铜对人类文明的发展极其重要。从青铜时代到电子时代,铜贯穿了人类文明 6000 多年的历史。特别是在今天,从手机到计算机,从发电机到电动机,从飞机到汽车、火车、轮船,从高精尖仪器仪表到家用电器,从工厂到家庭,从城市到乡村,几乎所有代表现代化的事物都离不开铜的贡献。甚至有人认为,一个人均铜消费量的高低能反映一个国家当前的文明程度。
目前全球已探明的铜储量约为 10 亿吨,但分布极不均匀。南美洲的智利是世界上铜矿资源最丰富的国家,探明铜储量占全球的三分之一以上。据估计,全球铜资源量约为 30 亿吨,其中 60% 分布在美洲大陆西缘。智利位于南美洲西南部,东面是举世闻名的安第斯山脉,西面是太平洋。尽管国土面积仅为 75 万平方公里,仅为中国国土面积的 8%,但铜的探明储量却超过中国的四倍。智利的铜矿主要以品位低、储量大的斑岩铜矿形式产出。斑岩铜矿是最重要的铜矿类型,占全球探明铜储量的 70% 以上,全球最大的 10 个斑岩铜矿中有 5 个位于智利,其中包括 3 个最大的铜矿。
智利为何如此“幸运”?科学家研究发现,这主要与洋脊和年轻洋壳的俯冲有关。因为洋壳中铜的平均含量比地幔和陆壳高出 3 倍以上,加上俯冲带氧逸度高,源区的硫化物容易被破坏,因此俯冲洋壳部分熔融形成的岩浆中铜含量远高于其他岩浆。智利西面是东太平洋俯冲带,太平洋洋壳沿着东太平洋俯冲带的海沟俯冲到南美洲大陆之下,向东深入到南美大陆数百公里。与其他俯冲带不同的是,智利外海的太平洋洋壳是世界上最年轻的俯冲带之一,许多洋壳的年龄小于 2500 万年,俯冲时容易发生部分熔融。更重要的是,在长达 4000 多公里的俯冲带中,有 4 条年轻的洋脊正在俯冲。正是这些洋脊及其周围年轻洋壳的俯冲形成了智利特有的超大型斑岩铜矿。
安第斯山脉也对斑岩铜矿的分布起到了很大的控制作用。斑岩铜矿多形成于地下 2 - 4 千米处,如果没有大幅度的地壳隆升和侵蚀,斑岩铜矿很难被发现,即使被发现也往往没有经济价值。而太平洋板块的俯冲导致安第斯山脉快速隆升和侵蚀,使得大量形成于 5000 万至 3000 万年前的智利斑岩铜矿出露地表,陆续被发现。
中国在地质历史上也曾遭受年轻板块和洋脊的俯冲,应该也形成过大量斑岩铜矿。但是,许多矿床由于侵蚀程度太大而被破坏,比如内蒙古北部著名的古亚洲洋闭合形成的地缝线。大约 5 亿至 4 亿年前,古亚洲洋在这里俯冲消亡,应该经历过最终的洋脊俯冲等过程。但内蒙古地区侵蚀程度很大,被老一辈地震学家命名为内蒙古地轴,大部分地区的侵蚀深度超过 10 千米。而斑岩铜矿形成深度在 2 - 4 千米,很难被保存,因此一直没有找到大型斑岩铜矿。在中蒙边境几十公里外的蒙古一侧,位于古岛弧区,侵蚀程度远远低于内蒙古地轴,有利于斑岩铜矿的保存。著名的奥玉特勒盖超大型斑岩铜矿就发育在距离中蒙边境不足 50 千米的蒙古一侧。还有一些地方,在洋脊俯冲后没有经历足够的侵蚀,斑岩铜矿应该还埋在地下 2 千米以下。它不可以被利用。

