热液矿床类型及特征(斑岩型矿床)

斑岩型矿床
--特点
• 经济特点
矿床埋藏深度浅，适合于大规模、机械化露天开采。
矿石品位较低（ Cu 一般为 0 .4 - 1 % ) ，但矿化分布均匀， 矿石工艺性能稳定，可选性好。
矿床常成群、成带分布，规模巨大;
矿石中常伴生有多种有用组份可供综合利用，除 Cu 、 Mo 、Au 、W 、Sn 、Pb 、Zn 外，尚可综合回收 Ag 、 Re(铼)、 Co 、S 、Se(硒)、Te(碲)等元素。
本节内容
斑 斑岩型矿床的概念 岩 斑岩型矿床的形成条件
斑岩型矿床的特点
型 斑岩型矿床的成因 矿 斑岩型矿床的类型 床
斑岩型矿床
① 物理化学条件 ② 岩浆岩条件 ③ 地层条件 ④ 构造条件
--形成条件
斑岩型矿床 形成条件——物理化学条件
• 温度 • ——斑岩型矿床的形成经历了高、中温热液阶段 • ——黑云母化和钾长石化形成于 700 ~ 600 ℃ • ——石英-绢云母化形成于 420 ℃ 左右 • ——泥化蚀变形成于300 ~ 100 ℃ • ——硫化物形成于 350 ~ 250 ℃ • 深度 • ——中深到浅成的范围（2 ~ 5公里） • （次火山环境的产物）
非金属矿物主要为石英，次为绢云母、绿泥石、重晶石等。
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-矿石组构
矿石构造以细脉浸染状为主； 由矿化中心向外依次为：浸染状→细脉浸染状→细脉状、脉状。
斑岩型矿床
--特点
斑岩型矿床典型矿化及其分带
斑岩型矿床典型矿石构造及其分带
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-矿床的氧化和次生富集作用
这是当前世界上最大的人为挖掘矿坑
斑岩型矿床
--概念
斑岩型铜矿床是铜矿石的重要来源，也是一类最为重要的 陆相次火山热液矿床。其特点的是矿石品位低，矿量大，即一 贫二大，铜一般0.4～1%。目前，世界各国均在斑岩出露的地区 注意寻找这类铜矿床。
除了斑岩铜矿外，与中酸性浅成-超浅成侵入体有关的矿床 还有“斑岩钼矿”、“斑岩钨矿”、“斑岩锡矿”,“斑岩铅锌矿”等，其 成矿作用大体相似。
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）
Porphyry CuAu depoaits
斑岩型矿床
--特点
冈底斯斑岩Cu-Mo矿带
玉龙斑岩Cu-Mo矿带
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-围岩蚀变及分带
围岩蚀变十分发育，范围可达数 百米至数千米，并具明显的、规 律的水平和垂直分带； 由岩体中心向外：钾化带 （potassic zone ) →石英-绢云母化 带（绢英岩化带、似千枚岩化带， phyllic zone） →泥化带（粘土化带， argilli zone ) →青磐岩化带 ( prophylitic zone )
Fe(OH)3脱水形成褐铁矿（针铁矿、水针铁矿、 水赤铁矿），构成“铁帽”
CuFeS2 (黄铜矿) + O2 + H2O → CuSO4 + FeSO4 + H2SO4 2CuSO4 + 2CaCO3 + 5H2O → Cu2[CO3](OH)2 (孔雀石)
+ 2CaSO4·2H2O + CO2↑
潜水面以下的还原带：
斑岩型矿床
形成条件——岩浆岩条件
在时间上、空间上和成因上均与斑状结构的中酸性浅成-超浅 成侵入体有关，如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、二长斑岩、 石英斑岩、粗安斑岩、英安斑岩等，它们常与玄武岩-安山岩英安岩-流纹岩等钙碱性系列喷出岩有联系；
含矿斑岩体的形态多为岩株、岩筒或岩钟状；
矿化集中在斑岩体上部或顶部的内外接触带中，出露面积一 般较小（多＜ 1 km2）。如江西德兴朱砂红岩体仅有0.02 km2。
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-时空分布
• ——空间上集中分布于滨太平洋带（ Cu 储量 > 500 万 t 的超大型斑岩矿床的 90 % ) ，次为特提斯-喜马 拉雅带（ ～5 % ）和中亚-蒙古带（ ～ 4 % ）。
• ——时间上集中分布于新生代（ ～ 60 % ) ，其次是 中生代（ ～ 35 % ），在中生代则主要是在燕山期。
--特点
斑岩型矿床
--特点
陆缘弧环境的斑岩型矿床： 广泛太平洋东海岸，经典成矿省包括安第斯中部（智利、阿根廷、秘
鲁）和美国西部
斑岩型矿床
--特点
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
CuSO4 + 5CuFeS2 + 8H2O → 8Cu2S + 5FeSO4 + 8H2SO4
黄铜矿
辉铜矿
含铜量 34.6 %
79.8 %
CuSO4 + 4FeS2 + 4H2O → 7CuS + 4FeSO4 + 4H2SO4
黄铁矿
铜蓝
含铜量 0%
66.5 %
上述过程使原生矿石的品位大大提高，即所谓的 “次生硫化物富集作用”
斑岩型矿床在近地 表常发生各种复杂 的氧化和次生富集 作用。
既提高了矿石品位， 又是一种重要的找 矿标志。
西藏厅宫铜矿区 地表氧化矿石
Butte，Montana 美国蒙大拿州比优特矿坑
近地表氧化带（潜水面以上）：
2FeS2 (黄铁矿) + 7O2 + H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4 4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2H2O Fe2(SO4)3 + 6H2O → 2Fe(OH)3（胶体） + 3H2SO4
斑岩型矿床
--特点
德兴 玉龙
斑岩型矿床
--特点
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-大地构造背景
• ——斑岩型矿床主要产于汇聚板块的边界；
• 大洋板片俯冲产生的岛弧和陆缘弧环境（滨太平洋带），
• 陆一陆碰撞造山环境（特提斯一喜马拉雅带，中亚一蒙 古带）。
斑岩型矿床
大地构造背景
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）
斑岩型矿床
--特点
• 经济特点
斑岩型 Cu 矿是当今世界铜矿的最主要类型，占探明储量的 50 ％以上； Mo 产量＞ 70 ％来自斑岩型矿床;
斑岩型铜矿的储量一般为几百万吨，有的达几千万吨(智利 Chuquicamata（丘基卡马塔）~5300万t, 该铜矿坑是全球生产铜 最多的矿场。这个矿洞现有850米深。美国Bingham ~2000万t)
斑岩型矿床
--特点
—矿化主要与钾化带和石英−绢云母化带关系密切。
由钾化带 石英绢云
母化带，硫化物总量 增加，黄铜矿/黄铁矿 比值减小
—围岩蚀变的带状分布 规律是斑岩型矿床的 重要找矿标志。
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-矿体形态产状
矿化多集中在岩体的顶部或附近围岩中，矿体多受 岩体和围岩中的微细裂隙控制或受斑岩体中角砾岩 筒控制
典型的实例有美国克拉玛祖斑岩铜矿，我国江西德兴铜矿。
海相火山 岩型10%
沉积岩型 12%
铜镍硫化物 矿床8%
热液脉型 4%
矽卡岩型 21%
斑岩型 45%
我国主要铜矿床类型分布概况
斑岩型矿床
❖ 工业意义 ➢ Cu、Mo为主，其次为W、Sn、Au、Ag、 Pb、Zn等 ➢ 品位低、规模大、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
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%。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。
本节内容
斑 斑岩型矿床的概念 岩 斑岩型矿床的形成条件
斑岩型矿床的特点(经济、地质)
型 斑岩型矿床的成因 矿 斑岩型矿床的类型 床
同一矿区，由于围岩岩性不同，可出现不同的矿化 类型
斑岩体内部的细脉浸染型矿化——柱状矿体、筒状矿体
与碳酸盐岩或凝灰岩接触带附近的矽卡岩型矿化——透镜状 矿体、似层状
围岩断裂中的次火山热液脉型矿化——脉状矿体
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-矿石组分
金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿，次为斑铜矿、黝铜矿， 伴生方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、磁黄铁矿以及金、银等矿物。
自然Cu + 孔雀石 + 蓝铜矿
本节内容
斑 斑岩型矿床的概念 斑岩型矿床的形成条件
岩 斑岩型矿床的特点 型 斑岩型矿床的成因
斑岩型矿床的类型
矿 床
斑岩型矿床
--成因
❖含矿斑岩体和大部分矿质是来自地壳深处-上地幔和地壳分界 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、石英-绢云母化，以及 各阶段的矿化作用，形成一个统一的连续的过程。
片理等）； 斑岩铜矿中常伴有角砾状地质体和角砾岩筒,这些角砾岩筒(或
地质体)对矿化,特别是对原生矿的富集起着重要作用。
斑岩型矿床
--特点
形成条件——构造条件
角砾岩体（筒）在一些斑岩型矿床中起重要控矿作用。角 砾岩体的成因有爆发型 、崩塌型、热液侵入型三类，它们 均与剧烈的气液活动有关。它们的形成深度一般不超过2-3 km 。
斑岩型矿床
岀露面积 岩体数 所占数量比 有关矿床所占储量比
＜1
25
73
86.3