世界铜矿资源丰富,分布非常广泛,美洲、非洲、欧洲、亚洲和大洋洲五大洲的150多个国家都有铜矿产出,近年来在南极洲的西南极地区亦广泛有斑岩型铜矿化显示。据20世纪90年代初统计,全球铜金属储量大于500万t的铜矿床有51个(表1-1),其中以南、北美洲最多,其次是非洲和欧洲,再次是亚洲和大洋洲(图1-1)。据美国矿业局1990年统计,全球铜资源量估计为23亿t(包括深海结核7亿t)。其中智利、美国、原苏联、澳大利亚、赞比亚、秘鲁、原扎伊尔、加拿大、菲律宾、波兰等10个国家的铜金属储量合计为3.36亿t(未包括我国在内)。关于铜矿床工业类型的划分,国外多分为7种类型,即斑岩型、砂页岩型、黄铁矿型、铜镍硫化物型、铜-铀型、脉型和自然铜型,或斑岩型、砂页岩型、黄铁矿型(火山沉积型)、铜镍硫化物型、矽卡岩型、脉型和自然铜型等;有的也划分为8种,它是在前7种类型的基础上,增加了一个碳酸岩型,两种划分的差别不大。在7种铜矿工业类型中,斑岩型和砂页岩型最为重要,其拥有的铜金属储量最多,若加上黄铁矿型和铜镍硫化物型两种类型,这4类铜矿床共占国外铜金属总储量的90%以上。下面我们对国外7种铜矿床工业类型予以简要的介绍。
斑岩型铜矿主要沿环太平洋(美洲大陆西部-太平洋西部岛弧带)、古亚洲(中亚-蒙古带)和古地中海(阿尔卑斯-喜马拉雅带)三条成矿带分布,特别是美洲大陆西部科迪勒拉—安第斯山沿岸山脉中的铜矿最多。主要是分布在智利、美国、秘鲁、哥伦比亚、巴拿马、墨西哥、加拿大,以及俄罗斯、菲律宾、巴布亚新几内亚、南斯拉夫和伊朗国等。斑岩型铜矿具有规模大、品位低(个别斑岩型铜矿床铜的品位也比较富,可高达2%左右)的特点,如智利丘基卡马诺铜矿床的铜金属储量就高达6935万t,几乎和我国全国铜金属总储量差不多,因此这种类型的矿床易构成铜矿基地。斑岩型铜矿是最重要的铜矿类型,从我们统计的全球51个铜金属储量大于500万t的铜矿床来看,斑岩型就占28个,占51个矿床的54.9%(表1-2)。28个斑岩型矿床铜的总储量为36586万t,占51个超大型铜矿床总量(64045万t)的57.1%,即斑岩型铜矿占了总储量的一半以上。
砂页岩型铜矿分布于地块边缘的活动带和地块内部的断裂沉降带与中生代红色盆地中,主要见于赞比亚、原扎伊尔、俄罗斯、美国、波兰、德国、阿富汗、巴西和澳大利亚等国。砂页岩型铜矿系产于沉积岩中的层控型铜矿,包括了海相的细碎屑岩-碳酸盐建造中的铜矿和陆相沉积盆地中的砂岩型铜矿。前者一般规模大,品位高,伴生组分多,都产于元古宙和古生代的大型沉积盆地中。如非洲元古宇的加丹加铜矿带和欧洲上古生界的曼斯菲尔德含铜建造,后者产于中生代湖相沉积盆地中,由于盆地相对较小,单个矿床的规模一般不大,但它们成区成片出现,因而也具有一定的工业意义,如美国科罗拉多高原的砂岩型铜(铀)矿。砂页岩型铜矿是铜矿的重要工业类型,上述52个大于500万t的超大型铜矿床中,这种类型矿床就占了15个,为51个超大型铜矿床的29.4%。15个矿床的储量总和为17827万t,占51个超大型铜矿床总储量的27.8%(见表1-2)。
表1-1 世界铜金属储量大于500万t的铜矿床统计
据戴自希资料(1998)整理、补充。
图1-1 世界铜金属储量500万t以上铜矿床分布示意图(据地矿部地质情报信息院刘雅蓉和戴自希资料,经修改)
表1-2 铜金属储量大于500万t的7种主要铜矿类型的比例
黄铁矿型铜矿主要分布于前寒武纪和古生代的海相火山岩发育区,如比利牛斯半岛、乌拉尔山、阿拉伯半岛及加拿大北部的黄铁矿型铜矿集中区。黄铁矿型铜矿是一种容矿岩石为火山岩的块状硫化物矿床,主要产于元古宙—古生代的褶皱带中,它在全球的分布范围较广,与基性火山活动关系密切,矿体多呈层状、似层状产出。目前,仅在加拿大和西班牙发现了两个大于500万t的铜矿床,其拥有铜金属储量占51个超大型矿床储量的2.4%(见表1-2)。
铜镍硫化物型铜矿分布在前寒武纪克拉通边缘活动带,特别是隆坳交接的隆起带一侧,主要见于北美的加拿大、美国和俄罗斯的亚洲地区。铜-镍硫化物型铜矿也是一种重要的铜矿类型,由于其产于前寒武纪地盾边缘活动带的基性岩中,因此它在北欧斯堪的纳维亚半岛、原苏联、加拿大、美国和澳大利亚(西澳)等地区和国家占有重要位置。在现有的51个铜储量大于500万t的铜矿床中,它占有3个,为5.9%,占51个超大型铜矿总储量的5.5%(见表1-2)。
以上4种铜矿床类型是国外铜矿中最主要的类型,其共同特点是它们所占有的铜金属储量大,为国外铜金属总储量的96%左右,而且其分布范围广。它们除了拥有一批规模大(铜金属储量大于500万t的矿床就达48个)的矿床外,还有大量的大、中、小型铜矿床,这4种类型铜矿床在世界大多数国家都有产出。
铜-铀型铜矿是20世纪70年代后期在澳大利亚南部发现的一个新的铜矿类型。目前,这种类型在世界上只发现了一个铜矿床——奥林匹克坝(Olympic Dam),它不仅规模大,品位富,而且该矿床可供利用的元素多,实际上它是一个铜-铀-金-铁-稀土-银的复合矿床。矿床的这种复杂的元素组合,显然是在特殊的地质演化过程中,经历了多期次成矿作用的结果。目前,在全球尚未找到同种类型的矿床,但有一些学者认为,我国内蒙古的白云鄂博铌-铁-稀土矿床与其有相似性。
虽然脉型和自然铜型铜矿床在全球很多地区都有产出,但一般单个矿床的规模普遍较小。目前,这两种铜矿类型仅各发现了一个大于500万t的铜矿床,它们分别是印度的马兰杰坎德脉型铜矿床和美国的基韦诺自然铜矿床。