华北地区铜矿资源特征及成矿规律研究

唐文龙，李俊建，彭翼，宋立军，侯占国，张彤

(1.中国地质调查局天津地质调查中心，天津 300170；2.华北地质科技创新中心，天津 300170；3.河南省地质调查院，郑州 450007；4.河北省地质调查院，石家庄 050081；5.山西省地质调查院，太原 030006；6.内蒙古自治区地质调查院，呼和浩特 010020)

0 引言

作为人类最早发现和应用的金属之一，铜及其合金以良好的导电性、导热性、抗腐蚀性、抗拉性和高疲劳强度，被广泛应用于电力、家电、机械、交通、建筑等诸多领域，成为仅次于铁、铝的重要的金属材料，在经济发展的各个领域都占据着不可替代的位置，被我国列为国家战略性矿产资源[1]。随着科技进步和经济的飞速发展，国内铜矿资源供应严重不足，对外依存度不断攀升。因此，总结铜矿成矿规律，摸清铜矿资源潜力，提高铜矿勘查力度，争取更大的找矿突破对我国铜矿的可持续发展具有重要意义。

华北地区行政位置包括河南省、河北省、山东省、山西省、天津市、北京市和内蒙古自治区，大地构造位置是以华北克拉通为中心，南、西相邻接秦祁昆造山系，北接天山—兴蒙造山系和塔里木克拉通，东部面对黄海海盆，共涉及5大Ⅰ级构造单元，先后经历了陆核形成、二次克拉通化事件、扬子陆块与华北陆块碰撞造山事件、古亚洲洋俯冲闭合事件以及古太平洋板块斜向俯冲欧亚板块事件等，发育了丰富的铜矿资源[2-9]，形成了以中条裂谷铜矿带、狼山-渣尔泰裂谷铜矿带、燕辽裂谷铜矿带、二连-东乌旗弧盆铜矿带和二郎坪弧盆铜矿带为代表的系列铜矿资源基地。近年来，一系列大中型铜矿床的发现[10-13]，为华北地区铜矿勘查注入了新的活力，对全区铜矿床成矿特征、控矿要素、区域成矿规律等进行梳理与总结提出了新的要求。本文基于中国地质调查局地调项目和国家重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项课题研究，初步对华北地区铜矿资源特征进行了梳理，对全区铜矿成矿规律进行了归纳总结，以期为该区铜矿进一步勘查部署提供依据。

1 铜矿资源特征

截止到2016年，华北地区探明铜矿资源总量为1284×104t[14]，共发现铜矿床(点)579个(图1)。其中，内蒙古已发现铜矿床(点)207处，探明资源储量位居全国第十位；山西省、河南省铜矿主要产出于中条山、灵丘、卢氏等地；河南省已发现矿床(点)111处；山西省已发现矿床(点)143处；河北省铜矿已发现矿床(点)29处；山东省铜矿资源不多，已发现矿床81处，以中小型为主[15]；北京市铜矿分布零散，发现矿床(点)8处；天津市无成型矿床产出。相较于2015年华北地区铜矿资源储量而言，2016年全区铜矿资源储量呈上升趋势，显示了良好找矿潜力(图2)。

图1 华北地区铜矿成矿规律图①-③

图2 华北地区各省份铜矿储量及矿床数

虽然近年来华北地区铜矿资源储量呈上升趋势，并新发现了一批如内蒙锡林浩特扎拉格阿木铜矿、乌拉特后旗阿拉其图东铜矿，河北省涞源县木吉村铜矿，河南省内乡板场铜矿，山东省香夼铜矿等大中型矿床，但普遍存在找矿难度大、品位偏低、开采条件差等不利因素，深部资源勘查成为找矿突破的一个重要窗口。

2 铜矿床类型及特征

2.1 铜矿床成因类型及特征

华北地区铜矿分布广泛，类型较多，主要有斑岩型、接触交代型、岩浆型、热液型、火山沉积及沉积变质型等类型①。其中以斑岩型、矽卡岩型、火山沉积型和热液型为主。斑岩型铜矿床主要分布在内蒙古、山西、河南、山东、北京等地；矽卡岩型铜矿床主要分布在河北、内蒙古、山西、河南、山东、北京等地；火山沉积型铜矿床主要分布在内蒙古、河南和山西；热液型铜矿床主要分布在内蒙古、山东等地；岩浆型及沉积变质型铜矿床主要分布在内蒙古、山西、河南等地。

(1)斑岩型铜矿床

斑岩型铜矿床是产于斑岩中及其内外接触带附近的细脉浸染型铜矿床，常具有品位低、规模大、易开采的特点。研究区内该类型矿床分布于构造活动强烈地带，赋矿岩体为钙碱性系列侵入岩，以陆缘岛弧环境为主，以中酸性浅成-超浅成侵入作用为主，并有接触交代和岩浆热液作用。代表性矿床有山西铜矿峪特大型铜钼金矿床，内蒙古乌努格吐山铜钼矿床、敖瑙达巴铜锡矿床、车户沟铜钼矿床和山东五莲七宝山铜矿床等。

(2)接触交代型铜矿床

接触交代型铜矿床是指侵入岩与围岩在接触带及其附近，由含矿气水热液与围岩进行充填交代作用形成铜矿床。华北地区接触交代型铜矿是重要的成矿类型，全区共有该类型矿产地28处，其中大型1处、中型3处、小型24处、矿点34处；其成矿时代以华力西期和燕山期为主，一般经历接触交代阶段、矽卡岩阶段、硫化物阶段和表生阶段等4个成矿阶段。代表性矿床有河南镇平秋树湾中型斑岩-接触交代型铜钼矿、山西刁泉中型伴生铜矿和山东铜井铜矿等。

(3)沉积变质型铜矿床

该类型矿床是在原生地层中某些元素含量较高的基础上，由后期变质热液活化、萃取、迁移、富集并在有利空间内沉淀富集而形成的矿床。华北地区该类型矿产地有30处，其中大型1处、中型4处、小型25处、矿点58处；其成矿时代主要为中-新元古代，往往由早期的海相沉积岩经变质形成铜矿，主要产于断裂构造发育，岩浆活动频繁地区，以中条山胡篦式沉积变质型铜矿床为典型代表。

(4)岩浆型铜矿床

岩浆型铜矿床是指在较高温度下的一种均匀的岩浆熔融体，当温度和压力下降时，分离成两种或两种以上不混熔的熔融体而生成的铜矿床。研究区内该类型矿床主要分布于板块结合带，与基性-超基性岩体关系密切，规模相对较小，矿体多产在角闪辉长岩、辉长岩体内，并受其严格控制，全区共有该类型矿产地3处，其中小型3处、矿点7处；其形成时代主要为元古代和古生代。典型矿床有山西运城县桃花洞铜矿床、内蒙古小南山铜镍矿床、亚干铜镍钴矿床、山东泗水北孙徐铜镍矿床等。

(5)热液型铜矿床

该类型矿床是指岩浆结晶分异过程中产生的热水溶液，充填在内外接触带及围岩的原生构造内而形成的矿床。研究区内该类型矿床产出相对较少，主要分布于滨太平洋成矿域内；其成矿时代主要集中于侏罗纪—白垩纪，为中生代燕山晚期岩浆期后热液对围岩进行选择性交代作用所形成的铜矿床。铜矿化主要发育在不纯质大理岩、变粒岩和片岩中。代表性矿床有内蒙古布敦花铜矿床和山东福山王家庄铜矿床等。

(6)火山沉积型铜矿床

火山沉积型铜矿床，即Sedex型铜矿床。研究区内该类型矿产地28处，其中超大型1处、中型5处、小型5处、矿点17处；该类矿床在形成时间、空间上与地槽早期发育的海底火山岩系有关，含矿建造由凝灰岩、火山角砾岩、粗玄岩等中基性火山岩组成，该套火山岩铜的丰度较高，一般高出同类岩石的数倍，其中基性火山岩和粗粒级的火山碎屑中铜相对富集。典型矿床有河南刘山岩铜锌矿床、内蒙古白乃庙矿铜钼矿床、小坝梁铜矿床。

2.2 铜矿床预测类型

矿产预测类型是从成矿预测和矿产资源潜力评价的角度对矿产资源进行分类的一种方法，具有区域性但也兼顾典型矿床的一般性成矿规律，其理论基础就是成矿系列理论的矿床式[16]。依据铜矿预测类型划分原则[16-18]和已发现矿床成矿类型，主要预测类型可分为热液交代型、斑岩型、矽卡岩型、岩浆熔离型、热液型、沉积变质型及热液喷流沉积型①(表1)。预测方法主要有复合“内生”型、火山岩型、侵入岩体型、沉积型、层控“内生”型、变质型等①。

表1 华北地区铜矿矿产预测类型

3 铜矿时空分布规律

3.1 成矿时代分布规律

华北地区铜矿床成矿时代可分为4期：新太古代—古元古代、中-新元古代、石炭-二叠纪和侏罗纪—白垩纪。新太古代—古元古代铜矿床主要为铜矿峪式斑岩型铜矿和胡篦式沉积变质型铜矿；中-新元古代铜矿主要为与超基性岩有关的铜镍硫化物型；石炭纪—二叠纪铜矿主要分布在内蒙古，矿床类型主要为接触交代型、热液型和火山沉积型。侏罗纪—白垩纪为该区最主要的成矿时期，华北地区的主要斑岩型和接触交代型铜矿床大多形成于该期。

3.2 空间分布规律

受大地构造演化背景的控制，不同类型、不同时代矿床分布的区域多有不同。海底喷流沉积-改造型铜矿床主要形成于裂谷构造环境，包括新古元古代中条裂谷、中元古代狼山—渣尔泰裂谷和燕辽裂谷。产于中条裂谷的矿床有山西篦子沟、胡家峪铜矿床，产于狼山—渣尔泰裂谷的矿床有内蒙古的霍各乞铜矿等。斑岩型、热液型和接触交代型铜矿主要受构造-岩浆岩活动带控制，如山西铜矿峪铜矿为古元古代岩浆岩控制；河北、北京、天津斑岩型和热液型铜钼矿受京津地区中生代岩浆岩带控制；内蒙古的斑岩型铜矿受大兴安岭地区中生代中酸性岩浆岩带控制，热液型和接触交代型铜矿与泥盆纪—二叠纪岩浆活动带密切相关。与海相火山岩密切相关的块状硫化物铜矿的形成与海底火山喷溢、火山气液和火山沉积作用有关，其构造环境为弧盆环境，主要分布在内蒙古、河南。内蒙古该类铜矿主要分布在天山—兴蒙造山系中的温都尔庙弧盆系和大兴安岭弧盆系，代表性矿床为白乃庙铜矿和小坝梁铜金矿；河南省该类铜矿主要分布在二郎坪弧后盆地中，代表性矿床为刘山岩铜锌矿。不同类型矿床分布特征如表2所示。

表2 华北地区不同预测类型铜矿床的时空演化

3.3 主要铜矿床类型特征及控矿因素

(1)斑岩型铜矿床特征及控矿因素

斑岩型铜矿床分布范围广，在内蒙古、山西、河北、山东和河南省均有产出，以内蒙古与山西为主。该类型铜矿产于构造-岩浆强烈活动区域，成矿时代以古元古代、中生代为主，中生代印支期—燕山期为集中爆发期。代表性矿床有山西铜矿峪特大型铜钼金矿、内蒙古户沟铜钼矿、山东五莲七宝山铜矿等。

古元古代斑岩型铜矿床主要在山西省中条山地区产出，大地构造位置处于华北克拉通中部带南缘，鄂尔多斯地块与河淮地块接合带的南端。区域出露的前寒武纪地层自下而上可划分为中太古界涑水杂岩、古元古界绛县群、中元古界中条群和担山石群、新元古界西阳河群和芮城群，再往上为下寒武统辛集组或馒头组覆盖。区内岩浆活动以绛县期为主，主要表现为酸性和基性岩浆的交替，最后以小型碱钙质岩浆的侵入而告终。铜矿床的形成与古元古代中条期变花岗闪长岩、变花岗闪长斑岩密切相关，矿体多呈矿群出现，形态主要为透镜状、不规则状、似层状，产状与接触带一致，矿石矿物组合有黄铁矿-黄铜矿，黄铁矿-黄铜矿-辉钼矿，黄铁矿-黄铜矿-辉钴矿。中生代斑岩型铜矿床在区内广泛产出，受扬子克拉通与华北克拉通碰撞、古太平洋板块斜向俯冲欧亚板块影响，斑岩型铜矿床在华北地区主要分布于秦岭—大别造山带和中亚造山带的碰撞结合部位，多与钼矿共伴生，形成于火山岛弧带或活动大陆边缘环境，与中生代火山活动晚期岩浆活动关系密切。矿床受岩浆弧和活动大陆边缘深源岩浆高侵位的双重控制，并经历了多次的叠加改造作用，具有多期多源的特征。矿体一般产于潜火山岩或斑岩侵入体内，部分藏存于外接触带的围岩中，呈不规则状、脉状及透镜状产出。矿区锶初始值都较小(一般小于0.708)，εNd(t)变化于+5.4～+8.8，εSr(t)变化于-15.9～+39.8，地球化学值投影于亏损地幔附近[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；矿石矿物δ(34S)介于-8.80×10-3～-0.41×10-3，说明矿床成矿物质来源于地壳深部或上地幔，流体来源于岩浆，后期有大气降水混入[39-40]。矿石矿物主要为黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、铜蓝、斑铜矿、黝铜矿、辉铜矿等。矿石具有明显的分带性，由蚀变中心向外从细粒浸染状为主逐渐过渡到细脉浸染状为主。围岩蚀变分带现象明显，以岩体为中心自内向外依次为钾化、绢英岩化、矽卡岩化、青磐岩化蚀变。矿石结构为不等粒结构、胶状结构、花岗变晶结构等，脉状、浸染状、块状构造。

(2)沉积变质型铜矿床特征及控矿因素

该类矿床主要分布在河南古元古代嵩山陆内裂谷带、山西古元古代中条裂谷带以及内蒙古中元古代华北陆块北缘狼山—渣尔泰山裂谷带内，成矿时代以古元古代—中元古代为主。

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嵩山陆内裂谷带铜矿主要分布于河南省济源地区，如小沟铜矿。矿体呈似层状、透镜状分布在银鱼沟群变质火山沉积岩系中，赋矿围岩和含矿岩石为石英角闪片岩及条带状石英黑云母片岩。

中条裂谷带胡篦式铜矿是我国沉积变质型铜矿的典型代表，矿床产于中条古元古代结合带—小秦岭—中条古元古代陆缘岛弧带滨海-浅海相碎屑岩-碳酸盐岩建造中，矿体赋存于中条群余元下组、篦子沟组和余家山组白云石大理岩与碳质片麻岩中，与地层产状一致[41]，受后期上玉坡S形短轴背斜叠加褶皱的影响，在褶皱构造的转轴端部位，矿体常常规模变大，品位变富，形成“马鞍形”矿体[42]，典型矿床有胡家峪、桐木沟、篦子沟、剪子岭、落家河铜矿床等。C、O同位素研究显示，研究区铜矿床δ(13CPDB)值集中在-4.3×10-3～-0.2×10-3，介于海相碳酸盐岩(近于0)和岩浆岩(-5×10-3～-8×10-3)的δ(13CPDB)值之间，δ(18OPDB)值集中在-13×10-3～-18×10-3，表明成矿流体中的C主要来自地幔和海相碳酸盐岩(海水)，可能有岩浆C的加入[43]。

(3)火山沉积型铜矿床特征及控矿因素

该类矿床包括陆相火山岩型与海相火山岩型。陆相火山岩型铜矿主要分布在内蒙古，河北、山东也有零星出露。铜矿的产出受元古代裂谷构造和中生代火山盆地控制，依据成矿条件可将研究区陆相火山岩型铜矿划分为变质火山岩型铜矿和火山热液型铜矿。成矿温度介于130～200℃之间，δ(34S)值平均3.16×10-3，表明成矿物质来源于地壳深部，为陆相中低温火山热液矿床[45-51]。

海相火山岩型铜矿以内蒙古产出为主，河南零星产出。前者主要分布在天山—兴蒙造山系中的温都尔庙弧盆系和大兴安岭弧盆系，代表性矿床为白乃庙海相火山岩型铜矿床和小坝梁铜金矿。白乃庙铜矿床位于包尔汉图—温都尔庙俯冲增生杂岩带上，赋矿围岩为新元古界白乃庙组岛弧火山-沉积岩系，矿石中方铅矿和黄铁矿的铅同位素组成变化范围小，206Pb/204Pb=17.854～18.882，207Pb/204Pb=15.519～15.794，208Pb/204Pb=38.155～39.063，源于壳幔混合区，矿石中黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、方铅矿和闪锌矿的δ(34S)值一般为-5.3×10-3～+1.9×10-3，均值-2.7×10-3，总体变化范围较窄，并具明显的塔式分布，与岩浆热液矿床的硫同位素特点有很多相似之处，显示出深源的岩浆热液特点；小坝梁铜金矿形成于晚古生代，与古生代岛弧火山岩关系密切。硫化物的硫同位素均为正值，且变化范围较窄，δ(34S)=0.83×10-3～+3.90×10-3，平均值为1.96×10-3，十分接近现代海底热液系统中硫化物的δ(34S)值2.5×10-3～5.6×10-3，明显比洋中脊玄武岩中硫化物0×10-3～0.5×10-3富含重硫；206Pb/204Pb变化于17.531～17.718，均值为17.637，极差为0.106；207Pb/204Pb变化于15.389～15.580，均值为15.484，极差为0.096；208Pb/204Pb变化于37.094～37.517，均值为37.327，极差为0.233，总体显示出壳幔混合铅的特征，在一定程度上受到海水的影响。河南省海相火山岩型铜矿主要分布在早古生代二郎坪弧后盆地，代表性矿床为刘山岩铜矿。含矿岩系为二郎坪群上部的细碧—角斑岩建造，铜锌矿体呈多层的似层状产出，在单个成矿纹层中铜居底部并趋向一端富集。

(4)接触交代型铜矿床特征及控矿因素

古生代接触交代型铜矿床主要分布在内蒙古二连浩特-东乌旗成矿带和狼山-渣尔泰裂谷带西段。华力西期古亚洲洋的闭合，引起了强烈的构造-岩浆活动，石英二长岩、花岗闪长岩等侵入岩在构造带侵位碳酸盐岩地层，并与之发生接触交代，在岩体与围岩接触部位形成矽卡岩型矿体。该时期矿床成矿物质以铁、铜多金属为主，矿区内断裂、裂隙发育，NE向断裂控制了矿体的产出及空间分布，为含矿热液提供了良好的储矿环境。矿体形态相对复杂，不规则囊状、透镜状较为常见，矿石矿物有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿等，呈半自形粒状结构、碎裂结构、交代残留结构，块状、浸染状、细脉状、细脉浸染状构造。围岩蚀变发育，可见有矽卡岩化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、硅化等。

中生代矽卡岩型铜矿床在华北地区广泛发育，该时期华北克拉通与扬子克拉通的陆陆碰撞、古太平洋板块向欧亚板块的斜向俯冲为华北地区矽卡岩型铜矿提供了丰富的成矿物质和成矿动力学环境。在秦岭成矿带，古元古界秦岭岩群雁岭沟岩组大理岩，以及岩体接触交代形成的矽卡岩与铜钼矿化关系密切。在中生代小秦岭-伏牛山陆内碰撞造山环境下，沿朱夏深大断裂向北的陆内俯冲，含矿岩浆熔体沿构造薄弱位置上侵，与雁岭沟组大理岩发生热液蚀变，形成斑岩型-矽卡岩铜钼矿床。此类矿床以镇平秋树湾斑岩-矽卡岩型铜钼矿为典型代表。秋树湾矿床位于北秦岭基底杂岩构造单元内，区域性的商丹断裂和朱夏深大断裂北侧；矿区北侧的秋树湾斑岩岩株为秋树湾矿床的成矿母岩，岩体中辉钼矿Re-Os法同位素年龄为146.42 Ma±1.77 Ma[53]，87Sr/86Sr初始比为0.794 95，δ(18O)值为9.52×10-3～9.66×10-3，表明物质来源为下地壳[54]；矿体多呈似层状、透镜状围绕秋树湾岩体外接触带0～900 m范围内呈不规则的环状分布，少数分布于岩体内接触带，分枝复合、膨胀夹缩现象普遍。杨荣勇[55]测得成矿期δ(18O)值为9.5×10-3～10.8×10-3，平均值为10.2×10-3，表明其成矿物质来源较深、成矿中以岩浆水为主；硫同位素值δ(34S)值为0.97×10-3～7.73×10-3，平均值为3.66×10-3，表明铜矿化硫源以深源硫为主；矿石206Pb/204Pb值为17.473～18.383，207Pb/204Pb值为15.413～15.478，208Pb/204Pb值为37.528～37.74，表明铅源为深源铅或岩浆源[56]。

华北地区东部矽卡岩型铜矿床主要分布在鲁西地区的沂南铜井-金厂、莱芜铁铜沟、苍山龙宝山及鲁东地区的孔辛头、冶头和荣成夼北等地，矿床规模一般较小，其中以沂南铜井—金厂地区铜金矿床为代表[15]。前寒武纪花岗绿岩体为矿源层，与矿体共生的磁铁矿的δ(18O)值为1.3×10-3～4.3×10-3，δ(18O水)值为8.0×10-3～10.8×10-3，表明主矿化阶段成矿热液主要为岩浆热液，黄铁矿硫同位素δ(34S)值在2.1×10-3～5.9×10-3之间，δ(32S)/δ(34S)值为22.097～22.174，可判断铜井铜金矿的硫来源于上地幔[57-61]。铜井金矿床锆石SHRIMP U-Pb年龄128.6 Ma±3.6 Ma代表了燕山晚期岩浆结晶的年龄[21]，也可认为是该矿床的成矿年龄；δ(34S)值介于0.97×10-3～7.73×10-3之间，黄铜矿、黄铁矿等矿石矿物形成温度介于150～350℃之间，表明成矿物质来源于幔源，形成于中、低温阶段[62-64]。

(5)热液型铜矿床特征及控矿因素

该类矿床在内蒙古、河北、山东和山西等省均有产出，但规模多以中小型为主；受不同时代侵入岩(花岗岩)和断裂构造控制，成矿时代主要为燕山期，少量为华力西期和印支期。矿体主要赋存于岩体与围岩的接触带附近，呈等轴状、豆荚状产出，延伸较短。断裂带内矿体呈似层状、透镜状产出，延伸较长，膨胀夹缩、尖灭再现现象明显。主要矿物组合为黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿。矿石结构以交代结构、固溶体分离结构为主。矿石构造以细脉浸染状为主，次为浸染状、细网脉状、条带状，呈现交代、充填的特征。山东福山王家庄铜矿床为该类型的代表性矿床。

(6)岩浆型铜矿床特征及控矿因素

该类型矿床在内蒙古、河北、山东和山西等省有产出，但规模较小，储量有限，成矿时代主要为新太古代、元古代及华力西期。矿体主要呈脉状、透镜状产出，长短不一，大小不等，延深受岩体控制。围岩与矿体多呈渐变关系，少数产于裂隙者界限清楚。蚀变主要发育次闪石化、绿泥石化、钠帘石化、绢云母化。矿石结构主要为交代结构、他形粒状结构、假象交代结构和残晶结构。矿石构造以细脉浸染状、浸染状为主，次为斑点状、网脉状、块状及角砾状。典型矿床有山东泗水北孙徐铜矿、山西省运城县桃花洞铜矿等。

4 构造演化与找矿远景

4.1 构造演化

华北地区地处古亚洲成矿域及滨太平洋成矿域范围内，成矿地质条件优越。自太古宙至新生代，研究区经历了多期次构造-岩浆活动，为成矿提供了充足的动力学环境和丰富的物质来源。新太古代，强烈的海陆碰撞作用，促使华北克拉通的陆壳巨量生长，并在大陆边缘形成桃科、孙徐为代表的铜镍硫化物矿床。在2.3 Ga—1.95 Ga期间[65]，刚性地壳逐渐形成，并伴有基底拉张-破裂作用发生，其后的吕梁运动，导致裂谷封闭[66]，并先后形成了北孙徐铜矿、小沟铜矿、安坪铜矿。中元古代早期，由于地幔的隆升，陆缘裂陷或陆内裂解，火山喷发强烈，在华北克拉通先后形成了白云鄂博-渣尔泰山裂谷带、燕辽裂谷带、晋豫裂谷带和徐淮裂谷带，并形成了胡家峪、篦子沟、霍格乞等大型-超大型海底喷流沉积-改造型铜矿床和铜矿峪式斑岩型铜床[67]，成矿时代集中于1.6 Ga—2.1 Ga。

进入显生宙后，板块构造成为地球支配性构造，在物质演化上出现与洋陆相互作用有关的一系列矿床。华北北部地区作为全球最大规模的增生型造山带和显生宙大陆地壳生长最为显著的地区，中亚造山带的多块体拼合、多缝合带镶嵌、山盆耦合的大地构造格局，使其碰撞造山和成矿作用具有多岛海特征[68-70]。中亚成矿域既发育增生造山阶段的弧环境相关矿床(蛇绿岩型铬铁矿、斑岩型铜矿、VMS型铜矿)，也发育与碰撞造山(造山型金矿、石棉、滑石)和后碰撞陆内岩石圈伸展相关的大陆环境矿床(岩浆铜镍矿、斑岩铜钼矿、热液金矿、砂岩铀矿等)[71-76]。由于华北地区属于中亚成矿域的一部分，多期次的构造岩浆活动，有利于岩浆型、火山型、热液型以及矽卡岩型铜矿的形成，其中，受早古生代大洋板块俯冲影响，在中蒙边界中东段形成一系列岛弧型岩浆岩，加里东期成矿以斑岩型为主，如白乃庙斑岩型铜矿；进入华力西期后，西伯利亚板块与华北板块沿伊林哈别尔尕—西拉木伦板块缝合带开始拼接，在两大板块两缘形成众多华力西期陆缘增生带，强烈的构造-岩浆活动形成了众多的铜矿床，如石炭纪查干哈达庙火山喷流沉积型铜矿、罕达盖接触交代型铁铜矿、二叠纪岩浆型小南山铜镍矿、早二叠世准苏吉花斑岩型铜矿床等。

秦岭成矿带位于扬子和华北克拉通之间，自寒武纪以来一直处于大陆边缘的海相环境，印支期造山事件形成了现今的成矿带。铜矿床的产出受区域性栾川断裂带、马超营断裂带、朱阳关—夏馆断裂带和商丹缝合带控制[77]，形成秋树湾、对角沟、板厂、断树崖等铜矿床，矿体产状多呈NWW向或NW向产出，与中酸性岩浆岩关系密切，成矿时代以燕山期为主[52]。

印支运动后，由于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲，在中国东部发育大面积的燕山期花岗岩，形成了众多的断陷/坳陷盆地。华北地区作为欧亚大陆的东南缘，受太平洋板块俯冲作用影响最为显著，区内构造-岩浆-火山活动强烈。中侏罗—早白垩世，区内地壳增厚，岩石圈拆沉，幔源岩浆上涌，强烈的壳幔相互作用为铜成矿提供了充足的物质来源，伴随着大规模的火山-岩浆活动，形成了广泛而强烈的铜成矿作用，北至内蒙古乌奴格吐山斑岩型铜矿，南至河北省小寺沟铜钼矿、山东省福山王家庄热液型铜矿床、香夼斑岩型铜矿、沂南铜井矽卡岩型铜矿均形成于太平洋板块的构造环境中，是华北地区铜矿床的成矿爆发期。

4.2 找矿方向及远景

我国铜矿资源短缺，为缓解当前现代化建设过程中铜矿资源供需矛盾，需瞄准国内、国际两个市场，要立足国内，发展境外；加强成矿理论与勘查技术研究，以国内重要铜矿带和典型矿床为基础，加强铜矿调查评价和深部资源勘查力度，提升资源保障程度。

华北地区横跨古亚洲成矿域、秦祁昆成矿域、滨太平洋成矿域三大成矿域，铜矿床、矿点多且分布广，成因类型多样，具备良好的成矿条件和找矿前景。根据华北地区矿产资源潜力评价，全区划分铜矿找矿远景区28处[78-79]，为区内铜矿资源勘查提供找矿方向。

随着勘查技术水平的不断提升，深部找矿成为实现找矿突破的重要手段。目前，地质、物探、化探、钻探、三维地质建模等方法手段的综合运用已经成功应用在深部勘查工作中，并取得了良好的找矿效果[80]。华北地区铜矿以斑岩型、接触交代型、喷流沉积-沉积改造型为主，矿床开采深度较浅，深部资源潜力巨大。当前的铜矿勘查、开采工作，主要集中在浅于1 000 m的地段，对1 000～3 000 m的深度尚未触及。因此，运用现代综合找矿方法，加大该区深部资源勘查力度，在重要成矿带、典型矿床开展铜矿深部勘查，建立三维预测模型，将可极大地提高工作区铜矿资源储量，提升我国铜矿资源保障力度。

5 结论

(1)通过对华北地区579处铜矿床地质资料的系统分析，总结矿床类型，提出不同类型铜矿时空分布特征和控矿因素；建立了7种预测类型划分方案和6种预测方法。

(2)华北地区铜矿床可划分出四大成矿期：古元古代、中新元古代、石炭纪—二叠纪和侏罗纪—白垩纪。不同时期铜矿成矿类型不同，侏罗纪—白垩纪为最主要的成矿时期，以斑岩型、接触交代型为主。

(3)经讨论华北地区铜矿床的时空演化特征认为，在重要成矿带和典型矿床开展深部资源勘查是实现该区铜矿床找矿突破的重要途径。

注释：

① 李俊建. 华北地区重要矿种区域成矿规律研究成果报告[R]. 天津:天津地质调查中心, 2013: 1-742.

② 周继华, 赵增杰, 李亮玉, 等. 山西省重要矿种区域成矿规律、矿产预测成果报告[R]. 太原:山西省地质调查院, 2013: 1-489.

③ 许立权, 张彤, 张明, 等. 内蒙古自治区重要矿产区域成矿规律研究报告[R]. 呼和浩特:内蒙古自治区地质调查院, 2013: 1-654.