文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › dexing斑岩铜矿

dexing斑岩铜矿

dexing斑岩铜矿
dexing斑岩铜矿

2.1.1国内外研究现状

斑岩铜矿床(Porphyry copper deposit)通常是指与具有斑状结构的中酸性侵入体共生的浸染状、细脉浸染状和细脉状铜(钼、金)组分的富集体,具有“大白菜模式”的蚀变分带特征。斑岩铜矿是铜矿床中最重要的类型,超大型-大型斑岩铜矿占全球铜矿总储量的70 %以上。研究超大型斑岩铜矿的成矿规律,对寻找斑岩铜矿具有重要的经济意义。目前普遍认为斑岩铜矿的形成背景主要集中在汇聚板块边缘,与板块俯冲作用有关,主要分布在环太平洋成矿域、特提斯成矿域和中亚成矿域(Cooke et al., 2005; Sillitoe, 2010; Sun et al., 2010; 夏斌等, 2002),通常具有俯冲带高氧逸度的特点,与埃达克岩有着密切的关系(Ballard et al., 2002; Liang et al., 2006; Mungall, 2002; Sillitoe, 1972; Sun et al., 2004; Wang et al., 2007; Wang et al., 2006; Wang et al., 2004; Wright et al., 1987; Zhang et al., 2013; Zhang et al., 2004; 曾键年等, 2008; 芮宗瑶等, 2006; 芮宗瑶等, 2004; 王强等, 2008a; 王强等, 2008b; 张旗, 2008)。一般来讲,斑岩岩浆的起源主要来自于俯冲洋壳的部分熔融,或是与伸展构造背景下上涌的、热的软流圈物质熔融地壳物质有关。前人利用矿物组合、稳定同位素(H、O和S同位素)和流体包裹体特征,对含矿斑岩的成矿物质和热液流体来源进行了一些有益讨论。斑岩铜矿岩浆总体呈现出高氧逸度特征,往往有大量的磁铁矿和赤铁矿,这些矿物是氧化还原指示矿物,记录了成矿体系氧逸度的变化。其次,成矿岩体形成过程中还出现大量稳定的副矿物,特别是锆石和磷灰石。这些副矿物在多期次的热液作用过程中,仍能保持其稳定的物理和地球化学特征。其中,锆石的Ce异常可以反映其结晶时的氧逸度,而其Hf-O同位素则可以反映岩浆的性质和来源;磷灰石的组成,特别是F, Cl含量往往指示其形成的大地构造环境,而Sr同位素则反映其成矿物质的来源。将铁氧化物和含矿斑岩副矿物相结合,利用先进的地球化学测试手段,可以为斑岩铜矿的成矿物质来源源和岩体成因提供更好的制约。

目前在斑岩岩体成因的和成矿物质来源方面仍存在较大争议。与一般花岗岩相比,含矿斑岩具有来源深而就位浅的特征。江西德兴铜矿是典型的斑岩型矿床,距离俯冲带较远,被普遍认为是“陆内”成因矿床。该矿床位于中国东南地区江南古陆南缘,靠近江-绍(江山-绍兴断裂)断裂带。矿床主要由铜厂、富家坞和朱砂红三个规模不同的矿体组成。矿区多期断裂与褶皱叠加,为成矿元素及热液

流体上涌提供有利通道和储集空间。德兴铜矿目前是国内外斑岩型矿床研究的热点之一(Guo et al., 2012; He et al., 1999; Li and Sasaki, 2007; Liu et al., 2012; Mao et al., 2011; Wang et al., 2006; Wang et al., 2004; Zhang et al., 2013; Zhou et al., 2012; 李晓峰等, 2012; 王翠云等, 2012; 周清, 2011; 朱金初等, 2002),在矿床类型、矿石、矿脉、成矿元素组合和蚀变特征等方面已取得较一致认识。另外,成矿斑岩具有埃达克岩性质,呈现岛弧特征;成岩和成矿时代基本一致,总体集中在168~173Ma之间。申请人前期工作显示,德兴铜矿的埃达克质花岗闪长斑岩具有明显的高的氧逸度;在Sr/Y-La/Yb分类图解上,德兴斑岩主要落在俯冲洋壳部分熔融区的下端,与陆壳部分熔融区有一定的重合。考虑到其高氧逸度,且部分样品远离陆壳部分熔融区,申请人与合作者提出德兴埃达克岩与俯冲洋壳部分熔融有关,该矿床可能与古太平洋俯冲有关(Zhang et al., 2013)。高氧逸度通常出现在俯冲带,但是由于德兴位于江绍断裂带,属于古俯冲带,所以德兴斑岩铜金矿高氧逸度的形成构造背景存在多解性。例如,部分学者提出德兴附近的银山斑岩矿床是江绍断裂带古岛弧部分熔融的产物(Wang, et al., 2013; Wang, et al., 2012; Mao, et al., 2011)。前人利用流体包裹体及其子矿物对热液流体的温度、盐度、酸碱度和含矿斑岩S同位素研究,认为含矿斑岩可能来自于地壳深部或上地幔,受壳层混染(Li, et al., 2007; Yao, et al., 2012; 刘玄等, 2011; 张天福等, 2012; 钱鹏等, 2006);刘玄等(2012)利用锆石的Hf-O同位素,排除了贫成矿元素的围岩双桥山组,而倾向于来源较深的镁铁质双溪坞群底侵体(Liu, et al., 2012)。申请人拟从另外一个角度,利用铁氧化物和含矿斑岩的副矿物,如赤铁矿和磁铁矿组合、锆石的Ce异常和磷灰石的“高Cl”含量和Sr同位素异常为德兴花岗闪长斑岩的成因和热液流体来源提供制约。

成矿物质和热液流体来源研究主要依赖于矿石矿物和含矿斑岩副矿物。磁铁矿和赤铁矿(镜铁矿)组合不仅仅是氧逸度条件反映的重要指标,并且是德兴铜矿典型的矿石矿物组合之一。其微量元素组分Zn、Ti、Mn、Ni、Nb、Pb、Th、U和REE等都具有不同的挥发性和不相容性,元素比值Zn/Fe、Nb/U、Ce/Pb、Sr/La在不同源区具有差异性,这些矿石矿物的地球化学特征对热液流体来源具有明显指示意义。锆石和磷灰石作为难熔、稳定的副矿物,不仅是稀土元素(REE)的主要载体,其微量元素和同位素特征也是反映岩浆来源的有利手段。

一般来讲,含矿斑岩的锆石和磷灰石具有比不含矿斑岩更高的稀土总量和轻重稀土分馏。热液成因的锆石Ce4+/Ce3+和(Eu/Eu*)N可以用于判别岩浆结晶时氧逸度环境(Ballard et al., 2002; Liang et al., 2006; Zhang et al., 2013),锆石的Hf-O同位素则对岩浆的性质和来源具有重要的指示意义(Dai et al., 2011; Kemp et al., 2007; Li et al., 2010; Valley et al., 2005);地球化学元素对“Y/Ho”和“Zr/Hf”比值偏离初始的球粒陨石比值,对流体分异反映灵敏。基于Cl的强不相容性,磷灰石中F和Cl的相对含量,尤其是“高Cl”含量往往指示成矿流体可能来源于俯冲带或地幔。同时,磷灰石大量富集Sr,通过对不同源区或期次的磷灰石Sr 同位素进行对比(例如,岛弧含矿斑岩初始比值为0.702~0.705;陆壳比值为0.7055~0.7109),Sr同位素既可以指示成矿物质来源,又对热液流体演化具有指示意义。因Pb、Ce、U 、Th在流体中的活动性不同,磷灰石微量元素比值Sr/Eu 和Sr/Ce,Ce/Pb和Th/U,Sr/Y和Lu/Hf也是成矿作用的敏感参数。

氧逸度是控制斑岩铜(金)矿床形成的一个关键因素。当体系中同时有硫酸根和二价铁离子,即磁铁矿-赤铁矿氧逸度缓冲线以下、?FMQ+2(高出铁橄榄石-磁铁矿-石英-氧逸度缓冲线2个数量级)以上被认为是最佳成矿条件(Mungall, 2002; Sun et al., 2013)。利用德兴斑岩的高氧逸度条件,结合成矿物质来源可以对斑岩的成因提供有力证据。

综上所述,虽然前人已对德兴斑岩铜矿开展了大量的研究,积累了丰富的研究资料,并有了一定的进展,但在成矿物质和热液流体来源和埃达克质花岗闪长斑岩的成因等关键科学问题上还存较大争议。要解决上述问题,需要借助国际上关于环太平洋带大型-超大型斑岩铜矿的成矿理论及研究思路,应用一些新的分析测试手段(如矿物的微区分析技术和高精度的同位素测试技术),从小处入手,进行深入而精细的研究讨论,以达到对成矿物质来源和演化、含矿斑岩的成因及成矿构造背景等的综合研究。

2.1.2 研究意义

德兴斑岩铜矿是中国东部最大的斑岩型铜矿,具有长期的研究积累,在此基础上采用新的研究手段,有望进一步揭示成矿物质来源,为发展斑岩铜金矿床成因做出贡献。德兴斑岩铜矿发育于环太平洋成矿域的西岸,与太平洋东岸的典型俯冲带斑岩矿床相比,该矿床有着自身的特点,比如位于距离现今俯冲带数百公

里以外的“陆内”成矿环境,但是氧逸度很高,且成矿与埃达克岩有关,为研究斑岩型矿床与岩浆活动的关系提供了很好的条件。

德兴斑岩铜矿具有非常高的氧逸度条件,尤其是磁铁矿和赤铁矿的共生使得氧逸度达到了?FMQ+4。而且更是在成矿后期,热液脉中有大量纯的镜铁矿,显示了很高的氧逸度,为研究氧逸度在岛弧条件下斑岩矿床成矿过程中所起到的作用提供了很好的研究对象。

关于斑岩铜矿的成矿物质和热液流体来源传统研究方法主要基于矿物组合、流体包裹体和稳定同位素。其流体包裹体存在原生和次生、流体来源复杂、包裹体体积太小等因素,同时,流体包裹体的稳定同位素存在测试困难等特点,这些为成矿物质来源的研究带来诸多不便。而德兴斑岩铜矿的矿石矿物及富流体矿物种类繁多,其中发育于成矿斑岩的锆石和磷灰石在蚀变过程中具有较好的稳定性,对于追踪岩浆稀土元素演化有着不可替代的作用,特别是磷灰石具有高的Sr 的含量,并且富集F-、Cl-和OH-等流体元素,结合其稀土元素配分、同位素Sr异常和高Cl含量等特点,为解释德兴斑岩铜矿的流体性质和来源提供重要依据。

鉴于此,本项目拟以德兴斑岩铜矿为对象,对露天矿坑和钻井开展精细取样,开展详细的野外地质考查和全面系统的分析研究,进一步查明矿化特征与成矿有关的蚀变规律。同时,综合使用近年来发展的矿物微区成份分析和副矿物的原位同位素测试手段,利用与成矿有关的铁氧化物组合(磁铁矿和赤铁矿)的主微量元素分析,利用富集稀土元素的锆石和磷灰石进行原位的微量元素、稀土元素含量和Hf-O-Sr同位素测试,来深入研究德兴斑岩铜矿的成矿流体来源及演化、氧逸度条件,成矿流体和矿床岩体之间的成因联系,从而反演含矿岩体岩浆的形成过程,为其他斑岩型矿床的成矿物质来源提供有效的判断依据。

主要参考文献

Ballard, J. R., Palin, J. M., and Campbell, I. H., 2002, Relative oxidation states of magmas inferred from Ce(IV)/Ce(III) in zircon: application to porphyry copper deposits of northern Chile: Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 144, no. 3, p. 347-364.

Cooke, D., Hollings, P., and Walshe, J., 2005, Giant porphyry deposits: characteristics, distribution, and tectonic controls: Economic Geology, v. 100, no. 5, p. 801. Dai, L. Q., Zhao, Z. F., Zheng, Y. F., Li, Q. L., Yang, Y. H., and Dai, M. N., 2011,

Zircon Hf-O isotope evidence for crust-mantle interaction during continental deep subduction: Earth and Planetary Science Letters, v. 308, no. 1-2, p.

229-244.

Guo, S., Zhao, Y. Y., Qu, H. C., Wu, D. X., Xu, H., Li, C., Liu, Y., Zhu, X. Y., and Wang, Z. K., 2012, Geological Characteristics and Ore-forming Time of the Dexing Porphyry Copper Ore Mine in Jiangxi Province: Acta Geologica Sinica-English Edition, v. 86, no. 3, p. 691-699.

Jing, Y., Ni, P., zhao, K. D., and Wang, H. T., 2012, Evolution of Ore-forming Fluids in the Tongchang Porphyry Copper Deposit, Dexing, Northeast Jiangxi Province: Acta Metallurgica Sinica, v. 31, no. 2, p. 97-104.

He, W. W., Bao, Z. Y., and Li, T. P., 1999, One-dimensional reactive transport models of alteration in the Tongchang porphyry copper deposit, Dexing district, Jiangxi Province, China: Economic Geology and the Bulletin of the Society of Economic Geologists, v. 94, no. 3, p. 307-323.

Kemp, A. I. S., Hawkesworth, C. J., Foster, G. L., Paterson, B. A., Woodhead, J. D., Hergt, J. M., Gray, C. M., and Whitehouse, M. J., 2007, Magmatic and Crustal Differentiation History of Granitic Rocks from Hf-O Isotopes in Zircon: Science, v. 315, no. 5814, p. 980-983.

Li, X. F., and Sasaki, M., 2007, Hydrothermal alteration and mineralization of middle jurassic dexing porphyry Cu-Mo deposit, southeast China: Resource Geology, v.

57, no. 4, p. 409-426.

Liu, X., Fan, H. R., Santosh, M., Hu, F. F., Yang, K. F., Li, Q. L., Yang, Y. H., and Liu, Y. S., 2012, Remelting of Neoproterozoic relict volcanic arcs in the Middle Jurassic: Implication for the formation of the Dexing porphyry copper deposit, Southeastern China: Lithos, v. 150, p. 85-100.

Li, X. H., Long, W. G., Li, Q. L., Liu, Y., Zheng, Y. F., Yang, Y. H., Chamberlain, K.

R., Wan, D. F., Guo, C. H., Wang, X. C., and Tao, H., 2010, Penglai Zircon Megacrysts: A Potential New Working Reference Material for Microbeam Determination of Hf-O Isotopes and U-Pb Age: Geostandards and Geoanalytical Research, v. 34, no. 2, p. 117-134.

Liang, H. Y., Campbell, I. H., Allen, C., Sun, W. D., Liu, C. Q., Yu, H. X., Xie, Y.

W., and Zhang, Y. Q., 2006, Zircon Ce4+/Ce3+ratios and ages for Yulong ore-bearing porphyries in eastern Tibet: Mineralium Deposita, v. 41, no. 2, p.

152-159.

Liu, X., Fan, H. R., Santosh, M., Hu, F. F., Yang, K. F., Li, Q. L., Yang, Y. H., and

Liu, Y. S., 2012, Remelting of Neoproterozoic relict volcanic arcs in the Middle Jurassic: Implication for the formation of the Dexing porphyry copper deposit, Southeastern China: Lithos, v. 150, p. 85-100.

Mao, J. W., Zhang, J. D., Pirajno, F., Ishiyama, D., Su, H. M., Guo, C. L., and Chen, Y. C., 2011, Porphyry Cu–Au–Mo–epithermal Ag–Pb–Zn–distal hydrothermal Au deposits in the Dexing area, Jiangxi province, East China—A linked ore system: Ore Geology Reviews, v. 43, no. 1, p. 203-216.

Mungall, J. E., 2002, Roasting the mantle: Slab melting and the genesis of major Au and Au-rich Cu deposits: Geology, v. 30, no. 10, p. 915-918.

Sillitoe, R. H., 1972, Plate Tectonic Model for Origin of Porphyry Copper Deposits: Economic Geology, v. 67, no. 2, p. 184-&.

Sillitoe, R. H., 2010, Porphyry Copper Systems: Economic Geology, v. 105, no. 1, p.

3-41.

Sun, W. D., Arculus, R. J., Kamenetsky, V. S., and Binns, R. A., 2004, Release of gold-bearing fluids in convergent margin magmas prompted by magnetite crystallization: Nature, v. 431, no. 7011, p. 975-978.

Sun, W. D., Liang, H. Y., Ling, M. X., Zhan, M. Z., Ding, X., Zhang, H., Yang, X. Y., Li, Y. L., Ireland, T. R., Wei, Q. R., and Fan, W. M., 2013, The link between reduced porphyry copper deposits and oxidized magmas: Geochimica Et Cosmochimica Acta, v. 103, p. 263-275.

Sun, W. D., Ling, M. X., Yang, X. Y., Fan, W. M., Ding, X., and Liang, H. Y., 2010, Ridge subduction and porphyry copper-gold mineralization: An overview: Science China-Earth Sciences, v. 53, no. 4, p. 475-484.

Valley, J. W., Lackey, J. S., Cavosie, A. J., Clechenko, C. C., Spicuzza, M. J., Basei, M. A. S., Bindeman, I. N., Ferreira, V. P., Sial, A. N., King, E. M., Peck, W. H., Sinha, A. K., and Wei, C. S., 2005, 4.4 billion years of crustal maturation: oxygen isotope ratios of magmatic zircon: Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 150, no. 6, p. 561-580.

Wang, Q., Wyman, D. A., Xu, J., Jian, P., Zhao, Z., Li, C., Xu, W., Ma, J., and He, B., 2007, Early Cretaceous adakitic granites in the Northern Dabie Complex, central China: Implications for partial melting and delamination of thickened lower crust: Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 71, no. 10, p. 2609-2636.

Wang, Q., Xu, J. F., Jian, P., Bao, Z. W., Zhao, Z. H., Li, C. F., Xiong, X. L., and Ma, J. L., 2006, Petrogenesis of adakitic porphyries in an extensional tectonic setting, dexing, South China: Implications for the genesis of porphyry copper

mineralization: Journal of Petrology, v. 47, no. 1, p. 119-144.

Wang, Q., Zhao, Z. H., Jian, P., Xu, J. F., Bao, Z. W., and Ma, J. L., 2004, SHRIMP zircon geochronology and Nd-Sr isotopic geochetnistry of the Dexing granodiorite porphyries.: Acta Petrologica Sinica, v. 20, no. 2, p. 315-324. Wang, G. G., Ni, P., Wang, R. C., Zhao, K. D., Chen, H., Ding, J. Y., Zhao, C., and Cai, Y. T., 2013, Geological, fluid inclusion and isotopic studies of the Yinshan Cu–Au–Pb–Zn–Ag deposit, South China: Implications for ore genesis and exploration: Journal of Asian Earth Sciences, v. 74, no. 25, p. 343-360. Wang, G. G., Ni, P., Zhao, K. D., Wang, X. L., Liu, J. Q., Jiang, S. Y., and Chen, H., 2012, Petrogenesis of the Middle Jurassic Yinshan volcanic-intrusive complex, SE China: Implications for tectonic evolution and Cu-Au mineralization: Lithos, v. 150, p. 135-154.

Wright, J., Schrader, H., and Holser, W., 1987, Paleoredox variations in ancient oceans recorded by rare earth elements in fossil apatite: Geochimica Et Cosmochimica Acta, v. 51, no. 3, p. 631-644.

Zhang, H., Ling, M. X., Liu, Y. L., Tu, X. L., Wang, F. Y., Li, C. Y., Liang, H. Y., Yang, X. Y., Arndt, N. T., and Sun, W. D., 2013, High Oxygen Fugacity and Slab Melting Linked to Cu Mineralization: Evidence from Dexing Porphyry Copper Deposits, Southeastern China: The Journal of Geology, v. 121, no. 3, p.

289-305.

Zhang, Q., Qin, K. Z., Wang, Y., Zhang, F. Q., Liu, H. T., and Wang, Y., 2004, Study on adakite broadened to challenge the Cu and Au exploration in China: Acta Petrologica Sinica, v. 20, no. 2, p. 195-204 (in Chinese with English abstract). Zhou, Q., Jiang, Y. H., Zhao, P., Liu, S. A., and Jin, G. D., 2012, Origin of the Dexing Cu-bearing porphyries, SE China: elemental and Sr–Nd–Pb–Hf isotopic constraints: International Geology Review, v. 54, no. 5, p. 572-592.

曾键年, 许继峰, 2008, 埃达克质岩与成矿: 地学前缘, v. 15, no. 6, p. 278-292.

李晓峰, 胡瑞忠, 韦星林, 2012, 江西德兴地区主要矿床类型、成矿地质特征及其成因关系: 地质论评, v. 58, no. 1, p. 82-90.

刘玄, 范宏, 胡芳芳, 胡保根, 朱小云, 2011, 江西德兴斑岩铜钼矿床流体包裹体子矿物SEM-EDS研究及其对成矿流体性质的制约: 岩石学报, v. 27, no. 5, p.

1397-1409.

钱鹏, 陆建军, 刘风香, 2006, 江西德兴斑岩铜矿成矿物质来源同位素示踪: 世界地质, v. 25, no. 2, p. 135-140.

芮宗瑶, 侯增谦, 李光明, 2006, 俯冲、碰撞、深断裂和埃达克岩与斑岩铜矿: 地

质与勘探, v. 42, no. 1, p. 1-6.

芮宗瑶, 张立生, 陈振宇, 2004, 斑岩铜矿的源岩或源区探讨: 岩石学报, v. 20, no.

2, p. 229-238.

王翠云, 李晓峰, 肖荣, 2012, 德兴铜厂斑岩铜矿脉体类型、分布规律及其对成矿的指示意义: 矿床地质, v. 31, no. 1, p. 94-111.

王强, 唐功建, 贾晓辉, 2008a, 埃达克质岩的金属成矿作用: 高校地质学报, v. 14, no. 3, p. 350-364.

王强, 许继峰, 赵振华, 2008b, 埃达克岩的构造背景与岩石组合: 矿物岩石地球化学通报, v. 27, no. 4, p. 344-350.

夏斌, 陈根文, 王核, 2002, 全球超大型斑岩铜矿床形成的构造背景分析: 中国科学(D辑), v. 32, no. 增刊, p. 87-95.

张旗, 2008, 埃达克岩研究的回顾和展望: 中国地质, v. 35, no. 1, p. 32-39.

张天福, 潘小菲, 杨丹, 李岩, 胡宝根, 朱小云, 赵苗, 2012, 德兴朱砂红斑岩型铜(金)矿床流体包裹体研究: 矿床地质, v. 31, no. 3, p. 861-880.

周清, 2011, 德兴斑岩铜矿含矿斑岩成因及成矿机制: 南京大学, v. 博士学位论文, p. 1-110.

朱金初, 金章东, 饶冰, 2002, 德兴铜厂斑岩铜矿流体过程: 南京大学学报(自然科学), v. 38, no. 3, p. 418-433.

(2)项目的研究内容、研究目标,以及拟解决的关键科学问题。(此部分为重点阐述内容)

2.2.1 研究内容

(1) 德兴斑岩铜矿由铜厂、富家坞和朱砂红三个大小规模不同的矿区组成。前人工作主要集中于铜厂矿区,对于朱砂红和富家坞矿区关注度较低。本项目已在前期采集了大批钻孔样品,尤其是富家坞和朱砂红小尺度大规模的采集,这些样品非常新鲜并且具有代表性,可以填补朱砂红和富家坞矿区的薄弱工作。结合野外观察结果,开展钻孔样品详细的岩相学和矿相学研究,区别矿物的生成顺序、矿石组合、副矿物组合及结构,划分矿化期次和成矿阶段,查明热液蚀变矿物组合、围岩接触关系等。

(2)在野外观察的基础上,开展详细的岩相学和矿相学研究,主要选取矿石矿物磁铁矿和赤铁矿(主要为镜铁矿)来探讨氧逸度条件以及成矿环境。将挑选出的矿石矿物先通过显微镜外形结构观察,进一步利用扫描电镜(SEM)和电子探针

(EPMA)分析磁铁矿、镜铁矿和赤铁矿等矿石矿物外形特征、显微结构和矿物成分。将矿石粉末经过加添不同比例的SiO2作为玻璃化试剂、加入LiNO3作为氧化剂进行熔融制成玻璃片,利用XRF对其主量元素测试,并同时利用LA-ICPMS对矿石玻璃片进行微量元素分析。

(3) 在前期矿石矿物研究基础上,选取含矿斑岩中的难熔副矿物,其中锆石和磷灰石能够经受成矿期的各阶段蚀变,尤其是Cl为强不相容性元素,磷灰石中的Cl-呈紧密堆积离子键结合,即使后期有大量热液流体参与,仍然保持最早斑岩岩浆初始Cl的含量不变。在此基础之上展开对单颗粒磷灰石和锆石的精细研究,利用电子探针和激光拉曼技术对单颗粒磷灰石进行Cl含量的精确测定、包裹体成分鉴定,利用多接收等离子体质谱仪对磷灰石和锆石分别进行原位的Sr同位素、Hf-O同位素测定。对锆石的Ce4+/Ce3+进行计算、收集前人Hf-O同位素研究成果并在此基础上做进一步深入研究。

2.2.2 研究目标

以德兴斑岩铜矿(包含铜厂、富家坞和朱砂红矿区)为研究对象,在详细的野外观测和调查基础上,深入研究矿床的蚀变特征、矿脉期次、矿物组合和围岩接触关系等,通过对铁氧化物赤铁矿、磁铁矿等和岩石矿物锆石、磷灰石的微区微量元素特征及同位素研究,查明成矿物质和成矿流体的来源与演化,探讨德兴铜矿的含矿斑岩岩浆的形成演化过程,推动斑岩型矿床的研究,并为区域找矿和勘查工作提供理论指导。

2.2.3 拟解决的关键科学问题

利用成矿期磁铁矿、赤铁矿(镜铁矿)等铁氧化物和含矿斑岩的锆石、磷灰石等难熔矿物的微量元素和同位素特征,讨论热液流体和成矿物质来源,以此来反演含矿斑岩成因和揭示成矿机制。

(3)拟采取的研究方案及可行性分析。(包括有关方法、技术路线、实验手段、关键技术等说明)

2.3.1研究方案

野外和室内样品准备:对已有钻孔样品进行挑选分类,选取新鲜的样品进行前处理。根据需要对德兴斑岩铜矿进行进一步野外考察,采集典型矿石、岩石样

品,通过手标本和岩相学观察,进一步确定成矿期次及不同期次共生矿物组合;挑选出典型的矿石(如赤铁矿、镜铁矿和磁铁矿)和岩石矿物(锆石和磷灰石)。

岩石矿物学、矿石矿相学特征:主要利用电子显微镜观察,研究矿物的外部形态和内部结构,对于特殊现象或者特殊矿物采用电子探针进行观察和选择,确定不同阶段矿物组合。通过系统的激光拉曼、扫描电镜对已选矿物进行确认。

热液流体来源:成矿流体的部分物理化学特征可以通过金属元素的富集规律、含流体元素的分布规律来确定,具体可以通过对铁氧化物的主微量元素含量、比值测定和磷灰石的F和Cl含量来实现。将分选出的铁氧化物进行粉碎,并在粉末中添加SiO2和LiNO3制成玻璃片,利用XRF和LA-ICPMS对其进行主微量元素测试,拟使用60-90微米的剥蚀斑束,主要选取Mg、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Zn、Sr、Y、Zr、Hf、Nb、Ta、REE、Pb、Th和U等超过35种元素进行测试。利用电子探针对磷灰石有针对性的选择元素K2O、P2O5、CaO、Cr2O3、SrO、FeO、F、Cl和S等的测定。

成矿物质来源:通过对锆石的Hf-O同位素和磷灰石的Sr同位素研究来讨论成矿斑岩源区及成矿物质的来源。应用LA-ICPMS对分选出的锆石和磷灰石进行原位微区的微量和稀土元素组成测定,拟使用20-40微米的剥蚀斑束,选取P、Ca、Ti、Sr、Y、Zr、Hf、Nb、Ta、REE、Pb、Th和U等超过35种元素进行测试。在之前测过的点位之上,应用LA-(MC)-ICPMS和SIMS技术分析锆石Hf-O、磷灰石Sr同位素组成,确保微量元素和同位素为同一测试区域。

氧逸度条件:结合锆石的Ce异常和矿石矿物组合来判断氧逸度高低,其中利用稀土元素配分可以计算出锆石的Ce4+/Ce3+,通过与世界著名斑岩铜矿或玉龙斑岩铜矿对比,可以对氧逸度有较准确判断。结合单矿物或岩石薄片里的矿物组合,特别是磁铁矿和赤铁矿的同时出现可以为高氧逸度特征提供证据。

最后通过对数据的整理和解释,结合前期工作基础,对德兴斑岩铜矿的物质来源和热液流体演化提出相应的看法。

斑岩型铜矿的主要地质特征

斑岩型铜矿的主要地质特征: (1)与岩体的关系: 在时间上、空间上,成因上矿床均与斑状结构的中酸性浅成或超浅成的小侵入体有关,如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩。 而斑岩体以小侵入体或次火山岩体产出,出露面积不大,一般小于1km2(如江西德兴朱砂红岩体0.02 km2),也有达十余平方公里的。 矿化多集中在岩体项部,岩体形态复杂,以岩株、岩筒状对成矿较有利,岩石常具有斑状结构,岩体内外伴有角砾岩带,有的矿化角砾岩筒是主要的开采对象。 岩体时代一般较年轻,典型的斑岩铜矿床从晚古生代到中新生代,尤以中新生代占绝对优势。 (2)围岩蚀变特征: 矿床的围岩蚀变很发育,蚀变范围可达几百米到几千米,常具有明显的、有规律的水平和垂直的分带现象。多数情况自岩体中心向外可分为:(1)钾化带(钾质蚀变带);(2)石英绢云母化带;(3)泥化带(粘土化带);(4)青盘岩化带;上述四个带在一个矿床中不一定都存在,可以是其中某一两个带特别发育,围岩蚀变呈带状分布的特点,可作为寻找斑岩铜矿的有效标志。金属矿化分布在岩体内或部分在岩体内,部分在岩体外,石英绢云母带常为主要的矿化带。 (3)矿床地质特征: 矿体形态主要受各种复杂地质条件控制,如侵入体的形态、接触面的形状和产状、成矿前的裂隙构造及围岩蚀变等。矿石构造以细脉浸染状为主,也有呈致密块状、角砾状的等等。矿石品位一般较低,但矿化均匀。矿化明显分带,片矿化向外为:Mo—Cu、Cu—Mo、Pb-Zn、Au。 (4)地质构造环境:岛弧,特别是活动大陆边缘火山岩浆弧环境钙碱系列的安山岩带有利于斑岩型铜矿的形成。矿床多分布于不同大地构造单元过渡带相对隆起的一侧,一般为深-大断裂带及其上盘。 (5)成矿作用: 当岩浆侵位于地壳浅部时快速冷凝结晶而形成斑状中酸性次火山岩体。随后,深部岩浆房中析出的含矿流体迅速上升至次火山岩体的上部,并因减压沸腾形成细脉浸染状矿化或发生隐爆形成角砾岩筒。在有化学性质活泼的围岩时也可形成矽卡岩型矿化。岩浆和气液流体的上升可引发地下水的对流循环,使围岩中的矿质及硫活化并参与成矿。

斑岩铜矿的找矿

斑岩铜矿的找矿Last revision on 21 December 2020

斑岩铜矿的找矿 , , 铜矿为我国有色金属矿产资源缺口最大的金属之一。我们认为,我国是一个发展中的大国,根本解决铜的紧缺问题必须也只能是立足国内。 1斑岩型铜矿是当前重要的找矿类型之一 众多矿床学家在研究世界铜矿找矿现状,认为斑岩型铜矿是当前最重要的铜矿类型,具有规模大,采选条件好,生产成本低三个特点。从国外统计的铜矿储量大于500万吨以上的49个铜矿床,斑岩铜矿有26个,占53%。世界上著名的三大斑岩铜矿巨型成矿带都延伸到我国境内,古亚洲斑岩铜矿成矿带,西起乌兹别克,经巴尔哈什湖地区进入我国新疆北部,蒙古和黑龙江至苏联远东地区。环太平洋斑岩铜矿成矿带分东西两个成矿带,东成矿带主要分布南、北美洲的西海岸;西成矿带,在亚洲大陆东部和沿海,又可分为内、外两个成矿带:内带属岛弧带,北起堪察加经日本、台湾、菲律宾、加里曼丹、西伊里安、巴布亚新几内亚,所罗门群岛至澳大利亚东海岸,外带北自俄罗斯楚科奇半岛延至中国东北、华北、长江中下游至赣东北。地中海(或特提斯—喜马拉雅)斑岩铜矿成矿带,西起西班牙,经南斯拉夫、罗马尼亚、保加利亚、土耳其、伊朗、巴基斯坦西部,延至我国青海、西藏,再向南东方向伸入缅甸境内。 基于上述理由,70年代掀起了全国“斑岩铜矿”的找矿热潮,从而发现了西藏玉龙、马拉松多、多霞松多,内蒙乌努克吐山等一批大型—特大型斑岩铜矿床,江西德兴铜厂、富家坞、朱砂红,黑龙江多宝山进一步研究和重新勘探,大幅度地增加了铜矿储量,扩大了矿床远景。应该说找矿研究的效果是显著的,成绩是巨大的。 80年代后,世界斑岩型铜矿的找矿仍有不断发现,如智利埃斯康迪达(Escon dida)、印度马兰杰坎德(Malanjkhand)、菲律宾勒班陀(Lepanto)“远东南”(FS E)特大型—大型斑岩铜矿床和富金铜矿床。我国的斑岩型铜矿找矿虽有所进展,如长江中下游某些矽卡岩铜矿床中伴有斑岩型铜矿化,构成多位一体矿床,或成矿系列。但总的说来,没有发现规模大、条件好的可供建设的斑岩铜矿床。就是原已勘查的一些大型斑岩型铜矿也尚未计划上马,究其根本的原因是我国的斑岩铜矿品位低。例如江西德兴铜厂铜平均品位%,富家坞含铜平均品位%;朱砂红铜平均品位%;黑龙江多宝山铜矿铜平均品位为%;内蒙乌奴克吐山铜矿铜平均品位%;西藏玉龙铜矿铜品位%~%;马拉松多铜矿铜平均品位%;多霞松多铜矿铜平均品位%。此外,不少的斑岩型铜矿床由于气候、地形等条件差,尚难利用。 2斑岩型铜矿的富矿 综上可知,斑岩型铜矿的开发程度受其矿床质量制约。在市场经济条件下,斑岩铜矿床有否富矿存在具有重要意义,是决定能否建设上马的关键。 (1)就斑岩铜矿成矿带的一些大型—特大型斑岩铜矿床,在矿体形成后,常形

铜矿特征及找矿标志

铜矿特征及找矿标志 一、铜矿地质概述 铜系典型的亲硫元素,在自然界中主要形成硫化物,只有在强氧化条件下形成氧化物,在还原条件下可形成自然铜。 目前,在地壳上已发现铜矿物和含铜矿物约计250多种,主要是硫化物及其类似的化合物和铜的氧化物、自然铜以及铜的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐类等矿物。其中,能够适合目前选冶条件可作为工业矿物原料的有16种: 自然元素:自然铜(含铜近100%),一般见于硫化矿床的氧化带。在陆相玄武岩的气孔或裂隙中常见到自然铜的产出,但能构成工业规模的自然铜矿床却极其罕见。不过,美国元古代变质的玄武质火山岩系中,却产有以自然铜为主的基韦诺超大型铜矿,成为了铜矿床的特例。在我国,湖南麻阳铜矿也是一个以自然铜为主的铜矿床,只是其类型为砂岩型,规模为中型。 铜的硫化物:黄铜矿(含铜34.6%,括号指铜含量,下同)、斑铜矿(63.3%)、辉铜矿(79.9%)、铜蓝(66.5%)、方黄铜矿(23.4%)、黝铜矿(46.7%)、砷黝铜矿(52.7%)、硫砷铜矿(48.4%)。但辉铜矿和斑铜矿可以是原生成矿作用的产物,亦可为氧化次生富集的产物。若为次生氧化作用的产物,则辉铜矿可为烟灰状,且多与孔雀石等矿物共生。 铜的氧化物:赤铜矿(88.8%)、黑铜矿(79.9%);铜的硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐矿物:孔雀石(57.5%)、蓝铜矿(55.3%)、硅孔雀石(36.2%)、水胆矾(56.2%)、氯铜矿(59.5%)。它们均为原生铜矿物或含铜高的岩石经氧化作用形成的。 目前选冶铜矿物的原料主要是黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、孔雀石等。按选冶技术条件,将铜矿石以氧化铜和硫化铜的比例划出三个自然类型。即硫化矿石,含氧化铜小于10%;氧化矿石,含氧化铜大于30%;混合矿石,含氧化铜10%--30%。 铜矿床的类型主要有:斑岩型铜矿、铜镍硫化物型铜矿、块状硫化物型铜矿、层状铜矿(火山岩型铜矿、砂、页、砾岩型铜矿、碳酸盐型铜矿)、矽卡岩型铜矿和热液脉型铜矿。 二、找矿标志 1、氧化铜矿物。由于原生铜矿物、含铜高的蚀变岩石、古炼铜渣易于氧化,形成格外醒目的翠绿色孔雀石(俗称铜绿)、天蓝色的蓝铜矿(俗称石青)、赤红的赤铜矿、烟灰状的辉铜矿、靓蓝色的斑铜矿等,它们是很好的找铜矿标志。 2、特征植物。如长江中下游地区的牙刷草和云南开紫花具紫红茎的葡匐草,是很好的找铜矿植物。 3、蚀变组合。如青盘岩化-黄铁绢英岩化-泥化-钾化-硅化、红层(火山红层或砂页岩红层)中的退色化等都是很好的找铜标志。 3、火山机构、细碧-角斑质火山凝灰岩、喷流沉积岩(铁锰硅质岩、铁碧玉岩、层纹状硅质岩)、红层中的浅色砂(砾)岩、矽卡岩、超基性岩、中-中酸性斑岩、迭层石硅质细腻白云岩、含炭的火山凝灰岩层等都是找铜的最好对象。 4、对于斑岩铜矿,一般它是大吨位低品位的矿床,一直是人们寻找的主要对象。特别值得一提的是:寻找斑岩铜矿一要看其是否具备露采条件,二要关注其是否具有次生富集带,三要看其是否伴生有较高的金、银、钼元素。如果不便露采又不具高品位的次生富集带,且金、银、钼含量低的话,则因其品位过低而成为呆矿,暂难为人们所利用,因其占用大量的勘查资金,可使矿业公司陷入困境。 5、铜元素的化探异常及其与钼、金、银、铅、锌、铁、锰等综合异常。 6、物探异常。激电(高极化)、电阻率(低电阻)、重力(高重力)可直接反映出铜矿体的存在,磁法异常可圈出火山机构、中-中酸性岩体接触带、超基性岩带来,重力低可圈出

斑岩型矿床

1.1 斑岩型矿床研究现状 斑岩型矿床最早源于“斑岩铜矿”一词,由于上世纪初美国西南部亚利桑那州和新墨西哥州斑岩铜矿带的发现而得名,原意是指产于强烈绢云母化和石英化中酸性斑岩中的细脉浸染型铜矿(芮宗瑶等,1984)。因为斑岩型矿床在共生火成岩组合、蚀变特征、矿化类型等方面具有全球性的广泛一致性,所以具有相似特征的钼矿床被称之为斑岩型钼矿床。 经过一个多世纪的发展演化,斑岩型矿床的概念业已逐步得到完善。综合前人研究成果,可对斑岩型矿床作如下定义:斑岩型矿床系指与斑岩体(高位侵入体)有关的、以Cu、Mo、Au为主的多金属矿床,是热液矿床或岩浆-热液矿床的组成部分(芮宗瑶等,1984,2006);斑岩型矿床可以产出在不同的构造环境(Sillitoe, 1972;安三元等,1984;Hou et al., 2003,2004;Cooke et al., 2005),其成因与大规模流体活动和钙碱性岩浆活动(Sillitoe, 1972;Dilles, 1987;Cline et al., 1991)有关;斑岩型矿床的典型特征是伴随有同心(环)带状蚀变及相应的细脉状和(或)浸染状金属矿化(Lowell and Guilbert,1970),矿体全部或部分产于中酸性(斑)岩体内。 典型的斑岩型矿床产出于岩浆弧环境(Hedenquist et al.,1998;Richards,2003),板片俯冲作用及其相关的地质过程被认为具有决定性的意义。但这并不是说,斑岩型矿床产出的构造环境就只是单纯的俯冲和挤压。以下构造条件也是斑岩型矿床的形成前提:(1)上地壳处于较长时期挤压状态后的应力松驰期;(2)成矿域存在早期深大断裂,而且这些断裂在应力松驰期活化张开(Richards, 2001),即斑岩型矿床常形成于构造机制的转化阶段,特别是挤压向伸展环境的转变。由此,近年来研究认为斑岩型矿床不仅产生于岛弧及陆缘弧环境,成矿作用与大洋板片的俯冲有关(Sillitoe, 1972),也可以产出于碰撞造山环境(Hou et al., 2003,2004)及板内造山环境(安三元等,1984;罗照华等,2007a)。 目前,关于斑岩型矿床的研究主要集中在斑岩浆的性质与起源,成矿流体及成矿金属的来源及沉淀机制和矿床蚀变分带等方面,以及建立在此基础上的矿床成矿模式等。下面分别简要阐述几方面的研究现状。 (1)斑岩浆的性质与起源 Sillitoe(1972)在总结斑岩铜矿的分布规律和岩浆岩地球化学特征后认为,俯冲环境下斑岩铜矿主要与钙碱性中酸性火成岩有关,岩性变化于石英闪长岩、石英二长岩、花岗闪长岩、花岗岩之间(Misra, 2000)。板内造山环境下,主要与高钾钙碱性岩石有关(Hou et al., 2003, 2004)。随着埃达克岩概念的提出(Defant et al., 1990)和研究的升温,国内外很多与斑岩铜矿密切相关的斑岩被归入埃达克岩的研究范畴(张旗等,2001,2002;曲晓明,2001;侯增谦等,2003),并认为世界级斑岩型矿床多与O型埃达克岩有关,其成因与大洋板块的消减作用或玄武质岩浆的底侵作用相联系;中国的德兴和西藏玉龙斑岩铜矿则被认为与C型埃达克岩有关,成矿母岩可能是玄武质岩浆底侵到加厚下地壳底部导致下地壳中基性物质部分熔融的产物(张旗等,2001)。 通常认为,斑岩型矿床的相关斑岩浆是一定构造环境中花岗质岩浆晚阶段的演化产物或是它们高侵位的衍生物(芮宗瑶等,1984)。如俯冲环境下,俯冲的大洋板片直接熔融(Sillitoe, 1972)或俯冲大洋板片在一定深度发生相变,大规模脱水交代上地幔楔部分熔融均可产生含矿斑岩岩浆(Richards, 2003)。板内造山带环境下,斑岩是区域地质发展末期特定的产物(安三元等,1984),特别是新生下地壳的部分熔融可能是最重要的成岩机制,这已被越来越多的证据所证明(侯增谦等,2005;Hou et al., 2008;杨志明等,2008)。近年来,在成矿斑岩中发现发育有中基性深源包体(王晓霞等,1986)或暗色微粒包体(曹殿华等,2009),指示斑岩岩浆起源较深,直接来自下地壳或下地壳底部,甚至发生过与来自幔源基性岩浆的混合作用,因而斑岩型矿床的相关斑岩浆具有深源浅成的特点(卢欣祥等,2002)。 从岩浆起源的热体制角度,不论在何种环境下,壳源岩浆的产生都需要有深部热能的注

斑岩铜矿的含义及特征

斑岩铜矿的含义及特征 斑岩铜矿床(porphyry copper deposits)通常是指与具有斑状结构的花岗岩类侵入体共生的浸染状、细脉浸染状和细脉状铜和钼—铜组分的富集体。И.Г.帕夫洛娃提出了可以与其它内生矿床相区别的斑 岩铜矿床10大特征: (1)具网状细脉浸染成矿特征; (2)主要金属矿物(黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、辉铜矿,在有些矿床中为斑铜矿、硫砷铜矿和挥铜矿)和与其伴生的非金属矿物(石英、绢云母、钾长石、黑云母、高岭石类矿物等)的成分稳定; (3)铜的平均含量在原生矿石中比较低(0.3—0.8%),而在氧化矿石中明显 较高(达1—1.5%),而钼在原生氧化矿石中的分布都比较均匀(0.005—0.05%),在这种情况下,矿石中铜与钥的比值变化很大,形成 一系列重要的铜、铜—铜和铜—钼矿床; (4)矿化与以中性成分为主的斑岩侵入体(花岗闪长斑岩、石英二长斑 岩),以及少数偏酸性(花岗斑岩、 和偏基性(闪长斑岩)的侵人体有空间联系; (5)矿化或直接发生在斑岩侵入体中,或发生在紧靠侵入体的外接触带围 岩——火山岩、侵入岩和变质岩中; (6)矿体发育在广泛出现热液蚀变岩的地带,蚀变岩石为绢云母—石英 质、黑云母—钾长石质、泥质以及青磐岩型交代岩, (7)根据金属元素出现最大值①和主要共生的非金属矿物②,可用如下顺

序写出矿体和热液岩中稳定分带性;① Fe3+一Mo(Cu)一Cu(Mo)一Cu(Ag)一Fe2+(Au)一Pb一Zn一(Au、Ag); ②黑云母—钾长石,绢云母、石英,蒙脱石,高岭土,青磐岩 (8)矿床储量巨大,可保障矿石的大规模采挖,成本低廉并有露天采矿的 可能性, (9)与氧化作用有关的富矿的出现,形成了覆盖较贫原生矿的次生硫化物 富集带 (10)斑岩铜矿床形成于地槽褶皱区的不同发育阶段.既可随着地槽的岩浆作用在褶皱主期之前(在岛弧阶段)形成,又可在其后与造山阶段和活化阶段的斑岩侵入体和火山岩有关。 在许多斑岩铜矿床的现代分类中,利用了如下一些特征,不仅要考虑单个特征,而且还要考虑各种特征的组合:(1)所处大地构造和古构造的位置;(2)含矿岩浆建造及其所形成的含矿斑岩相的成分(3)含矿岩浆建造所侵入的地壳厚度和成分;(4)由R.H.西利托所划分的斑岩铜矿系统中矿体的产状(5)含矿岩浆岩体形成的深度,(6)是否存在角砾岩简;(7)主要矿石和台有掺入组分的矿石的成分;(8)金属矿的分带特征,(9))热液蚀变岩的成分及其分带性,(10)含矿侵入体及矿体体的形态特征。 斑岩铜矿的时空分布 斑岩铜矿在时间上集中分布于新生代,大约占59.5%,其次为中生代,大约占35%,中生代之前的超大型斑岩铜矿仅限于中亚-蒙古的古生代造山带和某些前寒武纪的克拉通造山带(表1)。世界上90%的超

铜矿必备:中国斑岩铜矿成矿规律及找矿方向

铜矿必备:中国斑岩铜矿成矿规律及找矿方向 专业·正版·实惠·神秘福利书籍在运输过程中如有破损请与我们联系矿业界保证每一位买家的权益中国斑岩铜矿的 勘查历史十分悠久,自20世纪50年代以来,先后探明了中条山铜厂峪、江西德兴、黑龙江多宝山等斑岩铜矿床。进入21世纪以后,中国的斑岩铜矿找矿获得了持续的突破,相继发现了新疆土屋、延东斑岩铜矿、云南普朗、西藏驱龙斑岩铜矿和雄村、甲玛斑岩铜矿(金)矿等超大型矿床。想知道斑岩铜矿的成矿规律和找矿方向吗,阅读此文或点击链接购买此书吧。精装!彩图! 内容简介 中国斑岩铜矿复杂的成矿环境,特别是陆内造山带斑岩铜矿及印支期超大型斑岩铜矿的研究和找矿突破,大大丰富了斑岩铜矿成矿理论。本书全面总结了全球及中国斑岩型铜矿的研究进展,对中国所处的古亚洲、特提斯—喜马拉雅、滨太平洋三大成矿域中的斑岩铜矿成矿带作了进一步的划分,探讨了各斑岩铜矿带的时空分布规律。在对中国斑岩铜矿成矿地质条件及区域成矿规律进行系统硏究的基础上,归纳总结了岛弧、陆缘弧、碰撞造山带和板内构造岩浆活化带等四类斑岩铜矿的形成环境,重点探讨了中国独特的碰撞和走滑造山环境斑岩铜矿的形成机制和分布规律,开展了成矿预测,

指出了找矿方向。本书中的“斑岩铜矿”,泛指其形成与花岗 岩类侵入体有直接成因联系的“斑岩型”铜矿、铜钼矿、铜金 矿等。本书可供从亊矿床学研究和矿产勘査的人员参考。 序 中国的斑岩铜矿,不论是成矿理论研究还是地质找矿,近年来都获得了较大进展,特别是碰撞造山带斑岩铜矿的研究和找矿突破,进一步完善了斑岩铜矿的形成环境,丰富了斑岩铜矿成矿理论。中国的斑岩铜矿形成环境复杂,全球古亚洲、特提斯-喜马拉雅、滨太平洋三大成矿域中的斑岩铜矿成矿带都延入中国,其形成环境多样,除洋壳俯冲形成的岛(陆缘)弧型斑岩铜矿外,山型斑岩铜矿在中国有较好的成矿条件和找矿潜力。《中国斑岩铜矿成矿规律与找矿方向》这部专著,以国家科技支撑、国家重点基础研究发展计划(973)项目 课题和中国地质调查局的专项研究项目为支撑,多省区联合,全面总结了全球及中国斑岩型铜矿研究进展,在研究和总结中国斑岩铜矿成矿地质条件及成矿规律基础上,提出了中国斑岩铜矿形成环境有岛弧、陆缘弧、碰撞造山带和板内构造岩浆活化带等四类。其中,造山型斑岩铜矿又分为主碰撞期加厚地壳拆沉壳幔混熔岩浆斑岩铜矿和后碰撞构造转化期 大规模走滑断裂切割岩石圈诱发地幔岩浆上侵形成的斑岩 铜矿等两种形成机制。中国“斑岩型”铜(钼、金)矿具有产 出空间成带、形成时间多期、同一带内成矿时代大体相同的

斑岩型铜矿的特征及研究进展

斑岩型铜矿的特征及研究进展 摘要本文简要介绍了斑岩型铜矿的基本地质特征以及近年来对斑岩型铜矿研究的一些进展。主要包括斑岩型铜矿产出的大地构造环境;成矿物质和成矿流体的来源;与成矿有关的岩浆及岩浆岩在成矿过程中的演化以及过渡岩浆的作用;最后介绍了多数人比较认可的一般成矿模式。 关键词斑岩型铜矿成矿物质成矿流体成矿模式岩浆演化 斑岩型铜矿是世界上最重要的矿床类型之一,约占世界铜总储量的50%以上。这类矿床存在4个特点:一大二贫三易选四露天。尽管其品味低,但其规模巨大,全岩均匀矿化,埋藏浅,适于露采,选矿回收率高,并且常伴有Mo、Au、Ag等有益元素可综合利用等特点,成为世界上最重要的铜矿类型。 一、斑岩型铜矿的地质特征 1.基本地质特征 斑岩型铜矿是与陆相次火山热液作用有关的矿床。在时间上、空间上、成因上斑岩型铜矿均与斑状结构的中酸性浅成或超浅成的小侵入体有关。斑岩铜矿形成的时代主要集中在中、新生代,其次是古生代,前寒武纪斑岩铜矿床目前发现较少。斑岩铜矿矿床具有明显的线性分布特征,绝大多数超大型斑岩铜矿床分布都不是独立的,在一定区域范围内常与同一类型的几个矿床共生。 2.围岩蚀变特征 斑岩铜矿在热液蚀变类型、强度和规模等方面变化很大,但是代表性的蚀变带普遍存在,并具明显的分带性。斑岩铜矿有其特征的蚀变组合及其分带模式,俗称“大白菜模式”,由内到外依次为: 石英内核→钾化带( 黑云母—钾长石带) →似千枚岩化带( 绢云母—石英带) →泥化带→青磐岩化带。 石英内核是早期岩浆结晶的产物;黑云母—钾长石的交代现象是

一种阳离子交换反应;石英—绢云母带围绕和部分叠加在钾化带上,由于它与泥化带往往赋存在内部钾化带和外部青磐岩带之间,故也称之为中间带,其特点是钾长石和斜长石均绢云母化,角闪石和部分黑云母也变成了绢云母、黄铁矿、金红石等;泥化带(高岭石—蒙脱石化)的斜长石变化最为明显,靠近矿体的斜长石多蚀变成为高岭石。 二、全球分布特征及大地构造环境 从世界已知斑岩铜矿分布情况看,大致分为环太平洋、特提斯-喜马拉雅、古亚洲(中亚成矿带)3个全球性成矿域。夏斌等(2002)指出,环太平洋可分东西两带,东带主要分布在太平洋东岸的科迪勒拉和安第斯山脉;西带分内带和外带,内带从俄罗斯鄂霍茨克北缘,经我国东北东部、长江中下游及华南地区外带从日本列岛经我国台湾、菲律宾、加里曼丹岛、巴布亚新几内亚、所罗门群岛。 板块理论建立之后,许多矿床学家试图用板块理论来解释斑岩铜矿的成因。斑岩铜矿可以在板块俯冲、碰撞和拉张环境下形成,其中,板块俯冲背景下形成的斑岩铜矿数量最多。 从斑岩铜矿在全球的分布来看,会聚板块边缘无疑是斑岩铜矿最重要的成矿背景;但有研究者认为,有利于斑岩铜矿成矿的构造环境并不是单纯的俯冲和挤压。 Richards等(Richards et al.2001)对智利北部Escondida 地区进行了详细的地质和地球化学研究,讨了斑岩铜矿的控制因素,总结了有利于斑岩铜矿形成的地质因素,其中,构造背景因素包括:1.上地壳处于较长时期挤压状态后的应力松驰期;2.成矿域存在早期深大断裂,而且,这些断裂在应力松驰期活化张开。在地壳处于较长时期挤压状态后的应力松驰期形成斑岩铜矿的现象在中国也有出现。辉钼矿Re-Os 同位素定年工作表明,中国西藏冈底斯斑岩铜矿带的矿化发生在14 Ma 左右,在这一时期,该区已处于碰撞后的拉张环境(侯增谦2003)。 三、成矿物质及成矿流体来源 1.成矿物质来源 尽管部分斑岩铜矿中存在铜来源于地层的证据,但岩浆来源的观

华铜铜矿地质特征及其找矿标志

华铜铜矿地质特征及其找矿标志 【摘要】华铜矿是一座典型的矽卡岩型矿床,矿体产出在距接触带一定范围内,受接触带构造控制明显,接触带凹部是矿体产出的主要部位,特别是水平凹部与垂直凹部交汇部位矿体厚度大,品位富,成矿规律明显,找矿标志清晰,对该区找矿具有指导意义。 【关键词】矽卡岩地质特征矿体蚀变成矿规律找矿标志 华铜铜矿位于辽宁省瓦房店境内,濒临渤海,是一座开采历史悠久的老矿山。据史料记载,早在1900年当地居民开采沙金,以后发现金矿脉。日本帝国主义侵略我国东北后,先后对华铜北大山大黑脉金矿、南山地表磁铁矿及北山接触带铜矿进行掠夺性开采。解放后,在党的领导下,人民政府积极恢复生产,矿山获得新生并进行地质勘探工作。矿体赋存于花岗岩与围岩接触带构造处,受接触带构造控制,是一座以铜为主的多金属矽卡岩型中型矿床,钙镁矽卡岩分布广泛,矽卡岩矿物多达30余种,金属矿物组合具多样化,成矿呈多期性多阶段性,具典型的矽卡岩型矿床特征。 1 矿床地质 华铜矿位于华北地台东侧营口-宽甸古隆起西端,东西向构造带的复州向斜北翼与营口背斜衔接部位。矿区出露的地层主要为早元古界大石桥组白云质大理岩,盖县组片岩和震旦系永宁组碎屑岩,其中,大石桥组白云质大理岩与矿化关系最为密切,是成矿的有利赋矿围岩。区内构造发育,有早期的东西向构造体系,稍晚期的北西向构造体系及晚期的北东向构造体系。东西向构造体系控制了辽河群地层的分布,北西向构造仅使作为盖层的盖县组片岩产生明显褶皱,北东向构造体系最为发育,控制了矿区东侧大型岩浆岩体的侵入,同时也控制了铜、铅锌、金等金属矿化活动。区内岩浆活动强烈,主要为燕山晚期的花 岗岩,斑状花岗岩及花岗闪长岩,其中斑状花岗岩与成矿关系密切[1-3],在岩体与辽河群白云质大理岩接触部形成矽卡岩型铜矿(图1)。 2 矿体地质特征 华铜矽卡岩型铜矿赋存在斑状花岗岩及斑状花岗岩与辽河群大石桥组白云质大理岩的正接触带上,接触面凹部是控矿的主要构造,赋存在接触面凹部的储量占总储量95%以上,尤以水平凹部与垂直凹部交汇处是最有利的成矿部位(图2、图3)。工业矿体主要分布在大理岩一侧的接触带及离接触带200m范围内,200m以外矽卡岩化及矿化明显减弱。矿化带北部近东西向,向东转为近南北向,呈半弧形,在长达3700m的矿化带上发现大小矿体215条,成群、成带出现,矿床延深大,地表向下垂深达900m。 2.1 矿体形态、规模、产状

乌腊德铁铜矿地质特征及找矿标志

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 本科毕业论文(设计)指导教师指导意见表 学生姓名:学号:专业:资源勘查工程 毕业设计(论文)题目:乌腊德铁铜矿地质特征及找矿标志 指导教师意见:(请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义;文献资料的掌握;所用资料、实验结果和计算数据的可靠性;写作规范和逻辑性;文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。) 毕业论文设计整体的结构完整,各部分基本符合写作规范,论文的选题很好,具有现实意义,所提出的乌腊德铁铜矿地质特征和结论能为该地区的矿藏研究提供参考和借鉴作用,在全文结构中,搜先强调地质特征,然后对问题进行深入分析,最后得出结论,全文体现专业特色要求,但论证的深度还不够。 指导教师结论:合格(合格、不合格) 指导教师 所在单位兰州工业学院指导时间9.16 姓名

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 本科毕业设计(论文)评阅教师评阅意见表 学生姓名:学号:专业:资源勘查工程 毕业设计(论文)题目:乌腊德铁铜矿地质特征及找矿标志 评阅意见:(请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义;文献资料的掌握;所用资料、实验结果和计算数据的可靠性;写作规范和逻辑性;文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。) 论文通过简要介绍乌腊德铁铜矿床的区域地质特征、矿床地质特征等,初步探讨了矿床成因类型和找矿标志,并指出矿床类型为典型的矽卡岩型铁铜矿床,且此类矿化应在东昆仑地区找矿工作中应重视。 全文结构较完整,层次较清晰,语言较流畅,然而,全文格式有待规范;论文的摘要和结论部分较一致,应修改;地层和构造不能作为找矿标志;矿床成因的研究有待加强。 修改意见:(针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。评阅成绩合格,并可不用修改直接参加答辩的不必填此意见。) 1)完善论文格式; 2)修改论文的摘要; 3)地层和构造不能作为找矿标志; 4)加强对矿床成因的研究。 毕业设计(论文)评阅成绩(百分制): 75 评阅结论:同意答辩(同意答辩、不同意答辩、修改后答辩) 评阅人姓名所在单位资源学院评阅时间2014-10-1

斑岩型矿床精编版

斑岩型矿床 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

第一章斑岩型矿床 1.斑岩矿床和玢岩铁矿的概念、地质特征、矿床特征。 斑岩矿床:指在空间上和成因上与中酸性斑状岩浆侵入体有密切的关系、产于侵入体及其内外接触带的矿床,叫斑岩型矿床。 地质特征:(1). 矿床产出的地质构造条件:斑岩型矿床绝大多数分布于地槽褶皱区,受区域性深大断裂-构造带控制,常呈带分布。据统计,世界上中-新生代以来的斑岩铜矿,90%以上分布在大陆边缘或地台活化区中。 (2)含矿岩体:岩石系列:钙碱性为主;岩性:中性-中酸性-酸性;岩石类型:酸性:二长花岗斑岩为主,次为花岗斑岩;中酸性:花岗闪长斑岩,少量斜长花岗斑岩;中性:石英闪长斑岩,次为闪长玢岩。 (3)含矿构造存在断裂、裂隙和角砾岩体; (4)矿体围岩:①围岩的构造:构造发育对成矿有利,但不发育时,阻塞作用亦可成矿。②围岩的岩性:岩性不同,矿化不同,岩石化学性质对成矿具两方面影响。 (5)围岩蚀变: ①出现面型蚀变,范围几百-几千米。②蚀变分布具规律性,呈带分布、主要有五带。 (6)矿体特征: A. 矿体产出部位,有3种:①产于围岩中:沿围岩层间及裂隙充填、交代而成,有时进入围岩的角砾岩中。形态:脉状、板状、似层状。②产于岩体中:岩体全部或大部分矿化,主要产于角砾岩筒-原生裂隙中。形态:等轴状、柱状、脉状等。③既产于岩体内中又产于围岩中:呈带状、环状,最常见。B.矿化的明显分带性:矿物组合(元素)分带:自中心向外:Mt + Py + Cp →、Cp + Py +斑铜矿→、Cp +MoS → Py →、Au、Ag、Pb、Zn 多金属;

对斑岩型铜矿成因及找矿前景分析

对斑岩型铜矿成因及找矿前景分析 斑岩型铜矿床是重要的铜矿类型,具有规模大、埋藏浅、成群成带出现,矿石易选,可综合利用元素多等特点,在已探明的铜储量中斑岩型铜矿居首位。近年来斑岩铜矿的发现与有关找矿实践与研究说明,斑岩铜矿在国内是一种比较重要的成矿类型,具有较好的找矿前景。本文通过对斑岩型铜矿形成的主要地质特征及矿床成因进行探讨,并对斑岩型铜矿的找矿方向和前景进行了相关分析。 标签:斑岩型铜矿地质特征找矿方向前景 1斑岩铜矿床主要地质特征 (1)斑岩铜矿形成主要与钙碱性花岗岩类有关,成矿斑岩源于地幔、下地壳或洋壳物质的参与。在时间上、空间上、成因上矿床均与斑状结构的中酸性浅成或超浅成的小侵入体有关,含矿岩性成分范围较宽,可以是花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩。斑岩体以小侵入体或次火山岩体产出,出露面积不大,一般小于1km2。矿化多集中在岩体顶部,岩体形态复杂,以岩株、岩筒状对成矿有利。 (2)斑岩铜矿形成环境主要以活动大陆边缘为主,其次为岛弧,与板块俯冲作用有关,两板块接触缝合带是矿床形成的有利地区。矿床受区域断裂-构造带控制,故常呈带状分布。矿体常受次一级构造控制,即岩体和围岩中的微裂隙控制(层间裂隙、片理、原生裂隙等)。 (3)矿床的围岩蚀变很明显,蚀变范围可达几百米到几千米。常具明显的、有规律的水平和垂直的分带现象。多数情况自岩体中心向外可分为钾化带、石英-绢云母化带、泥化带、青盘岩化带。 (4)矿体形态主要受各种复杂地质条件控制,如侵入体的形态、接触面的形状和产状、成矿前的裂隙构造及围岩蚀变等。斑岩型铜矿床一般矿化品位较低,形成深度较浅。但矿化均匀,矿化分带明显,矿石构造以细脉侵染状为主,也有致密块状、角砾状等。矿石选、冶性能好,矿床工业利用价值高。 2斑岩铜矿矿床成因 目前国内外大多数学者都赞同斑岩型矿床矿质和成矿热液是由中酸性岩浆在上侵过程及侵位后的结晶过程中,由于温度、压力等物理化学条件的改变而析出,并在有利的部位富集成矿。斑岩铜矿成矿作用经历了早期岩浆阶段和晚期大气水阶段,然而在搬运和沉淀矿石的是早期岩浆热液还是晚期来自围岩的流体的认识上还存在争论,这一分歧也扩大到金属、S以及其它组分的来源方面,特别集中在成矿元素是源自结晶岩浆还是通过对流流体从围岩中萃取的。一种观点认为成矿元素Cu源于围岩,证据出自稳定同位素、热质输运数值模拟、流体包裹体以及围岩成矿元素降低场等方面的研究。

斑岩型矿床

中国大陆环境斑岩型矿床包括斑岩型Cu(-Mo、-Au)、斑岩型Mo、斑岩型Au和斑岩型Pb-Zn 等矿床类型,主要产出于青藏高原大陆碰撞带、东秦岭大陆碰撞带和中国东中部燕山期陆内环境,在地球动力学背景、深部作用过程、岩浆起源演化、流体与金属来源等方面与岩浆弧环境斑岩型矿床存在重要差异。在大洋板块俯冲形成的岩浆弧,主要发育斑岩Cu-Au矿床或富金斑岩Cu矿(岛弧)和斑岩Cu-Mo及斑岩Mo矿床(陆缘弧)。相比,在大陆碰撞带,晚碰撞构造转换环境发育斑岩Cu、Cu-Mo和Cu-Au矿床,矿床受斜交碰撞带的走滑断裂系统控制,后碰撞地壳伸展环境则主要发育斑岩Cu-Mo矿床,矿床受垂直于碰撞带的正断层系统控制;在陆内造山环境,早期发育斑岩Cu-Au矿床,晚期发育斑岩Pb-Zn矿床,它们主要沿古老的但再活化的岩石圈不连续带分布,受网格状断裂系统控制;在后造山(或非造山)伸展环境,则大量发育斑岩Mo矿和斑岩Au矿,它们则主要围绕大陆基底—克拉通(或地块)边缘分布,受再活化的岩石圈不连续带控制。大陆环境斑岩Cu(-Mo,-Au)矿床的含矿斑岩多为高钾钙碱性和钾玄质,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学特性。岩浆通常起源于加厚的新生镁铁质下地壳或拆沉的古老下地壳。上地幔通过三种可能的方式向岩浆系统供给金属Cu(和Au):①提供大批量的幔源岩浆并底垫于加厚下地壳底部,构成含Cu岩浆的源岩;②提供小批量的软流圈熔体交代和改造下地壳,并诱发其熔融;③与拆沉的下地壳岩浆熔体发生反应。大陆环境含Mo岩浆系统高SiO2、高K2O,岩相以花岗斑岩为主,花岗闪长斑岩次之,既不同于Climax 型,又有别于石英二长斑岩型Mo矿床,岩浆起源于古老的下地壳。金属Mo主要为就地熔出,部分萃取于上部地壳。大陆环境含Pb-Zn花岗斑岩多属铝过饱和型,与S型花岗岩相当,以高δ18O(〉10‰)和高放射性Pb为特征,Sr-Nd-Pb同位素组成反映其来源于中下地壳的深熔作用,金属Pb-Zn主要来源于深融的壳层。大陆环境含Au岩浆系统以富B花岗闪长斑岩为主,常与矿前闪长岩密切共生。Sr-Nd-Pb同位素显示,含Au岩浆主要来源于上部地壳,但曾与幔源岩浆发生相互作用。金属Au部分来源于上地壳,部分来源于地幔岩浆。大陆环境斑岩型矿床显示各具特色的蚀变类型和蚀变分带,其中,斑岩型Cu(-Mo,-Au)矿热液蚀变遵循Lowell and Guilbert模式;斑岩型Mo矿主要发育钙硅酸盐化、钾硅酸盐化和石英-绢云母化;斑岩型Pb-Zn矿主要发育绿泥石-绢云母化和绢云母-碳酸盐化,缺乏钾硅酸盐化;斑岩型Au矿强烈发育中度泥化。斑岩型矿床的成矿流体初始为高温、高fO2、高S、富金属的岩浆水,由浅成侵位的长英质岩浆房在应力松弛环境下出溶而来,晚期有天水不同程度地混入。Cu、Mo、Pb-Zn 通常沉淀于流体分相和流体沸腾过程中,而Au则主要沉淀于岩浆-热液过渡阶段。 斑岩型矿床过去又称为“细脉浸染型”矿床,主要以铜、钼为主。近年来,又发现了斑岩钨矿(据统计有1/3的斑岩钼矿中均含钨,而所有斑岩钨矿中均含钼)、斑岩锡矿(玻俐维亚一个锡矿床,五十年代集中开采脉状富锡矿体,1979年发现斑岩中有蚀变和角砾岩化,普遍含Sn 0.2-0.3%,紧接此成矿带的秘鲁也发现了巨型的斑岩锡矿,矿石品位Sn 0 .05-0 .08%,储量约180 x106t)、斑岩金矿以及斑岩铅、锌矿床等。上述矿床在我国南岭等地区也有分布。它们的特点如下:①矿床规模大,如斑岩铜矿是当前世界铜矿床的主要类型,占世界已探明铜储量的一半;②埋藏浅,易于开采;③矿床常呈带状分布,这和斑岩体受一定构造带控制有关;④矿石品位较低,但矿化分布均匀;⑥矿石成分简单,易选;⑥可供综合利用的矿产多,除Cu、MO、W、Sn、Pb、Zn外,尚可综合利用Au、Ag、Se、Te、Re等元素。

斑岩铜矿介绍

斑岩型矿床总结 斑岩型矿床 概念:空间分布和成因上与一些弱酸性的斑岩类小侵入体有关,规模巨大,低品位的细脉浸染型矿床。主要以铜、钼为主,也有斑岩钨矿(含钼)、斑岩锡矿。其矿体可以产在斑岩体内部,也可以产在围岩中。 成矿地质环境:位于活动大陆边缘、岛弧和板块内部构造岩浆活动带内。 成矿时代:岩体时代一般较年轻,有重要意义的斑岩型矿床均出现于显生宙,特别是中、新生代,其次是晚古生代。 共同特征: ①矿化在时间上、空间上、成因上与斑状结构的中酸性浅成、超浅成的小侵入体有关,如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩等 ②具有一定的面型矿化蚀变分带性,硫化物大量出现,富含黄铁矿。 ③矿石具细脉浸染状构造。 工业意义及经济意义:Cu、Mo为主,其次为W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等。规模大、品位低、矿化均匀。埋藏浅,易开采,矿石成分简单,易选,可供综合利用的矿种多。 斑岩型铜矿床 斑岩型矿床以斑岩型铜矿床为主,又称细脉浸染型铜矿床,是目前最重要的铜矿床和钼矿床类型,约占世界已探明铜矿储量的一半,钼矿储量的三分之二。美国、智利、秘鲁三个主要产铜国家的铜矿储量的80~90%来自斑岩型铜矿床。近年来,我国江西、云南、黑龙江、西藏、河南等地也相继有所发现,斑岩型铜矿床已成为我国的主要铜矿床类型。 斑岩型铜矿床以其全岩均匀矿化、埋藏浅、适于露采、规模大、选矿回收率高为特征。铜品位一般在0.4%左右,少数可达0.8%,单个矿床的铜储量可达百万吨,矿石中除伴生钼外,还有金、银等元素可综合利用等特点,成为世界上最重要的铜矿类型。 斑岩型铜矿床常成群成带出现,构成成矿区或成矿带。有时斑岩铜矿床还和其它矿床类型相伴产出,构成一个成矿系列。 成矿地质条件 1.岩浆岩条件 中酸性、钙碱性、浅成或超浅成、小型斑岩侵入体。(花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩等)。岩体规模较小(<1-2km2) 个别达10余km2。岩体的形成时代以中―新生代为主。化学成分以富钾为特征(K2O>Na2O)。 岩体的酸性程度影响矿化类型:SiO2 62-68%的斑岩---以铜为主的矿床,SiO2>68%的斑岩---以钼为主的矿床。 研究表明,最具成矿潜力的含矿斑岩,通常具有埃达克质岩浆亲合性,显示埃达克岩的地球化学特征,如高SiO2,高AL2O3,极度富集Sr,极度亏损Y和轻稀土。

斑岩型矿床

第一章斑岩型矿床 1.斑岩矿床和玢岩铁矿的概念、地质特征、矿床特征。 斑岩矿床:指在空间上和成因上与中酸性斑状岩浆侵入体有密切的关系、产于侵入体及其内外接触带的矿床,叫斑岩型矿床。 地质特征:(1). 矿床产出的地质构造条件:斑岩型矿床绝大多数分布于地槽褶皱区,受区域性深大断裂-构造带控制,常呈带分布。据统计,世界上中-新生代以来的斑岩铜矿,90%以上分布在大陆边缘或地台活化区中。 (2)含矿岩体:岩石系列:钙碱性为主;岩性:中性-中酸性-酸性;岩石类型:酸性:二长花岗斑岩为主,次为花岗斑岩;中酸性:花岗闪长斑岩,少量斜长花岗斑岩;中性:石英闪长斑岩,次为闪长玢岩。 (3)含矿构造存在断裂、裂隙和角砾岩体; (4)矿体围岩:①围岩的构造:构造发育对成矿有利,但不发育时,阻塞作用亦可成矿。②围岩的岩性:岩性不同,矿化不同,岩石化学性质对成矿具两方面影响。 (5)围岩蚀变: ①出现面型蚀变,范围几百-几千米。②蚀变分布具规律性,呈带分布、主要有五带。 (6)矿体特征: A. 矿体产出部位,有3种:①产于围岩中:沿围岩层间及裂隙充填、交代而成,有时进入围岩的角砾岩中。形态:脉状、板状、似层状。②产于岩体中:岩体全部或大部分矿化,主要产于角砾岩筒-原生裂隙中。形态:等轴状、柱状、脉状等。③既产于岩体内中又产于围岩中:呈带状、环状,最常见。B.矿化的明显分带性:矿物组合(元素)分带:自中心向外:Mt + Py + Cp →、Cp + Py +斑铜矿→、Cp +MoS →Py →、Au、Ag、Pb、Zn 多金属; 矿床基本特点:(1)矿床规模大,斑岩Cu占探明Cu储量的一半; (2)埋藏浅,易于开采; (3)矿床呈带分布,与斑岩体一同复构造控制; (4)矿石品位低,但矿化均匀分布; (5)矿石成分简单、易选;

埃达克岩与斑岩铜矿

华南地质与矿产 2002年 G eology and Mineral Resources of S outh China 第3期 文章编号:1007-3701(2002)03-0085-06 埃达克岩与斑岩铜矿 张 旗1 王元龙1 张福勤1 王 强2 王 焰3 (11中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029;21中国科学院广州地球化学研究 所,广东广州510640;31西北大学地质系,陕西西安710069) 摘要:埃达克岩与斑岩铜矿有着密切的关系,世界级的斑岩铜矿大多与O型埃达克岩有关,表明 板片部分熔融形成的(O型)埃达克岩最有利于成矿,而我国的斑岩铜矿大多与C型埃达克岩有 关。埃达克岩可以作为找矿标志来使用,从而开辟了一条新的找矿思路,对寻找超大型和超巨型 斑岩铜矿会有所启发。文中指出,中国北方造山带、吉黑东部和冈底斯地区具有寻找斑岩铜矿的 广阔前景。 关键词:埃达克岩;斑岩铜矿;找矿方向;找矿思路 中图分类号:P588114;P618141 文献标识码:A 1 前 言 埃达克岩(adakite)是Defant等[1]研究阿留申群岛新生代火山岩时提出来的术语,它不是指某一种具体的岩石,而是指具有特定地球化学性质的一套中酸性火山岩和侵入岩组合,包括安山岩、英安岩、安粗岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、石英二长岩、英云闪长岩、斜长花岗岩等。其地球化学标志是:SiO2≥56%, Al2O3≥15%,MgO<3%(很少>6%),贫Y和Yb(Y≤18×10-6,Yb≤119×10-6),Sr>400×10-6, L REE富集,无Eu异常(或有轻微的负Eu异常)。87Sr/86Sr比值小于01704,εNd通常>0[1]。埃达克岩贫Y 和Yb,暗示部分熔融时有石榴石稳定存在,富Al,Sr,而Eu负异常不明显,说明熔融时斜长石在源区不稳定[1,2]。 最近的研究发现,埃达克岩(adakite)或埃达克质岩(adakitic rock)与低温热液和斑岩金、铜、钼的成矿作用有密切联系[2~6]。埃达克岩可以分为O型埃达克岩(与板块俯冲作用有关)和C型埃达克岩(下地壳熔融形成),它们都有利于形成斑岩铜矿。有意义的是,世界级的斑岩铜矿大多与O型埃达克岩有关,例如智利的Ckuquicamata,铜金属储量6935万t,La Escondida,2880万t[7]和El Abra,1450万t[5]。C型埃达克岩也可以形成大型和超大型斑岩铜矿,如江西德兴和西藏玉龙。 斑岩铜矿是世界铜矿最重要的工业类型,储量约占世界铜储量的55%,且多集中在大型-超大型斑岩矿床中。据统计,世界99个500万t以上的超大型铜矿中,斑岩型有63个,占铜总储量的63%[8]。斑岩铜矿的分类方案很多,Taylor[9]根据矿床的元素组合将斑岩铜矿分为Cu-Au-Ag型(岛弧型)和Cu-Mo型(科迪勒拉型)。芮宗瑶等[10]依据岩浆侵位和矿化深度将斑岩铜矿划分为火山斑岩矿床、浅成斑岩矿床和中深成斑岩矿床。克里夫佐夫等[11]将斑岩铜矿分为4个岩浆系列:(1)辉长-闪长岩-英云闪长岩系列,Cu-Au闪长岩模式;(2)闪长岩-花岗闪长岩系列,Mo-Cu花岗闪长岩模式;(3)闪长岩-二长闪长岩-二长岩系列,Cu-Mo二长岩模式;(4)闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩系列,Mo花岗岩模式。王 收稿日期:2002-08-06 基金项目:国家“973”项目(G1999043206-05)及中国科学院知识创新工程基金项目(KZCX1-07,KZCX2-SW-119,KZCX2-104)1作者简介:张旗(1937—),男(汉族),研究员,博导,主要从事蛇绿岩、镁铁-超镁铁岩及埃达克岩的研究1

斑岩型铜矿床模式

斑岩型铜矿床模式 地质构造背景 构造位置大陆板块钙碱性岩浆活动强烈的边缘火山岩浆深成弧及岛弧,深大断裂带附近。 成矿环境矿床的形成与板块俯冲过程中钙碱质中酸性岩浆的高侵位斑状 侵入体有关,矿床形成于地壳浅部,成矿温度属高-中温。 含矿岩体为钙碱系列的小型(多<1km2)中性及中酸性复式岩体。岩石类型多为花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英闪长岩,可见闪长岩、石英斑岩、花岗斑岩。岩体形状为岩株状、岩筒状,可见岩墙状、脉状。 成矿时代可形成于不同地质时代的板块俯冲时期,但目前发现的矿床多为中、新生代。 伴生矿床矽卡岩型铜(钼)矿床、脉状铅锌矿床及金矿床。 矿床特征 矿体特征矿体产于斑岩体上部、边部及内外接触带附近。常见的矿体形态有柱状、筒状、板状(全岩矿化)分布于斑岩体的上部,呈环状产于岩体的边部或成脉状、凸镜状沿裂隙带分布。 矿石矿物组合常见金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿及金银矿物等。常见脉石矿物为石英、长石、重晶石、绢云母及粘土矿物等。 从中心向上向外矿化从钼(铜)矿化→铜(钼)矿化→铅锌矿化→金矿化 矿石结构构造常见他形及半自形粒状结构、交代结构,浸染状构造、细脉-浸染状构造、条带状构造和角砾状构造等。从斑岩体中心向上、向外,矿石及矿化类型从浸染状→细脉浸染状→细脉状→脉状 围岩蚀变从岩体中心向上、向外,蚀变类型从钾(钾长石、黑云母)化带→石英绢云母化带→泥化带→青盘岩化带,铜的矿化位于石英绢云母化带。(图28)

图28斑岩铜矿主要蚀变分带及国内外斑岩铜矿形成相对深度示意图(翟裕生等,1979) 矿床规模此类矿床往往有重要工业意义,在世界铜的探明储量中居首位,具有规模大,品位低的特征。对世界各地208个矿床的统计结果见图29。 矿床实例(江西)德兴、(内蒙)白乃庙、(黑龙江)多宝山、(西藏)玉龙、(智利)El Salvador、(美)Bingham。 图29斑岩型铜矿床的吨位(A)和品位(B)(据Donad A.singer等人,1986) 矿床成因

相关文档