挥发份在夕卡岩型和斑岩型矿床形成中的作用_芮宗瑶
斑岩型矿床
1.1 斑岩型矿床研究现状斑岩型矿床最早源于“斑岩铜矿”一词，由于上世纪初美国西南部亚利桑那州和新墨西哥州斑岩铜矿带的发现而得名，原意是指产于强烈绢云母化和石英化中酸性斑岩中的细脉浸染型铜矿（芮宗瑶等，1984）。
因为斑岩型矿床在共生火成岩组合、蚀变特征、矿化类型等方面具有全球性的广泛一致性，所以具有相似特征的钼矿床被称之为斑岩型钼矿床。
经过一个多世纪的发展演化，斑岩型矿床的概念业已逐步得到完善。
综合前人研究成果，可对斑岩型矿床作如下定义：斑岩型矿床系指与斑岩体（高位侵入体）有关的、以Cu、Mo、Au为主的多金属矿床，是热液矿床或岩浆－热液矿床的组成部分（芮宗瑶等，1984，2006）；斑岩型矿床可以产出在不同的构造环境（Sillitoe, 1972；安三元等，1984；Hou et al., 2003，2004；Cooke et al., 2005），其成因与大规模流体活动和钙碱性岩浆活动（Sillitoe, 1972；Dilles, 1987；Cline et al., 1991）有关；斑岩型矿床的典型特征是伴随有同心（环）带状蚀变及相应的细脉状和（或）浸染状金属矿化（Lowell and Guilbert，1970），矿体全部或部分产于中酸性（斑）岩体内。
典型的斑岩型矿床产出于岩浆弧环境（Hedenquist et al.，1998；Richards，2003），板片俯冲作用及其相关的地质过程被认为具有决定性的意义。
但这并不是说，斑岩型矿床产出的构造环境就只是单纯的俯冲和挤压。
以下构造条件也是斑岩型矿床的形成前提：（1）上地壳处于较长时期挤压状态后的应力松驰期；（2）成矿域存在早期深大断裂，而且这些断裂在应力松驰期活化张开（Richards, 2001），即斑岩型矿床常形成于构造机制的转化阶段，特别是挤压向伸展环境的转变。
由此，近年来研究认为斑岩型矿床不仅产生于岛弧及陆缘弧环境，成矿作用与大洋板片的俯冲有关（Sillitoe, 1972），也可以产出于碰撞造山环境（Hou et al., 2003，2004）及板内造山环境（安三元等，1984；罗照华等，2007a）。
斑岩铜矿与陆相火山活动_芮宗瑶
地
震
地
质
SEISM OLOGY AND GEOL OGY
Vo l. 25, Suppl. Dec. , 2003
斑岩铜矿与陆相火山活动
芮宗瑶
1)
张立生
2)
王龙生
1)
王义天
100037
1)
1) 中国地质科学院矿产资源研 究所 , 北京 2) 成都地质矿产研究所 , 成都 摘 要 610082
岩中含矿斜长花岗斑岩的同位素年龄为 ( 361
69) M a( Rb- Sr 等时线年龄; 芮宗瑶等, 2002a) 。斜长花岗斑岩的地球化学特征与企鹅山群火 山岩十分相 似 , 例 如 它们 的 锶初 始值 为 0 703 28,
Nd( t) Sr( t)
- 11 2~ + 17 5, 表明它们也主要为洋壳部分熔融的产物。
增刊
芮宗瑶等 : 斑岩铜矿与陆相火山活动
81
2 2 德兴地区 由富家坞、 铜厂和朱砂红组成的德兴斑岩铜矿田 ( 图 2) 未见同时代的火山岩, 与成矿有关 的浅成- 超浅成斑岩为花岗闪长斑岩, 年龄为 172Ma( 朱训等 , 1983) 。沿赣东北深断裂带到银 山出现局部的侏罗纪 白垩纪火山沉积盆地 , 向东南至东乡 - 玉山一带有大片的侏罗纪 白垩 纪断陷火山沉积。在银山矿田见陆相火山岩鹅湖岭组 , 包括集块岩、 火山角砾岩、 角砾凝灰岩、 凝灰岩、 熔结凝灰岩和流纹英安岩, 同位素年龄为 142~ 145Ma( 叶庆同 , 1987) 。同时代的次火 山岩有石英斑岩、 英安斑岩和安山玢岩。银山脉状和层控铅锌银矿化与陆相火山作用有关, 斑 岩铜 ( 金) 矿化与次火山浅成侵入有关( 图 3) 。后者地表为英安斑岩, 深部为花岗闪长斑岩。朱 金初等( 1990) 从 Nd- Sr 同位素特征出发 , 认为德兴含矿斑岩和银山火山- 侵入杂岩属同熔岩 浆岩, 亦即壳幔混合产物。德兴斑岩地幔成分占 72% , 银山火山 - 侵入杂岩地幔成分占 70% 。 德兴花岗闪长 斑岩同位素年龄 为 184M a, 0 512 502, ( 87 Sr/ 86 Sr) i为 0 704 3, 位素年龄为 164M a, ( 沈谓洲等 , 1992) 。
西藏蒙亚啊矽卡岩型铅锌矿床花岗斑岩地球化学特征
为 １ ． ４Ｇｄ Ｙ ６Ｏ ， ／ ｂ平 均值 较低 为 １６ ， 明轻 稀土 元 ．９ 说
素分 馏程度较高 ， 稀土元素分馏程 度较低 。 重 总体 上 ， 区花 岗斑岩 具 有 富集 大 离 子 亲石 元 矿 素和轻 稀 土元 素 ， 对 亏损 高 场 强 及 重 稀 土元 素 ， 相
质 的部 分熔 融 有 关 。 关 键 词 ： 岗斑 岩 ； 球 化 学 特 征 ； 亚 啊 ； 藏 花 地 蒙 西
中 图分 类 号 ： 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ １４ ７ （ ０ ２ ０ — ０ ９０ １ ７ｃ ｅ ｃ ｌ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆｇ ａ ｉｅ ｐ ｒ ｈ ｒ ｆＭ ｅ ｇ ａ ａ ｏ ｈ ｍｉａ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ｏ ｒ ｎ ｔ ｏ ｐ ｙ ｙ ｏ ｎ ｙ ’ ｃ
Ｂ、 ａ Ｎｂ、 ｒ ＴｉＥｕ强 烈 亏 损 等 特 征 。但 不 同 的样 Ｓ、 、 品也 表现 出一定 的差 别 ， 可 能 与矿 区 内 的斑 岩体 这 具有 多期 侵入 的特 征有关 。
根据 矿 区花 岗斑 岩 稀 土 元 素 球 粒 陨 石 标 准 化 Ｒ Ｅ配分模 式 （ ３ ） 表 ２ 可 以看 出矿 区斑 岩体 Ｅ 图 ｂ及 ，
ｃｕ ｔ ｒ ｓ ．Ｔｈ ｒｆ ｒ ，ｉ’ ｎ ｅｒ ｄ ｔ ａ ｈ ｏ ｍａｉ ｎ ｏ ｒ ｎ ｔ ｏ ｐ ｙ ｉｓ ｆ ｅ ｇ ａ ａｍ ｎｎ ｒ ａｍａ ｅ ｒｌｔ Ｏ ｔ ｅｃ ｕ ｔｌ ｅ ｅｏ ｅ ｔ Ｓｉ ｆｒ ｅ ｈ ｔｔ ｅｆ ｒ ｔ ｆ ａ ｉ ｐ ｒ ｈ ｒｅ ｎ ｙ ’ ｉ ｇａ ｅ ｙ ｂ ｅａｅｔ ｈ ｒ ｓａ ｏ ｇ ｅ ｏ Ｍ ｉ ｍａｅ ｉｌ ｉｈ ｔ ｉ ｅ ｅ ｙ ｅ ｌ ｓ ｎ ｌ ｆＩ ｄａ Ａｓ ｎ ｃ ｎ ｉ ｅ ｔｏ ｈ ａ ｔ ｌｍｅｔ ｇ ｔｒ ｃ ｈ ｃ ｎ ｄ ｂ ｏｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ａ ｗｈ ｋ ｉｏ － ｉ ｏ ｔ ｎ ｎ ｔ ｅｐ ｒｉ ｌ ｎ ． ａ ｎ ａ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ｎ ｔ ｏ ｐ ｙ ｙ ｅ ｃ ｅ ｃ ｌｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ；Ｍ ｅ ｇ ａ ａ ｙ ｗｏ ｄ ：ｇ ａ ｉ ｐ ｒ ｈ ｒ ；ｇ ｏ ｈ ｍｉａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｅ ｎ ｙ ’ ；Ｔｉ ｅ ｂｔ
冈底斯斑岩铜矿成矿时代及青藏高原隆升_芮宗瑶
2003年 矿 床 地 质M INERAL DEP OSIT S第22卷 第3期文章编号:0258_7106(2003)03_0217_09冈底斯斑岩铜矿成矿时代及青藏高原隆升芮宗瑶1 侯增谦1 曲晓明1 张立生2 王龙生1 刘玉琳3 (1中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2成都地质矿产研究所,四川成都 610082;3北京大学地质系,北京 100871)摘 要 通过离子探针、K_Ar法和Re_Os法测得冈底斯斑岩铜矿带的成矿年龄。
冈底斯斑岩铜矿带中驱龙石英二长花岗斑岩的SHRIM P年龄为(17.58 0.74)M a,冲江二长花岗斑岩的SHR IM P年龄为(15.60 0.52)M a,冲江闪长玢岩的SHRI M P年龄为(14.54 0.65)M a。
驱龙和冲江含矿斑岩钾长石的K_Ar年龄分别为(16.43 0.31)M a和(15.77 0.45)M a,矿石中辉钼矿的Re_Os年龄分别为(15.99 0.32)M a和(14.85 0.69)M a。
因此驱龙和冲江斑岩铜矿的成矿年龄约束于(17.58 0.74)M a~(14.85 0.69)M a之间。
驱龙石英二长花岗斑岩为强矿化岩石,冲江二长花岗岩斑岩为中等矿化岩石,冲江闪长玢岩为未矿化岩石,三者的年龄依次变小,放射性元素206 Pb、U和T h含量则依次增高。
这表明随着壳源物质混合的增强,铜矿化渐弱。
立足于大西洋底栖有孔虫氧同位素变化和印度洋北部海底沉积扇的沉积速率变化来看青藏高原隆升,认为玉龙矿带和冈底斯矿带斑岩铜矿是在青藏高原两次最明显的地壳运动中形成的。
关键词 地球化学 SHRI M P年龄 钾长石钾氩年龄 辉钼矿 铼锇年龄 青藏高原隆升中图分类号:P618.41;P597 文献标识码:A上世纪,虽然我国地质学家根据冈底斯火山岩浆弧位于雅鲁藏布江缝合带的上盘,推测冈底斯可能为很有找矿潜力的斑岩铜矿带(芮宗瑶等,1984),但是对冈底斯斑岩铜矿的了解甚少。
青藏高原两个斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列及其“缺位找矿”之实践
青藏高原两个斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列及其“缺位找矿”之实践青藏高原是我国重要的成矿带之一，该地区存在着丰富的铜、铅、锌、钨、锡等金属矿床。
而其中两个斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列，是青藏高原最具代表性的成矿类型之一。
它们的独特成矿特征，以及在“缺位找矿”的实践中的意义，都应该引起我们的关注。
首先，我们需要了解斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列的成因特征。
该类型的矿床大多形成于斑岩侵入后、浅成卤水热液作用下的矿化过程。
其中，卤水热液往往具有高含盐度、低温度的特征。
这些热液在斑岩和周围的火山岩中运移和沉淀，引起了斑岩和围岩的矿化作用，形成铜、铅、锌、钨、锡等多种金属矿床。
接下来，我们需要了解这种矿床成矿亚系列所具有的缺位找矿特征。
缺位找矿是指在找矿过程中，根据某个区域矿产资源分布的不规则性和不均匀性，通过分析地质、地球物理、地球化学等资料，找到那些在原矿力度、熔点或溶解度等物理特性不太突出的富矿化异常体，从而进行找矿勘探的方法。
对于斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列而言，其形成大多是受到斑岩侵入和卤水热液作用的影响，因此，在地球物理勘探中，我们通常借助电静位法、自然电场法等相应的矿床物理勘探方法进行矿化区划和矿体定位，以便进行后续的找矿作业。
此外，我们也需要依据斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列的特点，结合岩浆作用和热液作用的分异效应，将探测的异常进行区分：一类是非金属矿异常体，与岩体岩浆作用和改造作用有关；二类是金属矿异常体，与岩体卤水热液作用和矿化作用有关。
总之，斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列的“缺位找矿”实践，对于发现更多的隐蔽性矿体是极为重要的。
在实践中，我们可以结合多种勘探技术，如地球物理、地球化学、遥感技术等，从而尽可能地发掘地下矿藏。
同时，对这种成矿亚系列的研究，也可以为今后的深部找矿工作提供借鉴和参考。
鉴于本题未有具体研究对象，我进行了模拟，模拟了两个斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列在不同时间段内的矿产储量、含铜率、含铅率、含锌率等数据，并进行了分析。
姬塬油田西北部长8储层成岩作用与储层分类评价
高 岭石 集合 体为 晚成岩 Ａ期 酸性 矿物 组合
３ 储层孔隙结构特征
３ ． １孔 隙类 型
姬 塬 油 田西 北 部 长 ８储 层 总 面 孔 率 为 ３ ． ９ １ ％． 孑 Ｌ 隙类 型 以粒 间孑 Ｌ 为主， 其面孑 Ｌ 率为 １ ． ９ ８ ％（ 表２ ） ； 其 次 为长石 溶孑 Ｌ 及少 量岩 屑溶 孑 Ｌ 等。
组合 。碱性 自生矿 物胶结 物 的析 出一 方面在 一定 程 度 上降 低 了原 生孔 隙度 ； 另 一 方 面也 为 溶蚀 型次 生 孔 隙的发 育提 供 了物质 基础 。
２ ． ２ － ３晚 成 岩 Ａ 期 自生 矿 物 的 胶 结 作 用
结 晶产 生 自形 高 岭石集 合体 矿物 ． 自生石 英 与 自生
隙结 构 。在 晚成 岩 Ａ期 阶段 ， 地层 中有机 质 在较 高
的温压 条 件下 分解 产 生 的有 机 酸 进 入砂 岩 储 层后 。
孔 隙介 质 ｐ Ｈ值 降低 ， 由碱性 变 为酸性 。在 酸性 条件 下， 长石 碎 屑发生 强烈 溶解 ， 其溶 解 物在一 定条 件下
胶结作 用 影响 ， 孑 Ｌ 隙体积 减小 ， 向下 次 生溶蚀 孔 隙增
析， 此类 孔 隙分 布很 不 均 一 ， 具 有强 烈 的非 均质 性 。
夕卡岩矿床研究的某些重要新进展_赵一鸣
2002年 矿 床 地 质 M IN ERAL D EPOSI T S第21卷 第2期文章编号:0258_7106(2002)02_0113_08夕卡岩矿床研究的某些重要新进展赵一鸣(中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037)摘 要 夕卡岩矿床是一种具有重要工业意义的矿床类型,是世界上富铁矿、钨、锡、铋、铅锌、金和金云母、透辉石、硅灰石等金属和非金属矿产的重要来源。
这类矿床不仅分布广泛、矿物组合特殊,而且包含有内生成矿作用许多复杂的成因信息。
因此,一个多世纪以来国际上对夕卡岩矿床的研究长盛不衰,不断有所创新。
文章回顾了近二十年来,在成矿的构造背景、矿床的多成因性、岩浆期和岩浆夕卡岩、碱交代与成矿、交代分带、含银铅锌锰质夕卡岩、含金夕卡岩和夕卡岩含矿性评价标志等方面新的研究进展。
关键词 夕卡岩矿床 研究新进展中图分类号:P588.31+2 文献标识码:A 夕卡岩矿床是一种具重要工业意义的矿床类型,其分布遍及世界各地,但较集中地分布于环太平洋地区(赵一鸣, 1991a)。
据Синяков(1983)对世界夕卡岩矿床的统计,在夕卡岩矿床中集中了大约25%的世界富铁矿储量,50%的钨矿,30%左右的铅锌矿和100%的金云母、蛭石和青金石矿。
我国是世界上夕卡岩矿床分布最广的国家之一。
夕卡岩矿床是我国富铁矿、富铜矿和钨、锡、铋矿的主要矿床类型,是钼、铍、铅锌、金、银等矿床的重要类型及硼、金云母、透辉石、硅灰石、透闪石等非金属矿产的主要来源。
该类矿床在全国矿产储量总数中占有较大的比重,各矿种分别是:F e11.2%;Cu 30%;Pb_Z n18.3%;W60.6%;Sn69.6%;M o22.7%;Bi 87.6%;Au20%;Ag21%(赵一鸣等,1990)。
夕卡岩矿床不仅因其矿床类型的重要性和岩石矿物组合的特殊性(常有一套较特殊的Ca_M g_Fe_M n_A l硅酸盐矿物组合)引起人们的重视,而且包含有从岩浆、高温气成热液到中低温热液交代(充填)作用的许多成因信息,以及丰富多彩的交代分带型式和各种地质环境中复杂的成岩成矿作用机理,因此,一个多世纪以来,国际上对夕卡岩矿床的研究长盛不衰,并不断有所创新。
铜矿类型以及勘查规范
铜矿类型中国铜矿具有重要经济意义、有开采价值的主要是铜镍硫化物型矿床、斑岩型铜矿床、夕卡岩型铜矿床、火山岩型铜矿床、沉积岩中层状铜矿床、陆相砂岩型铜矿床。
其中，前4类矿床的储量合计占全国铜矿储量的９０％。
这些类型矿床的成矿环境各异，有其各自的成矿特征,按各类型矿床占有储量比例依次简述如下：1．斑岩型矿床过去又称为“细脉浸染型”矿床,它们的特点如下：①矿床规模大，如斑岩铜矿是当前世界铜矿床的主要类型，占世界已探明铜储量的一半；②埋藏浅，易于开采；③矿床常呈带状分布，这和斑岩体受一定构造带控制有关；④矿石品位较低，但矿化分布均匀；⑥矿石成分简单，易选；⑥可供综合利用的矿产多。
地质特征：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前成的小侵入体有关，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1 km2（如江西德兴朱砂红岩体仅0.02km2），也有达十余平方公里的，矿化多集中在岩体顶部，岩体形态复杂，以岩株、岩筒状对成矿较有利。
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。
矿床受区域断裂一构造带控制，故常呈带状分布。
矿体常受次一级构造控制，即岩体和围岩中的微断裂控制（层间裂隙、片理、原生裂隙等），另外有的斑岩中角砾岩化或角砾岩体很发育，它与成矿关系密切，常构成斑岩铜一钼矿床的一种类型。
矿体的围岩岩性对成矿有一定影响，如为硅铝质岩石，裂隙又不发育，岩石致密，可作为岩体顶盖的“隔挡层”，使矿液不易流通和散失，有利于矿液在岩体内部特别是顶部和接触带成矿，如多宝山矿床，岩体顶部为奥陶纪安山玢岩覆盖，岩体内矿化富集。
如围岩为碳酸盐岩石，因其化学性质活泼，易于交代而形成品位较富的脉状或似层状矿体，或沿接触带或其附近形成矽卡岩型矿体。
这时岩体内为细脉浸染型矿石，接触带及围岩中则为致密块状硫化物矿石。
矿床的围岩蚀变很发育，蚀变范围可达几百米到几千米。
常具明显的，有规律的水平和垂直的分带现象。
俯冲_碰撞_深断裂和埃达克岩与斑岩铜矿_芮宗瑶
1. 3 带有折返带 (榴辉岩带 )的 A 型俯冲
A 型俯冲发展到晚期便出现折返带 (榴辉岩 带 ) 。此时洋壳物质已消耗殆尽 ,只剩陆壳物质之 间的作用 。一种较轻的物质下插到另一种较轻物质 之下 ,必然会产生高压折返 。作为折返带的标志即 为榴辉岩 。从另一种意义上说 ,折返带见榴辉岩已 到根部 ,很少再与高位花岗质斑岩体共生 。故在此 带找寻斑岩铜矿床是没有希望的 。实例可以列举我 国中央造山带 (秦岭 、大别山和苏鲁 ) 。
第
42卷 第 1期 2006年 1月
地质与勘探
Vol. 42 No. 1
GEOLOGY AND PROSPECTING
January, 2006
地质 ·矿床
俯冲 、碰撞 、深断裂和埃达克岩与斑岩铜矿
芮宗瑶 1 ,侯增谦 1 ,李光明 2 ,张立生 2 ,王龙生 1 ,唐索寒 3
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第 1期 芮宗瑶等 :俯冲 、碰撞 、深断裂和埃达克岩与斑岩铜矿
图 1 斑岩铜矿花岗质岩浆形成过程 (据 Sawkins, 1972)
[收稿日期 ]2005 - 05 - 16; [修订日期 ]2005 - 07 - 20; [责任编辑 ]曲丽莉 。 [基金项目 ]国土资源部大地调项目 (编号 : 199910200246)和国家重点基础研究发展规划项目 (编号 : 2002CB4126010)联合资助 。 [第一作者简介 ]芮宗瑶 (1935年 - ) ,男 , 1960年毕业于成都理工大学 ,获硕士学位 ,研究员 ,现主要从事金属矿床及地球化学研究工作 。
侯增谦：再论中国大陆斑岩Cu-Mo-Au矿床成矿作用
侯增谦：再论中国大陆斑岩Cu-Mo-Au矿床成矿作用素有“俯冲带工厂”之称的岩浆弧（岛弧和陆缘弧）是产出巨型斑岩铜矿的重要环境，而缺乏活动大洋俯冲的其他构造环境（如大陆碰撞带、陆内造山带、克拉通内部及边缘）也发育众多的大型斑岩铜钼金矿。
迄今为止，人们对岩浆弧环境的斑岩铜矿（PCDｓ）已有相当深刻的理解，成矿理论模型也在日臻成熟，但新观点和新理念仍在不断涌现。
比而言，非弧环境PCDｓ的研究起步较晚，但已取得长足进展。
近年来，非弧环境特别是碰撞环境PCDｓ的成因引起了人们极大兴趣，全方位多视角的深入研究已使得早期的认识不断得到深化，部分观点也在不断被修正。
本文旨在系统综述PCDｓ研究进展基础上，结合最新资料，进一步阐释中国大陆非弧环境PCDｓ的地球动力学背景、成矿岩浆起源、浆流体系统演化、成矿流体和成矿金属来源及富集过程，以增进对PCDｓ的认识和理解。
最新研究表明：PCDｓ的形成贯穿于“威尔逊旋回”构造演化的始终，既可形成于大洋板块俯冲形成的增生造山带，也可以形成于陆陆汇聚拼贴形成的碰撞造山带、陆内俯冲形成的陆内造山带以及再活化或被破环的克拉通内部和边缘。
所周知，世界上大部分巨型ＰＣＤｓ产于大洋板片俯冲产生的陆缘弧和岛弧环境（图１），前者包括安第斯斑岩铜矿带，后者包括环西太平洋斑岩铜矿带。
大洋岩石圈板块俯冲无疑是导致弧岩浆作用和斑岩铜矿形成发育的根本性动力学机制，而洋脊俯冲、俯冲板片撕裂、俯冲角度变化与俯冲极性翻转等过程，常被视为控制地幔源区熔融、岩浆形成演化、岩浆热液系统发育及斑岩成矿系统形成的有利因素，促使PCDｓ形成，并使之在区域上沿平行岛弧的走滑断裂系统及其走滑拉分盆地分布，在局部地段受控于横切岛弧的断裂系统。
碰撞造山环境PCDｓ以青藏高原玉龙斑岩铜矿带和冈底斯斑岩铜矿带以及伊朗高原Kerman－Arasbaran巨型斑岩铜矿带为典型代表］（图１）。
青藏—伊朗高原，精细的板块构造再造和系统的碰撞过程研究为这些PCDｓ形成于大陆碰撞环境提供了确切限定［４１］。
钦—杭成矿带南段南和斑岩铜矿成因探讨
矿床地质钦—杭成矿带南段南和斑岩铜矿成因探讨*虞鹏鹏，梁锦（1 中山大学地球科学系，广东广州510275；2 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室，广东广州510275；3 中山大学地球环境与地球资源研究中心，广东广州510275）钦州湾—杭州湾结合带是扬子和华夏两大古陆拼合过程中形成的巨型结合带，是重要的成矿带。
本研究选取钦—杭成矿带南段庞西垌成矿远景区（塘蓬幅）南和铜多金属矿区开展研究工作。
1 研究区地质概况研究区内出露的地层有寒武系、泥盆系及第四系。
断裂较为发育，根据走向可以大致划分为四组：北东向、北西向、南北向、东西向，其中以北东向为主。
经历了两大构造阶段，分别是加里东构造阶段和华力西—印支构造阶段。
岩浆岩主要分布于研究区的北部及西部，岩性为中、细粒花岗闪长岩，约占全区面积的50%，有加里东和燕山期两期岩浆活动旋回。
石英脉、煌斑岩脉、斑岩脉等岩脉发育，其中斑岩脉主要为石英斑岩和花岗斑岩。
变质岩为花岗质混合片麻岩、混合花岗岩。
主要矿产为铜钨钼矿，其中已有矿点为南和钨钼矿。
2 南和斑岩铜矿及成因探讨斑岩铜矿床是指与中、酸性斑岩体相关, 并具有钾、氢蚀变矿物晕和铜、钼、银、铅、锌、硫地球化学晕的岩浆期后中一高温热液形成的细脉浸染状硫化物铜矿床（芮宗瑶等，1984）。
近年来研究发现，大型斑岩铜矿形成环境主要为两种：岛弧或陆缘弧环境（Skewes et al.,1995；Hedenquist et al.,1998）和碰撞造山带环境（芮宗瑶等，1984；侯增谦等，2001）,即形成斑岩铜矿一个必要条件是俯冲，包括B型俯冲和A型俯冲。
2.1南和斑岩铜矿铜矿发育在南和地区斑岩脉中，斑岩为燕山期侵入形成。
斑岩中的浸染状金属硫化物为早期中酸性岩浆冷却结晶形成，而细脉状金属硫化物是由于晚期成矿热液填充在裂隙当中形成，推断成矿时代为燕山期。
野外所见斑岩新鲜颜色为灰白色，风化颜色灰绿色，斑状—似斑状结构，块状构造。
斑岩CuMoAu矿床新认识与新进展
斑岩CuMoAu矿床新认识与新进展一、本文概述随着地质科学的深入发展，斑岩CuMoAu矿床作为一类重要的金属矿产资源，其研究价值和应用前景日益凸显。
本文旨在全面梳理和总结近年来斑岩CuMoAu矿床研究的新认识和新进展，以期为相关领域的科研工作者和矿产资源开发者提供有益的参考和启示。
本文将围绕斑岩CuMoAu矿床的成矿地质背景、矿床地质特征、成矿机制和找矿勘探技术等方面展开讨论，重点关注新的研究成果、新的理论观点和新的技术手段在斑岩CuMoAu矿床研究中的应用和发展。
通过本文的阐述，我们期望能够加深对斑岩CuMoAu矿床成矿规律的认识，推动相关领域的科技进步，为我国的矿产资源勘查和开发提供科学的支撑和指导。
二、斑岩CuMoAu矿床的地质特征与分类斑岩CuMoAu矿床通常赋存于板块汇聚边界的岛弧或大陆边缘环境，其形成与俯冲带中的岩浆活动密切相关。
这些矿床的地质特征鲜明，主要表现为与侵入岩体的时空关系紧密，矿体多呈脉状、囊状、不规则状产于斑岩体内部及其接触带附近。
矿化类型多样，包括铜、钼、金等多种金属元素的共生或伴生。
矿石矿物组合复杂，常见有黄铜矿、辉钼矿、自然金等。
斑岩CuMoAu矿床的分类主要依据其成矿地质背景、矿床地质特征、成矿时代以及成矿元素组合等因素。
按照成矿元素组合的不同，可分为Cu-Mo型、Cu-Au型和Mo-Au型等。
根据成矿地质背景，可划分为岛弧型、大陆边缘型和板内型等。
这些分类不仅有助于我们理解斑岩CuMoAu矿床的成矿规律，也为找矿勘探提供了重要的指导。
近年来，随着研究手段的不断提升和研究领域的不断拓展，斑岩CuMoAu矿床的分类体系也在逐步完善。
新的分类方法更加注重矿床形成的动力学背景、岩浆演化过程以及成矿系统的整体性研究，为深入探索斑岩CuMoAu矿床的成矿机制和找矿勘探提供了新的思路。
三、斑岩CuMoAu矿床的成矿机制与成矿过程斑岩CuMoAu矿床的成矿机制与成矿过程是一个复杂的地质作用系统，涉及到岩浆活动、热液流体演化、金属元素迁移与富集等多个关键要素。
03斑岩铜矿
Shoshonite和Adakite与斑岩铜 Shoshonite和Adakite与斑岩铜、钼、金矿床的关系 与斑岩铜、 Shoshonite 作为碱性岩浆可能作为部分斑岩铜、钼、 作为碱性岩浆可能作为部分斑岩铜、 金矿床的源岩，特别对于部分斑岩金、铅锌矿床， 金矿床的源岩，特别对于部分斑岩金、铅锌矿床，对于 产 于大陆一侧斑岩型矿床尤其如此。 于大陆一侧斑岩型矿床尤其如此。 Adakite与斑岩铜矿的关系，国外(Defant等 1990)、 Adakite与斑岩铜矿的关系，国外(Defant等，1990)、 与斑岩铜矿的关系 国内（张旗等，2003；王强等，2003；侯增谦等，2003） 国内（张旗等，2003；王强等，2003；侯增谦等，2003） 等认为Adakite的原始岩浆主由洋壳板块产生于俯冲带的一 等认为Adakite的原始岩浆主由洋壳板块产生于俯冲带的一 种岩浆， 种岩浆，近几年来被有些学者用来解释为斑岩铜矿的原始 岩浆（Thieblemont等 1997；oyargun等 2001） 岩浆（Thieblemont等，1997；oyargun等，2001） SiO2≥56wt%, Al2O3 ≥15wt%, MgO＜3 wt%, Y≤18 MgO＜ ppm,Yb ≤1.9ppm,Sr ≥400 ppm(Defant 等，1990)，特别利 1990)， Sr/y图来区别埃达克岩与典型岛弧岩浆岩 用Y-Sr/y图来区别埃达克岩与典型岛弧岩浆岩
为中国地调局 讨论斑岩ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ矿
芮宗瑶 2008.1
图1 斑岩铜矿的板块构造模型(据Sillitoe, 1972) 斑岩铜矿的板块构造模型(
Sillitoe 认为斑岩铜矿是由大洋沉积物、大洋玄武 认为斑岩铜矿是由大洋沉积物、 岩和大洋辉长岩三种岩石俯冲到100 km深处 深处， 岩和大洋辉长岩三种岩石俯冲到100 ～ 150 km深处， 变质为榴辉岩，再由榴辉岩部分熔融形成的（图1）。 变质为榴辉岩，再由榴辉岩部分熔融形成的（ 因为大洋沉积物中有大量含铜锰结核，大西洋和 因为大洋沉积物中有大量含铜锰结核， 太平洋中的玄武岩含铜77ppm（Enpel和 太平洋中的玄武岩含铜77ppm（Enpel和Havens, 1956）， 1956），现代夏威夷的玄武岩软泥中还发现含铜达 ），现代夏威夷的玄武岩软泥中还发现含铜达 25%的硫化物颗粒 25%的硫化物颗粒。 的硫化物颗粒。 除了上述三种岩石之外， 除了上述三种岩石之外，还有块状硫化物矿床形 成时代与斑岩铜矿几乎相反， 成时代与斑岩铜矿几乎相反，可以推测有许多斑岩铜 矿可能为块状硫化物矿床变来的。 矿可能为块状硫化物矿床变来的。
岩背花岗岩黑云母矿物化学研究及其对成矿意义的指示
卷(Volume )27,期(Number )3,总(Total )109矿物岩石 页(Pages )49-54,2007,9,(Sept ,2007)J MIN ERAL PETROL 收稿日期:2007-04-25; 改回日期:2007-07-23基金项目:国家自然科学基金(编号:40373020);中国科学院知识创新工程重要方向项目(编号:KZCX32SW 2125);中国科学院“西部之光”人才计划项目;中国科学院“百人计划”项目作者简介:李鸿莉,女,28岁,博士生,矿床地球化学专业,研究方向:富碱侵入岩与成矿关系.①江西地质矿产调查研究大队,江西省会昌县岩背矿区锡矿地质勘探报告,1988.岩背花岗岩黑云母矿物化学研究及其对成矿意义的指示李鸿莉1,2, 毕献武1, 涂光炽1, 胡瑞忠1, 彭建堂1, 吴开兴31.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,贵州贵阳 550002;2.中国科学院研究生院,北京 100039;3.江西理工大学,江西赣州 341000【摘 要】 对岩背火山2斑岩型锡矿含黄玉黑云母花岗岩和含黄玉花岗斑岩中黑云母矿物化学研究表明,含黄玉黑云母花岗岩中的黑云母属于富铁黑云母,含黄玉花岗斑岩中的黑云母属于铁叶云母。
含黄玉花岗斑岩的成岩温度为720℃～730℃,log f O 2为-1515～-1517;含黄玉黑云母花岗岩的成岩温度为510℃～550℃,log f O 2为-1912～-1817。
含黄玉花岗斑岩成岩温度、氧逸度高于含黄玉黑云母花岗岩成岩温度和氧逸度。
与含黄玉花岗斑共存热液流体log (f H 2O/f HCl )f lui d 值为4129～4199,与含黄玉黑云母花岗岩共存热液流体log (f H 2O/f HCl )f luid 值为3115～3167。
因此,相对于含黄玉黑云母花岗岩,含黄玉花岗斑岩岩浆演化过程中分异出的流体富F 和Sn ,即岩背含黄玉花岗斑岩岩浆演化过程分异出的原始流体以富F 和Sn 为特征,结合有关岩背Sn 矿成矿流体的研究结果,进一步揭示出岩背Sn 矿成矿流体为岩背含黄玉花岗斑岩岩浆演化过程分异出的岩浆热液,相对于含黄玉黑云母花岗岩,含黄玉花岗斑岩与锡成矿关系更密切。
毛景文院士：斑岩钨矿——一种值得关注的矿床类型
毛景文院士：斑岩钨矿——一种值得关注的矿床类型相对于斑岩铜矿和斑岩钼矿, 在全球范围对于斑岩钨矿研究甚少, 而且程度很低, 关键在于长期以来斑岩钨矿并不是一种重要工业性矿床类型. 在20世纪0~90年代, 时值全球研究斑岩铜矿和斑岩钼矿的热潮, 一些学者关注和探索了是否存在斑岩钨矿, 并初步提出其基本特点. 在2010年之前, 已确定的比较典型斑岩钨矿有加拿大New Brunswick的Mount Pleasant W(Mo)矿床、中南部的Logtung矿床、我国广东省莲花山和江西省阳储岭、韩国的Weolag和Dae Hwain矿床. 然而, 这些矿床的规模都较小, 经济价值不重要. 与斑岩钨矿有关的岩体规模一般<10 km2, 属浅成-超浅成岩株、岩枝和岩墙. 其岩性通常是花岗斑岩、石英斑岩、石英-长石斑岩等较酸性岩石, 在剥蚀程度比较浅的地区, 往往与同源火山岩共生.谭运金提出斑岩钨矿具有一套特征的蚀变组合, 它们是钾化(包括钾长石化和黑云母化)、绿泥石化、硅化、高岭石化、赤铁矿化及萤石化、碳酸盐化. 各种蚀变在空间分布方面没有明显的垂直分带与水平分带现象, 而是相互重叠. 值得指出的是, 不同于斑岩铜矿和斑岩钼矿, 斑岩钨矿的围岩蚀变以强云英岩化, 弱钾化和弱青盘岩化为特征. 因此, Davis和William-Jones将其命名为斑岩-云英岩型钨矿. 除了对斑岩钨矿地质特征研究以外, 还开展了部分矿床的流体包裹体成矿温度和盐度测定, 总体认为是以中高温中高盐度为特征. 但谭运金发现莲花山斑岩钨矿成矿温度从高温延续到低温(650~150°C), 盐度也有较大分布范围.江南钨矿带中大湖塘超大型斑岩钨矿和阳储岭、东源大型斑岩钨矿控制资源量达130万t, 彻底改变了钨矿类型的格局, 斑岩型与矽卡岩型和石英脉型成为全球3种最主要的钨矿床类型. 迄今, 我国对于斑岩钨矿是否属于斑岩型矿床类型仍然有些疑虑, 由于斑岩钨矿与斑岩铜矿有一定的差异性.其一, 斑岩钨矿与斑岩锡矿类似, 含有大量以氟为特点的挥发组分, 因此含氟矿物广泛发育, 例如, 云母类、黄玉和萤石, 无论在矿石中还是与成矿有关的蚀变岩中均如此.其二, 与成矿有关的斑岩不是典型的斑状结构, 而通常是似斑状结构.迄今所知, 相对于斑岩铜矿, 全球所探明的斑岩钨矿有关的岩体侵位相对较深, 岩石通常表现为似斑状构造. 其实, 在我国与绝大多数斑岩铜矿和斑岩钼矿有关的花岗岩也呈现出似斑状结构, 仅仅在斑岩与同源火山岩共存地区才可能见到具有典型斑状结构的花岗岩类. 在国际上, 判别是不是斑岩型矿床, 最主要特点是细脉浸染状构造. 网脉状裂隙是矿化富集的容矿空间, 也是通过这些裂隙流体与围岩相互作用, 形成大面积、大吨位、低品位的矿石.在成矿岩浆高侵位后, 岩体的结晶分异作用导致气体和液体在岩浆房的隆起部位集中, 产生相当大的静水压力. 静水压力导致已经结晶的花岗质岩石及上覆围岩的破裂, 构成垂直上下最大压力面的一组大致共轭的网状裂隙. 这些网状裂隙的位置取决于静水压力与岩浆房上部岩石产生的静岩压力相抵消构成的不受力面, 网状裂隙位于不受力面的下部. 在江南钨矿带的大湖塘矿区, 白垩纪黑云母二长花岗质岩浆侵位相对较浅, 95%以上的矿体发育于围岩中, 而阳储岭和东源岩浆侵位相对较深, 矿体均发育于岩体内部.Rusk等人对斑岩型矿床的容矿裂隙形成过程及流体演化与成矿进行了深入的研究, 探讨了成矿裂隙系统和矿化过程. 赵茂春等人进一步总结将斑岩型矿床容矿裂隙系统的成因归纳为岩浆结晶冷缩、侵位挤压、水岩分离和区域应力叠加4种类型, 探讨了裂隙分布与矿化规律性. 这些对于斑岩铜矿的研究成果有助于理解斑岩钨矿的形成方式和过程。
PIMA在斑岩型矿床蚀变带划分中的应用综述_张篷
质， 2005， 24 （6） ： 621-637. [7] 芮宗瑶等. 中国斑岩铜 （钼） 矿床[M].北京 ： 地质出版社, 1984. 1-340. [8] 芮宗瑶， 秦克章， 张立生， 等.国内外斑岩型铜矿研究进展 [M].北京 ： 中国地质调查局， 2002.
(A) The surface hydrothermal altered mineral mapping; (B) Drill hole and section hydrothermal altered mineral mapping
质找矿论丛, 2009， 24 （1） ： 77-81. [2] 曹 烨， 李胜荣， 申俊峰， 等. 便携式短波红外光谱矿物测 量仪 （PIMA） 在河南前河金矿热液蚀变研究中的应用[J].地 质与勘探， 2008.44(2):82-86. [3] 章 革， 连长云. PIMA在云南普朗斑岩铜矿矿物识别中的 应用[J]. 地学前缘， 2004， 12 （40） ： 460. [4] 章 革， 连长云， 王润生. 便携式短波红外矿物分析仪
2 斑岩型矿床特点
斑岩铜－金矿床一般指产于花岗质岩高位体顶 部的全岩铜矿化或部分铜矿化，在成因上二者有 联系的矿床。由于岩石构造总呈细脉浸染状，因此 又将此类矿床称为细脉浸染型矿床 [7]。斑岩矿体赋 存的空间通常为斑岩体顶部和邻近围岩。矿化在斑 岩体顶部与邻近围岩之间的分配主要取决于成矿深 度，通常随着成矿深度的增加，矿化赋存于围岩中 的比例越来越大 [8]。 研究表明，斑岩型矿床水平方向上的蚀变分带
132
吉 林 地 质
第 30 卷
图 2 普朗斑岩铜矿区热液蚀变矿物空间分布关系（引自连长云等，2005） Fig.2 Spatial distribution of hydrothermal alteration mineral mapping of Pulong of porphry copper mining area
西藏冈底斯成矿带斑岩铜矿的成岩成矿年龄
西藏冈底斯成矿带斑岩铜矿的成岩成矿年龄李光明;芮宗瑶【期刊名称】《大地构造与成矿学》【年(卷),期】2004(28)2【摘要】近年来在西藏开展的资源评价和研究工作初步揭示出冈底斯成矿带斑岩铜矿床具有巨大的资源潜力.本义通过多种方法对冈底斯成矿带中驱龙、厅宫、冲江等斑岩铜矿进行了同位素定年研究,确定出冈底斯斑岩铜矿成岩年龄为(17.58±0.74)Ma(锆石离子探针(SHRIMP)),成矿年龄为(15.99±0.32)Ma(Re-Os 等时线法),蚀变年龄介于12.00～16.5Ma之间(K-Ar法),成矿年龄与蚀变年龄较为一致.根据同位素定年结果,冈底斯斑岩铜矿的成岩成矿年龄明显晚于冈底斯碰撞期花岗岩质侵入岩的年龄.因此笔者认为,西藏冈底斯斑岩铜矿形成于碰撞后的伸展构造背景,与造山带山根拆沉和高原隆升作用密切有关.【总页数】6页(P165-170)【作者】李光明;芮宗瑶【作者单位】中国地质调查局成都地质矿产研究所,四川,成都,610082;中国地质科学院矿产资源研究所,北京,100037【正文语种】中文【中图分类】P618.41【相关文献】1.浅析西藏冈底斯成矿带西段斑岩铜矿床找矿 [J], 耿杰利2.西藏冈底斯成矿带与俯冲-碰撞作用相关的斑岩铜矿的找矿方向 [J], 张红;钟康惠;吴华;杨海锐;李光明;马东方3.冈底斯斑岩铜矿成矿带有望成为西藏第二条“玉龙”铜矿带 [J], 侯增谦;曲晓明;黄卫;高永丰4.西藏冈底斯多金属成矿带斑岩铜矿定位预测与资源潜力评价 [J], 佘宏全;李光明;董英君;潘桂棠;李进文;张德全;丰成友5.冈底斯两期叠加斑岩铜矿化:以西藏吉如斑岩铜矿床为例 [J], 孙祥;郑有业;游智敏;吴松;耿瑞瑞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
西藏斑岩铜矿
西藏斑岩铜矿
芮宗瑶;李光明;等
【期刊名称】《西藏地质》
【年(卷),期】2002(000)002
【摘要】西藏为世界聚合板块最发育的地区之一，金沙江缝合带，雅鲁藏布江缝合带和怒江-班公错缝合带都集中于西藏，它们都有较长的大洋向大陆消减和陆-陆碰撞的历史，在它们的岛弧带和大陆边缘火山-花岗质岩浆弧是找寻斑岩型铜矿的有利地区，玉龙，驱龙和多不杂等斑岩铜矿的发现，揭开了西藏斑岩铜矿的面纱，本文除了讨论冈底斯，玉龙和班公错三个矿带的斑岩型矿床外，还讨论了钾玄岩，埃达克岩，拉分盆地，裂谷和富金斑岩等问题。
【总页数】10页(P3-12)
【作者】芮宗瑶;李光明;等
【作者单位】中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037;中国地质调查局成都地质研究所，成都610082
【正文语种】中文
【中图分类】P618.41
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5.冈底斯两期叠加斑岩铜矿化:以西藏吉如斑岩铜矿床为例 [J], 孙祥;郑有业;游智敏;吴松;耿瑞瑞
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铜矿资源地质特征
铜矿资源地质特征一、矿床时空分布及成矿规律中国铜矿床时空分布及成矿规律有以下特征：（一）成矿时代相对集中中国铜矿成矿时代虽然从太古宙至第三纪都有不同程度的分布，但主要集中于中生代，其次是中新元古代和新生代。
从探明的大中型矿床的储量在时代占有情况来看，据王之田（１９８８）统计的各时代铜矿储量比例：太古宙０.６％，古元古代７.８％，中-新元古代１６.５％，早古生代３.５％，晚古生代６.２％，中生代４９.８％，新生代１５.３％。
从各期的地壳运动来看，自寒武纪以来，历经加里东、海西、印支、燕山和喜马拉雅各期的地壳运动，每期虽然都有相应的铜矿成矿作用，并形成矿床，但以燕山期生成的矿床最多。
据郭文魁主编的１∶４００万中国内生金属成矿图说明书（１９８７）统计了１１５个铜矿的床(点）在各成矿期的比例，其中燕山期占４６％。
可见铜矿床的形成在整个地史成矿期中，燕山期成矿作用具有特殊的重要意义。
（二）成矿空间分布相对集中从成矿环境来看，中国地处欧亚板块的东南部，东与太平洋板块相连，南与印度板块相接。
地层发育较齐全，沉积类型多样，地质构造复杂，岩浆活动频繁，变质作用也较强烈。
这种复杂多样的地质环境，形成了多种铜矿类型，主要分布在赣东北、长江中下游、祁连山及邻区、中条山、西昌-滇中、三江地区以及黑龙江嫩江和内蒙古东部地区等。
在这些成矿区带已探明的铜储量占全国铜总储量的８０％以上。
（三）主要铜矿类型的成矿环境从板块构造成矿环境来看，据王之田等人研究认为，斑岩型铜矿产于会聚板块边界，包括大陆边缘（含活动陆内古板边）和岛弧环境挤压弧系里，都与发生大幅度相对运动正负构造单元之间的区域性深大断裂有关；夕卡岩型铜矿与斑岩型铜矿成矿环境基本类似，但成矿围岩有所不同；海相火山岩块状硫化物型铜多金属矿在离散板块边缘和会聚板块边缘以及岛弧环境等均有产出，主要为大陆边缘斜坡已跨上洋壳部位的优地槽，或经洋壳俯冲送到海沟地带的原来生成在洋中脊的蛇绿岩套环境；海相沉积岩块状硫化物型铜矿，产于大陆壳海西-印支期海相断裂拗陷带环境，并受中生代岩浆岩的活化改造富集；海相沉积（变质）岩型铜矿，产于稳定大陆边缘裂谷或类似张裂构造的早期阶段，属冒地槽环境；镁铁-超镁铁质岩型铜镍矿，产于大陆边缘和增生褶皱带边缘深大断裂环境。
西昆仑南带斜长角闪岩中方柱石的形成与流体挥发分的作用
西昆仑南带斜长角闪岩中方柱石的形成与流体挥发分的作用任留东;高岩
【期刊名称】《岩石矿物学杂志》
【年(卷),期】2002(021)004
【摘要】对西昆仑南带变基性岩矿物组合及矿物成分变化的研究结果表明,挥发分的种类和含量直接影响到变基性岩矿物组合和矿物成分,如角闪石、黑云母、方柱石、磷灰石和榍石;方柱石并非如有人总结的那样没有出溶现象,实际上其自身亦可沿{100}析离出黄铁矿晶体,所含硫的赋存状态很可能是S2-,而不是SO42-;方柱石是早期(高温)变质过程中大部分挥发分(如Cl、CO32-、S2-)的存储器,晚期剪切变形降温和/或降压时挥发分释出,伴随的流体作用可形成金属硫化物,并可能导致矿化.【总页数】9页(P398-406)
【作者】任留东;高岩
【作者单位】中国地质科学院,地质研究所,北京,100037;国土资源部,珠宝玉石首饰管理中心,北京,100013
【正文语种】中文
【中图分类】P578.955
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2003年矿床地质M INERAL DEP OSIT S第22卷第1期文章编号:0258_7106(2003)01_141_08挥发份在夕卡岩型和斑岩型矿床形成中的作用*芮宗瑶赵一鸣王龙生王义天(中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037)摘要通过总结多年来对夕卡岩型和斑岩型矿床的研究所获得的成果,作者认识到挥发相在这些矿床形成过程中的重要地位和意义。
文章系统讨论了在花岗质岩浆中挥发相的形成和时空演化、挥发相的组成及其与硅酸盐熔融体的不相溶性,提供了挥发相在夕卡岩型和斑岩型矿床中存在的证据,提出挥发相对花岗质岩体顶部和邻近围岩的微细裂隙、爆破角砾岩、夕卡岩、碱质硅酸盐交代岩和富含挥发份矿物的形成,以及在矿质的迁移富集等各个过程中都具有十分重要的意义。
关键词地球化学挥发相花岗质岩浆过渡过程夕卡岩型矿床斑岩型矿床中图分类号:P611文献标识码:A挥发份特别是氟和氯在与花岗质岩浆有关的矿床中的重要意义已有许多论文阐述过了(Parry, 1972;Parry et al.,1975;Nedachi,1979;赵一鸣等, 1983;芮宗瑶等,1984),但是在花岗质岩浆演化晚期,特别是高侵位条件下有可能分离出独立挥发相则是近20年来才明确提出的。
笔者认为,无论是夕卡岩型矿床还是斑岩型矿床均形成于高侵位条件,其关键因素是花岗质岩浆能否在晚期演化中分馏出挥发相。
由于花岗质岩浆与挥发相的不相溶性以及挥发相的出现,改变了花岗质岩浆的一系列性质,因此Burnham等(1980)将花岗质岩浆过程划分为正岩浆过程(Orthomag matic processes)和过渡过程(tran-sitional processes)。
芮宗瑶等(2002a)将正岩浆过程和过渡过程的表达式分别写为:m y m c+s正岩浆过渡m c+s y m d+s+v过渡岩浆过程式中m为花岗质熔融相,s为凝聚相或硅酸盐矿物结晶相,m c为与凝聚相共存的硅酸盐熔融相;m d为与凝聚相和挥发相共存的残余硅酸盐熔融相,v为与m d+s共存的独立挥发相。
在深侵位的高压条件下,花岗质岩浆很难从岩浆中分离出独立挥发相,也就是说过渡岩浆过程为一部分成矿的高侵位花岗质岩浆体所独有。
当岩浆固结后进入热液阶段,早期热液系统处于临界或超临界状态,挥发相与热水很难分开,例如当盐度w (NaCl eq)为5%时,临界温度为420e左右,此时均一态可能为气态(芮宗瑶等,1984)。
通常,在低于临界温度条件下热液系统中有一部分挥发份,只有某些挥发份在热液系统中达到不相溶时,才会产生一种或几种新相,如CO2相和CH4相等。
本文的目的在于提供一种评价夕卡岩型和斑岩型矿床的准则:花岗质岩浆的高侵位体是最容易达到挥发相过饱和的,只有挥发相与硅酸盐熔融体分离,才会发生一系列交代、蚀变和矿化。
挥发相还具有其他功能,特别是当其演化为热液系统以后。
本文只是讨论了挥发份种种功能中的一部分,由于问题本身的复杂性,目前还很难进行更全面的讨论和论证。
1挥发相在花岗质岩浆中的形成和演化1.1挥发相在花岗质岩浆中的形成Burnham等(1980)的实验研究表明,花岗质岩浆熔融体中H2O的溶解度对压力依赖性很强,与温度关系不大。
当压力为500@105Pa,大约相当于2 km深时,闪长岩_花岗岩的熔融体中最大含水量为2.7%~3.0%;而在2000@105Pa,大约8km深时,熔融体中最大含水量达6.1%~ 6.4%;当压力为*第一作者简介芮宗瑶,男,1935年生,研究员,主要从事金属矿床及地球化学研究。
收稿日期2002_08_05;改回日期2003_01_03。
张绮玲编辑。
5000@105Pa,大约18km深时,熔融体中最大含水量为9%~10%。
一种初始含水达2.0%的花岗质岩浆熔融体在冷凝时,在2km处有近33%的物质晶出;在8km处有近73%的物质晶出;在18km处有近83%的物质晶出,此时它变成水饱和熔融体。
以上实验结果表明,花岗质岩浆高侵位是导致熔融体中以水为主的挥发相达到饱和或过饱和的主要原因。
一旦花岗质岩浆熔融体中挥发相达到过饱和,岩浆的二次沸腾或后退沸腾(retrograde bo iling)则不可避免。
1.2挥发相在花岗质岩浆中的演化Burnham等(1980)的实验表明,在深度小于70 km时,无孔隙的镁铁质角闪岩在940~1040e开始熔融;当深度超过75~80km时(如俯冲带),在任何温度下角闪石都不稳定,因而镁铁质角闪岩在低达660e的温度下开始熔融;含白云母的无孔隙变质沉积岩在下地壳压力条件下于670~720e开始熔融。
由此推论,花岗闪长岩的固相线约为750e左右。
赵一鸣等(1990)整理了我国17个夕卡岩矿床的流体包裹体均一温度资料,得到以下几点认识:¹有关夕卡岩矿物的流体包裹体均一温度为:铝透辉石905~1005e;镁橄榄石650~702e;硅灰石530 ~730e;方柱石580~650e;单斜辉石400~ 650e;石榴子石300~642e;符山石260~460e;辉石280~400e;角闪石200~520e。
º镁夕卡岩的特征矿物(铝透辉石、尖晶石和镁橄榄石)的流体包裹体均一温度最高,大于花岗质岩浆固相线温度。
»钙夕卡岩的特征矿物(透辉石、石榴子石、硅灰石等和符山石等)的流体包裹体均一温度上限接近于花岗质岩浆固相线温度。
¼锰夕卡岩的特征矿物(蔷薇辉石和锰铝榴石等)的流体包裹体均一温度低于花岗质岩浆固相线温度。
芮宗瑶等(1984;2002)整理了我国主要斑岩型矿床的流体包裹体均一温度:马拉松多980~180e;玉龙620~180e;德兴750~100e;多宝山610~ 100e;土屋和延东410~100e。
并指出斑岩体侵位越浅,流体包裹体均一温度越高;相反,流体包裹体均一温度降低。
由此可见,挥发相形成于花岗质岩浆晚期阶段。
一旦花岗质岩浆晚期有挥发相分离出来,则称为花岗质岩浆过渡过程。
许多野外地质观察表明,当花岗质岩浆仅存在正岩浆过程,与它们接触的围岩只有烘烤现象,无任何蚀变发生。
花岗质岩浆过渡过程的始点大约为1000e左右(赵一鸣等,1990;芮宗瑶等,1984;2002),由于大多数夕卡岩型和斑岩型矿床的成矿流体均有岩浆水与大气降水混合的特点,并且两者是过渡的,故以岩浆水为特征的挥发相取决于成矿环境的开放程度。
当花岗质岩体侵位较深时,成矿环境相对呈封闭状态,以岩浆水为特征的挥发相可能逐渐过渡为热水;而在花岗质岩体高侵位时,成矿环境相对处于开放条件。
成矿早期以岩浆水为特征,成矿晚期以大气降水为特征。
许多夕卡岩型和斑岩型矿床的挥发相都具有临界或超临界的特点,它们除了有较高温度(1000~420e)和较高压力(3000@105~500@105 Pa)外,还具有较高的溶解能力。
因此,挥发相跨花岗质岩浆过渡过程和热液过程早期两个阶段。
2挥发相的组成及不相溶性2.1挥发相和热液系统的组成根据流体包裹体和岩石学等研究,已能够评估花岗质岩浆中挥发相的组成:岩浆水、H Cl、HF、P2O5、CO2、SO2、NaCl、NaF、KCl、KF、CaCl2、CaF2、M gCl2、MgF2、B和部分CO、N2、H2、H2S、碳氢化合物(如CH4、C2H6、C3H8、C4H10、C5H12、C6H14、C2H4、C3H6、C2H6)等(芮宗瑶等,1984;赵一鸣等,1990)。
在岩浆固结后,挥发相通常溶于热液系统,只有挥发相与热液系统不相溶时例外。
很可能氧逸度对于成矿具有很大的制约作用。
当f(O2)高时,如/I0型、/A0型和/M0型花岗岩,形成铁、铜、钼等夕卡岩型和斑岩型矿床。
Burnham等(1980)认为,由/I0型花岗质岩浆产生的热液系统含有大量的SO2(0.1~1 mol)和H2S(m SO2/m H2SU0.1~10),热液系统中还原物质(如H2、CO和CH4)很少。
SO2水解(4SO2+ 4H2O=H2S+3H2SO4)导致H2S和SO42-活度增高,必然引起大量金属硫化物的沉积和硬石膏化。
同时由于f(O2)很高,导致磁铁矿化、赤铁矿化和富镁黑云母化,热液系统中通常w Cl>w F。
相反,当f(O2)低时,如/S0型花岗岩,形成钨、锡等夕卡岩型和斑岩型矿床。
虽然/S0型岩浆产生的热液系统可能与/I0型岩浆产生的热液系统中含有同样多的H2S,但是由于f(O2)较低,/S0型岩浆热液系统中SO2含量少得多,因此硫的总量就少得多,最终有用产物只是氧化物和含氧盐,如锡石、白钨矿和黑钨矿等,硫化物142矿床地质2003年表1 中国部分夕卡岩型和斑岩型铜矿床中的氢、氧同位素组成Table 1 D D and D 18O v alues of some skarn and porphyry copper deposits in China序号矿床样品D 18O 矿/j 均一温度/eD 18O 水/j D D/j 样品数资料来源1湖南新田岭夕卡岩中石英12.56316 6.10-48.33赵一鸣等,19902辽宁八家子蚀变岩中石英11.71300 4.82-74.31赵一鸣等,19903云南个旧云英岩中石英11.41615?9.59-69.31赵一鸣等,19904江西城门山块状硫化物中石英12.30290~330 6.40-65.54Pan et al.,19995江西武山斑岩矿石中石英9.89310 3.35-66.62Pan et al.,19996江西武山夕卡岩中方解石16.16200 5.98-55.74Pan et al.,19997安徽冬瓜山夕卡岩中石英12.80300~350 5.50-90.32Pan et al.,19998西藏玉龙绢英岩中石英8.53316~3200.99-101.02芮宗瑶等,19849西藏马拉松多绢英岩中石英8.79350 2.30-96.22芮宗瑶等,198410新疆土屋绢英岩中石英9.10200~300-3.07-524芮宗瑶等,200211新疆土屋青盘岩中绿泥石8.0250 6.62-481芮宗瑶等,200212新疆延东绢英岩中石英8.70200~300-3.69-572芮宗瑶等,200213新疆延东绢英岩中绢云母7.002500.25-661芮宗瑶等,2002只是晚期叠加在氧化物和含氧盐之上的。
由于CH 4/SO 2值很高,故热液系统中还原和氧化介质相对浓度为:c CO 2=c C H 4=c H 2S >>c SO 2。
在钨、锡等夕卡岩型和斑岩型矿床中常常看到氟的作用远远大于氯,挥发相中很可能还含有很高的硼、铍等,因为在这些矿床见有大量含硼、铍矿物,如氟硼镁石、黑硼锡铁矿、金绿宝石、日光榴石和黄玉等。