斑岩型铜金矿床岩浆热液体系演化研究进展

合集下载

青海共和县加当根斑岩铜矿床成矿流体特征及演化

青海共和县加当根斑岩铜矿床成矿流体特征及演化

青海共和县加当根斑岩铜矿床成矿流体特征及演化青海共和县加当根斑岩铜矿床是中国西北地区重要的铜矿床之一。

其成矿流体特征及演化对于理解该矿床的成因机制具有重要意义。

本文主要探讨该矿床成矿流体的特征和演化过程。

一、成矿流体特征1.成矿流体的来源加当根斑岩铜矿床是一种宇宙岩浆岩型矿床,铜矿脉主要分布在石英二长岩和辉绿岩基质之中。

因此其成矿流体主要来源于地壳深部的岩浆和流体。

该矿床成矿流体主要富含铜、铁、硫等元素。

2.成矿流体的物理化学特征加当根斑岩铜矿床成矿流体的物理化学特征主要表现在以下几个方面:(1)温度高:成矿流体温度普遍较高,一般在300~400℃之间。

(2)盐度高:成矿流体中温度高,相应的盐度也较高,一般在20%~30%。

(3)氧化还原电位低:成矿流体呈还原性,氧化还原电位一般低于0 mV。

(4)pH值偏酸:成矿流体的pH值一般在2~5之间。

二、成矿流体演化过程1.深源岩浆的侵入加当根斑岩铜矿床的成矿流体源自深源岩浆的侵入。

当岩浆侵入到地壳时,由于地壳温度高、水分含量低,岩浆中含有的大量元素和元素组合不能稳定存在,开始分离出流体。

2.流体物质的迁移和集聚流体开始从岩浆侵入体中迁移,并与周围的岩石发生反应。

在这个过程中,流体会带走大量的元素、离子和多种化合物。

这些物质在流体迁移的过程中,经过混合、分配和重新分配,逐渐聚集形成成矿流体。

3.流体作用过程成矿流体在迁移和聚集的过程中不断地对周围岩石进行浸染和蚀变,一些金属元素如铜、铁等会被流体带走,并在岩石中形成矿体。

同时,在流体聚集、作用的过程中,流体温度高,盐度较高,导致成矿流体的氧化还原电位低,使得成矿流体呈现出明显的还原性和强酸性。

4.矿床形成成矿流体在作用的过程中会逐渐沉积,这些沉积物中含有铜、铁等金属元素,最终形成了加当根斑岩铜矿床。

在这个过程中,成矿流体的温度和盐度逐渐降低,而还原性和酸性逐渐减弱,在一定条件下,成矿流体中的金属元素会逐渐颗粒状沉淀,从而形成实体的矿体。

江西德兴富家坞斑岩型矿床成矿流体的演化过程

江西德兴富家坞斑岩型矿床成矿流体的演化过程

通过对典型脉体原生包裹体显微测温,示踪了成矿流体成分及演化过程。

研究表明,富家坞矿床的成矿早期,成矿流体来自于出溶的岩浆热液,引起钾硅酸盐化蚀变。

成矿温度集中在360~520℃之间,盐度主要集中在53.3~64.5%NaCl和7.7~14.7%NaCl两个区间;成矿中期,成矿流体为岩浆热液后期开始有少量雨水加入。

由于该阶段裂隙发育,成矿流体发生了减压沸腾作用,大量金属发生沉淀,形成B脉矿化,是矿床Cu、Mo矿化的主要阶段。

成矿温度集中在280~460℃,盐度主要集中在43.1~53.6%NaCl和3.2~9.3%NaCl两个范围。

成矿晚期,成矿流体为岩浆热液与雨水混合流体,伴有规模较大的石英-绢云母-黄铁矿化和绿泥石-伊利石化蚀变,主要形成D脉矿化。

成矿温度集中在160~300℃,盐度集中于1.4~6.0%NaCl。

富家坞矿床的成矿流体经历了早期的高温、中高盐度岩浆热液向成矿晚期中低温、低盐度的岩浆热液+大气降水混合流体转变的演化过程。

富家坞矿床的铜矿化始于钾硅酸盐化后期,主体铜矿化产于转换阶段,其次为石英-绢云母化阶段;钼矿化产于转换阶段和石英-绢云母化阶段。

斑岩型铜矿研究进展及找矿

斑岩型铜矿研究进展及找矿
在岩浆分异演化过程中,金属元素的富集与分散除了取 决于元素自身地球化学行为外,也同岩浆结晶分异时的 物化条件有关。
就铜来讲,由于其在岩浆活动中很难参予硅酸盐矿物的 结晶,那么它将滞留在残余熔体中,并且发生初步富集 作 用 。 有 人 推 测 , 若 熔 体 中 初 始 水 含 量 大 于 2.5% 和 Cl/H2O比值为0.03,那么30立方公里的岩浆房将有可能 形成金属量大于100万吨的铜。
在斑岩铜矿床集中区,不同期次和各种规模岩 浆岩分布广泛,极为发育,铜金矿化往往同最年 轻一期的侵入岩相有关。另外,铜金矿床的形成 时间滞后于侵入岩体。
热液蚀变 (1)
一般来讲,斑岩铜金矿床热液蚀变的类型 和强度主要取决于热液体系中金属/氢离子 的比值,其它影响因素包括有压力、温度、 水/岩比值,流体与围岩的组份。
斑岩型金属矿床的特征 (1)
斑岩型金属矿床是“与侵入岩有关金属矿 床”家族的重要成员之一,其形成作用与 岩浆活动具密切时空分布关系。鉴于地壳 演化与金属成矿作用的复杂性,在一些矿 集区(或带)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。
斑岩型铜矿是一种储量大、品位低、可大规模机械化开 采的矿床。世界铜金属量超过5Mt和58个超大型以上规 模铜矿(包括我国的玉龙和德兴)中有36个为斑岩铜矿。 该类型储量占世界铜储量比例,由60年代的三分之一增 长到目前的一半以上,世界铜产量的一半来自斑岩型铜 矿。据世界103个大型矿床统计,单个矿床矿石储量平 均可达550Mt,Cu平均品位0.4%,高可达0.8%,并能综 合回收多种金属,如Mo、Re、Au、Ag、Pt、Pd等,具有 巨大经济价值。在我国,斑岩型铜矿储量占全国铜矿总 储量比例,由60年代的34%增长到目前的45%。我国4 个特大型铜矿中有3个为斑岩型,2个超大型铜矿均为斑 岩型。

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

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。

国外岩浆热液成矿理论研究现状与进展 文档

国外岩浆热液成矿理论研究现状与进展 文档

国外岩浆热液成矿理论研究现状与进展1994,13(2)地质科技情报75-81刘凤山石准立本世纪以来热液成矿理论发生了显著变化,大致可分为三个时期:30—50年代的岩浆期后热液说;70年代的多源热液说(地表水、地层水、变质水、深源水等);80年代以来的热液对流、循环、离层流说以及近年来盆地演化对流热液成矿控制论等。

进入80年代以来,岩浆热液成矿理论取得重大进展。

与基性超基性岩有关的成矿作用过去一直视为典型的正岩浆成矿作用,但目前越来越多的人认识到热液成矿作用的重要性。

Gupta(1992)认为印度Rasthan的铜镍硫化物矿床是构造期一变质期后多阶段热液作用的产物;Belkin(1992)认为美国东部高钛石英拉斑玄武岩中PGE、Au、Cu和Fe硫化物是热液作用的结果;Barker(1992)也认为与碳酸岩伴生的许多矿化作用表现了明显的热液活动迹象。

我们曾就热液作用对铜镍硫化物成矿的影响进行过略述(刘凤山,1993)。

,因此本文仅对80年代以来国外与花岗岩类有关的热液成矿理论研究现状与进展作一概述。

1 热液体系热液体系的现代解释是花岗岩类成矿规律内核,是高度经验和专门化的研究领域(Laznicka,1985a)。

目前得到最好证明的热液体系是由变冷的侵入体驱动的雨水、海水或原生水(即非岩浆的、外花岗质)的对流体系(Cathles,1981) 。

这样的热液体系活动期一般认为在地质时期内是短的(几万到几十万年),大多依靠岩石的浸透性。

但是如果地热体系顶部是非浸透性的,那么热液体系也是可以较长时间活动的。

热液流体在地壳中的运动形式基本上可分为3类,即下渗(渗流)、上升流、近水平方向的平流,组合形式基本也是三类,即循环、对流、离层流。

Cathles(1981)指出不同构造背景下的运动形式是不同的,洋壳中海水在热岩中下渗和被加热的上升运动为循环热水系统,过渡型地壳沉积盆地中同生水受异常地热加热发生的为对流热水系统,而克拉通盆地中则存在离层流系统。

浅谈斑岩铜矿床的研究进展

浅谈斑岩铜矿床的研究进展

铜 是 一 种 重 要 的 战 略 金 属,其 具 有 导 热、导 电、耐 磨 损、易铸造、延展性及机械性能良好等诸多特征,已被广泛 应用于军工、能源、建筑、电子信息、电器及化工等多个与 国家安全和经济命脉息息相关的工业领域,在用量上仅次 于铁和铝 [1]。在世界上,铜矿类型主要有斑岩型、砂页岩型、 火山成因块状硫化物型、岩浆铜镍硫化物型及铁氧化物铜 金型等 [1]。其中,斑岩型铜矿提供了世界上近 75% 的 Cu、 50% 的 Mo、20% 的 Au 及大部分的 Re[2],是矿床研究和找 矿勘查的重点之一。
近 20 年来,随着人们对青藏高原地区研究的深入,一 大批大型、超大型斑岩铜矿已被发现,构成了特提斯 ~ 喜马 拉雅成矿带,该带中斑岩铜矿主要形成于中 ~ 新生代,产出 有 Sar Cheshmeh、玉龙等世界级斑岩铜矿。不同的是,环 太平洋成矿带、中亚成矿带中的斑岩铜矿主要为俯冲型 ; 而在特提斯 ~ 喜马拉雅成矿带中,中生代的斑岩铜矿主要
1 斑岩铜矿的提出及早期发展 斑 岩 铜 矿 的 研 究 始 于 20 世 纪 初,Ransome 对 美 国
Bisbee 矿床进行野外研究时,首次提出了“浸染状铜矿”与 斑岩体间可能存在的成因关系,而斑岩铜矿的概念则是由 Emmons 在 1918 年首次提出。
在此后的半个世纪中,斑岩铜矿的发展主要以观察和描 述为主,在斑岩铜矿蚀变和矿化特征、斑岩与成矿的关系等 方面有了突破性进展,极大的促进了斑岩矿床的找矿勘查, 并发现了一大批大 ~ 中型斑岩铜矿。其中,最著名的例子是 学者们通过对美国西南部 San Manuel 矿床进行热液填图 及构造恢复,从而成功的发现了 Kalamazoo 矿床,Lowell and Guibert 通过总结以后的研究结果,提出了斑岩铜矿蚀 变和矿化的经验模式。在该模式中,蚀变以岩体为中心向外 依次为钾化蚀变带、绢英岩化蚀变带、泥化蚀变带和青磐岩 化蚀变带 ;矿化同样由岩体为中心,向外依次可以划分为黄

斑岩型铜矿床成因研究进展

斑岩型铜矿床成因研究进展

斑岩型铜矿床成因研究进展作者:饶世成高智来源:《西部资源》2017年第04期摘要:斑岩型铜矿床是非常重要的铜矿床类型,也是世界上最重要的矿床类型之一。

该类型矿床铜的储量约占世界铜总储量的一半以上。

在我国,其探明的储量约占铜总储量的1/3。

前人对斑岩型矿床的成因解释有:岩浆热液说、板块构造成矿说、活动转移说、变质岩浆成矿说。

各种假说都是以一定的地质事实为依据,但都存在一定的片面性。

本文综合前人的研究,提出了今后的一些研究思路与方向:1、重视一级构造单元在其历史上形成的次级、更次级地质单元边界成矿的可能性。

2、抓住“主成矿幕”的主导地质事件,是寻找斑岩铜矿最关键的基础性工作。

关键词:斑岩型铜矿床;成因;研究进展1.概况斑岩型铜矿是指与具斑状结构的中酸性侵入岩伴生,蚀变与矿化受流体、构造控制且分带明显,矿石以细脉浸染状为主的铜矿床,是非常重要的铜矿床类型。

这类矿床的形成,与斑岩体有一定关系。

矿床常赋存于小型的侵入体中,也有的赋存在围岩中,甚至在非斑状的岩浆岩体中也有。

最早发现于美国的宾厄姆铜矿。

该类矿床具有埋藏浅、品位低、规模大等特征。

大多数矿床铜的品位在0.4%左右,少数的矿床可达0.8%,单个矿床的铜金属储量可达百万吨级,矿石中还伴生有钼、金、银等金属,可进行综合利用。

其主要形成于在新生代(60%)、中生代(35%),其次是在古生代,前寒武纪的斑岩型铜矿床较少。

主要分布于环太平洋成矿带(90%),还有少部分在特提斯—喜马拉雅成矿带(5%)和古亚洲成矿带(4%)。

从斑岩型铜矿在全球的分布来看,其最重要的成矿构造部位是汇聚板块边缘,包括大洋板块俯冲产生的岛弧和陆缘弧环境(滨太平洋带1,以及陆?陆碰撞造山环境(特提斯一喜马拉雅带,中亚一蒙古带),但值得关注的是,我国有部分斑岩型铜矿床形成于大陆环境(中、新生代)。

在美国、秘鲁、智利是三个世界上主要产铜国家中,斑岩型铜矿床的铜矿储量占铜矿总储量的80%-90%。

斑岩型铜金矿床研究新进展_聂凤军

斑岩型铜金矿床研究新进展_聂凤军
3 斑岩型铜金矿床基本地质特征
根据不同的分类原则 ,可将斑岩金属矿床划分为若干类型 ,最常见的分类方法有: ( 1)根 据含矿斑岩体的形态、岩性组合和形成深度 ,可将斑岩矿床划分为经典型、火山岩型和深成 岩型 ; ( 2)依据成矿主岩化学性质 ,可将其划分为钙碱质和碱质类矿床 ; ( 3)根据金属元素组 合 ,可将其划分为斑岩铜矿床、斑岩铜钼矿床、斑岩钼矿床、斑岩铜金矿床、斑岩金矿床、斑岩 铜钼矿床和斑岩钼金矿床。 限于篇幅 ,这里我们仅对第一种分类方案、富金斑岩金属矿床和 碱质类斑岩铜金矿床进行介绍。 3. 1 经典型斑岩铜金矿床
N ew Advances on Porphyry
Copper and Gold Deposits
N IE Feng jun, JIAN G Sihong , ZHAO Xing min
( Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing , 100037, P RC )
2000年第 2期
内蒙古地质
· 3·
( 2)部分斑岩型铜金矿床在优地槽褶皱带和陆块内部产出 ,它们要么同造山期或造山晚 期钙碱性岩浆活动有关 ,要么受基底深大断裂控制。
( 3)西利托 ( 1987)认为 ,大约有 85% 的斑岩型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 ,斑岩铜金矿床是局部岩浆活动的产物 ,与板块俯冲的角度和速率毫不相干。 2. 2 含矿侵入岩特征
在岩石化学方面 ,含矿斑岩体的 SiO2、 TiO2含量相对较高 ,并且见有斜方辉石或刚玉标 准矿物分子。 另外 ,含矿侵入岩的 87 Sr /86 Sr初始比值变化范围为 0. 704 0. 706,属幔源或深 源岩浆上侵定位的产物。 2. 3 形成时代
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

27卷增刊矿物岩石地球化学通报207・中国东部岩石圈演化及成矿作用・斑岩型铜(金)矿床岩浆一热液体系演化研究进展冷成彪1’2,张兴春1,王守旭1’2,秦朝建1,吴孔文1’2,任涛1’21.中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室,贵阳550002;2.中国科学院研究生院,北京100049通常认为斑岩铜一金矿床中成矿流体是在中酸性岩浆侵入过程中,由于结晶分离作用和温度、压力等物理化学条件的改变,致使岩浆中的以水为主的挥发分达到过饱和状态,进而分异形成的独立流体相。

但大量研究表明,岩浆中水的含量是有限的,浅成、超浅成(≤3km)中酸性斑岩体含水量一般低于3%El,Z]。

由于含矿斑岩规模通常较小(通常小于5km2),因而在岩浆结晶过程中分异出的成矿流体不太可能形成目前在超大型斑岩铜矿中的金属量。

此外,大量同位素资料,如金属硫化物的硫同位素组成、钾化带中黑云母的氢、氧同位素组成等,又充分证明成矿流体主要来源于岩浆。

对此,我们认为斑岩型矿床(尤其是大型和超大型)的成矿流体与成矿斑岩与其说是“母子”关系,不如说是“兄弟”关系,即成矿流体亦主要来源于斑岩下部的岩浆房。

Klemm等C3]认为,只有当来源于深部异常富集成矿金属的流体加入到浅部岩浆一热液系统中,才能形成E1Teniente超大型铜矿,Shinohara和Hedenquist[引、Heinrich[5]也是基于这一观点建立了岩浆一热液体系的成矿模型。

我们认为有三个方面的地质证据支持这个观点:1)几乎所有的斑岩铜一钼矿都产于复式岩体(岩柱或岩株)之上[6],即与斑岩矿化有关的岩浆活动是多阶段多期次的。

2)矿化年龄通常晚于斑岩侵位年龄,有的甚至晚10Ma,例如普朗斑岩铜矿石英闪长玢岩和含矿二长斑岩的锆石年龄为228,~226Ma,辉铝矿的Re_Os等时线年龄为213Ma。

3)斑岩铜矿的流体包裹体通常具有多期次、多阶段和多次沸腾[3一]的特征,这同样反映了岩浆热液活动的多期次性。

岩浆通过结晶分离作用及温压条件的改变可以分异出独立的流体相。

研究表明,由于岩浆成分的复杂性和温压条件的差异,分异出的流体相盐度、密度以及相态变化很大。

但大体可以分为两种情况:1)当声>100MPa时,这种流体表现为单一相(通常又称超临界流体);2)当P<100MPa,或者岩浆熔体中CI/OH值很高时,这种流体表现为两相(卤水+蒸气)共存[8.9]。

基于上述认识,结合前人观点[4’5’10—1引,我们认为可以用三阶段热液作用过程(图1)来解释斑岩型、低温热液型和矽卡岩型矿床的成矿机制。

I.斑岩侵位:近年研究发现,斑岩型铜一金矿床不仅限于洋壳俯冲形成的岩浆岛弧环境[141,也可以产在与大洋板块俯冲无关的大陆或者陆内环境[15,16],因此成矿斑岩的源区可以分为两类:一是由洋壳板片脱水交代上部地幔楔使其发生部分熔融,从而可以在Mash带形成相当规模的岛弧钙碱性岩浆rz3;二是在陆一陆碰撞条件下,由增厚的下地壳部分熔融形成的埃达克质岩浆[1门。

岩浆房在内压大于外压时,岩浆会发生上涌(尤其在岛弧环境,由于洋壳持续俯冲,岩浆会不断上涌,有时甚至喷出地表形成火山岩),随着温度和压力的下降,这些岩浆侵位到2~3km深度时,由于结晶分离作用(和/或同化混染作用)的不断进行从而固结成斑岩。

随着斑岩结晶分异作用的进行,将分异出富挥发分的流体,由于斑岩侵位高,此时静岩压力较低(50~75MPa),因此这种流体相通常表现为卤水和蒸气两相不混溶的现象(第一次沸腾)[珀],此时流体的温度大约为600~800℃。

在斑岩体系半开放的情况下,由于气相密度较低,因此富含Au、Cu等成矿元素及HzO、C02、H。

S等挥发分的蒸气,很容易沿着围岩的裂隙或早期岩浆通道迅速上升,由于这种蒸气相的pH值较低,能208矿物岩石地球化学通报27卷增刊据ShinoharaandHedenqulst(1997),Hedenquist“a1.(1998)。

Williames-JonesandHeinfich(2005),Heinrich(2005)补充修改图1岩浆一热液体系演化过程(a)与NaCl一H20体系p-t相变(b)示意图够对上部围岩发生淋滤作用。

随着水岩反应的不断进行,成矿流体的pH值会逐渐升高,当流体运移到浅部地表时通常会与少量大气降水混合,这些因素共同导致了Cu、Au等成矿物质的沉淀。

而卤水相由于密度大,上升速度慢,并且富含K、Na、Si、Fe等元素,因此这种卤水自然会使斑岩中的镁铁质矿物和斜长石斑晶首先发生蚀变,通常形成次生黑云母和钾长石(加硅酸盐化),同时还可能形成早期硅化核,当温度降低到400℃时,岩石由塑性变为脆性,体系由静岩压力变为静水压力,部分卤水将再次发生相分离,此时将伴随金属硫化物的沉淀,但是由于卤水中Cu、Au等成矿元素含量较低,不能够形成很好的矿化体,这样就完成了第一阶段矿化。

但是必须说明的是,由于这些斑岩体规模小,含水量低,分异出来的流体相是相当有限的,因此要形成储量大、品味高的斑岩型和低温热液型铜一金矿床,还需要后期流体的进一步蚀变矿化。

11.岩浆房早阶段去气:在斑岩侵位固结的同时,深部岩浆房也在进行着自身的演化过程。

随着分离结晶作用的不断进行岩浆中的挥发分将会达到过饱和,从而分离出流体相。

这些流体会沿着岩浆通道迅速上升,从而开始第二阶段的矿化。

由于岩浆房位置较深,压力较大(>looMPa),因此分异出来的流体一般表现为超临界状态的单一相态,其温度通常可达800℃以上,盐度一般低于10%(NaCl,wt),并且富含Cu、Au、Fe、Mn、Ag、As和S等成矿元素及H:o、CO:、S0:、HCl、H:S等挥发分。

在岩浆早期去气过程中,内压较大,分异出的流体通常具有较大的流量和上冲速度,此时地温梯度较低,即压力的降低速度大于温度的下降速度。

当超临界流体的温度由800℃降低到550℃时,将与气液线相交,从而进入两相稳定区(图1),此时超临界流体分异成卤水和蒸气两相,其中蒸气相可能占流体总质量的绝大部分[3“d副。

上文已述,这一过程将导致Cu、Au、Fe、Mn、Ag、As等成矿元素在两相中的再分配。

其中大部分富含Cu、Au的蒸气相通常会沿构造裂隙上升,并对围岩进行淋滤,从而形成高级泥化带,并在斑岩体上部的某个部位发生成矿金属的卸载,形成品位相对较高的低温热液脉型铜一金矿床。

当然,部分蒸气也可以使斑岩体蚀变,形成泥化带,并伴随Cu、Au等成矿元素的沉淀。

卤水将会对斑岩体进一步蚀变,从而使早期钾化作用进一步加强,并广泛形成浸染状矿化。

当温度降低到400℃时,残余卤水仍将发生相分离作用,此时,将会形成部分绢云母化,并伴随石英一硫化物细网脉的沉淀,使第一阶段的矿化进一步富集,因此可以形成高品位的矿体,从而完成斑岩铜矿的主成矿阶段。

III.岩浆房晚阶段去气:随着岩浆结晶分异,岩浆房终将固结成岩。

Shinohara和HedenquistH。

认为,当结晶度达到50%时,岩浆将不再对流。

但随着残余岩浆的不断结晶,仍会分异出独立的超临界流体。

此时,由于岩浆房中内压降低,超临界流27卷增刊矿物岩石地球化学通报209体的流量和上升速度很低,且地温梯度较高,因此将不会与气液线相交。

随着温压条件的降低,超临界流体将直接冷凝成液体,这种流体可能导致绢英岩化带和青磐岩化带和晚期石英(方解石)一硫化物大脉的形成,并使矿化作用进一步加强和富集。

至此,完成了整个斑岩型和低温热液型铜一金矿床的形成。

此外,当这种中酸性岩浆侵入到碳酸盐地层时,将可能形成矽卡岩型多金属矿床,其成矿阶段也完全符合岩浆一热液体系模型,其中I、Ⅱ阶段主要导致内矽卡岩带和主要矿体的形成,而Ⅲ阶段主要导致外矽卡岩带及部分矿体的形成。

上述三个成矿阶段是相互联系、有机统一的,它们之间并不存在截然分界线,例如,在Ⅱ、皿阶段之间还存在无数个过渡阶段,I阶段矿化进行的同时可能也正在进行着Ⅱ阶段矿化,并且I阶段矿化通常也是多期次的。

尤其是在岛弧环境,由于大洋板片持续俯冲,岩浆以及岩浆热液将会不断从岩浆房中上涌,从而使矿化的规模和品味不断加大,因此非常有利于超大型斑岩铜一金矿床的形成。

参考文献:[13[23[3][4]Is]陈文明.论斑岩铜矿的成因口].现代地质,2002;16(1)。

1—8.芮宗瑶,张洪涛,陈仁义,王志良,王龙生,王义天.斑岩铜矿研究中若干问题探讨[J].矿床地质,2006;25(4)。

491——500.KlemmLM,PettkeT。

HeinrichCA。

CamposEHydro-thermalevolutionoftheeltenientedeposit,Chile:PorphyryCu-MoOredepositionfromlow-salinitymagmaticfluids[J].EconomicGeology,2007,102(6):1021.ShinoharaH,HedenquistJW.Constraintsonmagmadegas-singbeneaththeFarSoutheastporphyryCu-Audeposit[J].Philippines:JournalofPetrology,1997。

38;1741—1752.HeinrichC九Thephysicalandchemicalevolutionoflow-sa-linitymagmaticfluidsattheporphyrytOepithermaltransitionlathermodynamicstudy[J].MineraliumDeposita,2005,39(8):864—889.[6]芮宗瑶。

黄崇轲,齐国明,徐珏,张洪涛.中国斑岩铜(钼)矿[M]t北京:地质出版社。

1984t1—350.[7]卢焕章,范宏瑞.倪培,欧光习,沈昆,张文淮.流体包裹体[M]:北京:科学出版社,2004:l一487.[8]RoedderEFluidinclusionstudiesontheporphyry-typeondepositsatBingham.Utah.Butte,Montana,andClimax.Colorado[J].EconomicGeology,1971.66(1):98—118.[9]UlrichT,GuNtherD,Heinrichc丸Goldconcentrationsofmagmaticbrinesandthemetalbudgetofporphyrycopperde-positsEJ].Nature,1999,399(6737):676--679.[103MeinertLD。

HedenquistJW,SatohH.MatsuhisaY.For-marionofAnhydrousandHydrousSkarninCu-AuOreDe-positsbyMagrnaticFluids[J].EconomicGeology,2003,98(1)I147--156.[11]HedenquistJW,ArribasA。

相关文档
最新文档