斑岩铜矿的含义及特征

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透析斑岩铜矿的蚀变分带及成因模型

透析斑岩铜矿的蚀变分带及成因模型

透析斑岩铜矿的蚀变分带及成因模型斑岩铜矿又称细脉浸染型铜矿,矿化特征主要表现为:(1)矿化呈网状和细脉浸染状,铜的平均品位较低(一般为0.3%-0.8%),但分布均匀,储量巨大;(2)矿床与中酸性侵入岩关系密切,矿质来源深,但矿体埋藏浅;(3)热液蚀变十分发育,常呈带状分布。

斑岩铜矿是世界范围内铜的主要来源之一。

在我国,斑岩铜矿的探明储量占全部铜矿储量的35.53%,在各类型铜矿床中居第一位(黄崇轲等,2001),而在世界范围内,其储量则超过铜金属储量的50%(候增谦等,2003)。

另外,斑岩铜矿易于形成大型及超大型矿床。

因此这一矿床自被认识以来便成为矿床学家研究的焦点,并且对其的研究取得了巨大的成功。

成矿模型的成功建立使其成为目前为止认识程度最高、研究比较充分的矿床类型之一。

1、时空分布规律及成矿构造背景斑岩铜矿的成矿时代一般都很新,多数形成于中生代和新生代。

全球范围内有四个重要的斑岩铜矿成矿带(王肇芬等,1990):(1)东太平洋成矿带:从阿拉斯加到南极洲(拉西特沿岸),沿北美和南美大陆西部边缘延伸。

是世界上最重要的斑岩成矿带:(2)西太平洋成矿带:(3)欧亚特提斯成矿带;(4)其他的一些成矿时代较老的成矿带,矿床主要形成于三叠纪以前:a)乌拉尔—蒙古成矿带,b)澳洲大陆东部边缘的古生代和中生代斑岩铜矿带;c)北美大陆东部边缘、加拿大和美国的中、晚古生代斑岩铜矿带。

斑岩铜矿大都位于板块的汇聚边缘,如大洋板片俯冲产生的岛弧和陆缘弧、大陆碰撞造山带等(候增谦等,2004)。

sil.1itoe(1972)通过对东太平洋以及阿尔卑斯斑岩成矿带研究成果的总结,提出了斑岩铜矿的板块成因模型。

该理论认为斑岩铜矿床形成于俯冲消亡带,成矿物质来自洋壳,洋壳在俯冲过程中于毕乌夫带上熔融分异形成了斑岩铜矿。

这一模型很好的解释了斑岩铜矿的时空分布关系,对于斑岩铜矿的找矿勘探具有极大的指导意义。

因此,沿一些古老缝合线可能找到年代比较久远的斑岩铜矿。

斑岩铜矿的含义Microsoft Word 文档

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第一章斑岩铜矿的含义斑岩铜矿(包括斑岩铜钼矿),过去也称之为“细细脉浸染型铜矿”,是一种可供大规模开采的低品位铜(钼)矿床。

其次生富集带早已被工业部门所利用。

作为原生斑岩铜矿,则是从本世纪50年代才开始被列为铜(钼)矿的重要工业类型,而进行普查、勘探和研究的。

“斑岩铜矿”和“细脉浸染型铜矿”,实际上就其成因来看,它们多与斑岩侵入体有关,因而得名。

在名称上,前者强调了斑岩的重要性;而“细脉浸染型铜矿”,则是强调了矿石结构构造上的特点。

这里要注意的是,并非所有的“细细脉浸染型铜矿”都是斑岩铜矿,因为也有同斑岩体没有直接关成生关系的“细脉浸染型铜矿”,也就是说,斑岩铜矿的矿石结构构造是细脉浸染状的,但是这种构造的铜矿,并不都是斑岩铜矿,如与火山岩有关的、与变质岩有关的某些铜矿等。

区分这一点,在找矿实践上是很有意义的。

人们对斑岩铜矿的认识是有一个发展过程的。

最早是在二十世纪初,从美国西南部一些矿山工人那里叫出来的,在地质上被引用那还是在本世纪的四十年代,而发展比较快则是在六十年代以后。

最初提出斑岩铜矿时,是针对与酸性斑状火成岩中含有浸染状铜矿而言的,它包含了成因方面的意义。

后来有人则将其扩大为凡是可供大规模露天开采的低品位铜(钼)矿床,不论其成因如何均称之位斑岩铜(钼)矿,这样它又失去了原地质上的成因意义。

现在多数人认为,它属于铜(钼)矿床的工业类型之一,应给予它一定的成因含义:它是一种主要与钙碱性的浅成—超浅成相的中—酸性的斑岩侵入体(包括潜火山岩)有关的,可供大规模开采的低品位(一般为0.4—0.8%)的细脉浸染型铜(钼)矿,并常伴有角砾状地质体或角砾岩筒。

如果矿山附近只有火山岩,而无斑岩侵入体的则不能称之为斑岩铜(钼)矿。

斑岩铜矿在时间上、空间上和成因上与斑岩侵入体密切相关,有一定的成生关系。

这种斑岩体应是“侵入式”的,而不是“地层式”的,这样就可以将那些与火上作用和变质作用有关的细脉浸染型铜矿划分出去。

斑岩铜矿

斑岩铜矿

斑岩铜矿第一节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。

斑岩铜矿介绍

斑岩铜矿介绍

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。

一、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)。

斑岩型铜矿床成矿模式

斑岩型铜矿床成矿模式

斑岩型铜矿床成矿环境
大多数斑岩铜矿床都产在不同构造单元的交接部位, 特别是大洋板块与古陆块俯冲带的陆块一侧。这些交接
部位通常发育有深断裂,其切割深度可 达岩石圈。陆陆
碰撞带,陆内造山带。大约有85%的斑岩铜金矿床与俯冲 板块的张性构 造活动有关,低角度和快速的板块俯冲是 超大型 斑岩铜金矿床形成的关键所在。部分地质学家也 指出,斑岩铜矿床是局部岩浆活动的产物,与板块俯冲
斑岩型铜矿床成因
(附加)类矽卡岩和远端矽卡岩
• 类矽卡岩:是纯变质角页岩与纯交代的粗粒矽卡岩间的过 渡体。由碳酸盐岩经区域变质或热液变质而成的,以石榴 子石、辉石等无水硅酸盐矿物所组成的细粒贫铁层状变质 岩,与矽卡岩组成极为类似,但矿物组成相对简单,介于 纯变质岩与纯交代粗粒矽卡岩之间。
• 远端矽卡岩;产于远离岩体接触带的沉积岩中,这类矽卡 岩常以断裂或岩脉与主岩体相连
•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
很难将斑岩型和其它侵入岩类金属矿床划分开来。到目前为止, 尽管尚未找到一种较为简单的分类判别准 则,但是矿床地质 学家趋同认为,斑岩型金属矿床应具下述地质特征斑岩型金属 矿床的特征。
斑岩型金属矿床的特征(2)
• 矿化在斑状侵入岩及围岩中呈浸染状或细网脉状产出; • 无论在空间分布上,还是在形成时间上,金属矿化与浅成侵入岩具密

斑岩型铜矿床成因与岩石地球化学特征

斑岩型铜矿床成因与岩石地球化学特征

斑岩型铜矿床成因与岩石地球化学特征随着经济的发展,矿产资源的开发与利用成为了重要的社会需求。

而斑岩型铜矿床作为一种重要的铜矿类型,具有重要的经济价值。

本文将从斑岩型铜矿床的成因以及岩石地球化学特征两个方面对其进行探讨。

斑岩型铜矿床是指在岩浆活动时,铜元素与含铜流体在地壳中的分离作用下,形成的铜矿床。

斑岩型铜矿床的成矿过程主要包括岩浆的生成、运输和注入,铜矿化流体的形成,以及铜矿床的沉淀和形成。

这一过程中,岩浆的形成受到了许多因素的影响,例如上地壳物质的熔融和混合,以及岩石圈物质的垂直运动等。

岩浆的运输作用使得矿源物质得以从地壳中升华到地表,并形成斑岩型铜矿床。

铜矿化流体的形成主要与岩浆中的熔融作用有关,当岩浆中的铜元素达到一定浓度时,就会产生含铜流体。

这些含铜流体在地壳中的运动过程中,与周围岩石中的矿物发生反应,形成了斑岩型铜矿床中的铜矿化。

斑岩型铜矿床的岩石地球化学特征主要体现在:成岩时代、岩石类型、氧同位素组成、岩石地球化学特征等方面。

斑岩型铜矿床的成岩时代一般集中在中生代晚期,与岩浆活动密切相关。

岩石类型主要包括花岗岩、斑岩、辉石岩等,这些岩石中富含可溶性离子和含铜矿物。

氧同位素组成主要表现为δ18O值的变化,其中低δ18O值反映出水岩反应的存在。

岩石地球化学特征表现为含铜、钼、钨、锡等元素的富集。

尤其是含铜矿物,例如黄铜矿、黄铜矿石等。

斑岩型铜矿床作为一种重要的铜矿类型,其成因和岩石地球化学特征的研究对矿产资源开发具有重要意义。

首先,了解斑岩型铜矿床的成因可以为矿产资源的勘探提供指导。

通过对成矿过程的研究,可以确定哪些地区具有较高的铜矿潜力,有助于提高矿产资源的开发效率。

其次,通过对岩石地球化学特征的研究,可以了解斑岩型铜矿床的矿石性质,有助于矿石的选冶过程。

同时,也可以为矿石的综合利用提供科学依据,促进资源的可持续利用。

总之,斑岩型铜矿床作为一种重要的地质矿产资源,其成因和岩石地球化学特征的研究对于矿产资源的勘探与开发具有重要意义。

斑岩型铜矿的主要地质特征

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。

论斑岩铜矿的成因及成矿构造条件

论斑岩铜矿的成因及成矿构造条件

论斑岩铜矿的成因及成矿构造条件摘要:近年来我国铜矿资源的需求量持续增加,然而地表矿和易识别矿几乎全被发现,使得找矿的难度日益加大。

本文主要介绍了斑岩铜矿的成因及其成矿的构造条件,以便有助于斑岩铜矿的勘查工作。

关键词:斑岩铜矿成因地质构造一、斑岩铜矿的含义及特点斑岩铜矿是指产于强烈绢云母和石英化中酸性斑岩里的细脉浸染型铜矿。

由于该类矿床的矿化并非都产于斑岩体内,考虑其矿床名字的连贯性、完整性,将全部或部分矿体产于中酸性(斑)岩体(部分矿体产于围岩中)的铜矿床称之为斑岩型铜矿。

斑岩铜矿尽管品位低,但矿化均匀,以其规模大、埋藏浅、易开采而成为最主要的铜矿床类型(约占全球铜储量的50%)。

斑岩型铜矿体主要赋存于斑岩体内,或赋存于斑岩体与围岩接触带中。

矿石结构主要为浸染状,少量为细脉状,矿化较均匀,有用矿石矿物主要为黄铜矿及斑铜矿,矿石铜品位一般为0.2%~1.O%,当与矽卡岩共生时,局部可多次富集形成富矿,发育有次生富集带时铜品位可达10%。

二、斑岩铜矿的成因斑岩铜矿是斑岩岩浆侵位后多发生的岩浆结晶演化与蚀变作用形成的,对于斑岩铜矿的成因主要有以下几种观点:1、岩浆热液说(正岩浆模式)该观点认为斑岩铜矿的矿质、成矿热液及其相伴生的中酸性岩体都是来自上地幔(或下地壳)。

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,依次出现钾化带、石英一绢云母化带、泥化带和青磬岩化带,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。

提出该模式的主要地质事实是:(1)矿化体与中酸性(斑)岩体紧密共生,矿化呈细脉浸染状产于岩体及其围岩中,有的甚至整个岩体矿化,且分布较均匀;(2)矿化体及周围岩石具一定的热液蚀变,并具有一定的分布;(4)矿化岩体的产状常与围岩不一致;(3)矿床常产于深大断裂附近,在空间上常呈带状分布,并与一定的构造一岩浆带相一致(古亚洲带、古地中海带及环太平洋带)。

2、板块构造成矿说(洋壳重熔成矿)该观点认为斑岩铜矿是含铜的大洋壳沿消亡带俯冲到地幔中发生局部熔融,在熔化过程中析出金属,并同钙碱性岩浆一起上升,然后在岩体的顶部富含氯化物的液相中富集成矿。

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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%的超大型斑岩铜矿集中在环太平洋带,特别是在东太平洋带的被动大陆边缘(如表2),太平洋西岸,作为超大型斑岩铜矿的仅有中国的德兴铜厂和印尼的格拉斯贝格。

斑岩铜矿的岩石学以及地球化学岩石学:斑岩铜矿在空间上、时间上和成因上,主要与钙碱系列的斑岩侵入体密切相关,即与闪长玢岩-花岗闪长斑岩-石英二长斑岩-花岗斑岩-石英斑岩有关,特别是花岗闪长斑岩和石英二长斑岩占绝大多数。

斑岩体一般与安山岩和英安岩等钙碱性系列火山喷发活动有关。

侵入体主要是浅成、超浅成相,极少数为中深成相。

与斑岩铜矿有关的斑岩体,是受构造控制的被动侵位,而且斑岩体的出露面颊不大,一般不超过10平方公里。

地球化学:斑岩体在地球化学方面的特点是:一般CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O(摩尔数),通常k2O>Na2O,锶的初始比值较小,一般为0.703~0.706,少数可到0.709(Sillitoe,1987;芮宗瑶等,1984;2004),而上地幔的现今的比值为0.704±0.002;富铂族元素(唐仁理等,1995),矿石硫化物的值变化范围窄(-0.5~5.5);平均值为0,地幔硫同位素虽然具有不均一性,但它的变化范围为-3~3(Chaussidon and Lorand, 1990);稀土模式为轻稀土富集型,铕异常不明显,总量多数较高,含矿斑岩的REE特征介于大洋玄武岩与地壳花岗质岩石,接近大洋玄武岩。

总的来说,斑岩铜矿的源区应该是以洋壳或上地幔的物质为主,并有地壳物质的混染。

与斑岩铜矿有关的围岩与斑岩铜矿有关的围岩主要有两类:一类为硅铝质岩—主要为千枚岩、片岩、片麻岩、中-酸性侵入岩或喷出岩、火山碎屑岩、泥质粉砂岩以及各种角砾岩等;另一类为碳酸盐岩—有石灰岩、白云岩及泥灰岩等。

共同的特点是硬、脆和碎,有利于矿液的运移和沉淀。

斑岩铜矿的蚀变斑岩铜矿有其特征的蚀变组合及其分带形,俗称“大白菜模式”,由内到外是:钾化带(黑云母-钾长石带)→绢英带(绢云母-石英带) →泥化带→青磐岩带。

黑云母-钾长石带:钾长石的交代现象是一种阳离子交换反应石英-绢云母带:此带围绕和部分叠加与钾化带上,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、黄铁矿和白钛矿、金红石。

泥化带(高岭石-蒙脱石化):斜长石变化最为特征,靠近矿体的斜长石多蚀变成高岭石,斑岩铜矿的成矿构造背景从已有的资料来看,控制斑岩铜矿的主要地质因素是断裂—岩浆作用。

也就是说,斑岩铜矿是在张性构造环境下,成矿岩浆沿断裂通道上升形成的。

并且含矿岩体一般赋存在深断裂带的次级断裂或背(向)斜之中。

芮宗瑶等(1984)对中国40个斑岩铜矿进行了统计,发现57.5%受多组断裂交汇的控制,22.5%受两组断裂交切及褶皱的控制,12.5%受断裂旁侧的配套构造的控制。

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)矿床成因斑岩型铜矿床与板块俯冲作用有关。

富含金属组分和封存了海水的洋底沉积物随洋壳板块俯冲于大陆板块边缘之下时发生部分熔融形成富含成矿物质和挥发组分的钙碱性岩浆。

当此种岩浆侵位于俯冲带上方大陆边缘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和参与成矿(图30)。

图30 斑岩型铜(钼)矿床的成矿模式(据芮宗瑶等人,1995)①基底岩石;②火山岩;③泥沙质岩;④碳酸盐岩;⑤泥质岩;⑥深成岩基;⑦浅成斑岩体;⑧爆破角砾岩筒;⑨带黑点的范围表示斑岩型铜钼矿化;⑩矽卡岩型矿化;⑾钾化带底界;⑿绢英岩化带底界;⒀青盘盐化带底界;⒁青盘盐化带顶界;⒂上升岩浆流体;⒃循环天水找矿方向及标志(1)不同地质时期钙碱质中酸性岩浆活动强烈的大陆边缘弧及岛弧,(2)深大断裂带附近(尤其是上升盘一侧)的次级断裂,(3)小型斑状复式岩体和典型的蚀变类型及分带,(4)外围常伴有Pb、Zn、Au、As、Sb、Se、Te、Mn、Co、Ba等元素异常的Cu、Mo、Ag、(W、B、Sr)等元素的综合异常,(5)地表红褐色的氧化带。

斑岩铜矿第一节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。

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