斑岩型矿床精编版
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。
第八章 斑岩型矿床
火山活动： 1)陆相火山作用强烈，时代晚J-早K； 2)火山旋回(由老到新)：龙王山－大王山 －姑山－娘娘山。
成矿模式：
玢岩铁矿
序号 1 2 3 矿化部位 岩体中心 矿体形态 结构 成矿作用 （成因类型） 矿物组合 模式名 成矿温度 450－370 500－410 >450
浸染状+细 晚期3;MT 脉状 气液交代矿床 凹山式 梅山式
iv）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。
v）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。
vi）矿体特征：
A. 矿体产出部位，有3种：
凤 凰 山 370－300 式 、 姑 >450 山式、 凹山式 龙 虎 山 300－200 式、 龙旗山 式
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说明： 不同矿化类型是同一成矿作用由高温→低温连续演化过
程的产物；
矿化时间及温度顺序（除火山喷发－沉积成因的龙旗山 式）： 陶林式→凹山式→梅山式、姑山式→凤凰山式→龙虎山 式。
矿床特点
（b）埋藏浅，易于开采； （c）矿床呈带分布，与斑岩体一同复构造控制；
（d）矿石品位低，但矿化均匀分布；
（e）矿石成分简单、易选； （f）综合利用矿产多：Cu、 Mo、 W、 Sn 、Pb、 Zn、 Au、 Ag、 Se 、Te 、Be 等。
斑岩矿床的地质特征：
i).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。
斑岩型矿床
◆蚀变分带
• 斑岩型矿床具有特征的热液蚀变 分带(Beane1981), 通常呈环带 状绕含矿岩体分布, -早期的K硅酸盐 -石英绢云母化 -青磐化带 -泥化蚀变, • 蚀变分带为判断斑岩体剥蚀程度 和工程勘查提供了重要的指示性 标志 • 矿化(矿质沉淀)发生于钾化带化 带与绢英岩化带的过渡部位
蚀变套合
• • •
在岛弧造山环境,如在菲律宾LepantoFSE矿区,类似的高级泥化蚀变也大量发 育 这种主要由石英和明矾石构成的高级泥 化蚀变带产于斑岩铜矿体的侧翼,并叠加 于斑岩型热液蚀变系统的顶部, 严格受近水平的断裂控制高级泥化蚀变 岩呈平卧的透镜状,包裹典型的浅成低温 热液硫砷铜矿金矿体(图3),反映高级泥化 蚀变是浅成低温热液系统的典型产物“
• 埃达克岩多数产于岛弧环境，并与弧火山岩伴生 的重要事实使人相信,埃达克岩是俯冲到一定深度 的洋壳板片(MORB)发生部分熔融的产物
• 在安第斯陆缘弧(智利北部),产出 巨型斑岩铜矿的钙碱性含矿斑岩 也具有埃达克岩岩浆亲合性，这 些晚中新世-早上新世斑岩的Sr变 化于(230~1950)X10-6,变化于 (5~16)X10-6间,Sr/Y比值变化于 20~130之间,处于埃达克岩区内, 显示典型的埃达克岩地球化学特 征； • 根据区域构造分析,Oyarzun等 (2001)提出,大洋板片俯冲角度变 缓是形成这些埃达克质含矿岩浆 的主要动力学机制
智利北部 (ａ)和青藏高原 (ｂ)斑岩铜矿带含矿斑岩的Ｙ ＿Ｓｒ/Ｙ点图埃达克岩与典 型弧岩浆岩的分区界线据Ｄ ｅｆａｎｔｅｔａｌ.,1990
•
青藏高原的两条斑岩铜矿带的喜山期含矿斑岩也具有埃达克岩岩浆亲合性.然 而,这些岩石相对富钾(K2O:3.02%~8.56%),属高钾钙碱性系列和钾玄岩系列,
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, NSWCuMo (*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, 2003Magma Chemistry岩浆化学Cu -AuSn ±WMoWW -MoCu -MoSnIncreasing Fractionation结晶分异作用增强Increasing Oxidation氧化性增加Rb/SrFe 2O 3 /FeO10110010-110-110-210-3102101100103Metal endowment of intrusion-related deposits controlled by the magma’s:•oxidation state•compositional evolution •silica contentAnhydrite 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Aktogay-Aiderly Cerro Colorado La Granja Radomiro Tomic Resolution Pima Cuajone Lone Star Morenci-Metcalf Rio Blanco –Los BroncesEl Teniente102030405060708090C o n t a i n e d c o p p e r m e t a l (M t )BehemothianSuper-giantOyu Tolgoi Grasberg Los Pelambres Cu-Mo deposits Chuquicamata Collahuasi Bingham Escondida El Salvador Cu-Au depositsButte Cananea Ray Cu-Au-Mo deposits204.3 Mt CuPebble Reko Diq Largest 25 PCDs -based on contained Cu (Mt)最大的25个PCD －根据Cu 金属量（Mt ）Location: Porphyry Cu-Mo Deposits位置：斑岩型Cu-Mo 矿床Porphyry Cu-MoNorthern ChileAktogay-AiderlySouthern PeruLa Granja ButteSW Arizona /SonoraCentral Chile Map source: 40080012001600200024002800GrasbergBingham Oyu Tolgoi Cadia district Kal'makyr Dalneye FSE/Lepanto Cerro Casale Panguna Ok Tedi Batu Hijau Minas Conga Tampakan Escondida El Teniente Galore Creek Alumbrera Frieda River Atlas Sar Cheshmeh Chuquicamata Sipilay G o l d (t o n n e s )Cu-Mo depositsCu-Au depositsCu-Au-Mo depositsPebble Reko Diq Kerr-S-M Largest 25 Au-rich PCD -contained Au (t)最大的25个富Au PCD –含Au （t ）Map source: Gold-rich porphyry copper districts富金斑岩铜矿地区Batu HijauAlmalyk Porphyry Cu-Au 斑岩型Cu-Au 矿床Oyu Tolgoi Cerro Colorado Bajo de la Alumbrera Minas CongaReko DiqCadiaPangunaPhilippinesPNG –Irian JayaGalore CreekDalneyeCerro CasaleLa EscondidaPorphyry Cu-Au-Mo斑岩型Cu-Au-Mo 矿床Bingham CanyonSar ChesmehPebbleEpochs of porphyry deposit formation斑岩型矿床的形成时期Calc-alkalic（钙碱性）High-K calc-alkalic（高K钙碱性）Alkalic（碱性）Magmatic affinity Tectonic Setting岩浆种类构造背景0100200300400500Age (Ma)Age (Ma)01002003004005001020Continental arc（陆缘弧）Island arc（岛弧）Collision zone（碰撞带）Arc of unknown type（不明类型弧）Data source: Kirkham & Dunne, 1999Compressional arc settings 05 km5 km PhilippineSeaBoholSeaL. MainitNImage courtesy of David Braxton and Anglo AmericanBoyongan/Bayugo Porphyry ComplexFore Arc 有利的地球动力学环境•Porphyry deposits emplaced within a narrow time interval斑岩型铜矿就位于一个很短的时间区间•Similar magma suites in each event在每期事件中呈现相近的岩浆组合•Similar metal suite in each event在每期事件中具有相似的金属组合•General relationship to subduction environment通常与俯冲环境有联系•Specific relationship to tectonic change与构造环境转变具有特定关系Porphyry Provinces斑岩省NazcaRidgeJuan Fernandez Ridge150 km BenioffcontourPeruChileTrenchLa Granja(10 Ma)Yanacocha (11 Ma)Minas Conga (20 Ma)Pierina(14.5 Ma)El Teniente (5 Ma)Cerro Casale(13.5 Ma)400 kmBajo de laAlumbrera(8-7 Ma)Río B lanco (6 Ma)Los Pelambres(10 Ma)7.8 cm/yrIncaPlateauNSouthAmericanPlateNazcaPlate Pascua-Lama(9–8 Ma)El Indio (8–5 Ma)80°W70°W60°W0°10°S20°N30°S40°S Ridge Subduction 海岭俯冲Triggered Miocene porphyry & HSmineralisation -central & northern Peru触发了中新世的斑岩和HS矿化—秘鲁中北部Triggered Late Miocene –Pliocene porphyry& HS mineralisation -Central Chile触发了晚中新世－上新世的斑岩和HS矿化－智利中部Source:/mgg/image/2minrelief.html菲律宾PhilippinesSource:/mgg/image /2minrelief.html200 km200 kmPhilippine PlateEurasian PlateMankayan district (2 –1 Ma)~8 Mt Cu & 37 Moz AuBaguio district (3 –1 Ma)~3 Mt Cu & 35 Moz AuMankayan district(2 –1 Ma)8 Mt Cu & 37 Moz AuaseismicScarborough RidgeImage courtesy of Paddy Waters, AngloAmerican (Philippines)Northern Luzon Tectonic Setting 吕宋岛北部构造背景Baguio district (3 –1 Ma)3 Mt Cu & 35 Moz AuSubducted part of Scarborough RidgeScarborough山岭的俯冲部分•Shallowing subduction angle使俯冲角度变小•Cessation of voluminous andesitic volcanism使大规模安山质火山作用停止•Thrust stacking & crustal thickening逆冲堆叠和地壳加厚•Giant earthquakes and propogation of deformation fronts强烈地震和变形前缘扩展•Formation of porphyry and epithermal deposits斑岩和浅成热液矿床的形成•Rapid uplift & exhumation快速隆升和剥蚀Cerro Aconcagua, ArgentinaRidge Subduction -Side Effects?海岭俯冲的副作用？Post-orogenic porphyry depositsCollision commenced ~65 MaPorphyries cluster at ~40, ~35, ~25 MaHabo造山后斑岩矿床碰撞起始于~65百万年斑岩集中形成于~40, ~35, ~25 MaXenolith of biotite quartz monzonitein QMP, North Parkes, NSW碱性PCD Intrusions侵入岩碱性PCD钙碱性PCD石英闪长斑岩,Far South East, Philippines石英二长斑岩North Parkes, NSW石英二长斑岩中有黑云母石英二长岩包体Intrusion Geometries侵入体形态QMP pipe, E27 Cu-Au PCD,North Parkes, NSWQMP 石英二长斑岩Biotite-altered trachyandesite 粗安岩被次生黑云母交代E27 open pit,North Parkes, NSWIntrusion Geometries侵入体形态Multi-phase intrusions多相侵入体•Multiple pipes, dykes or sills typicallycomprise mineralised intrusive complexes矿化侵入杂岩体通常由多个岩筒、岩墙或岩席组成•Only one or two intrusive phases createsignificant mineralisation只有一到两个侵入相产生重要矿化•A number of factors may affect anintrusion’s capacity to exsolve abundantvolatiles and metals, including:影响岩浆分出挥发份和金属能力的因素包括：•depth of emplacement侵位深度•volatile content挥发份含量•crystallisation history结晶史•seismic activity地震活动Early, high grade quartz monzonite porphyry cut by later, lower grade crystal-rich Quartz monzonite porphyry, North Parkes porphyry Cu-Au deposit, NSW3-D geology block modelDinkidi Stock (Wolfe, 2001)Multi-phase Intrusions多相侵入体侵入杂岩闪长岩二长闪长岩Dinkidi 岩珠二长岩二长岩脉岩Quan 斑岩正长岩石英碎屑角砾岩Biotite quartz monzonite xenolith in quartzmonzonite porphyry, NorthParkes, NSW 石英二长斑岩中的黑云母石英二长岩捕虏体NorthParkes, NSWMulti-phase intrusions多相侵入体黑云母蚀变粗面安山岩中的石英黄铜矿脉，被QMP 侵入体截断Truncated Veins被截断的矿脉Intrusion Geometries侵入体形态Laramide volcanic edificeLaramide Intrusive complexPC intrusionsArizona Cu-Mo PCDsOrdovician VolcanicsOrdovician Intrusive complexNorth Parkes Cu-Au PCDs•Plutons (deep) 岩体PCDPCD•Pipes 岩筒•Dykes (shallow) 岩墙EarlyLate •Stocks 岩株SubeconomicPCDSubeconomicPCDSections from Lang and Titley (1998) and Lickfold et al. (2003)E26E37E31E27E48E22E28Deposit Clusters矿床群Endeavour porphyry Cu-Au deposits, North Parkes, NSWYerington cross-section from Dilles et al. (2000)Batholithic Roots -Yerington, Nevada根部岩基Ann-Mason PCDMcArthur PCDMagmatic-Hydrothermal Transition Comb quartz layers (USTs) in intra-mineral monzonite,Ridgeway porphyry Cu-Au deposit, NSWVolatile accumulation -magmatic-hydrothermal transition挥发份聚集：岩浆－热液过渡成矿期二长岩中的梳状石英层二长岩中的梳状石英层3 cmUnidirectional solidification textures (USTs)单向固结结构（USTs ）Magmatic-Hydrothermal Transition岩浆－热液过渡Quartz USTs, North Parkes, NSW •Buoyant hydrothermal fluid migrates upwards through the melt and accumulates in the roof of the inwardly-crystallizing magma 热液流体向上运移，穿过熔体，聚集在向内结晶的岩浆房的顶部•Bands of distinctly prismatic crystals (e.g., qz, mt) grow downwards from the roof of the volatile pocket柱状晶体（如石英、磁铁矿）从挥发份囊的顶部向下生长；多批次形成多个带Volatile accumulationand UST growth挥发份聚积和UST结构的生长North Parkes, NSW (Lickfold et al. 2003)USTs Vein-dykesMagmatic-Hydrothermal Transition岩浆－热液过渡Felsic magma Volatile migration •Tectonic trigger (e.g., ridge subduction)大地构造引发•Multiple phases of intrusive activity –one or more of which efficientlyconcentrates and releases metals 多相侵入活动–其中的一或多期有效聚集和释放金属•Incompatible behaviour of metals and volatiles allows magmatictransport of metals and sulfur 金属和挥发份的不兼容性使得岩浆能搬运金属和硫•Cycles of volatile accumulation and release at the apex of the mineralizing intrusion (multipleseismic events)多周期挥发份聚积和释放发生在成矿岩体的顶部(多次地震)•Fluid exsolution may be triggered by mafic magma underplating of felsicmagma chamber 流体分离可以由长英质岩浆房下的镁铁质岩浆垫托诱发Porphyry ore genesis 斑岩矿床成因Mafic magma (?)Outflow and mineralisation Episodic fluid accumulation and releaseS e v e r a l k m s。
斑岩型矿床word版
斑（玢）岩型矿床姓名：班级：学号：日期：斑岩型矿床一、斑岩型矿床的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其矿体可以产在斑岩体内部，也可以产在围岩中。
二、斑岩型矿床的特点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三、斑岩型矿床的形成条件1、成矿地质环境条件：位于活动大陆边缘、岛弧和板块内部构造岩浆活动带内2、成矿时代：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。
四、矿床实例斑岩铜（钼）矿床1、斑岩铜矿床的概念及特征斑岩型矿床以斑岩型铜（钼）矿床为主，又称细脉浸染型铜（钼）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。
斑岩型铜矿床以其埋藏浅、品位低、规模大为特征。
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斑岩型铜（钼）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。
2、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（2）、构造条件、含矿斑岩的侵入大多和深大断裂有关，矿床常呈带状分布，分布于深断裂两侧的次级断裂构造系统中。
斑岩型矿床特征、成矿与找矿(葛良胜)_部分1
斑岩型矿床（POD）：特征、成矿与找矿葛良胜武警黄金地质研究所一、斑岩型矿床的分布及研究意义Porphyry Ore Deposits In the WorldPorphyry Deposits In Asia/ChinaPorphyry Ore Deposits 斑岩型矿床矿资源世界上的主要的Cu, Mo 矿资源的主要生产资源Au 的主要生产资源具有巨大经济意义的超大型矿床具有巨大经济意义的超大型矿床非常有意义的找矿靶区非常有意义的找矿靶区为什么斑岩型矿床这么重要?Bingham）：“在石英二长斑《经济地质学原理》最早使用“斑岩铜矿床”。
第一个斑岩铜矿地质模式：模式：圣马纽埃-卡拉闪长岩模式：形成主要与闪长岩类的无石英而缺少千枚岩时空相伴，矿体主要产于星散状—细网脉状及网状或带状概略对称②火山斑岩矿床（花岗40506070481216SiO 2(wt%)N a 2O + K 2O (w t %)800Cooke et al. 2006石英二长斑岩石英二长斑岩黑云母石英二长岩碱性钙碱性碱性如何确定？通常认为与成矿有关的花岗岩是I型花岗岩Characteristics of S & I Type GranitesI -TYPE15:50:35AuCu MoMoAu C u -A u Cu-Mo Cu-Mo-Au•Cu porphyry: Mo, Au •Mo (Climax) porphyry: Sn, W, py •Sn porphyry: W, Mo, Bi,Fluorite四、斑岩型矿床形成的地质构造环境裂谷型（西南天山等）俯冲型（华北板块北缘，中国东部）碰撞型（冈底斯-三江、秦岭-大别、天山-兴蒙）伸展型（长江中下游、华南）陆内型（华北板块）中国主要斑岩型矿床成矿带（区）中国著名的东秦岭斑岩钼矿带•金堆城•南泥湖•上房沟•雷门沟•石窑沟•三道庄、岩体）内蒙古毕力赫POD-Au流体出熔的典型标志•UST，单向（定向）固结结构，是初始出溶流体冷凝沉淀的产物，常早于G脉形成，一般由细圆齿状粗粒棱柱石英（梳状石英）与细晶（斑）岩交替成层组成。
David Cooke 斑岩型矿床：分类、分布、构造、岩浆作用和成因
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 enrichmentCuMo (*10)Au (*10,000)钙碱性碱性高钾钙碱性岩浆中SiO 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 Magma chemistry岩浆化学Cu ‐AuSn ±WMoWW ‐MoCu ‐MoSnIncreasing fractionation结晶分异作用增强Increasing oxidation氧化性增加Rb/SrFe 2O 3 /FeO10110010‐110‐110‐210‐3102101100103Metal endowment of intrusion ‐related deposits controlled by the magma’s:•oxidation state•compositional evolution•silica contentAnhydrite phenocryst with apatite与侵入岩有关矿床中金属组成端元受岩浆以下条件的控制•氧化态•成分演化•SiO 2含量Aktogay ‐Aiderly Cerro Colorado La Granja Radomiro Tomic Resolution Pima Cuajone Lone Star Morenci ‐Metcalf Rio Blanco –Los BroncesEl Teniente102030405060708090C o n t a i n e d c o p p e r m e t a l (M t )BehemothianSuper ‐giantOyu Tolgoi Grasberg Los Pelambres Cu ‐Mo deposits Chuquicamata Collahuasi Bingham Escondida El Salvador Cu ‐Au depositsButte Cananea Ray Cu ‐Au ‐Mo deposits204.3 Mt CuPebble Reko Diq Largest 25 PCDs ‐based on contained Cu (Mt)最大的25个斑岩矿床－根据Cu 金属量（Mt ）Location: porphyry Cu ‐Mo deposits位置：斑岩型Cu ‐Mo 矿床Porphyry Cu ‐MoNorthern ChileAktogay ‐AiderlySouthern PeruLa Granja ButteSW Arizona /SonoraCentral Chile Map source: Largest deposits:Rio Blanco –Los Bronces:29.9 Gt @ 0.65 Cu (195.9 Mt Cu + 8.5 Mt pastproduction)El Teniente:>16 Gt @ 0.554% Cu (93.6 Mt Cu) + 7.8 Gt @ 0.018% Mo (1.4 Mt Mo)Porphyry Cu ‐Mo deposits 斑岩Cu ‐Mo 矿床(Au << 0.1 g/t)Chuquicamata:7,521 Mt @ 0.55 wt % Cu, 0.024 wt % Mo, 0.04 g/t Au, (301 t Au)Ok Tedi Batu Hijau Minas Conga Tampakan Escondida El Teniente Galore Creek Alumbrera Frieda River AtlasKal'makyr Dalneye FSE/Lepanto Kerr ‐S ‐M 040080012001600200024002800G o l d (t o n n e s )Cu ‐Mo deposits Cu ‐Au depositsCu ‐Au ‐Mo depositsGrasbergBingham Oyu Tolgoi Cadia district Pebble Reko Diq Wafi ‐Golpu Tujuh Bukit Cerro Casale Panguna Elang Largest 25 Au ‐rich PCD ‐contained Au (t)最大的25个富Au 斑岩矿床–含Au （t ）Map source: Gold‐rich porphyry districts富金斑岩铜矿地区EastSundaAlmalyk Porphyry Cu‐AuOyu TolgoiCerroColoradoBajo de laAlumbreraMinas CongaReko Diq CadiaPangunaPhilippinesPNG –Irian JayaGaloreCreek DalneyeCerroCasaleLa EscondidaPorphyry Cu‐Au‐MoBingham CanyonSar ChesmehPebbleGold‐rich porphyry deposits 富金的斑岩矿床> 0.4 g/t AuLargest deposits:Cadia Hill, October 2010 Grasberg:3.37 Gt @ 0.87% Cu, 0.89 g/t Au (2,999 t Au)Bingham Canyon:3,865 Mt @ 0.79 wt% Cu, 0.461 g/t Au (1,783 t Au)Metallogenic belts: NE Pacific vs NW Pacific 成矿带：太平洋东北岸 vs 太平洋西北岸Metallogenic beltSource: Sillitoe (2013)Epochs of porphyry deposit formation斑岩型矿床的形成时期Magmatic affinity Tectonic setting岩浆种类20构造背景100 0 100 200 300 Age (Ma) 400 500 0 100 200 300 Age (Ma) 400 500Calc‐alkaline（钙碱性） High‐K calc‐alkaline（高K钙碱性） Alkalic（碱性）Data source: Kirkham and Dunne (1999)Continental arc（陆缘弧） Island arc（岛弧） Collision zone（碰撞带） Arc of unknown type（不明类型弧）Environments of formation 形成环境• Shallow crustal (<3 km) magmatic‐ hydrothermal ore deposits 地壳浅部（<3km）岩浆‐热液矿床 • Compressional arc settings with active cross‐arc and/or arc‐parallel structures 挤压弧环境并具有活动的交叉弧和/ 或平行弧构造 • Genetically associated with skarns, HS and IS/LS epithermal deposits (telescoping) 成因上与矽卡岩，高硫型，中硫或 低硫型矿床相关（远景区） • Rapid uplift and exhumation – difficult to preserve supergene enrichment zones 迅速抬升剥蚀‐次生富集带很难保存 L. MainitBohol SeaPhilippine SeaBoyongan/Bayugo Porphyry Complex 0 5 kmNImage courtesy of David Braxton and Anglo AmericanFavourable geodynamic settings有利的地球动力学环境Margin Normal Shortening Retro Arc Thrusts Localised Strike-Slip Margin Normal Shortening Fore Arc Basin Retro Wedge Intra Accretionary Complex Strike-Slip Faults? Fore WedgeFore Arc BasinOblique Subduction VectorOCEANIC PLATE CONTINENTAL CRUST+ +CONTINENTAL MANTLE WEDGEVolatile Melting+ +Diagram courtesy of Jorge Skarmeta, CODELCO Island arc 岛弧 Andean arc 安底斯弧 Accreted arc 增生弧 Post orogenic belt 后造山带 Behind‐belt magmatic centres 带后岩浆中心 (shoshonitic) 钾玄岩Porphyry provinces斑岩省• Porphyry deposits emplaced within a narrow time interval斑岩型铜矿就位于一个很短的 时间区间• Similar magma suites in each event在每期事件中呈现相近的岩浆 组合• Similar metal suite in each event 在每期事件中具有相似的金属 组合• General relationship to subduction environment通常与俯冲环境有联系• Specific relationship to tectonic change与构造环境转变具有特定关系Ridge subduction 洋脊俯冲Triggered Miocene porphyry and HS mineralisation ‐ central and northern Peru80°W70°W N60°W 0°触发了中新世的斑岩和HS矿化 — 秘鲁中北部La Granja (10 Ma)Inca PlateauMinas Conga (20 Ma) Yanacocha (11 Ma)PeruPierina (14.5 Ma)10°S150 km Benioff contour7.8 cm/yrNazca RidgeSouth American PlateChile20°NTrenchCerro Casale (13.5 Ma)Nazca PlateBajo de la Alumbrera (8‐7 Ma) Pascua‐Lama (9–8 Ma) El Indio (8–5 Ma) Los Pelambres (10 Ma) Río Blanco (6 Ma) El Teniente (5 Ma)30°STriggered Late Miocene – Pliocene porphyry and HS mineralisation ‐ Central ChileJuan Fernandez Ridge触发了晚中新世－上新世的斑岩 和HS矿化－智利中部400 km40°S菲律宾Philippines200 km Mankayan district (2 – 1 Ma) ~8 Mt Cu, 37 Moz AuBaguio district (3 – 1 Ma) ~3 Mt Cu, 35 Moz AuPhilippine PlateEurasian Plate200 km Source: /mgg/image/2 minrelief.html Source: /mgg/image/2 minrelief.htmlMankayan district (2 – 1 Ma) 8 Mt Cu & 37 Moz Au Baguio district (3 – 1 Ma) 3 Mt Cu & 35 Moz AuAseismic Scarborough Ridge Northern Luzon, Philippines 吕宋岛北部构造背景Subducted part of Scarborough Ridge 部分洋脊俯冲Image courtesy of Paddy Waters, AngloAmerican (Philippines)Ridge subduction – side effects?洋脊俯冲的副作用？• Shallowing subduction angle使俯冲角度变小• Cessation of voluminous andesitic volcanism使大规模安山质火山作用停止• Thrust stacking and crustal thickening逆冲堆叠和地壳加厚• Giant earthquakes and propagation of deformation fronts强烈地震和变形前缘扩展• Formation of porphyry and epithermal deposits斑岩和浅成热液矿床的形成• Rapid uplift and exhumation快速隆升和剥蚀Cerro Aconcagua, ArgentinaPost‐orogenic porphyry depositsCollision commenced ~65 Ma Porphyries cluster at ~40, ~35, ~25 Ma造山后斑岩矿床碰撞起始于 ~65百万年 斑岩集中形成于 ~40, ~35, ~25 MaHaboIntrusive complexes 侵入岩Porphyritic intrusions斑状侵入岩石英闪长斑岩, 石英二长斑岩Multi‐phase intrusions 多相侵入体Intrusion geometries侵入体形态Biotite‐alteredtrachyandesite粗安岩被次生黑云母交代QMP石英二长斑岩E27 open pit,Multi‐phase intrusions多相侵入体•Multiple pipes, dykes or sills typically comprise mineralised intrusive complexes•矿化侵入杂岩体通常由多个岩筒、岩墙或岩席组成•Only one or two intrusive phases create significant mineralisation•只有一到两个侵入相产生重要矿化•A number of factors may affect an intrusion’scapacity to exsolve abundant volatiles and metals,including:•影响岩浆分出挥发份和金属能力的因素包括：•depth of emplacement侵位深度•volatile content挥发份含量•crystallisation history结晶史•seismic activity地震活动Early, high grade quartz monzonite porphyry cut by later, lower grade crystal‐rich3‐D geology block model Multi ‐phase intrusions多相侵入体侵入杂岩闪长岩二长闪长岩Dinkidi 岩珠二长岩二长岩脉岩Quan 斑岩正长岩石英碎屑角砾岩Multi‐phase intrusions多相侵入体Biotite quartz monzonite xenolith in quartz monzonite 石英二长斑岩中的黑云母石英二长岩捕黑云母蚀变粗面安山岩中的石英黄铜矿脉，被QMP 侵入体截断Truncated veins被截断的矿脉Intrusive contact between two phases of quartz0.5 cmRidgeway, NSW: Quartz monzonite porphyry Abrupt grade changes –intrusive contacts品位突然变化‐侵入体接触界限E26E37E31E27E48E22E28Deposit clusters矿床群Endeavour porphyry Cu ‐AuBatholithic roots –Yerington, Nevada根部岩基Ann‐Mason PCD McArthur PCDMagmatic ‐Hydrothermal Transition Comb quartz layers (USTs) in intra ‐mineral monzonite, RidgewayVolatile accumulation ‐magmatic ‐hydrothermal transition挥发份聚集：岩浆－热液过渡Magmatic‐hydrothermal transition岩浆－热液过渡3 cmUnidirectional solidification textures (USTs)单向固结结构（USTs）Quartz USTs, North •Buoyant hydrothermal fluid migrates upwards through the melt and accumulates in the roof of the inwardly ‐crystallizing magma热液流体向上运移，穿过熔体，聚集在向内结晶的岩浆房的顶部•Bands of distinctly prismatic crystals (e.g., quartz, magnetite) grow downwards from the roof of the volatile pocketVolatile accumulation and UST growth挥发份聚积和UST 结构的生长•Fracturing of the carapace allows metal ‐bearing fluids and melt to escape壳层的破裂使得含矿流体和熔体逃逸•Rapid under ‐cooling and magma devolatilisation causes aplite crystallisation下部岩浆在迅速冷却和挥发分分离的条件下结晶出细晶岩•Sealing of fractures –growth of the next UST layerMagnetite USTs cut by qz ‐Fluid release during brittle failure脆性断裂过程中流体得到释放Magmatic‐hydrothermal transition岩浆－热液过渡USTs Vein‐dykesFelsic magmaVolatile migration •Tectonic trigger (e.g., ridge subduction)大地构造引发•Multiple phases of intrusive activity –one or more of which efficiently concentrates and releases metals多相侵入活动–其中的一或多期有效聚集和释放金属•Incompatible behaviour of metals and volatiles allows magmatic transport of metals and sulfur金属和挥发份的不兼容性使得岩浆能搬运金属和硫•Cycles of volatile accumulation and release atthe apex of the mineralizing intrusion (multiple seismic events)多周期挥发份聚积和释放发生在成矿岩体的顶部(多次地震)•Fluid exsolution may be triggered by mafic magma underplating of felsic magma chamber流体分离可以由长英质岩浆房下的镁铁质岩浆垫托诱发Porphyry ore genesis斑岩矿床成因Mafic magma (?)Outflow and mineralisation Episodic fluid accumulation and releaseS e v e r a l k m s。
6-斑岩型矿床
二、斑岩型矿床 o 大地构造背景
1. 概念及特点
— 斑岩型矿床主要产于汇聚板块的边界，包括 大洋板片俯冲产生的岛弧和陆缘弧环境 （滨 太平洋带） ，以及陆 − 陆碰撞造山 （特提斯 − 喜马拉雅带，中亚−蒙古带）环境。
z 岛弧环境的斑岩型矿床： 主要环绕西太平洋广泛分布 （印尼、菲律宾、巴布亚新 几内亚、澳大利亚等国）
二、斑岩型矿床
1. 概念及特点
Hale Waihona Puke z 陆缘弧环境的斑岩型矿床：广泛分布于太平洋东海 岸，经典成矿省包括安第斯中部（智利、阿根廷、秘 鲁）和美国西部
二、斑岩型矿床
1. 概念及特点
z 碰撞造山环境的斑岩型矿床： 主要分布于特提斯 − 喜马拉雅带（西起西班牙，经克罗地亚、罗马尼亚、 保加利亚、土耳其、亚美尼亚、伊朗、巴基斯坦，东 到中国西藏和缅甸等地）和中亚 − 蒙古带（西起乌兹 别克斯坦和哈萨克斯坦，经中国新疆、甘肃和内蒙， 东到黑龙江）
Phyllic zone
ne zo
fresh intrusion
二、斑岩型矿床 t 矿体形态产状
1. 概念及特点
—受侵入体和接触面的形态产状、裂隙构造等因素控 制，主要有柱状、筒状、环状、似层状等 Simplified geologic map of the Yulong Cu (Mo) deposit
中亚−蒙古带
1. 概念及特点
特提斯−喜马拉雅带
滨太平洋带
Distribution of porphyry Cu-Mo deposits worldwide
二、斑岩型矿床
1. 概念及特点
德兴 玉龙
二、斑岩型矿床
1. 概念及特点
世界超大型斑岩铜矿(Cu储量>500万t)时代分布
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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；
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
3．
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。
矿化特点：酸性岩体：Cu-Mo或Mo；
中性岩体：Cu、少量Mo；
一般中酸性成矿较好，矿化多位于岩体顶部。
岩体规模：岩体规模较小，出露面积一般<10Km2，大多<1Km2。
岩体规模越小，成矿越有利。
形态、产状：复杂、多为岩株、岩筒状。
形成深度：中成、深成岩体少，浅成岩体最多，超浅成者较多
含矿岩体矿床特征：
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；
矿石构造分带性：自中心向外：浸染状→浸染状 + 细脉状→细脉状 + 浸染状→细脉状、脉状→脉状。
3．斑岩矿床围岩蚀变模式及与成矿的关系。
其中，三个蚀变带分别从里到外，而先后顺序为钾质蚀变带、青磐岩化带、似千枚岩蚀变带。
且有：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。
4．矽卡岩矿床和斑岩矿床有时产于同一岩浆岩体内外、其决定因素是什么？
矽卡岩矿床定义：指在空间上和成因上与矽卡岩密切相关的矿床，叫矽卡岩矿床，也称接触交代矿床。
矽卡岩：指产于岩浆岩与围岩（主要是碳酸盐类岩石）的接触带及其附近，由气水热液交代作用而形成的，具典型矽卡岩矿物组合（钙铝―钙铁榴石系列；透辉石―钙铁辉石系列）的一种交代岩。
斑岩矿床定义：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。
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。
因此，如果矽卡岩矿床和斑岩矿床产于同一岩浆岩体内外，应该有以下因素：
①围岩化学成分，要产生矽卡岩矿床，应该含有Mg、Al、Ca等元素；
②构造环境，应该满足相应的生成构造环境；
③围岩蚀变，围岩蚀变也相应影响着两种矿床的产生。
5.玢岩铁矿的矿化类型有哪些它们有什么成因联系
6.
不同矿化类型是同一成矿作用由高温→低温连续演化过程的产物；
成因：铁质在岩浆分异阶段通过分离结晶及熔离作用开始富集，形成早期的具有钛铁矿出溶条带的磁铁矿，但大部分铁质或由岩浆流体带入，或由深部火成岩及围岩在交代作用时铁经活化转移再沉淀的结果。