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一、内容概述
“斑岩铜矿”一词最早源于1904年Ransome对美国亚利桑那州斑岩铜矿带的研究，原意是指产于强烈绢云母和石英化长英质斑状侵入岩中的细脉浸染型铜矿床。斑岩铜矿以规模大、品位相对较低（一般小于1%）、矿体形成深度相对较浅（一般不深于3～4km）、含有金属矿物的斑岩铜矿脉为主要特征，外围可能含有矽卡岩置换碳酸盐岩等高中温硫化物热液系统（Sillitoe，2010）。斑岩铜矿是与侵入岩有关金属矿床家族的重要成员之一，其成矿作用与岩浆活动具有密切时空分布关系（Misra，2000）。斑岩铜矿形成于板块俯冲带的上盘和陆内造山带，一般发育于洋-陆（洋-洋）俯冲和陆-陆碰撞有关的汇聚板块边缘的大陆弧环境（Misra，2000），也可形成于陆内环境的走滑断裂带（Hou et al.，2003），总体环境为碰撞挤压环境，但成矿主要形成于挤压背景下的拉张环境（芮宗瑶等，2004）。Cooke et al.（2005）通过对世界主要斑岩铜矿带成矿背景的综合研究，发现大洋板片的低角度俯冲非常有利于挤压背景的形成。此外，断裂和断裂交汇处也是斑岩铜矿形成的有利构造部位。斑岩铜矿在热液蚀变类型强度和规模等方面变化很大，但是代表性的蚀变带普遍存在，并具明显的分带性。斑岩铜矿有其特征的蚀变组合及其分带模式，由内到外依次为：石英内核-钾化带（黑云母-钾长石带）-似千枚岩化带（绢云母-石英带）-泥化带-青磐岩化带，并且斑岩铜矿中富矿体的形成是多期岩浆活动相互叠加的结果（Patrick，2010；Vry，2010）。金属硫化物矿化在斑岩体及围岩中从内向外呈浸染-浸染＋微细脉-浸染＋细脉-细脉状产出。
斑岩铜矿在时间和空间上均与中酸性钙碱性系列浅成侵入体有关（Cook et al.，2005），化学成分以富K为特征，通常K2O＞Na2O，87Sr/86Sr较小，一般为0.703～0.706，少数可到0.709（芮宗瑶等，2006）。侵入岩岩性变化于石英闪长岩 花岗岩之间。其中，岛弧环境的含矿斑岩通常属于典型钙碱性系列，岩性以石英闪长岩为主，少数为花岗闪长岩、石英二长岩（Misra，2000）；而陆缘弧环境的含矿斑岩属于钙碱性系列，少量属于高钾钙碱性系列，岩性以花岗闪长岩和石英二长岩为主（Singer，2005）。一般与SiO2和K2O/Na2O比值较低的闪长岩类岩体有关的斑岩铜矿富含金，而与SiO2和K2O/Na2O比值较高的花岗岩类岩体有关的斑岩铜矿床富含钼（Singer et al.，2005a）。不同类型围岩的斑岩铜矿的成矿元素明显不同，花岗岩、正长岩和流纹岩中出现斑岩铜钼矿床的概率明显大于斑岩铜金矿床（Singer et al.，2005 b）。含矿侵入岩体及围岩均遭受到普遍和强烈的断裂与破碎作用，含矿斑岩侵入体及其附近常具有含矿的隐爆角砾岩。
对含矿斑岩的起源研究较早，俯冲洋壳或残留洋壳的部分熔融，加厚下地壳或新生下地壳的部分熔融，以及板片熔体交代上地幔的部分熔融等模式，均被用来解释含矿斑岩的成因，但众多研究成果都强调下地壳或者上地幔对岩浆成因的贡献。最近的研究表明，除少数具有埃达克质亲和性钙碱性岩浆为年轻大洋板片直接熔融的产物外（Defant et a1.，1990），绝大多数的钙碱性岩浆都是板片释放流体交代楔形地幔部分熔融的产物。斑岩铜矿各蚀变带的形成，与岩浆的上侵、成矿物质的沉淀是同步的。Lowelli et al.（1973）的研究基本建立了弧环境斑岩铜矿床蚀变及矿化特征的一般性框架。依据矿物组合，常可将斑岩铜矿床蚀变分为钾硅酸盐化、绢英岩化、泥化及青磐岩化四种类型。Cox和Singer（1986）根据美国、智利、加拿大等地的超大型斑岩铜矿特征，总结出斑岩铜矿的描述性模式。Sillitoe et al.（1984，2010）基于对太平洋西南岛弧环境的48个斑岩铜矿的研究提出了斑岩铜矿系统模型。
二、应用范围及应用实例
（一）智利艾尔特尼恩特（El Teniente）斑岩铜钼矿床
智利艾尔特尼恩特斑岩铜钼矿床位于首都圣地亚哥以南约100km，属于太平洋东部安第斯山成矿带东部的超大型铜钼矿床。矿区内出露岩层有中、新生代的各种火山岩、沉积岩和侵入岩，最老的地层是三叠系。El Teniente矿区岩浆岩以角砾成分复杂的岩筒为特征，矿体分布于岩筒周围，最大宽度约600m。矿区发育一系列钙碱性酸性至中性侵入岩，岩性为英云闪长岩、闪长岩，晚期侵入岩为英安岩和安粗质玢岩（Maksaev et al.，2004）。El Teniente赋矿围岩为Farellones组安山质杂岩（安山玢岩、辉长岩、闪长玢岩和安山岩脉、黑云母角砾岩）。由于英云闪长岩、英安斑岩两种含矿岩体的侵入，发生了强烈的蚀变和矿化，形成了巨大的铜矿床（Cannll et al.，2005）。矿体呈网脉状分布，矿化带呈北西走向，平行英安斑岩分布，主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿，少量的磁铁矿、硅砷铜矿。大约80%的矿化作用发生在安山岩中，20%发生在石英闪长岩和英安斑岩中。矿体由内向外依次出现斑铜矿、黄铜矿和黄铁矿分带现象（Cannll et al.，2005）。除原生矿化作用外，还发育有后期的次生淋滤作用，因而矿体可以分成上部淋滤带和氧化矿石带，中部次生富集带以及下部原生硫化矿石带。通过整合侵入岩的年龄和系统的矿床研究，认为El Teniente矿床与侵入岩密切相关，存在着3个演化阶段（图1）（Skewes et al.，2007）。
图1 智利El Teniente矿床演化示意图
（据Skewes et al.，2007）
该矿床主要特点是：①英云闪长岩、英安斑岩侵入岩与大量的岩墙、角砾岩筒同时存在；②矿体呈网脉状分布，矿化带平行英安斑岩分布，围岩蚀变有钾化带、钾化-青磐岩化过渡带和青磐岩化带；③主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿，少量的磁铁矿、硅砷铜矿。
（二）印度尼西亚格拉斯贝格（Grasberg）斑岩铜金矿床
格拉斯贝格斑岩Cu-Au矿床位于新几内亚岛，成矿时代为晚中新世—上新世，属于西太平洋大陆边缘岛弧区，位于Mapenduma背斜北翼（图2）。控制矿床的断裂呈北西走向，为高角度断裂，形成于格拉斯贝格杂岩体，断裂交汇处发现大量的角砾。该矿床石英和磁铁矿之间交代作用强烈，存在网脉状和浸染状两种矿化类型。主要金属矿物包括黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、赤铁矿、蓝辉铜矿等，金为自然金，其成色与铜呈正相关关系，常呈包裹体产于黄铜矿和石英中，含金向下增加，至少到1300m深度。围岩蚀变十分普遍，并且与网脉状矿化同时发育，主要有钾化、磁铁矿化、阳起石化和绢云母化（Paterson et al.，2005）。
图2 印度尼西亚格拉斯贝格区域地质图
（据Polland et al.，2002）
围岩蚀变带分为内外两个带，内带形成钾化，矿物组合为钾长石、黑云母、石英、金红石等，外带矿物组合为绢云母、黄铁矿和硬石膏等。同位素和包裹体研究显示，基性岩浆侵位在深部岩浆房时导致流体循环和蚀变，基性岩浆提供流体、金属元素和硫成矿系统，是形成巨量金属堆积的主要原因（Pollard et al.，2005）。
该矿床主要特点是：①矿床位于西太平洋大陆边缘岛弧区，与东艾茨伯格（Ertsberg east）矽卡岩铜金矿床伴生；②一系列钙碱性至中酸性侵入岩与角砾岩筒、断层同时生成是有利的成矿环境，矿床被呈北西走向的高角度断裂控制；③围岩蚀变主要为钾化、磁铁矿化、阳起石化和绢云母化，呈现内、外分带现象，存在网脉状和浸染状两种矿化类型；④主要金属矿物包括黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、赤铁矿、蓝辉铜矿等。
三、资料来源
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