摘要：地质背景：形成于库特奈地堑（Kootenay Trough）的被动大陆边缘环境，矿体赋存于中元古代页岩、砂岩与重晶石互层中。成矿与裂谷拉张期的海底热液活动密切相关，热液沿同沉积断层上升，在海底喷口附近形成层状硫化物矿体。

一、典型矿床成矿时代及特征

1. 加拿大沙利文（Sullivan）铜矿

- 成矿时代：中元古代（约1.4~1.35 Ga）。

- 地质背景：形成于库特奈地堑（Kootenay Trough）的被动大陆边缘环境，矿体赋存于中元古代页岩、砂岩与重晶石互层中。成矿与裂谷拉张期的海底热液活动密切相关，热液沿同沉积断层上升，在海底喷口附近形成层状硫化物矿体。

- 关键证据：同位素测年显示矿化层与围岩年龄一致，且矿石中铅同位素组成与中元古代地壳演化特征吻合。

2. 澳大利亚芒特艾萨（Mount Isa）铜矿

- 成矿时代：中元古代晚期（约1.65~1.55 Ga）。

- 地质背景：位于芒特艾萨构造窗内，矿体赋存于中元古代Soldier Cap群火山-沉积岩系中。成矿与大陆裂谷环境下的海底喷流活动相关，热液沿断裂上升至海底，在页岩与白云岩互层中形成多层硫化物矿化带。

- 关键证据：锆石U-Pb测年显示成矿与同期火山活动时间一致，矿石硫同位素组成反映热液来源与深部岩浆活动相关。

3. 中国阿舍勒铜矿

- 成矿时代：晚泥盆世（约370~360 Ma）。

- 地质背景：产于新疆阿勒泰地区的泥盆纪火山-沉积盆地中，矿体呈层状、似层状赋存于火山碎屑岩与凝灰岩中。成矿与弧后盆地扩张期的海底喷流活动有关，热液沿同沉积断层上升，在特定沉积界面形成块状硫化物矿体。

- 关键证据：矿石铅同位素年龄与泥盆纪火山岩年龄一致，且围岩蚀变组合（硅化、绿泥石化）反映海底热液活动特征。

4. 中非卢富里安铜矿带

- 成矿时代：晚元古代（约765~735 Ma），叠加早古生代（约550~500 Ma）改造。

- 地质背景：位于刚果（金）与赞比亚交界处的加丹加超群（Katanga Supergroup）中，矿化集中于罗安群（Roan Group）页岩与白云岩互层。成矿与新元古代裂谷拉张期的海底喷流活动相关，后期卢富里安造山运动（约550 Ma）导致矿质活化迁移，形成多期叠加矿化。

- 关键证据：锆石U-Pb测年显示沉积成矿时代为晚元古代，而流体包裹体Rb-Sr测年揭示早古生代热液叠加改造。

5. 哈萨克斯坦哲兹卡兹甘（Zhezkazgan）铜矿

- 成矿时代：中晚石炭世（约323~299 Ma）。

- 地质背景：赋存于中晚石炭世哲兹卡兹甘组砂岩与粉砂岩中，矿体呈层状、浸染状分布。成矿与陆内裂谷环境下的海底喷流活动相关，热液沿断裂上升至浅海环境，在还原条件下形成硫化物沉淀。

- 关键证据：矿石铅同位素年龄与石炭纪地层年龄一致，且围岩中发育典型的硅化、白云石化蚀变带。

6. 爱尔兰Silvermines铅锌银矿（含铜）

- 成矿时代：早石炭世（约359~318 Ma）。

- 地质背景：产于爱尔兰中部的密西西比期碳酸盐岩中，矿体赋存于Waulsortian灰岩底部的角砾岩带。成矿与裂陷盆地扩张期的海底喷流活动相关，热液沿同沉积断层上升，在碳酸盐岩中形成层状硫化物矿体。

- 关键证据：流体包裹体测年显示成矿与早石炭世沉积作用同步，且矿石硫同位素组成反映深部热液来源。

二、成矿时代的时空分布规律

1. 主要成矿期

- 中元古代（1.8~1.0 Ga）：是SEDEX型铜矿的第一个高峰期，如加拿大沙利文、澳大利亚芒特艾萨等矿床。这一时期全球大陆裂解活跃，形成大量被动大陆边缘盆地，为海底喷流成矿提供了有利构造环境。

- 晚元古代（0.8~0.6 Ga）：中非卢富里安铜矿带在此期间形成，与罗迪尼亚超大陆裂解事件密切相关。裂谷环境下的热液活动导致铜钴矿质在特定沉积界面富集。

- 古生代（尤其是泥盆纪-石炭纪）：中国阿舍勒、哈萨克斯坦哲兹卡兹甘、爱尔兰Silvermines等矿床形成于该时期。这一阶段造山后伸展环境与陆内裂谷发育，为海底喷流成矿提供了新的动力条件。

2. 构造-热事件叠加

- 部分矿床经历多期成矿作用，如卢富里安铜矿带在晚元古代沉积成矿后，早古生代的造山运动导致矿质活化迁移，形成叠加富矿体。类似地，芒特艾萨铜矿在中元古代成矿后，晚古生代的热液活动进一步富集铜锌资源。

3. 全球成矿时代对比

- SEDEX型铜矿的成矿时代集中于前寒武纪（约占70%），尤其是中元古代至晚元古代，与全球超大陆旋回（哥伦比亚超大陆、罗迪尼亚超大陆）的裂解阶段吻合。

- 其他类型铜矿（如斑岩型、VMS型）的成矿时代更广泛，但SEDEX型铜矿的成矿时代受限于特定构造-沉积背景，具有明显的时代专属性。

三、成矿时代的控制因素

1. 构造背景

- 裂谷与被动大陆边缘：中元古代至晚元古代的裂谷环境为海底喷流成矿提供了热液上升通道和沉积空间，如沙利文、卢富里安铜矿带。

- 造山后伸展：古生代造山带的伸展阶段（如泥盆纪-石炭纪）形成的裂陷盆地，控制了阿舍勒、哲兹卡兹甘等矿床的分布。

2. 沉积环境

- 细碎屑岩与碳酸盐岩互层：富含有机质的页岩、泥岩与白云岩互层是SEDEX型铜矿的典型赋矿岩石，有机质可促进金属硫化物沉淀，并为成矿流体提供硫源。

- 热水沉积岩标志：硅质岩、重晶石岩、钠长石岩等热水沉积岩的存在，是判断成矿时代与喷流活动的直接证据。

3. 热液活动周期

- 成矿时代与区域构造-热事件周期密切相关，如卢富里安铜矿带的成矿作用与罗迪尼亚超大陆裂解（约765 Ma）及后续的造山运动（约550 Ma）直接相关。

四、找矿启示

1. 时代-构造耦合分析

在中元古代至古生代的裂谷或被动大陆边缘沉积岩系中，重点关注与同沉积断层相关的热水沉积岩（如硅质岩、重晶石岩），结合同位素测年（如锆石U-Pb、硫化物Rb-Sr）确定成矿时代范围。

2. 多期叠加成矿识别

对于经历多期构造活动的区域（如卢富里安铜矿带），需通过流体包裹体测年和同位素示踪，区分主成矿期与叠加改造期，指导深部隐伏矿体预测。

3. 全球成矿模型对比

参考SEDEX型铜矿的成矿时代分布规律，优先在中元古代至古生代的裂谷带开展勘探，同时结合区域地层、构造格架综合分析，提高找矿效率。

通过上述成矿时代与地质背景的系统分析，可显著提升SEDEX型铜矿的勘探精度，尤其在中元古代至古生代的裂谷带中，结合同位素测年与构造-沉积演化研究，有望发现更多超大型铜矿床。

来源：传奇科学圈