zhì)型銅礦床

該類型礦床是在原生地層中某些元素含量較高的基礎(chǔ)上，由后期變質(zhì)熱液活化、萃取、遷移、富集并在有利空間內(nèi)沉淀富集而形成的礦床。華北地區(qū)該類型礦產(chǎn)地有30處，其中大型1處、中型4處、小型25處、礦點58處；其成礦時代主要為中-新元古代，往往由早期的海相沉積巖經(jīng)變質(zhì)形成銅礦，主要產(chǎn)于斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動頻繁地區(qū)，以中條山胡篦式沉積變質(zhì)型銅礦床為典型代表。

(4)巖漿型銅礦床

巖漿型銅礦床是指在較高溫度下的一種均勻的巖漿熔融體，當溫度和壓力下降時，分離成兩種或兩種以上不混熔的熔融體而生成的銅礦床。研究區(qū)內(nèi)該類型礦床主要分布于板塊結(jié)合帶，與基性-超基性巖體關(guān)系密切，規(guī)模相對較小，礦體多產(chǎn)在角閃輝長巖、輝長巖體內(nèi)，并受其嚴格控制，全區(qū)共有該類型礦產(chǎn)地3處，其中小型3處、礦點7處；其形成時代主要為元古代和古生代。典型礦床有山西運城縣桃花洞銅礦床、內(nèi)蒙古小南山銅鎳礦床、亞干銅鎳鈷礦床、山東泗水北孫徐銅鎳礦床等。

(5)熱液型銅礦床

該類型礦床是指巖漿結(jié)晶分異過程中產(chǎn)生的熱水溶液，充填在內(nèi)外接觸帶及圍巖的原生構(gòu)造內(nèi)而形成的礦床。研究區(qū)內(nèi)該類型礦床產(chǎn)出相對較少，主要分布于濱太平洋成礦域內(nèi)；其成礦時代主要集中于侏羅紀—白堊紀，為中生代燕山晚期巖漿期后熱液對圍巖進行選擇性交代作用所形成的銅礦床。銅礦化主要發(fā)育在不純質(zhì)大理巖、變粒巖和片巖中。代表性礦床有內(nèi)蒙古布敦花銅礦床和山東福山王家莊銅礦床等。

(6)火山沉積型銅礦床

火山沉積型銅礦床，即Sedex型銅礦床。研究區(qū)內(nèi)該類型礦產(chǎn)地28處，其中超大型1處、中型5處、小型5處、礦點17處；該類礦床在形成時間、空間上與地槽早期發(fā)育的海底火山巖系有關(guān)，含礦建造由凝灰?guī)r、火山角礫巖、粗玄巖等中基性火山巖組成，該套火山巖銅的豐度較高，一般高出同類巖石的數(shù)倍，其中基性火山巖和粗粒級的火山碎屑中銅相對富集。典型礦床有河南劉山巖銅鋅礦床、內(nèi)蒙古白乃廟礦銅鉬礦床、小壩梁銅礦床。

2.2 銅礦床預(yù)測類型

礦產(chǎn)預(yù)測類型是從成礦預(yù)測和礦產(chǎn)資源潛力評價的角度對礦產(chǎn)資源進行分類的一種方法，具有區(qū)域性但也兼顧典型礦床的一般性成礦規(guī)律，其理論基礎(chǔ)就是成礦系列理論的礦床式[16]。依據(jù)銅礦預(yù)測類型劃分原則[16-18]和已發(fā)現(xiàn)礦床成礦類型，主要預(yù)測類型可分為熱液交代型、斑巖型、矽卡巖型、巖漿熔離型、熱液型、沉積變質(zhì)型及熱液噴流沉積型①(表1)。預(yù)測方法主要有復(fù)合“內(nèi)生”型、火山巖型、侵入巖體型、沉積型、層控“內(nèi)生”型、變質(zhì)型等①。

表1 華北地區(qū)銅礦礦產(chǎn)預(yù)測類型

3 銅礦時空分布規(guī)律

3.1 成礦時代分布規(guī)律

華北地區(qū)銅礦床成礦時代可分為4期：新太古代—古元古代、中-新元古代、石炭-二疊紀和侏羅紀—白堊紀。新太古代—古元古代銅礦床主要為銅礦峪式斑巖型銅礦和胡篦式沉積變質(zhì)型銅礦；中-新元古代銅礦主要為與超基性巖有關(guān)的銅鎳硫化物型；石炭紀—二疊紀銅礦主要分布在內(nèi)蒙古，礦床類型主要為接觸交代型、熱液型和火山沉積型。侏羅紀—白堊紀為該區(qū)最主要的成礦時期，華北地區(qū)的主要斑巖型和接觸交代型銅礦床大多形成于該期。

3.2 空間分布規(guī)律

受大地構(gòu)造演化背景的控制，不同類型、不同時代礦床分布的區(qū)域多有不同。海底噴流沉積-改造型銅礦床主要形成于裂谷構(gòu)造環(huán)境，包括新古元古代中條裂谷、中元古代狼山—渣爾泰裂谷和燕遼裂谷。產(chǎn)于中條裂谷的礦床有山西篦子溝、胡家峪銅礦床，產(chǎn)于狼山—渣爾泰裂谷的礦床有內(nèi)蒙古的霍各乞銅礦等。斑巖型、熱液型和接觸交代型銅礦主要受構(gòu)造-巖漿巖活動帶控制，如山西銅礦峪銅礦為古元古代巖漿巖控制；河北、北京、天津斑巖型和熱液型銅鉬礦受京津地區(qū)中生代巖漿巖帶控制；內(nèi)蒙古的斑巖型銅礦受大興安嶺地區(qū)中生代中酸性巖漿巖帶控制，熱液型和接觸交代型銅礦與泥盆紀—二疊紀巖漿活動帶密切相關(guān)。與海相火山巖密切相關(guān)的塊狀硫化物銅礦的形成與海底火山噴溢、火山氣液和火山沉積作用有關(guān)，其構(gòu)造環(huán)境為弧盆環(huán)境，主要分布在內(nèi)蒙古、河南。內(nèi)蒙古該類銅礦主要分布在天山—興蒙造山系中的溫都爾廟弧盆系和大興安嶺弧盆系，代表性礦床為白乃廟銅礦和小壩梁銅金礦；河南省該類銅礦主要分布在二郎坪弧后盆地中，代表性礦床為劉山巖銅鋅礦。不同類型礦床分布特征如表2所示。

表2 華北地區(qū)不同預(yù)測類型銅礦床的時空演化

3.3 主要銅礦床類型特征及控礦因素

(1)斑巖型銅礦床特征及控礦因素

斑巖型銅礦床分布范圍廣，在內(nèi)蒙古、山西、河北、山東和河南省均有產(chǎn)出，以內(nèi)蒙古與山西為主。該類型銅礦產(chǎn)于構(gòu)造-巖漿強烈活動區(qū)域，成礦時代以古元古代、中生代為主，中生代印支期—燕山期為集中爆發(fā)期。代表性礦床有山西銅礦峪特大型銅鉬金礦、內(nèi)蒙古戶溝銅鉬礦、山東五蓮七寶山銅礦等。

古元古代斑巖型銅礦床主要在山西省中條山地區(qū)產(chǎn)出，大地構(gòu)造位置處于華北克拉通中部帶南緣，鄂爾多斯地塊與河淮地塊接合帶的南端。區(qū)域出露的前寒武紀地層自下而上可劃分為中太古界涑水雜巖、古元古界絳縣群、中元古界中條群和擔山石群、新元古界西陽河群和芮城群，再往上為下寒武統(tǒng)辛集組或饅頭組覆蓋。區(qū)內(nèi)巖漿活動以絳縣期為主，主要表現(xiàn)為酸性和基性巖漿的交替，最后以小型堿鈣質(zhì)巖漿的侵入而告終。銅礦床的形成與古元古代中條期變花崗閃長巖、變花崗閃長斑巖密切相關(guān)，礦體多呈礦群出現(xiàn)，形態(tài)主要為透鏡狀、不規(guī)則狀、似層狀，產(chǎn)狀與接觸帶一致，礦石礦物組合有黃鐵礦-黃銅礦，黃鐵礦-黃銅礦-輝鉬礦，黃鐵礦-黃銅礦-輝鈷礦。中生代斑巖型銅礦床在區(qū)內(nèi)廣泛產(chǎn)出，受揚子克拉通與華北克拉通碰撞、古太平洋板塊斜向俯沖歐亞板塊影響，斑巖型銅礦床在華北地區(qū)主要分布于秦嶺—大別造山帶和中亞造山帶的碰撞結(jié)合部位，多與鉬礦共伴生，形成于火山島弧帶或活動大陸邊緣環(huán)境，與中生代火山活動晚期巖漿活動關(guān)系密切。礦床受巖漿弧和活動大陸邊緣深源巖漿高侵位的雙重控制，并經(jīng)歷了多次的疊加改造作用，具有多期多源的特征。礦體一般產(chǎn)于潛火山巖或斑巖侵入體內(nèi)，部分藏存于外接觸帶的圍巖中，呈不規(guī)則狀、脈狀及透鏡狀產(chǎn)出。礦區(qū)鍶初始值都較小(一般小于0.708)，εNd(t)變化于+5.4～+8.8，εSr(t)變化于-15.9～+39.8，地球化學(xué)值投影于虧損地幔附近[36-38]。δ(18O水)介于-1.14×10-3～1.79×10-3；δD介于-63.70×10-3～-56.50×10-3；礦石礦物δ(34S)介于-8.80×10-3～-0.41×10-3，說明礦床成礦物質(zhì)來源于地殼深部或上地幔，流體來源于巖漿，后期有大氣降水混入[39-40]。礦石礦物主要為黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦、銅藍、斑銅礦、黝銅礦、輝銅礦等。礦石具有明顯的分帶性，由蝕變中心向外從細粒浸染狀為主逐漸過渡到細脈浸染狀為主。圍巖蝕變分帶現(xiàn)象明顯，以巖體為中心自內(nèi)向外依次為鉀化、絹英巖化、矽卡巖化、青磐巖化蝕變。礦石結(jié)構(gòu)為不等粒結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、花崗變晶結(jié)構(gòu)等，脈狀、浸染狀、塊狀構(gòu)造。

(2)沉積變質(zhì)型銅礦床特征及控礦因素

該類礦床主要分布在河南古元古代嵩山陸內(nèi)裂谷帶、山西古元古代中條裂谷帶以及內(nèi)蒙古中元古代華北陸塊北緣狼山—渣爾泰山裂谷帶內(nèi)，成礦時代以古元古代—中元古代為主。

對于一般投資者，投資游戲股可以從三個角度出發(fā)。一是從穩(wěn)健角度出發(fā)，選擇龍頭股騰訊控股（00700.HK）以及網(wǎng)易（NTES），但均不在A股上市，對投資者有一定的門檻要求。二是從單一爆款產(chǎn)品的角度出發(fā)，11月29日，吉比特（603444）新游《貪婪洞窟2》，上線10天穩(wěn)居Ios付費榜第一、并進入暢銷榜TOP40，成為付費游戲的現(xiàn)象級產(chǎn)品，股價因此出現(xiàn)上漲，但這需要對游戲產(chǎn)品有一定的先知先覺判斷能力。三是以行業(yè)政策變化為導(dǎo)向，從板塊的角度出發(fā)去投資，短線把握板塊內(nèi)資金面最強的個股。

嵩山陸內(nèi)裂谷帶銅礦主要分布于河南省濟源地區(qū)，如小溝銅礦。礦體呈似層狀、透鏡狀分布在銀魚溝群變質(zhì)火山沉積巖系中，賦礦圍巖和含礦巖石為石英角閃片巖及條帶狀石英黑云母片巖。

中條裂谷帶胡篦式銅礦是我國沉積變質(zhì)型銅礦的典型代表，礦床產(chǎn)于中條古元古代結(jié)合帶—小秦嶺—中條古元古代陸緣島弧帶濱海-淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造中，礦體賦存于中條群余元下組、篦子溝組和余家山組白云石大理巖與碳質(zhì)片麻巖中，與地層產(chǎn)狀一致[41]，受后期上玉坡S形短軸背斜疊加褶皺的影響，在褶皺構(gòu)造的轉(zhuǎn)軸端部位，礦體常常規(guī)模變大，品位變富，形成“馬鞍形”礦體[42]，典型礦床有胡家峪、桐木溝、篦子溝、剪子嶺、落家河銅礦床等。C、O同位素研究顯示，研究區(qū)銅礦床δ(13CPDB)值集中在-4.3×10-3～-0.2×10-3，介于海相碳酸鹽巖(近于0)和巖漿巖(-5×10-3～-8×10-3)的δ(13CPDB)值之間，δ(18OPDB)值集中在-13×10-3～-18×10-3，表明成礦流體中的C主要來自地幔和海相碳酸鹽巖(海水)，可能有巖漿C的加入[43]。

(3)火山沉積型銅礦床特征及控礦因素

該類礦床包括陸相火山巖型與海相火山巖型。陸相火山巖型銅礦主要分布在內(nèi)蒙古，河北、山東也有零星出露。銅礦的產(chǎn)出受元古代裂谷構(gòu)造和中生代火山盆地控制，依據(jù)成礦條件可將研究區(qū)陸相火山巖型銅礦劃分為變質(zhì)火山巖型銅礦和火山熱液型銅礦。成礦溫度介于130～200℃之間，δ(34S)值平均3.16×10-3，表明成礦物質(zhì)來源于地殼深部，為陸相中低溫火山熱液礦床[45-51]。

海相火山巖型銅礦以內(nèi)蒙古產(chǎn)出為主，河南零星產(chǎn)出。前者主要分布在天山—興蒙造山系中的溫都爾廟弧盆系和大興安嶺弧盆系，代表性礦床為白乃廟海相火山巖型銅礦床和小壩梁銅金礦。白乃廟銅礦床位于包爾漢圖—溫都爾廟俯沖增生雜巖帶上，賦礦圍巖為新元古界白乃廟組島弧火山-沉積巖系，礦石中方鉛礦和黃鐵礦的鉛同位素組成變化范圍小，206Pb/204Pb=17.854～18.882，207Pb/204Pb=15.519～15.794，208Pb/204Pb=38.155～39.063，源于殼?；旌蠀^(qū)，礦石中黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、方鉛礦和閃鋅礦的δ(34S)值一般為-5.3×10-3～+1.9×10-3，均值-2.7×10-3，總體變化范圍較窄，并具明顯的塔式分布，與巖漿熱液礦床的硫同位素特點有很多相似之處，顯示出深源的巖漿熱液特點；小壩梁銅金礦形成于晚古生代，與古生代島弧火山巖關(guān)系密切。硫化物的硫同位素均為正值，且變化范圍較窄，δ(34S)=0.83×10-3～+3.90×10-3，平均值為1.96×10-3，十分接近現(xiàn)代海底熱液系統(tǒng)中硫化物的δ(34S)值2.5×10-3～5.6×10-3，明顯比洋中脊玄武巖中硫化物0×10-3～0.5×10-3富含重硫；206Pb/204Pb變化于17.531～17.718，均值為17.637，極差為0.106；207Pb/204Pb變化于15.389～15.580，均值為15.484，極差為0.096；208Pb/204Pb變化于37.094～37.517，均值為37.327，極差為0.233，總體顯示出殼?；旌香U的特征，在一定程度上受到海水的影響。河南省海相火山巖型銅礦主要分布在早古生代二郎坪弧后盆地，代表性礦床為劉山巖銅礦。含礦巖系為二郎坪群上部的細碧—角斑巖建造，銅鋅礦體呈多層的似層狀產(chǎn)出，在單個成礦紋層中銅居底部并趨向一端富集。

(4)接觸交代型銅礦床特征及控礦因素

古生代接觸交代型銅礦床主要分布在內(nèi)蒙古二連浩特-東烏旗成礦帶和狼山-渣爾泰裂谷帶西段。華力西期古亞洲洋的閉合，引起了強烈的構(gòu)造-巖漿活動，石英二長巖、花崗閃長巖等侵入巖在構(gòu)造帶侵位碳酸鹽巖地層，并與之發(fā)生接觸交代，在巖體與圍巖接觸部位形成矽卡巖型礦體。該時期礦床成礦物質(zhì)以鐵、銅多金屬為主，礦區(qū)內(nèi)斷裂、裂隙發(fā)育，NE向斷裂控制了礦體的產(chǎn)出及空間分布，為含礦熱液提供了良好的儲礦環(huán)境。礦體形態(tài)相對復(fù)雜，不規(guī)則囊狀、透鏡狀較為常見，礦石礦物有磁鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦等，呈半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)，塊狀、浸染狀、細脈狀、細脈浸染狀構(gòu)造。圍巖蝕變發(fā)育，可見有矽卡巖化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、硅化等。

中生代矽卡巖型銅礦床在華北地區(qū)廣泛發(fā)育，該時期華北克拉通與揚子克拉通的陸陸碰撞、古太平洋板塊向歐亞板塊的斜向俯沖為華北地區(qū)矽卡巖型銅礦提供了豐富的成礦物質(zhì)和成礦動力學(xué)環(huán)境。在秦嶺成礦帶，古元古界秦嶺巖群雁嶺溝巖組大理巖，以及巖體接觸交代形成的矽卡巖與銅鉬礦化關(guān)系密切。在中生代小秦嶺-伏牛山陸內(nèi)碰撞造山環(huán)境下，沿朱夏深大斷裂向北的陸內(nèi)俯沖，含礦巖漿熔體沿構(gòu)造薄弱位置上侵，與雁嶺溝組大理巖發(fā)生熱液蝕變，形成斑巖型-矽卡巖銅鉬礦床。此類礦床以鎮(zhèn)平秋樹灣斑巖-矽卡巖型銅鉬礦為典型代表。秋樹灣礦床位于北秦嶺基底雜巖構(gòu)造單元內(nèi)，區(qū)域性的商丹斷裂和朱夏深大斷裂北側(cè)；礦區(qū)北側(cè)的秋樹灣斑巖巖株為秋樹灣礦床的成礦母巖，巖體中輝鉬礦Re-Os法同位素年齡為146.42 Ma±1.77 Ma[53]，87Sr/86Sr初始比為0.794 95，δ(18O)值為9.52×10-3～9.66×10-3，表明物質(zhì)來源為下地殼[54]；礦體多呈似層狀、透鏡狀圍繞秋樹灣巖體外接觸帶0～900 m范圍內(nèi)呈不規(guī)則的環(huán)狀分布，少數(shù)分布于巖體內(nèi)接觸帶，分枝復(fù)合、膨脹夾縮現(xiàn)象普遍。楊榮勇[55]測得成礦期δ(18O)值為9.5×10-3～10.8×10-3，平均值為10.2×10-3，表明其成礦物質(zhì)來源較深、成礦中以巖漿水為主；硫同位素值δ(34S)值為0.97×10-3～7.73×10-3，平均值為3.66×10-3，表明銅礦化硫源以深源硫為主；礦石206Pb/204Pb值為17.473～18.383，207Pb/204Pb值為15.413～15.478，208Pb/204Pb值為37.528～37.74，表明鉛源為深源鉛或巖漿源[56]。

華北地區(qū)東部矽卡巖型銅礦床主要分布在魯西地區(qū)的沂南銅井-金廠、萊蕪鐵銅溝、蒼山龍寶山及魯東地區(qū)的孔辛頭、冶頭和榮成夼北等地，礦床規(guī)模一般較小，其中以沂南銅井—金廠地區(qū)銅金礦床為代表[15]。前寒武紀花崗綠巖體為礦源層，與礦體共生的磁鐵礦的δ(18O)值為1.3×10-3～4.3×10-3，δ(18O水)值為8.0×10-3～10.8×10-3，表明主礦化階段成礦熱液主要為巖漿熱液，黃鐵礦硫同位素δ(34S)值在2.1×10-3～5.9×10-3之間，δ(32S)/δ(34S)值為22.097～22.174，可判斷銅井銅金礦的硫來源于上地幔[57-61]。銅井金礦床鋯石SHRIMP U-Pb年齡128.6 Ma±3.6 Ma代表了燕山晚期巖漿結(jié)晶的年齡[21]，也可認為是該礦床的成礦年齡；δ(34S)值介于0.97×10-3～7.73×10-3之間，黃銅礦、黃鐵礦等礦石礦物形成溫度介于150～350℃之間，表明成礦物質(zhì)來源于幔源，形成于中、低溫階段[62-64]。

(5)熱液型銅礦床特征及控礦因素

該類礦床在內(nèi)蒙古、河北、山東和山西等省均有產(chǎn)出，但規(guī)模多以中小型為主；受不同時代侵入巖(花崗巖)和斷裂構(gòu)造控制，成礦時代主要為燕山期，少量為華力西期和印支期。礦體主要賦存于巖體與圍巖的接觸帶附近，呈等軸狀、豆莢狀產(chǎn)出，延伸較短。斷裂帶內(nèi)礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，延伸較長，膨脹夾縮、尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象明顯。主要礦物組合為黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦。礦石結(jié)構(gòu)以交代結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)為主。礦石構(gòu)造以細脈浸染狀為主，次為浸染狀、細網(wǎng)脈狀、條帶狀，呈現(xiàn)交代、充填的特征。山東福山王家莊銅礦床為該類型的代表性礦床。

(6)巖漿型銅礦床特征及控礦因素

該類型礦床在內(nèi)蒙古、河北、山東和山西等省有產(chǎn)出，但規(guī)模較小，儲量有限，成礦時代主要為新太古代、元古代及華力西期。礦體主要呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，長短不一，大小不等，延深受巖體控制。圍巖與礦體多呈漸變關(guān)系，少數(shù)產(chǎn)于裂隙者界限清楚。蝕變主要發(fā)育次閃石化、綠泥石化、鈉簾石化、絹云母化。礦石結(jié)構(gòu)主要為交代結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、假象交代結(jié)構(gòu)和殘晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以細脈浸染狀、浸染狀為主，次為斑點狀、網(wǎng)脈狀、塊狀及角礫狀。典型礦床有山東泗水北孫徐銅礦、山西省運城縣桃花洞銅礦等。

4 構(gòu)造演化與找礦遠景

4.1 構(gòu)造演化

華北地區(qū)地處古亞洲成礦域及濱太平洋成礦域范圍內(nèi)，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。自太古宙至新生代，研究區(qū)經(jīng)歷了多期次構(gòu)造-巖漿活動，為成礦提供了充足的動力學(xué)環(huán)境和豐富的物質(zhì)來源。新太古代，強烈的海陸碰撞作用，促使華北克拉通的陸殼巨量生長，并在大陸邊緣形成桃科、孫徐為代表的銅鎳硫化物礦床。在2.3 Ga—1.95 Ga期間[65]，剛性地殼逐漸形成，并伴有基底拉張-破裂作用發(fā)生，其后的呂梁運動，導(dǎo)致裂谷封閉[66]，并先后形成了北孫徐銅礦、小溝銅礦、安坪銅礦。中元古代早期，由于地幔的隆升，陸緣裂陷或陸內(nèi)裂解，火山噴發(fā)強烈，在華北克拉通先后形成了白云鄂博-渣爾泰山裂谷帶、燕遼裂谷帶、晉豫裂谷帶和徐淮裂谷帶，并形成了胡家峪、篦子溝、霍格乞等大型-超大型海底噴流沉積-改造型銅礦床和銅礦峪式斑巖型銅床[67]，成礦時代集中于1.6 Ga—2.1 Ga。

進入顯生宙后，板塊構(gòu)造成為地球支配性構(gòu)造，在物質(zhì)演化上出現(xiàn)與洋陸相互作用有關(guān)的一系列礦床。華北北部地區(qū)作為全球最大規(guī)模的增生型造山帶和顯生宙大陸地殼生長最為顯著的地區(qū)，中亞造山帶的多塊體拼合、多縫合帶鑲嵌、山盆耦合的大地構(gòu)造格局，使其碰撞造山和成礦作用具有多島海特征[68-70]。中亞成礦域既發(fā)育增生造山階段的弧環(huán)境相關(guān)礦床(蛇綠巖型鉻鐵礦、斑巖型銅礦、VMS型銅礦)，也發(fā)育與碰撞造山(造山型金礦、石棉、滑石)和后碰撞陸內(nèi)巖石圈伸展相關(guān)的大陸環(huán)境礦床(巖漿銅鎳礦、斑巖銅鉬礦、熱液金礦、砂巖鈾礦等)[71-76]。由于華北地區(qū)屬于中亞成礦域的一部分，多期次的構(gòu)造巖漿活動，有利于巖漿型、火山型、熱液型以及矽卡巖型銅礦的形成，其中，受早古生代大洋板塊俯沖影響，在中蒙邊界中東段形成一系列島弧型巖漿巖，加里東期成礦以斑巖型為主，如白乃廟斑巖型銅礦；進入華力西期后，西伯利亞板塊與華北板塊沿伊林哈別爾尕—西拉木倫板塊縫合帶開始拼接，在兩大板塊兩緣形成眾多華力西期陸緣增生帶，強烈的構(gòu)造-巖漿活動形成了眾多的銅礦床，如石炭紀查干哈達廟火山噴流沉積型銅礦、罕達蓋接觸交代型鐵銅礦、二疊紀巖漿型小南山銅鎳礦、早二疊世準蘇吉花斑巖型銅礦床等。

秦嶺成礦帶位于揚子和華北克拉通之間，自寒武紀以來一直處于大陸邊緣的海相環(huán)境，印支期造山事件形成了現(xiàn)今的成礦帶。銅礦床的產(chǎn)出受區(qū)域性欒川斷裂帶、馬超營斷裂帶、朱陽關(guān)—夏館斷裂帶和商丹縫合帶控制[77]，形成秋樹灣、對角溝、板廠、斷樹崖等銅礦床，礦體產(chǎn)狀多呈NWW向或NW向產(chǎn)出，與中酸性巖漿巖關(guān)系密切，成礦時代以燕山期為主[52]。

印支運動后，由于古太平洋板塊向歐亞大陸俯沖，在中國東部發(fā)育大面積的燕山期花崗巖，形成了眾多的斷陷/坳陷盆地。華北地區(qū)作為歐亞大陸的東南緣，受太平洋板塊俯沖作用影響最為顯著，區(qū)內(nèi)構(gòu)造-巖漿-火山活動強烈。中侏羅—早白堊世，區(qū)內(nèi)地殼增厚，巖石圈拆沉，幔源巖漿上涌，強烈的殼幔相互作用為銅成礦提供了充足的物質(zhì)來源，伴隨著大規(guī)模的火山-巖漿活動，形成了廣泛而強烈的銅成礦作用，北至內(nèi)蒙古烏奴格吐山斑巖型銅礦，南至河北省小寺溝銅鉬礦、山東省福山王家莊熱液型銅礦床、香夼斑巖型銅礦、沂南銅井矽卡巖型銅礦均形成于太平洋板塊的構(gòu)造環(huán)境中，是華北地區(qū)銅礦床的成礦爆發(fā)期。

4.2 找礦方向及遠景

我國銅礦資源短缺，為緩解當前現(xiàn)代化建設(shè)過程中銅礦資源供需矛盾，需瞄準國內(nèi)、國際兩個市場，要立足國內(nèi)，發(fā)展境外；加強成礦理論與勘查技術(shù)研究，以國內(nèi)重要銅礦帶和典型礦床為基礎(chǔ)，加強銅礦調(diào)查評價和深部資源勘查力度，提升資源保障程度。

華北地區(qū)橫跨古亞洲成礦域、秦祁昆成礦域、濱太平洋成礦域三大成礦域，銅礦床、礦點多且分布廣，成因類型多樣，具備良好的成礦條件和找礦前景。根據(jù)華北地區(qū)礦產(chǎn)資源潛力評價，全區(qū)劃分銅礦找礦遠景區(qū)28處[78-79]，為區(qū)內(nèi)銅礦資源勘查提供找礦方向。

隨著勘查技術(shù)水平的不斷提升，深部找礦成為實現(xiàn)找礦突破的重要手段。目前，地質(zhì)、物探、化探、鉆探、三維地質(zhì)建模等方法手段的綜合運用已經(jīng)成功應(yīng)用在深部勘查工作中，并取得了良好的找礦效果[80]。華北地區(qū)銅礦以斑巖型、接觸交代型、噴流沉積-沉積改造型為主，礦床開采深度較淺，深部資源潛力巨大。當前的銅礦勘查、開采工作，主要集中在淺于1 000 m的地段，對1 000～3 000 m的深度尚未觸及。因此，運用現(xiàn)代綜合找礦方法，加大該區(qū)深部資源勘查力度，在重要成礦帶、典型礦床開展銅礦深部勘查，建立三維預(yù)測模型，將可極大地提高工作區(qū)銅礦資源儲量，提升我國銅礦資源保障力度。

5 結(jié)論

(1)通過對華北地區(qū)579處銅礦床地質(zhì)資料的系統(tǒng)分析，總結(jié)礦床類型，提出不同類型銅礦時空分布特征和控礦因素；建立了7種預(yù)測類型劃分方案和6種預(yù)測方法。

(2)華北地區(qū)銅礦床可劃分出四大成礦期：古元古代、中新元古代、石炭紀—二疊紀和侏羅紀—白堊紀。不同時期銅礦成礦類型不同，侏羅紀—白堊紀為最主要的成礦時期，以斑巖型、接觸交代型為主。

(3)經(jīng)討論華北地區(qū)銅礦床的時空演化特征認為，在重要成礦帶和典型礦床開展深部資源勘查是實現(xiàn)該區(qū)銅礦床找礦突破的重要途徑。

注釋：

① 李俊建. 華北地區(qū)重要礦種區(qū)域成礦規(guī)律研究成果報告[R]. 天津:天津地質(zhì)調(diào)查中心, 2013: 1-742.

② 周繼華, 趙增杰, 李亮玉, 等. 山西省重要礦種區(qū)域成礦規(guī)律、礦產(chǎn)預(yù)測成果報告[R]. 太原:山西省地質(zhì)調(diào)查院, 2013: 1-489.

③ 許立權(quán), 張彤, 張明, 等. 內(nèi)蒙古自治區(qū)重要礦產(chǎn)區(qū)域成礦規(guī)律研究報告[R]. 呼和浩特:內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院, 2013: 1-654.