Geological characteristics, oreforming processes and prospecting potential of Cu-Au deposits in the Circum-Pacific metallogenic domain
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摘要:
环太平洋成矿域是全球最重要的成矿域之一，一直是世界找矿勘查开发和成矿理论研究的热点地区。域内斑岩型、矽卡岩型、浅成低温热液型、造山型、卡林型等大型-超大型矿床在特殊构造背景中密集分布，资源潜力巨大。这些矿床的成矿时代以中、新生代为主，构造背景多为显生宙造山带，成矿作用多与太平洋内各大洋板块俯冲作用密切相关，矿床的形成和产出具有明显的偏在性、专属性。介绍了环太平洋成矿域的成矿环境，选取代表性的铜和金矿床，归纳总结了其地质特征和成矿作用，梳理讨论了不同类型矿床的成矿背景、分布规律，分析了区域找矿潜力。
Abstract:The Circum-Pacific metallogenic domain is one of the most important metallogenic domains in the world, and has always been the most attractive region for exploration development and metallogenic theory research. In this domain, many large-superlarge porphyry, skarn, epithermal, orogenic and carlin type deposits are distributed densely in special tectonic settings. In addition, the resources potential in the domain is also very great. The metallogenic epochs of these deposits are mainly Mesozoic and Cenozoic, with most of them formed in Phanerozoic orogenic belt and controlled by subduction and collision of Pacific Ocean plates. These deposits show obvious mineralization preferentiality and specificity. In this paper, the authors have described the metallogenic setting of Circum-Pacific metallogenic domain, and selected typical copper and gold deposits to summarize their geological characteristics and oreforming processes. Meanwhile, the geological setting, temporal-spatial distribution regularities of various types of deposits and prospecting potentials of the metallogenic belts in this domain have also been discussed.
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表 1 环太平洋成矿域主要铜、金矿床地质特征
Table 1. Principal geological characteristics of major copper and gold deposits in Circum-Pacific metallogenic domain
序号 矿床名称 类型 构造背景 容矿围岩 成矿时代 矿体特征 矿物组合 围岩蚀变 规模/品位 参考文献 北科迪勒拉成矿带 1 美国朱诺(Juneau)
金矿床造山型 大陆边缘
岩浆弧早二叠世-白垩纪板岩
和千枚岩古近纪，58~53Ma 网脉状矿
石构成脉
状矿体含金硫化物，石榴石、长石、石英、云母 硅化、碳酸盐化、硫化物化、绢云母化 Au:281t/
1.42×10-6[12-13] 2 多林溪
(Donlin Creek)
金矿床造山型 大陆边缘
造山带内晚白垩世花
岗斑岩，砂岩晚白垩世, 74~68Ma 细网脉矿
石构成脉状矿体毒砂、黄铁矿、辉锑矿, 石英、铁白云石、高岭石、绿泥石、伊利石、白云母 绢云母化、碳酸盐化 Au:720t/
1.5×10-6[12] 3 加拿大海兰瓦利(HighlandValley)
铜矿床斑岩型 科内尔陆
缘弧南部三叠纪石英
闪长岩、英安斑岩中生代 脉状、浸染状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、黝铜矿、硫砷铜矿、铜蓝，石英、钟长石、绢云母、绿泥石 硅化、钟化、绢云母化、青磐岩化、泥化 Cu:900×104t/
0.45%[6, 14-15] 4 美国比尤特(Butte) 铜矿床 斑岩型 显生宙
造山带白垩纪一新
近纪石英二长岩、石英斑岩新生代 脉状、浸染状矿石构成脉状矿体 磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、斑铜矿、硫砷铜矿、铜蓝、闪锌矿, 石英、钟长石、黑云母、绢云母、硬石膏、绿泥石、方解石 钟化、硅化、黑云母化、绢云母化、绿泥石化 Cu:3511×104t/
0.67%[6, 9, 11] 5 美国莫伦西(Morenci)
铜矿床斑岩型 显生宙
造山带古近纪一新
近纪石英二长岩新生代，55~2Ma 网脉状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、辉铜矿、蓝铜矿、黄铁矿、赤铁矿、水胆矾、孔雀石，石英、钟长石、方解石、等 绢云母化、泥化、硅化、钟化 Cu:2459×104t/
0.52%[6, 9, 14, 16] 6 美国贝茨-波斯特(Betze-Post)
金矿床卡林型 被动大陆边缘优地槽沉积岩组合区 志留纪一泥盆纪石灰岩、粉砂岩 白垩纪 细脉浸染状矿石构成层状矿体 黄铁矿、辉锑矿、方铅矿、雄黄、雌黄、毒砂、石英、方解石、重晶石、白云石 去钙化、硅化、泥化 Au: > 1000t [13, 17] 7 墨西哥卡纳内阿（Cananea)
铜矿床斑岩型 显生宙
造山带古近纪一
新近纪花岗斑岩古近纪，58Ma 脉状、浸染状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、辉铜矿、黄铁矿、赤铁矿、针铁矿、褐铁矿，石英、钟长石、方解石、黑云母等 硅化、钟化、黑云母化、绿泥石化、绢云母化、 Cu:3000×104t/
0.42%[6, 9] 8 巴拿马塞罗科罗拉多(Cerro Colorado)
铜矿床斑岩型 显生宙
造山带古近纪一
新近纪流纹安山岩新近纪，5.9~4.2Ma 浸染状、细脉状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁铁矿、自然金, 石英、钟长石、方解石、黑云母 硅化、钟化、绢云母-方解石化、绢云母化、伊利石化、青磐岩化 Cu:1800×104t/
0.6%[6] 安第斯成矿带 9 智利丘基卡马塔(Chuquica^nata)
铜矿床斑岩型 显生宙造山带, 被动大陆边缘 古近纪一
新近纪花岗斑岩古近纪，31.1Ma 细脉状、网脉状矿石构成脉状矿体 黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、蓝辉铜矿、硫砷铜矿、铜蓝，石英、钟长石、绢云母、斜长石、黑云母 钟化、石英绢云母化、青磐岩化、粘土化 Cu:6935×104t/
0.56%[6]① 10 智利埃尔特尼恩特(El Teniente) 铜-金矿床 斑岩型 显生宙造山带，被动大陆边缘 古近纪一新近纪安山玢
岩、辉长岩、闪长玢岩和黑云母角砾岩新近纪，5.9~4.4Ma 网脉状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉钼矿、辉铜矿、砷黝铜矿、黝铜矿, 少量磁铁矿，石英、黑云母、钟长石、硬石膏、绢云母、绿泥石 钟化、黑云母化、绢云母化、绿泥石化、青磐岩化 Cu:9435×104t/
0.63%；
Au:437t/
0.035×10-6[6, 13] 11 智利洛斯帕兰布雷斯(Los Pelambres)
铜矿床斑岩型 显生宙
造山带古近纪一新
近纪安山岩、凝灰岩新近纪, 9.74-9.96Ma 浸染状、细脉状矿石构成脉状矿体 黄铁矿、斑铜矿、黄铁矿、辉钼矿、磁铁矿, 石英、钟长石、黑云母、硬石膏、斜长石、磷灰石、绢云母、金红石、电气石 钟硅化、绢云母化、泥化 Cu:2663×104t 6, 13, 18] 12 智利科亚瓦西(Collahuasi)
铜矿床斑岩型 显生宙
造山带古近纪一新
近纪石英斑岩、安山岩和流纹岩古近纪，35.2~32.6Ma 浸染状、细脉状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉钼矿、砷黝铜矿, 石英、钟长石、黑云母、钠长石 钟长石化、钠长石化、黑云母化、硅化、伊利石化、绿泥石化、白云母化等 Cu:1195×104t/
1.2%[6, 19] 13 智利埃斯康迪达(Escondida) 铜矿床 斑岩型 显生宙造山带, 被动大陆边缘 古近纪一新
近纪石英二长岩、花岗闪长斑岩古近纪，33.7~31Ma 浸染状、网脉状、细脉状矿石构成层状、脉状矿体 黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、层纹状铜蓝、辉铜矿、
硫砷铜矿、闪锌矿、方铅矿、砷黝铜矿，正长石、石英、黑云母、绿泥石、绢云母钟化、绿泥石化、青磐岩化、硅化、绢云母化 Cu:2775×104t/
1.31%[6]① 14 智利拉科伊帕(La Coipa) 金-银矿床 浅成低温热液型 新生代
岩浆弧三叠纪黑色页岩、砂岩，晚渐新世到早中新世凝灰岩、凝灰角砾岩 新近纪，20~17Ma 浸染状、网脉状矿石构成板状、蘑菇状矿体 黄铁矿、斑铜矿、黄铜矿、辉铜矿、砷黝铜矿、黝铜矿、铜蓝、硫砷铜矿、方铅矿、闪锌矿、角银矿、氯浪银矿、自然银、银金矿、辉银矿、银铁矾，石英、明矾石、石膏、重晶石等 硅化、泥化〔明矾石-高岭土士地开石-石英、伊利石-蒙脱石±绢云母） Au:992t；
Ag:6520t[20-21] 15 秘鲁夸霍内(Cuajone)
铜矿床斑岩型 显生宙
造山带古近纪一新
近纪石英二长斑岩古近纪, 56.5-53Ma 浸染状、细脉状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、斑铜矿、辉铜矿, 石英、绿泥石、绢云母、黑云母、钟长石等 绿帘石化、绿泥石化、钟长石化、绢云母化、黑云母化、伊利石化 Cu:1234×104t/
0.47%[6, 14, 22] 16 秘鲁托克帕拉(Toquepala)
铜矿床斑岩型 显生宙
造山带古近纪一新
近纪石英二长斑岩、
闪长玢岩古近纪，57~54Ma 浸染状、网脉状、细脉状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、斑铜矿、辉铜矿, 石英、绿泥石、绢云母、黑云母等 绿帘石化、绿泥石化、钟硅化、黑云母化 Cu:1659×104t/
0.47%[6, 22] 17 秘鲁拉格兰贾(La Granja)
铜矿床斑岩型 显生宙
造山带古近纪一新
近纪石英二长斑岩新生代 浸染状、细脉状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝，石英、方解石、绿泥石、绢云母、叶腊石等 绢云母化、泥化、绿泥石化、青磐岩化 Cu:1354×10t/
0.59%[6] 楚科奇-鄂霍茨克成矿带 18 俄罗斯涅日达
(Nezhdaninsky)
金矿床造山型 维尔霍扬斯克-科累马造山带，冒地槽 早二叠世砂岩、粉砂岩 白垩纪，124~105Ma 细脉浸染状、脉状、网脉状矿石构成透镜体状、板状矿体 黄铜矿、闪锌矿、黝铜矿、方铅矿、黄铁矿、白钨矿、自然金、毒砂、
深红银矿、辉锑银矿、脆银矿、硫锑铜银矿和硫锑砷银矿等, 石英、钠长石、绢云母和碳酸盐等绿磐岩化、绢云母化、碳酸盐化、黄铁绢英岩化 Au:629t/
5.1×10-6~
5.8×10-6[23-24] 19 俄罗斯纳塔尔津(Natalka)
金矿床造山型 雅拿-科累马造山带 粘土页岩、粉砂岩 中生代 细脉、网脉状矿石构成脉状矿体 黄铁矿、自然金、方铅矿、磁黄铁矿、白钨矿、毒砂、黄铜矿、金银矿，石英、钠长石、正长石、碳酸盐、绢云母、绿泥石 硅化、碳酸盐化、钠长石化、钟长石化、绢云母化、方柱石化 Au:1760t/
1.7×10-6[25] 20 俄罗斯库拉纳赫(Kuranakh)
金矿床浅成低温热液型 地盾构造-岩浆活化区 侏罗纪长石砂岩和下寒武统石灰岩、白云岩 中生代 脉状、细脉状矿石构成毯状、带状矿体 黄铁矿、黄铜矿、雌黄铁矿、白铁矿、闪锌矿、毒砂、碲化物、自然金、石英、冰长石等 冰长石化、硅化 Au:487t/
3.6×10-6[26] 东亚成矿带 21 日本荽刈(Hishikari)
金矿床浅成低温
热液型琉球岛弧陆相中新世火山岩带 白垩纪一古
近纪页岩、砂岩，新近纪一第四纪安山岩第四纪，1.15~0.6Ma 脉状、条带状矿体 银金矿、硒金矿、
辉硒银矿、深红银矿、黄铜矿、黄铁矿、白铁矿，少量闪锌矿、方铅矿, 石英、冰长石、蒙脱石、高岭石、方解石绿泥石-伊利石、绿泥石/蒙脱石-伊利石/蒙脱石 Au:326t/ 45×10-6~50×10-6 [13, 17, 27-28] 22 中国紫金山铜-金矿床 斑岩-浅成低温热液型 陆内火山盆地边缘，深断裂旁侧 侏罗纪花岗岩，白垩纪石英安山斑岩 白垩纪 脉状或网脉状、浸染状矿石构成透镜体状，不规则状矿体 褐铁矿、针铁矿、微量黄钟铁矾、黄铁矿、蓝辉铜矿、铜蓝、自然金，石英、明矾石、绢云母 硅化、绢云母化、明矾石化 Au:323t/
0.5×10-6；
Cu:236×104t/
0.45%[29-31] 23 中国德兴铜矿床 斑岩型 扬子地块江南隆起东缘 侏罗纪花岗闪长斑岩 中生代 浸染状、细脉浸染状、团块状、条带状、角砾状矿石构成透镜体状、似层状矿体 黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿、砷黝铜矿、斑铜矿、辉铜矿，石英、絹云母、水白云母、
伊利石、方解石钟长石化、钠长石化、黑云母化、硅化、绢云母化、水白云母化、伊利石化、绿泥石化等 Cu:832×104t/
0.45%[32-34] 24 菲律宾坦帕坎(Tampakan)
铜-金矿床斑岩型 中央科迪勒拉造山带近南北向背斜东翼 新近纪安山岩、闪长岩、角砾岩 新近纪一第四纪，3.3~2.2Ma 细脉状、网脉状、浸染状矿石 黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、蓝铜矿、孔雀石、赤铁矿、辉钼矿, 石英、钟长石、硬石膏、绢云母等 绿泥石化、绿帘石化、泥化、硅化、钟化、黄铁绢英岩化 Cu:770×104t/
0.55%；
Au:336t/
0.24×10-6[9, 35] 25 菲律宾阿特拉斯(Atlas) 铜-金矿床 斑岩型 火山岛弧区，俯冲板块上盘 古新世石英闪长斑岩和英安斑岩 古近纪，61Ma 薄膜状、细脉状、网脉状、浸染状矿石 黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、铜蓝、孔雀石、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿，石英、绿泥石、绢云母、绿泥石、钟长石 绿泥石化、孔雀石化、绢云母化、钟长石化、黑云母化、硅化、
青磐岩化Cu:690×104t/
0.5%；
Au:331t/
0.24×10-6[9, 36] 26 菲律宾勒班陀-远东南(Lepanto-FSE) 铜-金矿床 斑岩型-浅成低温热液脉型 岛弧区 古近纪一新近
纪英安岩，火山碎屑岩第四纪英安岩，石英闪长斑岩，火山碎屑岩第四纪，1.5~1.3Ma 网脉状、层状、细脉状矿石构成透镜体状、脉状矿体 黄铜矿、黄铁矿、少量斑铜矿、砷黝铜矿、银金矿、碲金矿，石英、明矾石、硬石膏、重晶石 硅化、绿泥石化、伊利石-蒙脱石化 Cu:548×104t/
0.8%；
Au:973t/
1.42×10-6[13, 37] 伊里安-新西兰成矿带 27 印度尼西亚格拉斯贝格(Grasberg)
铜-金矿床斑岩型 西太平洋大陆边缘岛弧区 古近纪一新近
纪斑状石英闪长岩、英安岩灰岩新近纪，3.06~3.01Ma 网脉状和浸染状矿石构成网脉状矿体 黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、赤铁矿、蓝辉铜矿、铜蓝、白铁矿、硫砷铜矿、自然金, 石英、硬石膏、黑云母 钟化、磁铁矿化、阳起石化、绢云母化、绿泥石化 Cu:2761×104t/
1.1%;
Au:2610t/
1.04×10-6[9, 38] 28 巴布亚新几内亚潘古纳(Panguna)
铜-金矿床斑岩型 美拉尼西亚岛弧 上新世石英闪长岩、黑云母花岗闪长岩、中新世安山岩 新近纪，3.5Ma 浸染状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁铁矿、自然金、辉钼矿、闪锌矿, 石英、钟长石、黑云母、绿泥石等 黑云母化、钟长石化、绿泥石化、绿帘石化、硅化、
绢云母化Cu:651×104t/
0.46%；
Au:799t/
0.57×10-6[9, 39-40] 29 巴布亚新几内亚弗里达河(Frieda River)
铜-金矿床斑岩型 新几内
亚活动
带南缘中新世闪长岩、闪长斑岩 新近纪，14~11Ma 网脉状和浸染状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、辉铜矿、硫砷铜矿、自然金、辉钼矿, 石英、重晶石、红杵石、黑云母、绿泥石等 黑云母化、青磐岩化、绿泥石化、绢云母化 Cu:673×104t/
0.61%；
Au:354t/
0.32×10-6[9, 41] 东亚成矿带 30 巴布亚新几内亚巴杜希贾乌(Batu Hijau) 斑岩型 东巽他-班达岛弧区 上新世石英闪长岩、闪长岩、变质火山岩 新近纪, 3.7Ma 网脉状和浸染状矿石构成脉状矿体 黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、银金矿、辉钼矿、铜蓝、赤铜矿、自然金，石英、钟长石、黑云母、
绢云母等钟化、黑云母化、绢云母化、泥化、黄铁绢英岩化、钠化 Cu:723×104t/
0.44%；Au:572t/
0.35×10-6[9, 42] 31 巴布亚新几内亚奥克泰迪(OKTedi) 铜-金矿床 斑岩型-矽卡岩型 西太平洋大陆边缘岛弧区 更新世二长斑岩、二长闪长岩 第四纪，1.2~1.1Ma 细脉状和浸染状矿石构成脉状矿体 黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、磁铁矿, 石英、钟长石、黑云母、绢云母、透闪石、阳起石、石榴石、绿帘石、辉石 钟长石化、黑云母化、
黄铁绢英岩化、绢云母化、硅化、钙化Cu:448×104t/
0.64%；Au:446t/
0.64×10-6[9, 43] 32 新西兰豪拉基（Hauraki)
金-银矿田浅成低温热液型 板块俯冲带上大陆边缘火山带 中新世和上新世流纹英安岩、安山岩 新近纪，16.3~2Ma 网脉状矿石构成脉状矿体 银金矿、硫银矿、深红银矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿, 石英、方解石、少量冰长石、重晶石、石膏 青磐岩化、泥化、硅化、绢云母化、 Au:1362t [44] 
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① 芮宗瑶, 秦克章, 张立生，等.国内外斑岩型铜矿研究进展.中国地质调查局, 2002.
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