斑岩Cu_Mo_Au矿床_新认识与新进展
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。
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(图1),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。
相比而言,非弧环境斑岩铜矿的研究起步较晚,但已取得长足进展。
近年来,非弧环境特别是碰撞环境斑岩铜矿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。
图1 全球范围超大型斑岩铜矿分布图本文在综述斑岩铜矿最新研究进展基础上,结合最新资料,重点阐释了中国大陆非弧环境斑岩铜矿的地球动力学背景、成矿岩浆起源、岩浆-流体系统演化、成矿金属(Cu,Au,Mo)和H2O来源及富集过程。
中国大型斑岩铜矿除少量产于岩浆弧外,主要产于碰撞造山环境的构造转换和地壳伸展阶段、陆内造山环境的岩石圈伸展和崩塌阶段以及活化克拉通的边缘及内部(图2)。
这些非弧环境成矿斑岩多呈彼此孤立的近等间距分布的岩株或岩瘤产出,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学亲和性。
图2中国大陆非弧环境斑岩型矿床分布图成矿岩浆主要起源于加厚的镁铁质新生下地壳或拆沉的古老下地壳,少数起源于遭受早期俯冲板片流体/熔体交代改造过的富集地幔。
大陆碰撞和陆内俯冲引起的地壳大规模增厚和紧随其后的板片撕裂、断离、岩石圈拆沉和软流圈上涌,是形成这些成矿岩浆的主要动力机制。
a—碰撞造山带晚碰撞走滑阶段形成的斑岩铜矿。
大洋板片流体交代的楔形地幔和弧岩浆底侵形成的新生下地壳在碰撞期发生部分熔融,分别形成含Au-Cu和Cu-Mo岩浆,其侵位受大规模走滑断裂活动控制。
b—碰撞造山后碰撞地壳伸展阶段形成的斑岩铜矿。
碰撞前的弧岩浆在地壳底部底侵形成新生下地壳(含硫化物和含水堆积带),其部分熔融和硫化物分解形成含 Cu-Mo岩浆,其侵位受横切碰撞带的正断层系统控制。
豫西八宝山矿区斑岩型铜钼矿床的发现及其意义
豫西八宝山矿区斑岩型铜钼矿床的发现及其意义导读:豫西八宝山铁矿区是一个以矽卡岩型铁矿而闻名的老矿区,近期勘查在铁矿体侧向边部新发现了斑岩型铜钼矿床,资源量达中型规模,实现了该区域斑岩型矿床的找矿突破。
本文在河南省财政地质勘查项目(豫国土资发〔2018〕22号)资助下,对比典型斑岩型铜钼矿床特征,论证了新发现铜钼矿床的成矿岩体特征、矿体形态、矿石结构特征、矿床热液蚀变及分带特征,确认了斑岩型矿床类型。
作者有近6年矿区勘查工作经历,较详细论述了斑岩型铜钼矿床的发现过程,总结了找矿经验,为类似矿区找矿勘查工作提供了重要参考和借鉴。
0 引言斑岩型铜(钼)矿床是世界上最为重要的铜、钼矿来源,因其巨大的经济价值及重要的学术意义而备受大家重视。
20世纪70年代以来,国内外众多学者已在斑岩铜矿的全球空间分布特征、成矿物质来源、控矿因素等诸多方面进行大量研究,经几十年的系统研究,已建成一套比较完善的成矿理论和成矿模型。
斑岩铜矿床与其他内生矿床相比较,在成矿岩体特征、蚀变特征、矿石特征等方面有其独特特征。
八宝山矿区位于河南省卢氏县潘河乡,是河南省重要的矽卡岩型铁矿床,属老矿区,自20世纪60年代秦岭区测队、豫07队、豫地质四队等多家地勘单位已对本区开展过地质勘查工作(河南省地质局地质四队,1977①),提交了一个中型铁矿床,目前处于开采阶段。
以往勘查工作重点是矽卡岩型铁矿床,未能重视岩体内的勘查工作。
近十几年来,也有不少学者对八宝山岩体成岩年龄、物质来源、矿床成因方面进行过研究,提出矿区深部可能存在斑岩型铜钼矿床,但缺乏直接证据。
近期完成的“河南省卢氏县八宝山矿区深部及外围铁铜多金属矿普查”项目(河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院,2020②),取得了斑岩型铜钼矿床的找矿突破,提交1个中型铜钼矿床(铜金属量10.9万吨,Cu平均品位0.51%;钼金属量4767吨,Mo平均品位0.089%),证实了本矿区斑岩型铜钼矿床的存在。
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。
新疆斑岩型铜矿床分布、时代及成矿规律探究
新疆斑岩型铜矿床分布、时代及成矿规律探究[摘要] 新疆地处欧亚大陆中心,横跨中亚和特提斯两大构造域,地质构造复杂,壳幔作用强烈,形成大批金属矿床,近年来,新疆斑岩型铜矿找矿勘探取得了重大突破,本文就对新疆斑岩型铜矿床的分布、时代及成矿规律进行一下探究。
[关键字] 新疆斑岩型铜矿床分布成矿时代成矿特点1 新疆斑岩型铜矿床分布特点新疆斑岩型铜矿床主要集中在新疆北部,包括额尔齐斯河斑岩铜矿成矿带、北天山斑岩铜钼矿成矿带、北山斑岩铜矿成矿带、祁连走廊斑岩铜多金属矿成矿带等4 个成矿带。
近年,新疆准噶尔北缘及东西准噶尔、东西天山和西昆仑等地发现一批斑岩型铜(钼、金)矿床,使新疆成为我国又一个斑岩型铜矿床集中分布区。
这些矿床在天山北部区域,主要围绕准噶尔周遍呈面状环状分布,在西昆仑以南区域,沿康西瓦断裂呈带状分布。
1.1 新疆北部斑岩铜矿床环状分布特点新疆北部斑岩型铜矿床主要分布于以下几个地区:①准噶尔北缘萨吾尔-二台一带,包括额尔齐斯断裂以南、萨吾尔-阿尔曼太断裂以北地区,是哈萨克斯坦扎尔玛-萨吾尔成矿带的东延部分,发育玉勒肯哈腊苏、哈腊苏、卡拉先格尔、索尔库都克、希勒库都克等斑岩型铜(金)矿床和罕哲尕能、西亚克斯套等斑岩型铜金矿点。
②准噶尔盆地西北缘塔尔巴哈台-谢米斯台一带,包括萨吾尔断裂以南、巴音布拉克断裂以北地区,向西与哈萨克斯坦成吉思-塔尔巴哈台成矿带相连,发育谢米斯台铜矿和洪古勒楞铜矿等。
③准噶尔盆地西缘巴尔鲁克-达尔布特一带,包括塔城盆地及和什托洛盖盆地以南、准噶尔盆地西北地区,发育加曼铁列克德等斑岩型铜矿点、苏云河斑岩型钨钼矿点、包古图斑岩型铜-钼-金矿床。
④准噶尔盆地东北缘北塔山-三塘湖一带,包括阿尔曼太断裂以南、卡拉麦里断裂以北地区,发育琼河坝、蒙西、和尔赛等斑岩型铜钼矿床和绿石沟等矽卡岩铜矿床。
⑤准噶尔盆地西南部赛里木-博罗科努一带,赛里木地区发育喇嘛苏斑岩-矽卡岩铜(锌)矿床.该矿床是海西早期花岗斑岩侵入中元古界灰岩所致,博罗科努一带发育有斑岩型(莱历思高尔钼矿床、3571 铜钼矿床、肯登高尔铜钼矿床)、矽卡岩斑岩型(哈尔尕提铜铁矿)和矽卡岩型(东都津等多金属矿床)3 类矿床.从上述各地区斑岩型铜矿床分布情况,认为新疆北部地区斑岩型铜矿床具环绕准噶尔盆地呈面状环状分布特点。
浅谈斑岩铜矿床研究进展
浅谈斑岩铜矿床研究进展
陈祖见,秦 权
(广西二一五地质队有限公司,广西 柳州 545005)
摘 要 :斑岩铜矿是一种重要的铜矿床类型,本文总结了该类矿床的矿床基本地质特征、时空分布规律、金属来源、成矿流体
来源及演化和找矿勘查等方面取得的进展,详细介绍了斑岩铜矿形成过程。极大的方便了地质找矿工作者理解及应用。
1 斑岩铜矿的基本特征 斑岩铜矿是一种与中、酸性斑岩侵入体密切相关的铜矿矿
床,其通常具有储量大、品位低及埋藏浅的特征。在斑岩铜矿的 形成过程中通常伴随着大规模的中 - 高温热液蚀变,形成钾化、 绢英岩化、青磐岩化等蚀变。其中,钾化蚀变以出现钾长石 - 石 英 - 黑云母 - 磁铁矿 - 硫化物 ± 硬石膏等矿物组合为特征,通常 分布于成矿系统的中部,主要出现在中酸性侵入体及其附近围 岩中 ;青磐岩化蚀变以出现绿泥石 - 绿帘石 - 方解石 - 阳起石等 矿物组合为特征,通常分布于钾化外围,主要出现在中酸性侵入 体的围岩中 ;绢英岩化以出现黄铜矿 - 黄铁矿 - 硬石膏 - 绢云母 矿物组合为特征,通常分布于钾化带和青磐岩化带之间,主要出 现在中酸性侵入体及其附近围岩中。斑岩铜矿中的矿化,主要以 黄铜矿 - 石英 - 黄铁矿 ± 辉钼矿 ± 磁铁矿组合出现,通常以浸 染状、细脉浸染状、网脉状分布于中酸性岩体中,其为世界提供 了约 75% 的 Cu,90% 的 Mo,及 20% 的 Au。斑岩铜矿的形成通常 在地表以下 5km 以内,在其形成之后,经过风化、剥蚀作用通常 出露在地表或近地表环境中。斑岩铜矿中 Cu 的品位通常不超过 0.5%,极少数能达到 0.8%,单个斑岩铜矿的储量通常能达到几 十到上百万吨,甚至几千万吨,且具有成群、成带的特征,具有 极高的经济价值 [1]。此外,斑岩铜矿的形成的过程中,通常在其
矿床学研究新进展——主要类型金属矿床模型与找矿评价
矿床模型与找矿勘查
开展找矿评价,首先必须明确找什么类型矿床
(斑岩型还是VMS型?),其基本特征是什么,
然后才能确定找矿思路和部署工作。这就是运 用已经在大脑中储存的矿床模型开展找矿评价。
运用矿床模型开展找矿评价的关键就是正确识
别矿床类型,合理运用矿床模型,把握矿化之 间的时空关系,正确部署探测工程,达到预期 目标。
西华山矿床 西华山矿床
木梓园两阶段成 木梓园两阶段成 岩成矿 岩成矿
黑钨矿-石英脉分别以花 岗岩(左图和左下图)和 浅变质岩为主岩,黑钨矿 沿脉壁向内生长,并与白 云母密切共生
线脉带 细脉带Leabharlann 赣南黑 钨矿- 石英脉 从地表 向深部 脉宽度 变化图
大脉带
由广东 932 地质队和江西 908地质队于60年代在找 矿过程中不约而同总结提 出 “五层楼”石英脉型 钨矿成矿模式,推动了南
航空遥感技术圈定找矿远景区(主要 ETM , Aster 和雷达 技术,中比例尺高光谱技术;不同比例尺航空测量技术, 不同尺度地球化学异常圈定;这些技术与地质有效结合, 圈定找矿区位);3)矿床模型为找矿指导(对于不同类型
矿床,建立一系列矿床模型,包括区域尺度、矿集区尺度
和矿床尺度);4)在矿床模型指导下,合理运用地球化学、 蚀变岩、矿物学和地球物理,圈定找矿靶区,然后实施找
全球超大型斑岩铜矿分布图(Sillitoe, 2013)
全球25个世界级超大型斑岩铜矿储量图
(Cooke, 2005)
4. 成矿主要构造环境
斑岩 铜矿
大洋板块
大 陆
地球物质分布具有明显的不均一性,铜主要来自地幔,钼来自下地壳, 钨锡来自上地壳。形成内生铜矿的最基本要素是:地幔物质+水
斑岩型矿床的成矿研究进展分析
斑岩型矿床的成矿研究进展分析斑岩型矿床具有其特定的范围与定义。
根据我国已发现的斑岩型铀、铜、铅锌、钼、锡、金和稀土等矿床类型,可将斑岩型矿床系列划分为七个亚系列和十四个建造。
对于斑岩型矿床而言,其只是超浅成或浅成条件下与长英质斑岩-热液体制有关的有用矿物堆积的一部分。
本文将针对各种不同类型的斑岩型矿床的成矿方式进行探讨与分析,与大家共同分享。
标签:斑岩型矿床成矿研究进展0引言斑岩型矿床是指在斑岩类岩体及附近大范围分布生产的细网脉状与浸染状矿体。
斑岩型矿床在世界矿床种类中占有及其重要的地位,目前斑岩铜矿床供应了世界近75 %的铜、50 %的钼和20 %的金。
据统计,世界范围内绝大多数大型-巨型斑岩铜矿产于与俯冲有关的弧环境。
斑岩型矿床主要集中分布于特提斯—喜马拉雅成矿带与环太平洋成矿带,对应于中生代和新生代矿床;再者就是中亚-蒙古带,其属于古生代矿床;并且各地块边缘活动带还有少量的斑岩型矿床存在。
我国在全球三个主要铜矿分布带上均有涉及,因此斑岩铜矿的存量十分乐观。
侯增谦博士等认为中国大陆环境斑岩型矿床包括斑岩型Mo、斑岩型Cu (Mo、Au)、斑岩型Pb-Zn、斑岩型Au等矿床类型,主要产出于东秦岭大陆碰撞带、青藏高原大陆碰撞带以及中国东中部燕山期陆地。
在大洋板块俯冲形成的岩浆弧,主要存在斑岩Cu-Mo及斑岩Mo矿床以及富金斑岩Cu矿或斑岩Cu-Au 矿床。
1我国主要矿床的分布区域及其形成成因1.1中条山铜矿峪型斑岩Cu-Mo矿床中条山铜矿带,尤其是中条山北段区域,绝大多数的前寒武纪大套岩层中都有不同程度的铜矿床或已经矿化。
矿石建造属Cu-Mo型,矿化温度集中于231℃~298℃,其结构构造以早期的细脉浸染型矿化为主;晚期方解石石英脉型矿化发育不完全,矿化温度分布在149℃~237℃。
1.2江西德兴斑岩铜矿床德兴斑岩Cu、Mo矿带,是由3个主要的燕山期空间上呈西北方向排列的矿床所构成,每一个矿床均与一个花岗闪长斑岩浅成侵入相伴随。
斑岩Cu_Mo_Au矿床_新认识与新进展
斑岩Cu 2Mo 2Au 矿床:新认识与新进展侯增谦(中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037)摘 要:斑岩型矿床作为一种最重要的铜钼和铜金矿床类型一直得到人们的普遍重视,近些年来又取得了重要研究进展,主要体现在5个方面:①岛弧和陆缘弧是斑岩型矿床产出的重要环境,但大陆碰撞造山带也具有产出斑岩型矿床的巨大潜力。
按矿床产出的构造环境,可以分为弧造山型斑岩矿床和碰撞造山型斑岩矿床;②弧造山型含矿斑岩主要为钙碱性和高钾钙碱性,而碰撞造山型含矿斑岩则主要为高钾钙碱性和橄榄安粗质(shoshonitic )。
两种环境的含矿斑岩多具有埃达克岩(adakite )岩浆亲合性,但前者主要来源于俯冲的大洋板片,后者主要来源于碰撞加厚的下地壳。
大洋板片的部分熔融缘于俯冲角度的平缓化,而加厚下地壳的熔融起因于俯冲大陆板片的断离(slab breakoff );③在弧造山环境,大洋俯冲板片的膝折(kink )或撕裂(slab tear )不仅导致俯冲角度变缓,而且引起弧地壳耦合变形,产生切弧断裂,控制斑岩铜系统的时空分布。
俯冲板片撕裂引发软流圈上涌,诱发大洋板片熔融,产生含矿岩浆;④在碰撞造山环境,大陆俯冲板片的裂离导致软流圈上涌,向下地壳注入新生物质,并诱发下地壳物质熔融,产生含矿岩浆。
碰撞后地壳伸展形成横切碰撞带的正断层系统,为斑岩侵位提供运移通道,并导致岩浆流体大量分凝和铜钼金淀积。
不论是斜向俯冲的弧造山带,还是斜交碰撞带的构造调节带,常常发育一系列的走滑断裂带和伴生的拉分盆地,也是含矿岩浆浅成侵位和分凝流体排泄运移的重要输导系统;⑤在许多斑岩成矿带或矿集区,斑岩型矿床的热液蚀变系统常出现套合作用(telescoping ),早形成的斑岩Cu 2Mo 系统常被浅成低温热液Cu 2Au 系统叠加,或者形成两个共存的独立矿床,或者构成一个巨型高品位矿床。
热液套合和矿化叠加可能与成矿后或成矿过程中的区域快速隆升有关。
云南省马厂箐Cu-Mo-Au多金属矿集区成矿系统
云南省马厂箐Cu-Mo-Au多金属矿集区成矿系统云南省马厂箐Cu-Mo-Au多金属矿集区位于云南省楚雄彝族自治州禄丰县境内,是一个重要的多金属矿集区。
该地区主要矿物资源有铜、钼、金、银等多种金属矿石,具有巨大的经济价值。
研究该矿集区的成矿系统对于探索地下矿藏、提高开采效率至关重要。
本文将对该矿集区的成矿系统进行分析和探讨。
该矿集区的成矿作用主要发生在晚中生代的燕山期,成因类型为大规模斑岩型铜(钼)矿床。
主要成矿物质为铜、钼、黄铁矿、脉状石英、白云石等。
该矿区的成矿热液主要来自地壳下方的深部岩浆体,经过深部过程和深部流体交换,最终形成了成矿热液。
热液侵入了周边岩石,导致了岩石的交代作用、变质作用和矿化作用。
在该地区,钾物质是成矿热液中的重要组成部分,钾物质的富集有助于铜、钼的富集。
研究表明,该地区的铜钼成矿主要是受花岗岩体影响的热液流体影响形成的。
热液流体在富集铜钼矿物质的过程中反复周转、深部演化,逐渐逼近地面,导致了地表的地热系统异常增温。
值得注意的是,在该矿集区成矿作用中,多种成矿流体和成矿过程相互作用,构成了复杂的成矿系统。
多种成矿流体相互交织、相互迁移,在形成地下矿脉过程中相互影响,这对于矿体的成分、形态、矿床类型以及矿业地质条件都产生了重要影响。
综上所述,云南省马厂箐Cu-Mo-Au多金属矿集区的成矿系统是一个复杂的地质体系,钾物质的富集、热液流体的多元化和相互作用构成了该成矿系统的主要特征。
研究该成矿系统对于深入探索地下矿藏、提高开采效率具有重要的理论和实践意义。
云南省马厂箐Cu-Mo-Au多金属矿集区是一个重要的多金属矿集区,其矿产资源具有巨大的经济价值。
以下将列出与该矿区相关的数据并进行分析。
1. 铜矿资源储量该矿区铜矿资源达到1.2亿吨,其中铜品位平均为0.6%。
该资源储量占到了全国铜矿总储量的0.75%。
研究表明,该矿区铜矿主要以斑岩铜矿的形式分布于晚 Permian红山组。
2. 钼矿资源储量该矿区钼矿资源储量为2500万吨,其中钼品位平均为0.08%。
斑岩型铜矿研究进展及找矿
斑岩型铜矿研究进展及找矿1.矿床形成机制:斑岩型铜矿床的形成机制是研究的重点之一、目前认为,这类矿床的形成与火山作用、热液活动和变质作用有关。
研究人员通过野外地质调查、岩石地球化学分析和实验模拟等方法,逐步揭示了斑岩型铜矿床的成因过程。
2.矿床特征及分类:斑岩型铜矿床的特征及分类研究也是研究的重点之一、通过对不同地区、不同类型铜矿床的野外观察和实验研究,研究人员建立了一套较为完善的分类体系,并对不同类型铜矿床的特征进行了详细描述。
3.找矿方法:斑岩型铜矿的找矿工作主要依靠地质、地球化学和地球物理等方法。
现代找矿技术的进步使得找矿工作更加高效和准确。
例如,地球化学勘探方法可以通过对矿石、岩石和土壤等样品的分析,确定矿床的有利地区和找矿目标。
地球物理勘探方法如电磁法、重力法和地磁法等可以通过测量地下电性、密度和磁性等参数,帮助找矿人员确定矿床的位置和规模。
1.地质调查:通过野外地质调查,包括地质剖面测量、岩相鉴定和构造解析等,找矿人员可以对找矿区域的地质构造和矿床产状进行详细了解,为进一步找矿工作提供基础数据。
2.地球化学勘探:地球化学勘探是一种通过对矿石、岩石和土壤等样品进行化学分析,确定找矿区域内金属元素的富集程度和分布规律的方法。
根据分析结果,找矿人员可以确定有利的找矿地区,进一步缩小找矿范围。
3.地球物理勘探:地球物理勘探是利用地球物理方法测量地下电性、密度、磁性等参数,以探测和识别存在的矿床。
常用的地球物理勘探方法包括电磁法、重力法和地磁法等。
4.遥感技术:遥感技术是一种通过对航空、宇航遥感图像进行解译,寻找矿床和找矿目标的方法。
通过遥感图像解译,可以发现地表的矿化和蚀变带等特征,为找矿人员提供重要线索。
总结来说,斑岩型铜矿的研究进展主要集中在矿床形成机制、矿床特征及分类等方面。
而斑岩型铜矿的找矿工作则主要依靠地质调查、地球化学勘探、地球物理勘探和遥感技术等方法和技术。
通过这些方法和技术,找矿人员可以确定矿床的位置和规模,为实现有效的找矿工作提供重要支持。
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]。
青海东昆仑托克妥Cu-Au(Mo)矿床含矿斑岩成因:锆石U-Pb年代学和地球化学约束
写一篇青海东昆仑托克妥Cu-Au(Mo)矿床含矿斑岩成因:锆石U-Pb年代学和地球化学约束的报告,600字
青海东昆仑托克妥Cu-Au(Mo)矿床位于青海省定西市塔尔曼乡,是一个岩浆型铜金矿床,主要产矿物为铜、金、钼。
通过历史地质学和锆石U-Pb定年研究,地质学家得出了研究表明,此处矿床形成于中生代,距今大约101 Ma。
锆石U-Pb定年结果指出,托克妥Cu-Au(Mo)矿床的形成是由
三个时期的岩浆活动造成的,分别为102.7Ma、99.4Ma和
94.8Ma。
通过对岩石样品的地球化学分析,该矿床的成因可
以被划分为三种类型:高强度花岗岩系山脉造山作用,弧头大陆内拉结构变质作用以及侵入性岩浆活动。
矿床形成有三个阶段性的岩浆活动,第一阶段的岩浆活动产生了准碳酸盐系的金矿石,锆石U-Pb定年表明这发生在102.7 Ma,第二阶段的岩浆活动产生了基性系火山岩,定年结果说
明这发生在99.4 Ma,最后一阶段的岩浆活动产生了轻碳酸盐
系的金矿石,发生在94.8 Ma。
这三个时期的岩浆活动都暗示
了不同的深部构造背景。
总之,青海东昆仑托克妥Cu-Au(Mo)矿床是由三次岩浆活动
产生的,其中第一次岩浆活动是由高强度花岗岩系山脉造山作用形成的,第二次岩浆活动是由弧头大陆内拉结构变质作用形成的,而最后一次岩浆活动则是由侵入性岩浆活动形成的。
锆石U-Pb定年结果表明,托克妥Cu-Au(Mo)矿床形成于中生代,大约距今101 Ma。
斑岩型矿床的成矿研究进展
斑岩型矿床的成矿研究进展摘要:本文阐述了斑岩型矿床的主要特征,并比较全面的概括了当前该领域研究对于斑岩型矿床的构造背景以及矿物来源的前沿成果。
一、引言斑岩型矿床具有品位低、规模大、便于机械化开采特点,由于其经济意义巨大,其找矿勘查与理论研究工作一直是矿床学界的研究热点。
现在斑岩型铜矿已是世界铜矿最重要的工业类型,储量占世界铜储量的55.3%,且多集中在超大型斑岩矿床中。
目前世界99个200万吨以上的超大型铜矿中.斑岩型有63个。
在中国,已查明30个矿床为斑岩铜矿,累计铜储量3274万吨,约占总储量的44.01%。
以下对当前斑岩型矿床领域研究的重点问题进行逐一总结与分析。
二、斑岩型矿床的含义与特征斑岩型矿床的研究历史可概略的分为3个阶段:①20 世纪七八十年代,注重于矿床特征、蚀变系统和矿床成因研究;②20 世纪90年代,聚焦于成矿环境和构造控制研究;③本世纪初,更加关注于成矿地球动力学背景研究。
最近十多年来,在斑岩型矿床的斑岩起源、热液系统、成矿系统、构造控制和动力学背景等研究方面,均取得了诸多新认识和新进展。
斑岩型矿床的名称是从斑岩铜矿床演变而来的,近20年来,除斑岩型铜矿外,人们发现许多金、钼、钨、锡、铀等矿床在地质特征、含矿性、形成条件和分布规律方面与斑岩型铜矿具有某些相似性,因此将斑岩铜矿的概念扩大到除铜以外的其他金属矿床中,称之为“斑岩型矿床”,泛指产在斑岩类岩体及附近大范围分布的浸染状和细网脉状矿床。
斑岩型矿床的一般特点为:(1)金属矿化在斑状侵入岩及围岩中呈浸染状或细网脉状产出;(2)无论在空间分布上,还是在形成时间上,金属矿化与浅成侵入岩具密切关系;(3)大多数含矿侵入岩为钙碱性或碱性岩浆岩系列;(4)典型的含矿斑状岩浆岩组合为花岗闪长岩、花岗岩或闪长岩、正长岩;(5)与钼矿床有关的侵入岩大都为钙碱性长英质火成岩;(6)含矿侵入岩体大都为复式侵入杂岩,金属矿化仅与其中某一期侵入岩有关;(7)金属矿化与岩脉群和角砾岩管伴生,角砾组份复杂,磨圆度高;(8)含矿侵入岩体及围岩均遭受到普遍的和强烈的断裂与破碎作用;(9)尽管大多数矿化地段受断裂控制,但是在一些矿床中,浸染状金属矿石占有很高的比例;(10)尽管各金属矿床在热液蚀变类型、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,并具一定的分带性;(11)在部分矿区,风化淋滤可以造成金属元素次生富集。
斑岩型Cu±Mo±Au矿床的勘查标志:岩石化学和矿物化学指标
全球绝大多数斑岩矿床主要分布在环太平洋成 矿 域 (Corbettand Leach,1998;Sillitoe,2010; Richards,2013),其形成 与 洋 壳 俯 冲 有 关 的 弧 岩 浆 作用及其派生的热液活动密切相 关(Sillitoe,1972; Richards,2003)。然而,并 非 所 有 的 弧 岩 浆 体 系 都 伴 有 斑 岩 矿 床 的 产 出 ,因 此 如 何 鉴 别 含 矿 岩 体 (成 矿 岩体)的物理化学 特 性 并 有 效 区 分 含 矿 岩 体 与 不 含 矿岩体,成为 矿 床 学 经 久 不 衰 的 研 究 课 题 (Baldwin andPearce,1982;Qin Kezhangetal.,1990;Qin Kezhang and Wang Zhitian, 1993; Richards, 2011;Loucks,2014;Wellsetal.,2020)。 前 人 针 对斑 岩 成 矿 潜 力 (magmafertility)开 展 了 大 量 研 究 ,并 建 立 了 诸 多 岩 石 化 学 (表 1)和 矿 物 化 学 (表 2) 指标(如 WiliamsandCesbron,1977;Feiss,1978; MasonandFeiss,1979;RuiZongyaoetal.,1984; Langetal.,1998;Cao etal.,2012;Loucks, 2014;Cookeetal.,2014,2017,2020a,2020b; Wilkinsonetal.,2015;Bouzarietal.,2016;Lu etal.,2016;Maoetal.,2016;Zhang Lejunet al.,2017;ZhaoZhenhuaetal.,2019;Porteret al.,2020)。 11 岩 石 化 学 指 标
斑岩型铜矿床研究现状与进展_陈军强
第21卷第12期 2012年12月中 国 矿 业CHINA MINING MAGAZINE Vol.21,No.12Dec. 2012斑岩型铜矿床研究现状与进展陈军强,张 超,李志丹(天津地质矿产研究所,天津300170) 摘 要:斑岩型铜矿床是重要的铜矿类型,认识其成矿作用对找矿实践具有重要指导意义。
通过搜集和整理相关文献,本文总结了斑岩铜矿的概念、时空分布特征、成矿构造环境、围岩蚀变特征及矿化分带、成因模式等斑岩型铜矿床研究中的重要进展,供找矿实践和成矿理论研究参考。
关键词:斑岩型铜矿床;时空分布;构造环境;围岩蚀变;成因模式 中图分类号:P588 文献标识码:A 文章编号:1004-4051(2012)12-0067-03Research on status and progress of porphyry copper depositsCHEN Jun-qiang,ZHANG Chao,LI Zhi-dan(Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources,Tianjin 300170,China) Abstract:The porphyry copper deposits are an important type of Cu deposits.The knowledge of thismineralization is very significant in the direction of ore prospecting practice.Based on the collection andarrangements of documents on porphyry copper deposits,we summary a recent development on porphyrycopper deposits,such as concept,temporal-spatial distribution,metallogenetic structural environment,wallrock alteration、the mineralization zoning and genetic model.We hope this paper could provide referencefor the prospecting practice and metallogentic theory. Key words:porphyry copper deposit;temporal-spatial distribution;structural environment;wallrockalteration;genetic model收稿日期:2012-08-05作者简介:陈军强(1978―),男,河南濮阳人,工程师,主要从事固体矿产的勘查和研究工作。
斑岩铜矿若干问题的最新研究进展_姚春亮
222
矿
床
地
质
2007 年
the m antle wedge caused by subduction evolved magmat ism, rock types and emplacement depths of associat ed porphyry int rusions, and mineralization temperatures. Key words: geology, porphy ry copper deposit , tectonic condit ion, m agmat ism, ore f orm ing matieral, ore forming fluid, associat ed element s, com prehensive 斑岩铜矿是最重要的铜矿类型, 对其成矿理论 的研究成果进行总结 , 对于铜资源的勘探具有借鉴 意义。在收集和整理较多关于斑岩铜矿文献的基础 上, 本文就斑岩铜矿近年来在铜的起源过程、 斑岩体 的含矿标志、 矿床伴生金属含量的控制因素等方面 的研究进展进行了总结 , 供找矿实践和成矿理论研 究参考、 检验和完善。 究者给出了不同的解释 ( Cooke et al. , 2005; Rosen baum et al. , 2005) 。 James 等( 1999) 和 Cooke 等 ( 2005) 认为洋壳俯 冲角度由陡变缓有利于斑岩铜矿的形成。 Cooke 等 ( 2005) 进一步指出, 高浮力块体俯冲进入地幔后 , 洋 壳所受浮力增大 , 使洋壳俯冲角度变缓 , 而洋壳低角 度俯冲所引发的地质效应对形成斑岩铜矿有利, 这 些效应包括地壳增厚、 快速隆升和剥蚀、 火山活动间 歇、 早期 断裂带活化以 及流体通 量增大。 Cooke 等 ( 2005) 认为 , 斑岩铜矿大规模成矿作用是这些因素 共同作用的结果。 Rosenbaum 等 ( 2005) 则指出, 洋壳俯冲 角度由 陡变缓并不能解释在洋壳高浮力块体俯冲开始的瞬 间所出现的斑岩铜矿爆发式成矿。他们认为, 洋壳 高浮力块体俯冲所引发的地壳构造变形强度的变化 才是斑岩铜矿大规模成矿的真正成因。 Rosenbaum 等 ( 2005) 推测, 在洋壳高浮力块体俯冲之前, 洋壳俯 冲角度稳定 , 岩浆活动发生在一个狭窄的带上 , 由于 洋壳俯冲平稳, 地壳变形微弱 , 富金属和挥发分的岩 浆不能到达上地壳, 而是在莫霍面附近发生积聚 ; 洋 壳高浮力块体开始俯冲以后, 俯冲洋壳与上覆陆壳 之间的相互拖曳作用增强 , 导致陆壳强烈变形 , 形成 多级断裂, 富金属和挥发份的岩浆沿这些断裂上侵, 岩浆到达上地壳后 , 成矿流体析出并导致斑岩型矿 化。 从斑岩铜矿在全球的分布 ( Cooke et al. , 2005) 来看 , 会聚板块边缘无疑是斑岩铜矿最重要的成矿 背景; 但有研究者认为, 有利于斑岩铜矿成矿的构造 环境并不是单纯的俯冲和挤压。Richards 等 ( 2001) 对智利北部 Escondida 地区进行了详细的地质和地 球化学研究 , 探讨了斑岩铜矿的控制因素。Escondi da 地区 是全 球最重 要的斑 岩铜矿 成矿带 , 分 布有 Chuquicam at a、 Collahuasi 和 El Salvador 等世界级的 斑岩 铜 矿 床。 通 过 对 该 区 的 研 究, Richards 等 ( 2001) 总结了有利于斑岩铜矿形成的地质因素, 其 中 , 构造背景因素包括: 状态后的应力松驰期 ; 上地壳处于较长时期挤压 成矿域存在早期深大断裂,
斑岩型矿床研究进展
斑岩型矿床研究进展[摘要]斑岩型矿床是铜矿床的主要工业类型之一,为世界提供了50%的铜金属量。
随着国内外学者对斑岩型矿床研究的逐步深入,人们认识到巨大经济价值的斑岩型Cu矿床、Cu-Mo矿床、Cu-Au矿床矿床及浅成低温热液型Au-Ag 矿床对埃达克岩有着明显的偏在性和选择性。
斑岩型矿床形成的大地构造环境存在岛弧带、大陆边缘岩浆弧以及造山带等三种基本构造环境。
空间尺度上,斑岩型矿床的分布与埃达克岩的产出位置基本一致;时间坐标上,斑岩型矿床从前寒武纪到中新生代都有形成,且以中新生代时期形成的矿床最为广泛。
与斑岩型矿床有关的火成岩成分变化较大,岩石类型多样(闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩),主要是一些中酸斑岩体(普遍具有埃达克岩特征),以次火山斑岩体较常见。
不同组份的斑岩其所含的工业矿种也存在明显差异。
含矿斑岩体均有明显的蚀变分带。
本文就近年来前人的研究成果,总结斑岩型矿床的基本特征、成因机制与形成的构造环境以及成矿过程。
[关键词]斑岩型矿床埃达克岩矿床成因构造环境1前言斑岩型铜矿床是铜矿床的主要工业类型之一,为世界提供了50%的铜金属量。
该类矿床以低品位、大吨位、易开采、矿化均匀,矿石成分简单、易选等特征而备受广大地质学家所关注。
从全球范围来看,斑岩型矿床常发育次生富集带,形成高品位的矿石,是开采的主要对象(黄崇轲等,1995)。
Thieblemont(1997)等统计了全球43个Au、Cu和Mo斑岩矿床,其中的38个矿床与埃达克岩有成因联系。
Adakite(埃达克岩)最早由Defant和Drummon(1978)提出的一个岩石学术语,意旨与年轻大洋岩石圈俯冲作用有关的高SiO2≥56%、富Ai2O3(≥15%)、低MgO(< 3% ,高于6%的少见)、低Y和HREE、高Sr (< 400 ppm很少)、贫HFSE、低87Sr/87Sr(通常< 0.7040)的中酸性火山岩-侵入岩。
黑龙江多宝山斑岩Cu—Mo矿床成岩成矿时代研究
黑龙江多宝山斑岩Cu—Mo矿床成岩成矿时代研究黑龙江省哈尔滨市多宝山地区是一处重要的铜锰矿床,该矿床常见的是斑岩型铜钼矿。
近年来,针对该矿床的形成时代进行了广泛的研究。
矿床的地质背景是在中生代晚期,一次大规模岩浆活动抬升了下伏地层,形成了一系列岩浆岩脉和斑岩,同时也引起了矿床的形成。
研究表明,多宝山铜钼矿床的形成时代为侏罗纪中晚期到白垩纪早期(约1.8亿年前至1.2亿年前)。
具体的研究还揭示出,多宝山铜钼矿床的成岩成矿作用主要是由于火山喷发和岩浆侵入所引起的。
在该过程中,岩浆中的热液和流体在地质时间的作用下渗透至周围的地层,并逐渐形成了含矿溶液。
此外,矿物和元素也通过岩浆构成斑岩,并在喷发的巨浆中形成硫化物矿物。
在形成期间,多宝山地区也发生了一系列的构造运动,其中的复杂变形和断裂地壳的变化也成为了矿床的形成条件。
这些运动为多宝山钼铜矿区矿床的形成提供了必要的矿物元素。
同时,压力和温度的变化也促进了矿床中各种金属矿物的晶体生长和成长。
总体来看,多宝山斑岩Cu—Mo矿床的成岩成矿时代主要是在中晚侏罗世—早白垩世,形成因素是岩浆活动和地质构造作用。
这些研究结果不仅有助于了解矿床的形成机制,还有助于优化矿床的开采及改良工艺,对于有针对性的勘探、开采以及资源保障等都具有重要意义。
多宝山铜钼矿床的形成时代为侏罗纪中晚期到白垩纪早期(约1.8亿年前至1.2亿年前)。
在成岩成矿时期,岩浆中的热液和流体在地质时间的作用下渗透至周围的地层,并逐渐形成了含矿溶液。
多宝山斑岩Cu-Mo矿床的硫化物矿物主要包括黄铜矿、辉铜矿、脆红铜矿等。
矿体分布范围大,多为深部斑岩型矿体。
据矿区调查数据显示,该矿床开采铜金属量高,总探明储量达到了2.2 亿吨,铜品位1.14%,金品位0.78 g/t。
同时,矿区还伴生有一定量的钼和银。
多宝山斑岩Cu-Mo矿床的成岩成矿作用与形成机制还需要进一步研究,但可以初步推断:在成矿过程中,整个矿区处于压力和温度的变化之中,这种变化促进了矿床中各种金属矿物的晶体生长和成长。
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斑岩Cu 2Mo 2Au 矿床:新认识与新进展侯增谦(中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037)摘 要:斑岩型矿床作为一种最重要的铜钼和铜金矿床类型一直得到人们的普遍重视,近些年来又取得了重要研究进展,主要体现在5个方面:①岛弧和陆缘弧是斑岩型矿床产出的重要环境,但大陆碰撞造山带也具有产出斑岩型矿床的巨大潜力。
按矿床产出的构造环境,可以分为弧造山型斑岩矿床和碰撞造山型斑岩矿床;②弧造山型含矿斑岩主要为钙碱性和高钾钙碱性,而碰撞造山型含矿斑岩则主要为高钾钙碱性和橄榄安粗质(shoshonitic )。
两种环境的含矿斑岩多具有埃达克岩(adakite )岩浆亲合性,但前者主要来源于俯冲的大洋板片,后者主要来源于碰撞加厚的下地壳。
大洋板片的部分熔融缘于俯冲角度的平缓化,而加厚下地壳的熔融起因于俯冲大陆板片的断离(slab breakoff );③在弧造山环境,大洋俯冲板片的膝折(kink )或撕裂(slab tear )不仅导致俯冲角度变缓,而且引起弧地壳耦合变形,产生切弧断裂,控制斑岩铜系统的时空分布。
俯冲板片撕裂引发软流圈上涌,诱发大洋板片熔融,产生含矿岩浆;④在碰撞造山环境,大陆俯冲板片的裂离导致软流圈上涌,向下地壳注入新生物质,并诱发下地壳物质熔融,产生含矿岩浆。
碰撞后地壳伸展形成横切碰撞带的正断层系统,为斑岩侵位提供运移通道,并导致岩浆流体大量分凝和铜钼金淀积。
不论是斜向俯冲的弧造山带,还是斜交碰撞带的构造调节带,常常发育一系列的走滑断裂带和伴生的拉分盆地,也是含矿岩浆浅成侵位和分凝流体排泄运移的重要输导系统;⑤在许多斑岩成矿带或矿集区,斑岩型矿床的热液蚀变系统常出现套合作用(telescoping ),早形成的斑岩Cu 2Mo 系统常被浅成低温热液Cu 2Au 系统叠加,或者形成两个共存的独立矿床,或者构成一个巨型高品位矿床。
热液套合和矿化叠加可能与成矿后或成矿过程中的区域快速隆升有关。
关键词:斑岩型矿床;埃达克岩;成矿叠加;构造控制;成矿环境中图分类号:P618.2 文献标识码:A 文章编号:10052321(2004)01013114收稿日期:20040304;修订日期:20040309基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412600);国家自然科学基金重点项目(40234051)作者简介:侯增谦(1961— ),男,博士,研究员,博士生导师,现从事大陆成矿作用研究。
斑岩型矿床作为一种最重要的铜钼和铜金矿床类型,为世界提供了50%以上的金属铜资源[1]。
鉴于斑岩型矿床在科学上和经济上的重要性,几十年来,人们一直对其倾注了巨大的热情,并取得了斐然成绩。
以著名的岛弧斑岩成矿模型为核心的成矿理论不断完善,在其理论指导下的找矿实践不断取得重大突破。
纵观斑岩型矿床的研究历史,可概略地归纳为3个阶段:①20世纪七八十年代,注重于矿床特征、蚀变系统和矿床成因研究;②20世纪90年代,聚焦于成矿环境和构造控制研究;③本世纪初,更加关注于成矿地球动力学背景研究。
最近十多年来,在斑岩型矿床的斑岩起源、热液系统、成矿系统、构造控制和动力学背景等研究方面,均取得了诸多新认识和新进展,大大地拓展了人们对斑岩成矿系统的理解和认知,特别是近年来的新观察与新发现,更加激起了人们的浓厚兴趣,并为深入研究斑岩型矿床注入了新的活力。
本文主要就近些年来的最新进展予以概述。
1 构造背景与成矿环境众所周知,斑岩型矿床主要产于大洋板片俯冲产生的岛弧和陆缘弧环境。
陆缘弧环境的经典成矿省包括安第斯中部(如阿根廷Bajo de la Alumbera ,Marte 等矿床)[2,3],美国西部(如Bingham ,Dos Pobers 矿床)[4,5]和巴布亚新几内亚—伊利安爪哇(如Grasberg ,Oki Tedi ,Freida River 矿床等)[6~8],第11卷第1期2004年3月地学前缘(中国地质大学,北京)Earth Science Frontiers (China University of G eosciences ,Beijing )Vol.11No.1Mar.2004岛弧环境的斑岩型矿床则环绕西太平洋广泛分布,如印尼的Batu Hijau 和菲律宾的Lepanto 2FSE 等[9,10]。
这些成矿省和巨型矿床通常形成于第三纪,成矿年龄介于1.2~38Ma 之间,含矿斑岩多属钙碱性(岛弧)和高钾钙碱性(陆缘弧),矿带规模均为世界级,单个矿床的Cu 储量多在1000万t 以上,品位变化于0.46%~1.3%之间,Au 储量在300t 以上(300~1550t ),品位介于0.32~1.42g/t 之间[11]。
这些巨型矿床的吨位2品位模式表明,岛弧和陆缘弧环境具有产出斑岩型矿床的巨大成矿潜力。
显然,不是所有的岛弧和陆缘弧环境都产出斑岩型矿床。
有火山成因块状硫化物矿床(VMS )产出的岛弧环境,通常不发育斑岩型矿床。
例如日本第三纪岛弧,大量发育黑矿型(Kuroko 2type )块状硫化物矿床[12],但却一直没发现工业规模的斑岩型矿床。
这种矿床的非共存性暗示,岛弧虽为形成金属矿床的重要环境,但其基本类型和发育特征不同,产出矿床的类型及潜力也不同。
Uyeda 和Kanamori (1979)曾对此给予这样的解释,即以发育弧间裂谷为标志的张性弧,产出VMS 矿床,以发育中酸性火山岩浆岩套为特征的压性弧,产出斑岩型矿床[13],这种推测也被古岛弧研究所证实[14]。
导致岛弧区应力场巨大差异的原因可能应归结于大洋板片的俯冲角度。
高角度俯冲产生张性弧,以马里亚纳弧为代表,缓角度俯冲产生压性弧,以安第斯弧为极端类型代表[13]。
最近研究证实,大陆碰撞造山带也是斑岩型矿床产出的重要环境,藏东玉龙斑岩铜矿带和冈底斯斑岩铜矿带是其典型代表[15,16]。
中国学者为识别这一重要的成矿环境作出了贡献。
这两大成矿带均产于印度亚洲大陆碰撞形成的喜马拉雅—西藏造山带,但形成于碰撞造山的不同阶段和不同环境。
藏东玉龙斑岩铜矿带长约300km ,宽约15~30km ,由4个大型铜矿和众多含矿斑岩体构成,金属铜储量在1000万t 以上,其中,玉龙铜矿铜储量在628万t ,伴生Au 约100t ,Cu 品位0.99%,Au 品位0.35g/t ,具有世界级规模[17,18]。
成矿带分布于碰撞造山带东缘的构造调节带(转换带),空间展布呈NNW 向,与印亚大陆主碰撞方向斜交,受NNW向大规模走滑断裂带控制。
斑岩带岩浆活动有3个高峰期,分别为52Ma ,40Ma ,33Ma [15],成矿年龄介于40~35Ma [19]。
斑岩成矿系统发育于大陆强烈碰撞后的应力释放期或压扭向张扭转换期(图1a )[19]。
冈底斯斑岩铜矿带是近年突破的又一成矿带。
正在进行的矿产评价和研究表明,成矿带东西延伸约350km ,南北宽约80km ,由几个大型铜矿和一系列小型矿床矿点构成,金属铜资源量在1000万t 以上,具有世界级矿带的潜力远景[20]。
该成矿带产于近EW 向展布的冈底斯花岗岩基内,平行于印-亚大陆主碰撞带方向,受近NS 向延伸的正断层系统和EW 走向的逆冲带控制。
冈底斯花岗岩基成岩年龄介于120~30Ma 间[21],高峰期分别为50~55Ma 和30~24Ma ,分别与印亚大陆强烈碰撞期和逆冲带活动期吻合(图1b )。
含矿斑岩岩浆年龄介于13~17Ma [22],成矿年龄集中于14~16Ma [23~25],分别与中新世地壳东西向伸展(13~18Ma )[26]和相伴产生的正断层系统发育时限(<14Ma )[27,28]相吻合,证明斑岩铜矿系统发育于碰撞后地壳伸展环境(图1b )。
图1 青藏高原碰撞造山带构造岩浆事件与斑岩成矿作用的关系(据参考文献[16]和[19])Fig.1 The sketch illustrating the relationship betweentectono 2magmatic events and porphyry Cu mineralizationin the Tibetan collisional orogena —冈底斯带岩浆事件年代格架及其与斑岩铜矿关系;b —高原东缘构造岩浆事件的年代格架及其与玉龙斑岩铜矿带的关系总之,斑岩型矿床既可以产出于弧造山环境,也可形成于碰撞造山环境,笔者将前者称为弧造山型斑岩矿床,后者称为碰撞造山型斑岩矿床。
两者既有广泛的类似性,又有明显的差异性(类似著述很多,在此不再赘述)。
2 含矿斑岩与埃达克岩大量研究表明,含矿斑岩通常侵位较浅,一般1~4km ,规模不大,直径一般<2km ,具有多期次侵位特点,不仅成矿前、成矿期、成矿后的侵位相空间共存,而且最晚期隐爆角砾岩筒常相伴发育。
主要岩相从中性的闪长质到酸性的花岗质斑岩,但岛弧环境斑岩成分偏中性,而大陆环境(陆缘弧和碰撞带)斑岩偏酸性,反映穿过厚陆壳的长英质岩浆经历更充分的结晶分异作用。
整体上,岛弧环境的含矿斑岩通常是钙碱性的,而大陆环境的含矿斑岩多为高钾钙碱性,部分为钾质碱性和橄榄安粗质(shoshonitic )[2~10],这种规律性或者暗示含矿斑岩的岩浆源区存在差异,或者反映加厚陆壳对原始岩浆成分产生混染。
关于斑岩岩浆的起源演化,过去通常认为,含矿岩浆起源于被俯冲板片流体交代的地幔楔形区,岩浆熔体分凝上升,并在相对封闭体系发生结晶分异和/或地壳混染,形成含矿斑岩,发育岩浆热液成矿系统。
然而,最近的研究却在悄悄地改变着这一固有观点,因为不断增多的证据表明,含矿斑岩并不具有典型的弧火山岩特征,相反,它们多具有埃达克岩(adakite )岩浆亲合性,因此,许多研究者推测并强调:adakite 与斑岩Cu 2Mo 2Au 矿床存在密切的成生联系[29~37]。
埃达克岩,因埃达克岛而得名,是一种产于岛弧环境的、起源于大洋俯冲板片的低K 、高Na 、高Al (w (Al 2O 3)>15%,w (SiO 2)=70%)、高Sr (≥400×10-6),亏损Y (≤18×10-6)和HREE 的中酸性岩[38]。
变质为角闪岩/榴辉岩相的玄武质(MORB )岩石通常被认为是形成埃达克岩的理想岩浆源岩,因为在>40km 压力条件下相变为角闪岩/角闪榴辉岩/榴辉岩的玄武质岩石,在部分熔融过程中,石榴石和金红石将作为残留相出现[39],其与平衡的岩浆熔体将具有较低的HREE 和Y 含量,相对亏损HFSE (Nb ,T a ,Ti ,P ),相对富集Sr ,从而在Sr/Y 2Y 图中明[38]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[30,38,40,41]。