斑岩型矿床

斑岩型矿床
斑岩型矿床

斑岩型矿床

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。

下面以斑岩铜矿为例说明其地质特征和成因。

斑岩铜矿床(又称细脉浸染型铜矿)的主要地质特征如下。

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前成的小侵入体有关,如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩。这些斑岩虽不完全分布于火山岩地区。但常和玄武岩一安山岩一英安岩一流纹岩等钙碱性系列的喷出岩有联系,而这些火山岩往往构成断续相连长达几千公里甚至几万公里的“安山岩带”(它们绝大部分属陆相建造),受断裂凹陷带或凹陷盆地控制。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1 km2(如江西德兴朱砂红岩体仅0.02km2),也有达十余平方公里的(如黑龙江多宝山岩体)。据我国34个斑岩铜矿床及矿化点的统计,岩体出露的面积如下:

出露面积岩体数所占数量比有关矿床所占储量比

(平方公里)(个)(%)(%)

<1 25 73 86.3

1-2 3 9 0.9

>2 6 18 12.8

矿化多集中在岩体顶部,岩体形态复杂,以岩株、岩筒状对成矿较有利。岩体时代一般较年轻,我国在早元古代地槽凹陷期,随海底火山喷发,伴随有中酸性次火山岩小侵入体,形成山西铜矿峪式矿床,而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。在中生代主要是燕山期,发育有与陆相火山一次火山岩有关的一系列斑岩型矿床(Cu、Mo、Sn、W、Pb、Zn等),直到喜山期仍有矿化。国外已知斑岩铜(钼)矿床的成矿时代,主要集中在中一新生代褶皱带中,属侏罗一第三纪。

矿床受区域断裂一构造带控制,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断裂控制(层间裂隙、片理、原生裂隙等)。另外有的斑岩中角砾岩化或角砾岩体很发育,它与成矿关系密切,常构成斑岩铜一钼矿床的一种类型。据研究这类角砾岩体的成因有爆发型、崩塌型及热液侵入型三类,它们都与剧烈的气液活动有关。它们的形成深度一般不超过2-3km,崩塌型角砾岩相对更浅些。角砾岩体常在断裂构造交叉地段,在一个地区常成群出现,且沿一定构造方向分布,这种角砾岩体常呈筒状分布于斑岩体中及其附近,直径几十-几百米。角砾成分随围岩不同而有变化,角砾大小不一,小者呈碎屑状,大者可达1-2m,互相混杂。矿体由细脉浸染状矿石组成,赋存于岩筒内。据统计:南北美洲58个斑岩铜矿床,产在角砾岩筒中的占70%,且富含Gu、Mo、Au、Ag。我国河南、江西、海南岛等地也有发现。它是寻找斑岩型矿床的重要标志之一。

矿体的围岩岩性对成矿有一定影响,如为硅铝质岩石,裂隙又不发育,岩石致密,可作为岩体顶盖的“隔挡层”,使矿液不易流通和散失,有利于矿液在岩体内部特别是顶部和接触带成矿,如多宝山矿床,岩体顶部为奥陶纪安山玢岩覆盖,岩体内矿化富集。如围岩为碳酸盐岩石,因其化学性质活泼,易于交代而形成品位较富的脉状或似层状矿体,或沿接触带或其附近形成矽卡岩型矿体。这时岩体内为细脉浸染型矿石,接触带及围岩中则为致密块状硫化物矿石。

由于围岩性质的复杂多样,导致矿化类型的多样性,因此斑岩型矿床常与其它类型矿床,如脉状铜矿或矽卡岩铜矿床相伴生。例如美国大型的比尤特铜矿,过去一直开采脉状铜矿,在开采九十年之后,即到本世纪五十年代初,才开采大矿脉旁的细脉浸染型矿石。到1964年露天采场生产的铜已占全矿山铜产量的56%。我国江西城门山、湖北封山洞及西藏玉龙

矿区,除有矽卡岩铜矿、块状硫化物铜矿外,还有细脉浸染型铜矿床。可见,在一定的地质条件下,在已知有矽卡岩铜矿床或脉状铜矿床的地区及其附近,应注意找寻斑岩型铜矿床,反之亦然。

矿床的围岩时便很发育,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:

①甲化带(钾质蚀变带):包括钾长石化和黑云母化。主要矿物为钾长石、黑云母、石英。

②石英-绢云母化带(似千枚岩化带):主要矿物成分有石英、绢云母、少量黄铁矿。

③泥化带(粘土化带):矿物成分有高岭土、绢云母、石英、绿泥石。

④青盘岩化带:矿物成分为绿帘石、绿泥石、绢云母、石英、黄铁矿。

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。据研究我国大部分斑岩铜(钼)矿床泥化带不发育。最重要的是钾化带和石英一绢云母化带。其蚀变强度和范围直接影响到矿化的规模。所以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。

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。如果整个岩体都矿化(全岩矿化),则矿体形状多呈柱状、筒状,如沿接触带矿化,矿体则多呈环状、似层状,如围岩为裂隙发育的硅铝质碎屑岩,则以细脉浸染体为主,沿裂隙矿液集中,矿化强烈,如德兴斑岩铜矿,矿石储量约2/3产在围岩中。如沿岩体内外构造破碎带成矿,则多呈脉状、条带状等。如岩墙或岩床状侵入体,全岩矿化,则矿体多呈板状。

矿石重金属矿物有黄铜矿、辉钼矿、斑铜矿、黝铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、辉铋矿、津、银等矿物,常伴有黄铁矿。非金属矿物多为石英、重晶石等。

矿石构造以细脉侵染状为主,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。矿化分带明显;自矿化中心向外为:Mo-Mo、Cu-Cu-Cu、S(黄铁矿)-Au、Ag。

斑岩铜矿的成因认识过去一直被认为是中温热液矿床,但经矿物包裹体测温和实验证明,斑岩蚀变的开始温度为600-700℃,金属硫化物大多数形成于350-2500C,并一直延续到低温阶段,在成矿过程中曾有沸腾现象。以上说明矿床的形成经历了从高温到低温的过程。

矿床形成的深度介于中深到浅成的范围。与矿化有关的斑岩,多数是在钙碱系列火山喷发末期或间歇期侵入的,是次火山环境的产物。它们与火山岩浆同源,与相应的火山岩密切共生,故认为是典型的次火山-热液矿床。矿化系统(包括矿床顶、底板的无经济价值部分)实际上跨在火山环境与侵入环境之间的分界线上下,垂直延深约数公里,顶部为一成层火山岩,底部由含网状矿脉和钾化的侵入岩株过渡到未蚀变的较大的深成岩体。

关于斑岩及铜、铂等金属来源,多数人根据同位素分析和岩石中金属含量对比等资料,认为含矿斑岩体和大部分矿质是来自地壳深处-上地慢和地壳分界面附近分异出来的中-中酸性岩浆。它们通过深大断裂,上侵到1.5-3 km或更浅部,由于温度、压力骤然降低,岩浆迅速冷却成斑状岩石,随即开始钾长石化(450-600t)、石英一绢云母化,(300-450℃)以及各阶段的矿化作用,形成一个统一的连续的过程。又据氢、氧同位素资料,含矿热液可能部分地来自大气降水,少部分铜可能来自围岩。因此有人认为,斑岩铜矿的形成是由深部上升岩浆热液与围岩地下水对流循环相互作用的结果。被烤热的地下水中富含Na、Ca、Cl 等并含有金属元素,既能提供部分成矿物质,又对矿石的沉淀起到重要作用。

近年来,不少学者试图以板块构造理论为基础,建立斑岩铜矿的成因模式,R.H.西里托提出的模式就是一例。此外,毕鸟夫带以上的地慢楔形部分的玄武岩浆可能是少量铜和钼的来源。当这些富含金属的含盐流体随同钙碱性岩浆一起上升到地壳浅部,岩浆冷凝结晶时,它们便运移到侵人岩体顶部,通过交代岩体本身或附近围岩而形成斑岩铜矿。从世界上已知斑岩铜矿多位于两个板块的接触带或地缝合线上,且与钙碱性岩浆作用有密切关系,以及斑岩铜矿床的附近岩石中常含铜很少等事实,为上述成因模式提供了实际资料。但我国东部中生代火山岩区的斑岩铜矿,主要受板坡内部的深断裂控制。因距板块边界相当远,所以很难归并到他提出的模式中去。

有关斑岩铜矿的成因,除上述看法外,还有人提出“双层结构”成矿模式。根据是:岩体小但蚀变范围很广。故认为深部有大型岩体作为矿质来源,此大岩体称为“深部矿源岩体”,而矿化主要是富集在浅部小岩体中,则此小岩体称为“浅部含矿岩体”,故叫做“深部矿源岩体”和“浅部含矿岩体的“双层结构”模式。

4). 花岗岩对成矿的控制

高演化

富集挥发份、富碱(钾化、云英岩化、 绢英岩化、青盘岩化) ? 稀土四分组效应 小岩株成矿:

?小岩体依附一大岩基

由多阶段分离结晶或大岩基低程度部分

Z

T 10 15 43 95 215 542 800 (b)

Zr(10)-6

板内

M

O R B

火山弧

3270016600 8600

2670 1860

1000#T i (10)

-6

1000

200

(a)

T i (i 0)

-6Z r(i 0)

-6

131

15

1118

16

12

1417

10

27

3

5

6

48

9

C

B

D

A

熔融形成;富含生热元素K、Th、U

难以形成超大型规模的矿化类型

石英脉型矿床

除含Au石英脉外,其它金属的石英脉型矿床很难达到超大型规模伟晶岩型矿床

只有少数(如加拿大Tanco和新疆柯克托海Be )形成超大型规模

夕卡岩型矿床

只有少数(如柿竹园)形成超大型规模

云英岩型矿床

大型矿甚少,尚未发现超大型矿床

较易形成超大型规模的矿化类型

斑岩型矿床

Cu、Mo、Au、Ag、Pb-Zn

块状硫化物矿床

以沉积岩为容矿岩石—Pb-Zn,Ag

以火山岩为容矿岩石—Cu,Au,Pb-Zn

层控矿床

Hg、Sb;密西西比型Pb-Zn、Ag;砂岩型Cu、U;绿岩带型Au

不能弧立地研究矿床,必须把矿床形成的全过程置于地球复杂巨系统中

(宏观上)成矿地球动力学(ore-forming geodynamics):重大地质事件(泛大陆裂解、海平面变化、缺氧事件)、成矿演化(时控性,暴发成矿)、地壳增生(水平、垂直)、底侵、地幔柱、大火成岩省、岩石圈地球化学边界

(微观上)成矿地球化学动力学(ore-forming geochemical kinetics):时代、流体系统、温度、压力、氧逸度、包裹体成分

a)、从全球超大型矿床的分布看,它

们更多的不是受控于某一断裂带,而是受宏观的全球背景控制

与花岗岩有关的钨锡矿床:

(中国、马来西亚、英国、加拿大)

华南中生代以来以伸展体制为主,或发生过多期伸展事件

第I阶段(180-170 Ma):

主要是陆续分布于湘南-赣南-闽西南的双峰式火山岩、赣南地区的铝质A-型花岗岩和共生的辉长岩等以及与Cu-Fe成矿有关的花岗闪长质小岩体。

第II阶段(165-150 Ma):

花岗岩规模巨大,构成南岭及邻区燕山早期花岗岩的主体。岩石类型以黑云母花岗岩为主(包括许多出露面积>500 km2的大型花岗岩基),同时伴有少量偏中性的花岗闪长岩、超酸性的二(白)云母花岗岩、A-型花岗岩和钾质碱性正长岩侵入体。

燕山早期:二阶段

190Ma:A型花岗岩(柯树北;玄武

岩;双峰式火成岩

165-150Ma:南岭系列花岗岩,以分

异型I型花岗岩为主,伴有

小规模A 1型花岗岩和正长

岩,显示OIB特点,可能

不存在地幔楔

270Ma:大洋岩石圈开始俯冲,形成印支期

岩浆岩

250-240Ma:大洋岩石圈水平俯冲,导致逆

冲-推覆

190Ma:水平俯冲结束,岩石圈板片裂解,软

流圈地幔上涌,,大陆岩石圈破裂、

拆离,俯冲板片后撤

高渗透构造域壳幔相互作用强烈,为超大型矿床形成提供充足的成矿物质和热源

DMM:亏损的洋中脊玄武岩地幔(Depleted MORB Mantle),源自软流圈

143Nd/144Nd 0.5131-0.5133

87Sr/86Sr 0.7020-0.7024

206Pb/204Pb 17.0-17.8

176Hf/177Hf 0.2831-0.2835

HIMU: 高U/Pb地幔,来源于再循环洋壳,俯冲前的洋底热液液作用,或俯冲期间的脱水失去部分Pb而形成高μ值

143Nd/144Nd 0.5128

87Sr/86Sr 0.7026-0.7030

206Pb/204Pb 21-22

176Hf/177Hf 0.2829

EMⅠ:Ⅰ型富集地幔,为地幔本身分异相联系的交代富集地幔,多数人认为存在于岩石圈地幔中

软流圈来源的和小体积富K、挥发分的熔体交代

下插板片脱水释放富LIL,HFSE的流体交代

143Nd/144Nd 0.5123-0.5124;

87Sr/86Sr 0.7045-0.7060

206Pb/204Pb 16.5-17.5;

176Hf/177Hf 0.2826-0.2827

Rb/Sr低

EMⅡ:Ⅱ型富集地幔,为壳-幔再循环相联系的交代成因富集

由循环的洋壳和少量俯冲的沉积物混合而成,或地幔岩浆受沉积物混染。

87Sr/86Sr 高,207Pb/204Pb 高, Rb/Sr高

143Nd/144Nd 0.5126

87Sr/86Sr 0.707

206Pb/204Pb 18.5-19.5

176Hf/177Hf 0.2828

FOZO:地幔集中带(focal zone),代表深部地幔成分,可能是下地幔,由起源于核-幔边界层的地幔柱捕获。在EMⅠ-EMⅡ-DM-HIMU图中,位于DM- EMⅠ-HIMU三角平面底部。低87Sr/86Sr,高143Nd/144Nd和206Pb/204Pb,

143Nd/144Nd 0.5131-0.5132, εNd(+3~ +7) ;

87Sr/86Sr 0.7025,

206Pb/204Pb 19.07-19.65;

此外还有PREMA(Prevalent mantle)称为流行地幔,近年来已被“FOZO”C型(“Common” Component)和PHEM(promitive helium mantle)代替

岩石的岩石学与地球化学特点成为

反演地球动力学的重要标志——岩石探针,是近代岩石学的重大进展。

70-80年代: 蛇绿岩,花岗岩

90年代:超高压变质岩

shoshonite

adakite

MA(HMA) 等

●岩石探针:

指示板块边界或特定的板块内部环境特征的岩石组合-岩石构造组合(Petrotectonic Assemblage)

●A型(碱性)花岗岩

●埃达克岩(adakite)

-富(高)铌玄武岩(NEB)

-富镁安山岩(H)MA

●橄榄玄粗岩(shoshonite)

●高(富)镁火成岩

1. A 型(碱性)花岗岩:

富碱、低Ca、Al ,高Fe/Fe+Mg、高K2O/ Na2O的花岗岩;低Sr、Eu;富Zr、Nb 石英、钾长石、少量斜长石,富铁黑云母、有时含碱性角闪石

高温

3A : 富碱:Alkali-rich

非造山:Anorogenic

贫水:Anhydrous

无水已不是必要的,在非造山增加后碰撞

●铝质A型花岗岩

相对富铝Al2O3均高于12%

A/NKC大于0.95

(碱性花岗岩小于0.95)

过碱指数小于1.0

Fe2O3低于碱性花岗岩

成因与碱性花岗岩不同, 来源于正常水含量的长英质下地壳

●A1型: 裂谷; 超深断裂; 热点

●A2型: 大陆边缘,伸展

●Y-Nb-Ce; Y-Nb-3Ga 图解

●高温、伸展背景

2.富(高)镁火成岩的概念

High-Mg igneous rocks

封闭温度:

锆石封闭温度在650-800℃以上

即使在麻粒岩相变质条件下,锆石仍能保持Hf同位素的封闭平衡

火成岩中锆石

其微量元素丰度及其球粒陨石标准化型式的形态和斜率是其源区岩石类型以及结晶环境的灵敏反应.

从超基性→镁铁质→花岗岩,锆石中微量元素含量增加.

锆石REE/球粒陨石

Ce4+与Zr4+、Hf4+类似,多Ce正异常,

Eu负异常。但碳酸盐岩、金伯利岩Ce、Eu异常都弱.

由于镧系收缩,从La-Lu置换Zr的能力增加

与U-Pb年龄和Hf同位素相结合,沉积岩中的碎屑锆石可用于确定其源区的岩性化探的水系物和土壤剖面中的重矿物锆石的鉴定,可用大量样品更迅速、经济地发现矿化,例如,金伯利岩锆石的确定,可用来找金刚石矿床

花岗岩分类(SiO2~60%)(White,2003)

●高温型

●不存在有继承年龄的锆石

●镁铁矿物均匀分布

●大的块状角闪石晶体占优势,伴留部分反应的单斜辉石的残留,在堆积集合体中没有

足够空隙熔体,可用于广泛的反应

●斜长石中缺乏或很少有钙质核,在高温的斜长石中和熔体平衡

●板状斜长石有时呈不明显平行排列

●石英是间隙矿物

●低温型

●锆石有继承年龄,锆石捕获时岩浆温度低,锆石不被溶解

●镁铁矿物集中或凝聚不均匀分布

●多数贫有形态的镁铁矿物,在角闪石中含有少量小的残留单斜辉石晶体

●斜长石具有被侵蚀的钙质核(An达80),成分均一

●多数岩石具有偶然定向排列的斜长石晶体

●某些岩石含有大量的石英晶体

6.2 成岩过程识别

部分熔融:固(矿物)-液(岩浆,流体)分配系数很低的强不相容元素,总分配系数近于零,在部分熔融过程中浓度变化大,但在分离结晶过程中浓度变化小分离结晶:强相容元素(如,Ni,Cr)在分离结晶过程中浓度变化大,但在部分熔融过程中浓度变化小

MASH过程:熔融、混合-混染-储存-均一化

MSAE过程:熔融-熔离-上升-侵位

部分熔融:

不相容元素

变化大

分离结晶:

相容元素

变化大

识别构造环境的

微量元素图解

原理

微量元素的分配受源区物质成分、

温度、压力控制不同的构造环境

(tectonic settings)所卷入的源区物质不同

温度、压力也不同

岛弧岩浆岩从海沟到陆缘成分极性变化

成分极性: 大洋大陆

递增:K, K+Na, Rb,Sr, Ba, Cs, P, Pb, U, Th, REE, Rb/Sr, La/Yb 递减::Fe, Y, HREE, K/Rb, Na/K

构筑判断图的方法:

判别分析的统计学技术+ 不活泼微

量元素+ 已知大地构造环境

已知→未知

由已知大地构造环境岩石建立数据库

不同类型的岩石应选择相同或相近岩石类

型的构造环境判别图

?花岗岩: Nb-Y, Ta-Yb, Rb-Y+Nb,

Rb-Y+Ta

?A型花岗岩: Nb-Y-3Ga, Nb-Y-Ce

钾质火成岩

已有图解不适用于钾质火成岩,因为钾质火成岩亏损高场强元素HESE中的Ti、Nb、Ta;

Ti-Zr, Ti-Zr-Y图解中钾质火成岩处于其外;

Ti-Zr-Sr 不能区分板内与俯冲钾质火成岩, 错判; Th-Hf/3-Ta 中钾质火成岩皆为与俯冲有关

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

中国钨矿资源地质特征及典型矿床

一、矿床时空分布及成矿规律 (一)中国钨矿时空分布 康永孚、苗树屏等(1994)将中国钨矿分布划分为5个成矿带,即华北成矿带、华南成矿带、天山-北山成矿带、西秦岭-祁连山成矿带、三江钨锡成矿带。其中,华南成矿带中的南岭成矿区(包括政和-大埔深断裂以西的闽西、赣湘南部、粤桂两省区的一部分和滇东南部分),是我国钨矿床高度发育区,也是世界钨矿床分布最密集的地区。成矿条件优越,矿床类型丰富多彩,拥有世界上主要钨矿类型,如石英脉型(广东锯板坑钨矿、江西大吉山钨矿等)、花岗岩细脉浸染型(福建行洛坑钨矿)、以夕卡岩为主的层控多因叠加型(湖南柿竹园钨锡铋钼矿)、层控型(广西大明山钨矿)等。 如此可见,中国钨矿时空分布既广泛又相对高度集中。成矿期主要集中于燕山期,矿床分布特别是大型、超大型钨矿主要集中于南岭成矿区。其储量占全国钨储量的70%以上。 (二)中国钨矿成矿主要特点和若干规律 (1)具有多元成矿特点即成矿物质的多来源(岩源、层源、混合源、壳源、壳幔混合源等);含矿建造的多层位(元古宇、震旦系、寒武系—奥陶系、泥盆系—石炭系、上侏罗统);成矿作用的多期性;成矿环境的多样性;以及钨元素地球化学的多种适应性,如在岩浆阶段、岩浆热液、各种矿化流体、变质作用及表生作用中,均可活化、迁移,在有利的构造条件下富集成矿。

(2)具有地层、构造、岩浆岩多种因素及其复合控矿的特点地层沉积建造是供矿、容矿的基本因素之一,不同的容矿建造机制分别控制形成不同类型的钨矿。如碳酸盐岩建造总是形成夕卡岩或似夕卡岩型钨矿床(以白钨矿为主);而在硅铝建造则往往产生交代岩或角岩,形成岩体浸染型、细脉浸染型、脉型、角砾岩筒型钨矿床。不同的构造-岩浆机制,形成各具特征的矿床类型。例如,由深大断裂从深部带来的壳幔混源型岩脉,可以形成斑岩型、角砾岩筒型钨矿;而来自壳源型的岩脉则形成脉型或夕卡岩型钨矿。各种成矿条件联合控矿,必然产生多型矿床的共生与复合。 (3)矿床高度集中分布和成群成带出现如前所述,南岭是中国钨矿最密集的成矿区,尤其是赣南、湘南、粤北地区的钨矿床更是高度集中分布,而且是成群成组的出现。如在赣南大余—崇义—上犹地区,仅在7800km2范围内就有180多个矿床(点)密集分布,几乎平均10km2内即有两处钨矿床,并呈现等距、近等距的分布;又如,盘古山区在11000km2范围内也有100多处钨矿床(点)分布,平均每100km2就有1处矿床。在南岭每一个密集区里往往产有1~2个大型钨矿并有“卫星”式一批中小型矿床围绕大型矿床产出而成群成组的分布。在每个矿床中几乎都有1~2条“王牌”矿脉(即规模大、品位富的矿脉),如西华山钨矿的299号“王牌”脉长920m,脉宽最大3.60m,而且品位富。每个矿区的含钨石英脉成群成带的产出(即许多脉钨矿体一起产出而形成矿体群;按矿体分布疏密程度而分为脉带型矿脉和单脉形矿脉)。如赣南的西华山、大吉山,湘南的瑶岗仙,粤北的锯板坑、梅子窝、石人嶂等特大型、大中型钨矿床中的矿脉,均是成群成带的分布。这种成群成带的分布规律,对找矿、勘探、开发具有重要指导作用。

论述玢岩型矿床

论述玢岩型矿床 资源一班黄永龙20114495 摘要:本文结合前人工作成果,重点论述玢岩型矿床的成矿模式,矿体形态以及围岩蚀变等。 关键词:玢岩型矿床、矿化类型、 前文:玢岩型矿床是我国地质工作者所确定和命名的一种矿床类型,其类似于斑岩型铜矿床的概念,是指产于录像火山岩分布区域内,与玄武质、安山质岩浆的火山—侵入活动有关的一组矿床。这种矿床具有晚期岩浆,高温气液交代、接触交代、中低温热液交代—充填及火山沉积等一系列的成矿作用特点。我国宁芜地区铁矿床是其典型代表。宁芜地区断陷盆地中,晚侏罗世—早白垩世火山活动十分强烈,盆地内发育一套火山—侵入杂岩。火山岩的总厚度达到2500米,火山旋回(由老到新)可分为:龙王山-大王山-姑山-娘娘山。四个旋回的每个旋回以强烈、较强烈爆发开始→较宁静的喷溢活动结束;各旋回末期均有次火山岩产出。其中,铁矿均与大王山旋回末的富钠辉长岩、闪长玢岩、辉石安山岩、粗面岩的次火山岩体有关。矿化围绕火山中心分布。 正文:一、玢岩型矿床矿化类型:由岩体内部到接触带再到围岩中,出现下列几种类型的铁矿化: (1)产于辉长闪长玢岩岩体中部的铁矿化(陶村式):铁矿化呈浸染状或细脉浸染状,矿石组合为钠柱石-透辉石-磷灰石-磁铁矿,属晚期岩浆-高温热液交代矿床。 (2)产于辉长闪长玢岩顶部或边部的铁矿化(凹山式):部分矿体进入安山岩,凝灰岩等围岩中。矿化呈脉状、网脉状、角砾状和块状。矿石以透辉石-磷灰石-磁铁矿组合为特征,成因上属伟晶-高温气成热液充填矿床。 (3)产于接触带上的铁矿化:围岩为安山岩、凝灰岩时,矿石组合主要为透辉石-石榴石-磷灰石-磁铁矿(梅山式);围岩为灰岩、砂页岩时,矿石组合主要为透辉石-金云母-磷灰石-磁铁矿(凤凰山式)。两类矿石的构造均以块状、角砾状为主,偶有条带状,成因上属矽卡岩型矿床。 (4)产于岩体附近火山岩中的脉状、似层状铁矿化(龙虎山式):围岩为安山岩及凝灰角砾岩,矿体受围岩中的断裂构造、火山沉积岩中的层理控制,围岩蚀变为高岭土化和硅化。矿石矿物主要由镜铁矿组成,属中低温热液充填矿床。 (5)产于火山沉积岩中的层状铁矿床(龙旗山式):矿体的围岩为沉凝灰岩、沉凝灰角

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;

常见典型矿床特征及成因背景

VMS矿床特征及成因 ①定义:指存在于海相火山岩系中,通过海底热液喷流作用形成的,主要由块状黄铁矿和贱金属的硫化物组成的矿床。 ②地质背景:分布范围很广,不同的VMS型矿床有着不同的有利构造位置。 ③成矿时间:时控性也比较明显,其成矿主要时代为太古宙、元古宙、古生代、中新生代。 ④容矿岩石:不同类型的海相火山岩中均可以产出VMS型矿床,如富钠镁铁质和长英质岩石的双峰式火山岩组合或称细碧角斑岩系列产出含铜、铅、锌的和含铜的矿床;正常钙碱性系列火山岩系列中产铅、锌、铜的矿床;镁铁质火山岩的蛇绿岩中产的铜矿床。 ⑤形态与产状:似层状、透镜状。 ⑥围岩蚀变:VMS型矿床围岩蚀变发育,尤其是下盘绿泥-绿帘石化、绢云母化、黄铁矿化较显著。 ⑦主要矿物:矿物组合较简单,黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黝铜矿、黄铜矿和少量的毒砂,偶尔可见金、银。 ⑧矿床规模:一般规模较小,品味较低。 ⑨矿物组构:块状、密集条带状 ⑩成矿温度:温度较低,50-140℃。 SEDEX矿床特征及成因 ①定义:通过海底热液喷流作用形成的,主要呈整合的层状赋存于正常的沉积岩系中的,已发育条带状和纹层状的富硫化物矿石为特征的一类矿床。 ②地质背景:多产于大西洋被动大陆边缘或克拉通内部裂陷盆地边缘。 ③成矿时间:具有较强的时控性,成矿年代集中在元古代及古生代早期、中期。 ④容矿岩石:含矿岩系多为海相的、远洋或半远洋深水静水环境还原条件下沉积的黑色页岩、细碎屑岩、碳酸盐岩。 ⑤形态与产状:常具有“上层下脉”的结构特点,具体形状取决于距热液通道口的远近和海底地形,以层状、似层状为主。 ⑥围岩蚀变:围岩具有不同程度的蚀变,不对称蚀变。主要为硅化、硅铁碳酸盐化。 ⑦主要矿物:矿物组合较简单,主要为金属硫化物。黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和少量黄铜矿。 ⑧矿物组构:不同位置具有不同的组构特征。主要为条带状构造。 ⑨矿床规模:一般规模巨大,品味较高。 ⑩成矿温度:140-280℃。 MVT铅锌矿床特征及成因 ①定义:指产于碳酸盐中的,受地层层位控制并具有显著的后生特征的,以铅锌为主要矿物的一类矿床,因密西西比河流域汇水盆地发育该类型矿床而得名 ②地质背景:一般形成于稳定的克拉通边缘或浅水碳酸盐岩台地中,构造环境常是大型盆地的边缘或盆地间的隆起带的边部。控矿构造主要为张性断裂带及破碎带 ③成矿时间:古生代晚期、中生代晚期 ④容矿岩石:矿床的形成于演讲活动无明显的成因关系,主要受一定的层位控制,产于生物礁岩溶溶洞、岩溶角砾岩、不整合面及断裂带中,含矿主要为碳酸盐岩,少量为硅质岩、泥岩粉砂岩 ⑤形态与产状:矿体取决于溶洞、中间破碎带等空间形态,主要形态为层状、桶状、透镜状不规则状等。 ⑥围岩蚀变:典型的后生矿床,围岩蚀变较弱,白云石化、硅化 ⑦主要矿物:矿物是硫化物在溶洞、晶洞、角砾碎屑间充填而成,物质成分简单,主要为闪

斑岩型矿床:分类、分布、动力学背景和侵入体

斑岩型矿床:分类、分布、动力学背景和侵入体

Porphyry Deposits –Characteristics 斑岩矿床的特征 Large tonnage and low grade bulk mineable deposits 大吨位低品位适于规模开采 Large volumes of hydrothermal alteration 大规模的热液蚀变 Stockwork and breccia-hosted ore 网脉状和角砾状矿石 Related to porphyritic intrusions 与斑状侵入体相关 Supergene enrichment 表生富集 E27 Cu-Au porphyry, NSW

Cu Mo (*10) Au (*10,000) 钙碱性碱性 高K 钙碱性岩浆中SiO2增加 ?早期形成的矿脉和蚀变矿物组合中磁铁矿含量递增 ?侵位深度的递减 陆缘弧环境 根据金属含量的分类 Modified from Kesler (1973) and Thompson (1994)

Modified from Blevin, 2003 Magma Chemistry 岩浆化学 Cu -Au Sn ±W Mo W W -Mo Cu -Mo Sn Increasing Fractionation 结晶分异作用增强 Increasing Oxidation 氧化性增加 Rb/Sr Fe 2O 3 /FeO 101 100 10-1 10-1 10-2 10-3 102 101 100 103 Metal endowment of intrusion-related deposits controlled by the magma’s: ?oxidation state ?compositional evolution ? silica content Anhydrite phenocryst with apatite inclusions, North Parkes, NSW 与侵入岩有关矿床中金属总量受岩浆以下条件的控制?氧化态?成分演化?SiO 2含量

简析中国钼矿主要聚集区及斑岩型矿床研究的进展

简析中国钼矿主要聚集区及斑岩型矿床研究的进展 钼矿是中国的优势矿种之一,在全国范围内均有分布。矿床成因类型以斑岩型、矽卡岩型和热液脉型为主,成矿时代以中生代和新生代为主。本文在广泛搜集资料的基础上,总结了中国钼矿资源特点,并综合考虑岩浆、构造、地层、流体、成矿时代等因素,简单介绍了矿集区的基本地质特征和成矿特征。给出了几个最重要矿集区的区域成矿模式,同时根据已有资料和找矿新进展,对主要钼矿矿集区进行了资源潜力分析,并对中国钼矿找矿工作提出了建议。 标签:钼矿;矿集区;成矿模式;研究进展 1 概述 中国是钼矿资源丰富的国家,钼矿是中国6个优势有色金属矿之一。中国钼矿发现于清末,始采于第一次世界大战前夕,中国已探明钼矿区411处,钼矿查明资源储量已达1232.23万吨,位居世界第一。总的来说,中国钼矿资源特点可以概括为: ①中国钼资源分布广泛,相对集中在中南地区; ②中国钼矿一般规模大、类型多,按成因可划分为斑岩型、矽卡岩型、热液脉型、沉积型和海相火山岩型等5个主要类型,以斑岩型为主; ③中国钼矿以原生硫化钼矿为主,并且原矿品位低,伴生组分复杂多样; ④钼矿床的成矿时代,就全世界而言,主要为中生代和新生代,这两个时期形成的钼矿床约占世界上已探明钼总储量的90%左右。中国钼矿主要为内生矿床,成矿主要与岩浆活动有关。 2 最重要钼矿矿集区特征及资源潜力评述 2.1 东秦岭钼矿矿集区 位于中国大陆中央造山带东秦岭钼成矿带为国内最重要的钼成矿带或钼矿集区,矿集区内主要出露于陕西洛南一河南方城镇平一带,西起陕西省洛南县的金堆城钼矿床,东至河南省方城县的尚古寺钼矿床,南至商丹断裂,呈近东西向狭长带状展布,长约250km。宽20~26km,面积>10000km2。秦岭造山带是一个经历长期多次不同造山作用而形成的复合型大陆造山带,以商丹和勉略两个主缝合带为界,秦岭造山带被划分为华北板块南缘、秦岭板块、扬子板块三部分。东秦岭钼矿矿集区即主要出露于秦岭造山带的华北板块南缘。 2.2 成矿系列和矿床类型

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。

斑岩型矿床试验指导

《斑岩型矿床》实验指导 实验类型:综合实验学时:2实验要求:必修 一、目的要求 1、初步掌握本类矿床形成的特殊地质条件、地质环境、成矿作用及其基本地质特征。 2、掌握斑岩型铜(钼)矿床的围岩蚀变分带规律。 二、实验内容 江西德兴斑岩型铜(钼)矿床 标本:1-围岩:灰绿色凝灰质千枚岩(附薄片)矿体上部 2-围岩:灰白绿色变余凝灰质千枚岩(附薄片)矿体上部 3-围岩:橄榄辉石岩(附薄片)矿体上部 4-围岩:花岗闪长斑岩(附薄片)矿体上部 5-矿石矿物:含铜弱蚀变千枚岩(附光片)矿体 6-矿石矿物:含铜强蚀变千枚岩(附光片)矿体 7-矿石矿物:含铜中蚀变千枚岩(附光片)矿体 8-矿石矿物:含铜蚀变千枚岩(铜矿石含镜铁矿,附光片)矿体 三、实习要点 1.区域地层时代及岩性特点。 2.区域构造特点及次火山岩体侵入与构造的关系。 3.侵入岩体的规模、产状、化学成分特点及含矿性特点。 4.矿体产状、分布与次火山岩体接触带的关系。 5.围岩蚀变类型、分带及其与矿化的关系。 6.矿石矿物共生组合及矿石结构构造特点 四、思考题 1.斑岩铜(钼)矿床的成矿地质条件是什么?找矿应注意哪些问题? 2.根据实习课所观察到的资料,你认为德兴斑岩铜矿床的围岩蚀变与成矿有什么关系? 五、分析讨论 观察实习材料,讨论、描述江西德兴斑岩铜(钼)矿床的地质特征。 参考数据: 矿种矿石类型边界品位(≥%)工业品位(≥%)最低可采厚度(m)夹石剔除厚度(m) Mo辉钼矿>0.03>0.061—22—4 Cu硫化矿0.3—0.5>0.50.8—1.32—3

六、实验报告 矿床名称 成矿地质条件 矿源条件 岩浆岩条件 控矿构造条件 控矿地层、围岩条件 矿床地质特征 矿体产出部位 矿体产状、形态 矿石结构构造 矿石矿物共生组合成矿与岩体的时间关系矿床成因类型

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;

中国铜矿矿床类型

中国铜矿矿床类型 (一)中国铜矿床分类 矿床是指由地质作用形成的,有开采利用价值的有用矿物聚集体。地质矿业工作者为了研究矿床的成因和开发利用则进行矿床分类。中国铜矿床分类有文献记载的最早是丁文江(1917)将我国铜矿床划分为五种类型,其中将斑岩铜矿归入浸染型铜矿,并提出山西中条山铜矿产于“前寒武纪结晶岩中”,属“低品位浸染状矿石”。其后,朱熙人(1935)也讨论过我国铜矿类型和分布,并提出长江中下游和云南为我国铜矿有希望的产地。新中国成立后,对铜矿床的分类做了进一步地研究。1953年,孟宪民、宋叔和等研究了我国铜矿的成矿地质条件、分布情况,提出普查勘探方向,并按工业类型将我国铜矿床分成斑岩铜矿型、黄铁矿型、层状交代矿床、接触交代矿床、多金属含铜矿床、石英含铜矿脉、铜镍矿床、含铜砂页岩、自然铜矿型、钛钒矿脉、铜钴矿层等类型。1957年,谢家荣对中国铜矿床进行成因分类,划分为岩浆矿床、表生矿床、变质矿床等三大类,进而又分6类22式。1959年,郭文魁对我国铜矿工业类型及分布规律进行研究,并按各类型占有储量排列,提出中国铜矿工业类型划分为八大类:层状铜矿(东川式)、细脉浸染型铜矿、接触交代夕卡岩型铜矿、黄铁矿型铜矿、脉状及复脉带铜矿、铜镍矿床、含铜砂页岩、安山玄武岩中之铜矿等,八大类中又按矿石建造、金属组合、矿体形状及产状和矿化时代等又进一步划分若干亚类。 70年代以来,铜矿床的分类从单纯以产状、成因及工业类型划分,转向结合矿石商品价值、成岩成矿作用等综合研究进行铜矿床分类。其中有代表性的,郭文魁于1976年将我国铜矿床分为六大类:①与海相火山作用有关的铜矿床,进一步分为块状硫化物型铜矿(含铜黄铁矿型铜矿)及条带状浸染状铜矿两个亚类;②与基性-超基性岩体有关的铜镍硫化物矿床; ③与中酸性火山-深成杂岩或浅成侵入岩有关的斑岩铜矿;④与中酸性侵入岩有关的夕卡岩型铜矿;⑤陆相沉积作用为主的铜矿床;⑥与海相沉积作用有关的铜矿(层状铜矿)。 1989年,《中国矿床》(宋叔和主编,1989)推出的中国铜矿床分类,在前人分类基础上,着重考虑两个基本因素:一是矿床形成的地质因素,即产出的地质环境、控矿因素及其成因;二是商品矿石的经济意义,即矿床必须在现阶段能够被开发利用,而且要有一定规模。以这两个原则将中国铜矿床划分为六类:①铜镍硫化物型矿床;②斑岩型铜矿床;③夕卡岩型铜矿床,④火山岩型铜矿床,⑤沉积岩中层状铜矿床,⑥陆相砂岩型铜矿床。至于石英脉型铜矿、自然铜矿床等,目前我国尚未发现大中型矿床,不是开采的主要对象,故未归入本分类。 近年来,国内外对铜矿床分类趋于以容矿岩石为基础,并考虑到矿床产出地质环境和经济开采价值进行分类。如王之田等(1994)将中国铜矿床类型划分为七类,并对已知的大型铜矿床类型及地质时代占有储量进行了统计,反映矿床类型经济意义(表3.7.4)。芮宗瑶等(1993)也以容矿岩石为主线,兼顾成矿环境、矿床成因等将中国铜矿床分成五大类10小类(表3.7.5),并列举每个类型的容矿岩石、矿石建造、矿体形态、成矿作用、矿质来源、成矿环境以及矿床实例等。 (二)中国铜矿矿床类型简述 中国铜矿具有重要经济意义、有开采价值的主要是铜镍硫化物型矿床、斑岩型铜矿床、夕卡

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

斑岩型矿床

斑岩型矿床Prepared on 21 November 2021

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; (6)综合利用矿产多:Cu、 Mo、 W、 Sn 、Pb、Zn、 Au、 Ag、 Se 、Te 、Be 等。 玢岩铁矿:由于其内硫化物多呈细脉状和浸染状,亦有称为“细脉浸染状矿床。玢岩铁矿:指在陆相安山岩分布区,与辉石闪长玢岩-次火山岩或火山-侵入岩体有时、空及成因联系的一组以铁为主的矿床。 2.斑岩型铜矿床产于何种地质构造环境含矿岩体及矿床有何特征 斑岩型铜矿床的地质构造环境: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。 含矿岩体特征: 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。 TR:Cu、Mo、Ag元素含量较高,高于准氏值2-10倍。

斑岩型矿床的成矿研究进展分析

斑岩型矿床的成矿研究进展分析 斑岩型矿床具有其特定的范围与定义。根据我国已发现的斑岩型铀、铜、铅锌、钼、锡、金和稀土等矿床类型,可将斑岩型矿床系列划分为七个亚系列和十四个建造。对于斑岩型矿床而言,其只是超浅成或浅成条件下与长英质斑岩-热液体制有关的有用矿物堆积的一部分。本文将针对各种不同类型的斑岩型矿床的成矿方式进行探讨与分析,与大家共同分享。 标签:斑岩型矿床成矿研究进展 0引言 斑岩型矿床是指在斑岩类岩体及附近大范围分布生产的细网脉状与浸染状矿体。斑岩型矿床在世界矿床种类中占有及其重要的地位,目前斑岩铜矿床供应了世界近75 %的铜、50 %的钼和20 %的金。据统计,世界范围内绝大多数大型-巨型斑岩铜矿产于与俯冲有关的弧环境。斑岩型矿床主要集中分布于特提斯—喜马拉雅成矿带与环太平洋成矿带,对应于中生代和新生代矿床;再者就是中亚-蒙古带,其属于古生代矿床;并且各地块边缘活动带还有少量的斑岩型矿床存在。我国在全球三个主要铜矿分布带上均有涉及,因此斑岩铜矿的存量十分乐观。 侯增谦博士等认为中国大陆环境斑岩型矿床包括斑岩型Mo、斑岩型Cu (Mo、Au)、斑岩型Pb-Zn、斑岩型Au等矿床类型,主要产出于东秦岭大陆碰撞带、青藏高原大陆碰撞带以及中国东中部燕山期陆地。在大洋板块俯冲形成的岩浆弧,主要存在斑岩Cu-Mo及斑岩Mo矿床以及富金斑岩Cu矿或斑岩Cu-Au 矿床。 1我国主要矿床的分布区域及其形成成因 1.1中条山铜矿峪型斑岩Cu-Mo矿床 中条山铜矿带,尤其是中条山北段区域,绝大多数的前寒武纪大套岩层中都有不同程度的铜矿床或已经矿化。矿石建造属Cu-Mo型,矿化温度集中于231℃~298℃,其结构构造以早期的细脉浸染型矿化为主;晚期方解石石英脉型矿化发育不完全,矿化温度分布在149℃~237℃。 1.2江西德兴斑岩铜矿床 德兴斑岩Cu、Mo矿带,是由3个主要的燕山期空间上呈西北方向排列的矿床所构成,每一个矿床均与一个花岗闪长斑岩浅成侵入相伴随。叶德隆等认为德兴式斑岩型矿床是岩浆作用-构造作用-成矿作用三位一体的地质作用的产物。区域主要发育有中元古界双桥山群浅变质岩系,地质错综复杂,常见强烈挤压褶皱现象及糜楼岩化、片理化。其主要原因为:由于中生代燕山期大陆边缘构造活动

常见矿床类型总结

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产于钙质、炭质沉积岩中的,金呈次显微-超显微的浸染状赋存于含金黄铁矿中的一类金矿床,因20世纪60年代初最早发现于美国内达华州卡林地区而得名。 典型矿例:美国:Carlin,Getchell,Gold Quarry等;中国:东北寨、桥桥上、马脑壳、阳山、板其、牙他等。(小区域中的大资源) 矿床特征: 1.陆缘地壳减薄拉张区。 2.矿床常呈群呈带出现,构成巨大的矿集区。 3.含矿主岩为各种不纯的(泥质、粉砂质、炭质)碳酸盐岩、细碎屑岩(钙质、炭质粉砂岩、页岩)和硅质岩。 4.成矿受构造控制明显,尤其是高角度正断层与有利岩性层位交切部位是成矿的有利场所。 5.常发育不同的围岩蚀变,蚀变带较宽,但蚀变较弱,矿体与围岩渐变过渡。 6.矿体多呈似层状、透镜状和脉状,形态产状受高角度断层及其旁侧褶皱构造控制。 7.中低温热液矿物组合:矿石矿物主要为黄铁矿、含砷黄铁矿、毒砂,次为辉锑矿、雄黄、雌黄、辰砂、白铁矿、磁黄铁矿等;脉石矿物为石英、玉髓、方解石、铁白云石、绢云母、重晶石、钠长石。矿石构造以浸染状、细脉状、网脉状、角砾状构造为主。金以次显微-超显微形式出现(含砷硫化物中-不可见次显微金,中晚期硫化物与石英等脉石矿物中-显微金和明金)。 8.矿石中金品位一般低而分散,矿石储量一般在100万-1亿吨,品位1-15g/t。金储量一般为几吨至几十吨,个别达100t以上。 9.成矿流体具中低温、低盐度特征,含较高的CO2和一定量的H2S。成矿深度一般在1-3Km。 成因: 1.含矿流体的来源:水主要来自下渗的大气降水,部分来自沉积物成岩压实过程中释放出的同生水;金属组分和硫主要来自沉积地层。 2.含矿流体的迁移:含矿热液主要在重力(密度差)和构造应力等驱动下发生对流循环,并沿高角度断层向上运移,到达浅部后沿孔隙度和渗透率高的有利岩性层位渗透交代-充填成矿;金主要以硫氢化物络合物的形式搬运。 3.矿质沉淀机制:成矿流体由于温度降低、流体成分改变以及与近地表含氧酸性溶液的混合而使金络合物分解,导致金沉淀富集。 MVT型铅锌矿(碳酸盐岩层中的脉状铅锌矿床/密西西比河谷型铅锌矿) 产于碳酸盐岩中的受地层层位控制,并具有显著的后生特征的,已铅锌为主要矿产的一类矿床。早期发现于美国中部密西西比河流域,得名。 品位:铅+锌:2-6%,很少超过15%。一般锌多于铅,银很少。 地质特征:1.大多数矿床产于相对稳定的地台或浅水碳酸盐岩中,尤其产在白云岩中。2.矿床常位于一些特大型盆地的边缘或其附近,或在盆地之间隆起处。3.成矿区域内缺少火成岩,成矿区域面积大,矿床规模大。4.矿床显示后生特征,硫化物渗透交代于碳酸盐岩先存的孔隙内。5.矿石成分简单,金属矿物主要是方铅矿、闪锌矿,其次是黄铁矿、白铁 2

斑岩型铜矿床地质特征及成矿条件

《斑岩型铜矿床地质特征及成矿条件》读书报告 姓名:马卓妮学号:20141003347 班级:015141 指导老师:杨振 一.基本内容介绍 1.基本概念 斑岩型矿床(porphyry deposits)指矿化在时间上和空间上与中-酸性斑岩体有关,成因上与火山-侵入活动有一定内在联系,具有一定蚀变和矿化分带性,矿石呈细脉浸染状的热液矿床。其中以斑岩型铜矿最有意义,研究程度最高。斑岩型铜矿,过去又称为“细脉浸染型铜矿床”,具有埋藏浅,品位低,规模大,矿化均匀,易采易选的特点,也因此成为最重要的矿床类型。 斑岩型铜矿,最早是二十世纪初,美国西南部亚利桑那州和新墨西哥州开采石英二长斑岩和花岗闪长斑岩中巨大铜矿时,矿山工人叫出来的。我国王之田将斑岩铜矿定义为:与钙碱性,碱性,中-酸性火成岩的浅成-超浅成侵位斑岩有关,斑岩和围岩破裂裂隙强烈,并具 K+、Si+、OH-蚀变矿物晕和 Cu、Au、Ag、Pb、zn、S等地球化学晕、岩浆晚期中温热液阶段、细脉浸染状硫化物铜矿。铜平均品位一般0.4%,少数可达0.8%,单个矿床的铜储量可达几百万吨,以Cu,Mo为主,其次为W,Sn,Au,Ag,Pb,Zn,Pt,Pd等等。斑岩型铜矿床占世界已探明铜矿储量的一半,钼矿储量的三分之二。 2.产出环境 2.1 时间分布 斑岩型铜矿形成时代集中于中,新生代,其次是古生代,前寒武纪斑岩型铜矿床目前发现很少。据芮宗瑶(2004)统计,世界上超过 500万吨的斑岩铜矿集中分布于新生代,大约占59.9%,中生代约占35%。斑岩铜矿形成时代不均一,但随时代变新,矿床数目增多矿化强度加大。形成原因有两种观点:一是认为斑岩铜矿主要行成在板块汇聚区,而在前寒武纪

第八章斑岩型矿床作业

斑岩型矿床作业 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;(6)综合利用矿产多:Cu、 Mo、 W、 Sn 、Pb、 Zn、 Au、 Ag、 Se 、Te 、Be 等。玢岩铁矿:由于其内硫化物多呈细脉状和浸染状,亦有称为“细脉浸染状矿床。玢岩铁矿:指在陆相安山岩分布区,与辉石闪长玢岩-次火山岩或火山-侵入岩体有时、空及成因联系的一组以铁为主的矿床。 2.斑岩型铜矿床产于何种地质构造环境?含矿岩体及矿床有何特征?斑岩型铜矿床的地质构造环境: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。

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