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文檔簡介

斑巖礦床BinghammineMorenciMine,ArizonaChuquicamatacoppermine斑巖型礦床(porphyrydeposit)又稱細脈浸染型礦床其主要特點1.時空上與斑狀結構的中酸性淺成、超淺成的小侵入體有關,如花崗閃長斑巖、石英二長斑巖、石英斑巖。礦體埋深淺,規模大,但品位低。2.礦床的圍巖蝕變發育,常具明顯的水平和垂直方向上的分帶。3.礦床受構造控制,常呈帶狀分布。4.礦種以銅、鉬為主,此外,還有錫礦、鎢礦及鉛鋅礦。工業意義巨大:占世界已探明的銅礦儲量的一半,鉬礦儲量的三分之二。世界銅礦類型分為斑巖型、砂頁巖型、銅鎳硫化物型、黃鐵礦型、銅-鈾-金型、自然銅型等、脈型、碳酸巖型、矽卡巖型共九類。最重要的是前四類,占世界銅總儲量的96%,其中斑巖型和砂頁巖型礦各占55%和29%。

世界銅儲量超過500萬噸的巨型銅礦約有60個,斑巖型礦占38個,砂頁巖型礦占15個,合計占巨型銅礦的88%。

三個重要的斑巖銅礦成礦域環太平洋成礦域、特提斯-喜馬拉雅成礦域、中亞成礦域(據王之田、秦克章,1994,補充)

全球斑巖銅礦分布中國銅礦類型

1、斑巖型-最為重要:江西德興、西藏玉龍、新疆土屋

2、矽卡巖型:湖北銅綠山、云南個舊

3、海相沉積巖塊狀硫化物型:長江中下游武山、冬瓜山

4、海相火山巖塊狀硫化物型:甘肅白銀、新疆阿舍勒

5、鎂鐵質-超鎂鐵質巖銅鎳型:金川、新疆黃山、香山

6、海相沉積變質巖型:云南東川-易門、內蒙狼山

7、陸相砂頁巖型銅礦:

8、次火山巖熱液脈型:江西銀山、福建紫金山銅金礦

9、陸相熱水沉積巖型:云南金滿斑巖礦床主要地質特征(一)成礦巖體成礦在時間、空間及成因上主要與鈣堿性中酸性巖體有關:

1、酸性巖(花崗巖)類:SiO2≈70%,石英﹥23%,鉀長石﹥30%,斜長石﹤30%,斑巖礦床以鉬為主,伴生銅

2、中酸性巖(花崗閃長巖)類:SiO2≈62-68%,石英含量≈20%,鉀長石=12-18%,斜長石﹥50%,斑巖礦床以銅為主,伴生鉬

3、中性巖(閃長巖)類:SiO2﹤60%,石英﹤15%,鉀長石﹤10%,斜長石﹥50%,斑巖礦床以銅為主,無鉬或極少量,伴生金、銀

巖體出露面積一般不超過3km2,多小于1km215

(二)控礦構造控制斑巖礦床區域分布的主因是斷裂-巖漿活動帶,深大斷裂帶的一側或與它相交的次級斷裂或背斜是最有利的成礦部位。

斑巖礦床控礦構造分為環形和線形兩類:

(1)受環形構造控制的筒狀礦體;

(2)受線形構造控制的似層狀、透鏡狀、板條狀和不規則狀礦體。

環形構造包括接觸帶構造和角礫巖筒構造;線形構造包括成礦巖體內、外的片理化帶構造,擠壓破碎帶構造和斷裂裂隙帶構造。

(三)圍巖

斑巖礦床的圍巖主要有:

硅鋁質巖石,主要為千枚巖,片巖,片麻巖,中酸性侵入巖或噴出巖,火山碎屑巖,泥質粉砂巖,砂巖及各種角礫巖。

這類巖石有硬、脆、碎的特點,有利于成礦流體運移和礦石沉淀。形成斑巖型和熱液脈型Cu-Mo,Cu-Pb-Zn,Cu-Sn-W或Cu-Au組合的礦床。

(四)圍巖蝕變

圍巖蝕變的研究意義:

1、圍巖蝕變范圍比礦體大得多,容易尋找和識別,是找礦的直接標志。

2、根據斑巖礦床蝕變分帶特征,判斷蝕變中心,指導找礦。

3、蝕變的強度和廣度是評價礦化規模的標志之一。

4、蝕變的垂直分帶判斷礦體或礦化剝蝕程度以及礦體頂板和底板。19

鉬銅青磐巖化角巖AB廳宮斑巖銅礦:巖心-蝕變礦化玉龍斑巖銅礦床玉龍河蝕變礦化斑巖(玉龍斑巖銅礦)

(1)鉀化帶(內帶):黑云母-鉀長石化,礦物組合為鉀長石-黑云母-石英,次為絹云母,硬石膏-少量綠泥石-高嶺石-鈉長石-電氣石。

黑云母化并非所有斑巖礦床都有,主要取決于圍巖性質。圍巖為中基性侵入巖、火山巖等含鐵鎂礦物多,則出現黑云母化;圍巖為硅鋁質酸性、中酸性侵入巖、火山巖時,則出現鉀長石-絹云母化。

斑巖礦床從巖體到圍巖具有特征的蝕變分帶:(2)石英-絹云母化帶(中間帶):為主要的賦礦部位,地表出露,是重要找礦標志。礦物組合為絹云母-石英,其次為水白云母-水化黑云母-伊利石-黃鐵礦-少量綠泥石-高嶺石-金紅石-電氣石。

露頭上常因黃鐵礦被淋濾而出現黑褐色、黑色、黃褐色“火燒皮”現象,新鮮處為灰白色。(3)泥化帶:也稱“高嶺石-蒙脫石化帶”。與其他幾個帶相比往往較窄,甚至沒有。巖石為白色土狀,除石英外所有硅酸鹽礦物均粘土化。

主要礦物組合為高嶺石-蒙脫石-伊利石-石英-少量水白云母-絹云母-褐鐵礦-綠泥石。

(4)青盤巖化帶(外帶):最外層、最寬的帶。

主要礦物組合:綠泥石-綠簾石-方解石-黃鐵礦,少量石英、絹云母、鈉長石、陽起石、高嶺石、鏡鐵礦。Lowell(1970)根據Kalamazoo斑巖銅礦床的蝕變分帶,參考了美洲27個斑巖礦床,提出斑巖型銅、鉬礦床的蝕變分帶模式。斑巖礦床礦化分帶自巖體向圍巖礦石構造分帶:浸染狀、細脈浸染狀、細脈狀、脈狀、塊狀、角礫狀。

自巖體向圍巖礦化分帶:浸染狀輝鉬礦、黃銅礦-細脈狀黃銅礦、黃鐵礦-脈狀、細脈狀黃鐵礦-含金、銀的黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦,或磁鐵礦、鏡鐵礦、重晶石大脈。

細脈狀礦化斑巖(敖倫花斑巖鉬礦)粗脈狀礦石(沙布臺斑巖鉬礦)角礫狀礦石(半拉山鉬礦)LVinclusionsVLinclusionsLVHSinclusionsAqueous-carbonicFluidinclusionSalinity-TemperatureRelationshipsinPorphyrySystemsStrong’smodelshowingtherelationshipbetweenlevelofgraniteemplacementandmetallogeniccharacter.(a)Pressure–temperatureplotshowingtheapproximateconditionswherefluid-absentmeltingofamphibolite-(I),biotite-(II),andmuscovitebearing(III)protolithswouldoccur,andtheexpectedlevelsintheEarth’scrusttowhichmeltfractionswouldriseadiabatically,asafunctionofthewatersaturatedsolidus.Schematicdiagramillustratingtheemplacementstyleandmetallogeniccharacterofgranitesformedundereachoftheconditionsportrayedinpart(a)(afterStrong,1988).斑巖鉬礦和斑巖銅礦的成礦作用斑巖型銅、鉬礦床,其成礦母巖均為I-型重熔型、高氧化的花崗質巖漿,沒有本質的差異。

Cu、Mo在流體和巖漿中的分配系數(CandelaandHolland,1984)Cu、Mo在礦物和巖漿、流體和巖漿中的分配系數分別為:Cu在巖漿早期出溶的流體中富集Mo在巖漿晚期出溶的流體中富集W在晚期殘余巖漿中富集熔體-流體的分離機制巖漿的firstboiling:

減壓沸騰巖漿的secondboiling:結晶分異Schematicmodelfortheoriginandformationofporphyry-typeCu,Mo,andWdeposits.(modifiedafterthemodelsofCandelaandHolland,1984;1986;Strong,1988;Candela,1992).ChemicalControlsonOreFormationCuClo+FeCl2o+2H2S+0.5O2=CuFeS2+3H++3Cl-+0.5H2O黃銅礦晶出

(CuFeS2)fO2fH2SpH升高K2MoS4+FeO+2H+=MoS2+FeS2+2K++2OH-pH降低鉀化

輝鉬礦晶出

(MoS2)重要是流體和熔體分離的時間巖漿的侵位速度銅礦和鉬礦形成的主控因素我國東北地區中生代Mo成礦時空格架

海蘇溝Mo礦床、土屋-延東Cu礦床以及敖侖花Cu-Mo礦床控礦巖體La/Smvs.La圖解我國東北地區中生代Mo成礦時空格架:印支期成礦作用(250-220Ma)我國東北地區的印支Mo礦床均沿西拉沐淪斷裂呈近EW向分布,可能形成于古亞洲洋閉合后的后碰撞伸展環境1、楊家杖子,2、蘭家溝,3、新臺門,4、大黑山,5、福安堡,6、肖家營子,7、雞冠山,8、碾子溝,9、后峪,10、壽王墳,11、大莊科,12、小寺溝,13、大灣,14、大草坪,15、崗子,16、羊場,17、小東溝,18、柳條溝,19、海蘇溝,20、半拉山,21、沙布臺,22、黃崗,23、烏蘭德勒,24、新賬房,25、太平溝,26、紅山子,27、敖侖花成礦巖體以高硅富鉀鈣堿性的I型花崗巖為主,呈似斑狀花崗巖(小東溝、敖侖花、等)、(二長)花崗巖(羊場、海蘇溝、新帳房等)為主,反映了興安嶺南段的剝蝕深度已達2-3公里以上,主脊甚至達到6-8公里。此剝蝕深度上,已經基本沒有斑巖銅礦的存在了。SE-NW成礦帶寬余約500km成礦時間差

30Ma平

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