為什么智利有那么多的銅的科學故事

目前全球已探明的銅儲量約為10億噸，但分布很不均勻。南美洲的智利是世界上銅礦最豐富的國家，探明銅儲量占全球的1/3以上。據估計，全球的銅資源量在30億噸左右，其中60%分布在美洲大陸西緣。

智利位于南美洲西南部，東面是世界著名的安第斯山脈，西面是太平洋。盡管國土面積僅為75萬平方千米，不到中國國土面積的8%，但銅的探明儲量卻是中國的4倍以上。

智利的銅礦主要是以品位低、儲量大的斑巖銅礦形式產出。斑巖銅礦是最重要的銅礦類型，占全球探明銅儲量的70%以上，全世界最大的10個斑巖銅礦中，5個在智利，其中包括3個最大的銅礦。怎么智利會這么“幸運”呢？

科學家研究發現，這主要與洋脊和年輕洋殼的俯沖有關。因為，洋殼中銅平均含量比地幔和陸殼要高3倍以上，加上俯沖帶氧逸度高，源區的硫化物容易被破壞，因此俯沖洋殼部分熔融形成的巖漿中銅含量遠高于其他巖漿。智利西面是東太平洋俯沖帶，太平洋洋殼沿著東太平洋俯沖帶的海溝俯沖到了南美洲大陸的下面，向東深入到南美大陸內部數百千米。與其他俯沖帶不同的是，智利外海的太平洋洋殼是全世界最年輕的俯沖帶之一，很多洋殼的年齡小于2500萬年，俯沖時容易發生部分熔融。更重要的是，在長達4000多千米的俯沖帶中，有4條年輕的洋脊正在俯沖。正是這些洋脊及其周圍年輕洋殼的俯沖形成了智利特有的超大型斑巖銅礦。

安第斯山脈也對斑巖銅礦的分布起到很大的控制作用。斑巖銅礦多形成在地下2～4千米深處，沒有大幅度的地殼隆升、剝蝕，斑巖銅礦很難被發現，即使被發現也往往沒有經濟價值。而太平洋板塊的俯沖導致安第斯山脈快速隆升、剝蝕，使得大量形成于500萬至3000萬年前的智利斑巖銅礦出露地表，陸續被發現。

為什么智利有那么多的銅的科學故事點評

中國在地質歷史上也曾經遭受過年輕板塊和洋脊的俯沖，應該也形成過大量的斑巖銅礦。但是，很多礦床由于剝蝕程度太大而被破壞，如內蒙古北部著名的古亞洲洋閉合形成的地縫合線。浩瀚的古亞洲洋在距今5億至4億年左右在此俯沖消亡，應該經歷過最終的洋脊俯沖等過程。但是內蒙古地區剝蝕程度很大，被老一輩地震學家命名為內蒙古地軸，多數地區的剝蝕深度超過10千米。而斑巖銅礦形成深度在2～4千米，很難被保存，因此一直沒有找到大型的斑巖銅礦。距離中蒙邊界數十千米的蒙古一側，位于古島弧區，剝蝕程度遠遠低于內蒙古地軸，有利于斑巖銅礦的保存。著名的奧玉特勒蓋超大型斑巖銅礦就發育在距離中蒙邊界不足50千米的蒙古一側。還有一些地方，在洋脊俯沖后沒有經歷足夠的剝蝕，斑巖銅礦應該還埋在地下2千米以下，不能被利用。