四类主要金属矿床模型与找矿

与斑岩铜矿有关的岩石类型：
从闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩，甚至 钾长花岗岩，范围较大。 David Cooke (2008)总结为钙碱质花岗岩类：与斑岩铜金矿 有关的是低钾、中钾和高钾钙碱质花岗岩类；而与斑岩铜 钼矿有关的是富碱花岗岩类。 最近几年，我国部分学者把这些些岩石按照Y vs. Sr图解， 几乎全部定义为埃达克岩 (埃达克岩与成矿在wk.baidu.com国热火朝天，在
Richard, 2009,2011
探讨成矿背景和提出成矿动力学模型：用于区带找矿部署
俯冲环境的斑岩铜矿
大陆边缘弧后伸展带中浅成 低温热液型金矿和斑岩钼矿
俯冲环境斑岩铜矿-浅成低温热液型金矿成矿动力学模型
（Revised from Richards, 2013)
冈底斯斑岩铜矿带--- 目前我国最大铜矿带
边缘弧后盆地找斑岩钼矿、花岗岩有关钨锡矿和卡林型金
矿，造山带前陆盆地找MVT型铅锌矿，等等）；2）运用
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、
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。
一、斑岩-矽卡岩铜矿床
全球铜矿的主要来源： （1）斑岩-矽卡岩型矿床； （2）以火山岩为容岩的海底喷流型Cu, Cu-Zn和CuPb-Zn矿床；
（3）砂岩型铜矿。
后者是表生沉积形成的矿床，前两者是内生金属矿床。
2. 矽卡岩型矿床 花岗质岩石(包括酸性、中酸性、中性，甚至偏 基性）在侵位时与含钙镁质围岩（包括灰岩、 白云岩、镁铁质-超镁铁质侵入岩以及富含钙镁 质碎屑岩）相互作用，在接触带及其附近形成 一套特殊岩石类型—矽卡岩。矽卡岩通常分为 三种：钙质矽卡岩、镁质矽卡岩和锰质矽卡岩。
钙质矽卡岩：钙铁石榴石-钙铝石榴石、透辉 石-钙铁辉石、符山石和硅灰石； 镁质矽卡岩：钙铝石榴石、透辉石、斧石、金 云母；
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
大洋板片在俯冲过程，部分熔融，并有大量水加入，而形成含 矿岩浆。岩浆高侵定位，因而在大陆边缘发育大规模斑岩铜 （钼金）矿带
按照产出的构造环境和元素组合，斑岩铜矿可以分为： （1）大陆边缘：Cu-Mo 或 Cu-Mo-Au, 偶尔也含W； （2）大洋岛弧：Cu-Au 或 Cu；很少Mo，绝对不含 W。 矿体产出的空间位置：
斑岩铜矿化出现在岩体隆起部位的内外接触带，抑或 全部在岩体中抑或在围岩中，更多是在内外接触带具 有细脉侵染状矿石构成的矿体。
La Granja 10 Ma
San Rafael 24 Ma
Collahuasi 33 Ma Chuquicamata 32 Ma Escondida 32 Ma El Salvador 41 Ma Los Pelambres 9 Ma Los Bronces 5-7 Ma El Teniente 5-7 Ma
（毛景文等，2010）
提出矿床模型：用于找矿与勘查
斑岩型铜多金属 矿床成矿系统的 矿床模型——用 于找矿勘查
（Sillitoe, 2010)
西藏玉龙矿集区斑岩铜矿床
雄村斑岩铜金矿床
围岩是早侏罗世雄 村组或叶巴组中基 性 火 山 岩 （ 176177Ma) ，属于岛弧 型 火 山 岩 （ Tafti 等 ， 2006 ，唐菊兴等 ）。 而 成 矿 时 代 为 164173Ma （ 唐 菊 兴 等 ， 2009 ） ， 含 矿 的 闪 长玢岩是一种钙碱 性 花 岗 岩 类 (167177Ma, 唐 菊 兴 等,2009,2010)
锰质矽卡岩：钙铁石榴石-钙铝石榴石、透辉 石-钙铁辉石、蔷薇辉石、镁橄榄石。 内矽卡岩：产于侵入体一侧；
外矽卡岩：产于围岩一侧。
矽卡岩 无水矽卡岩
退化蚀变岩 含水矽卡岩
无论是退化蚀变岩还是含水矽卡岩，其主要
组成矿物是：角闪石、绿泥石、绿帘石、蛇 纹石以及绢云母等。 矽卡岩是一种成矿主岩，矽卡岩退化蚀变过 程是一种成矿过程。
国外很少应用）。
据Rusk et al., 2009
斑岩铜矿形成过程的模型图
德兴地区斑岩铜矿-浅成低温热液铅锌银-远接触带 金矿床
银山铅锌 银矿剖面 图
银山浅成低温热液 型Pb-Zn-Ag矿床露 天采场（上图）和 剖面图（左图）
银山矿区剖面及其矿石
斑岩-浅成低温热液-剪切带型铜多金属矿床模型
-
长江中下游地区矿产分布图（after Mao et al., 2011)
斑岩-矽卡岩矿：148-135Ma， 高钾钙碱性花岗质岩石：156-137Ma;
磷灰石-磁铁矿：133-124Ma, 辉石闪长玢岩等，135-123Ma
找矿方向 找矿方向
雄梅 雄梅
朱诺 朱诺
班公湖-怒江、冈底斯和金沙江-红河三个成矿带 提出冈底斯带西侧找铜(已有朱诺)，班公湖-怒江带东侧(已有雄梅)找铜的思路
RECENT EXTENSION, BISMARCK SEA Pacmanus 水下Cu,Zn, Ag,Au 富集区。 位于俾斯买海俯冲 带上部的正在活动的“黑烟囱”
Binns & Dekker (1998)
所谓的澳大利亚“玻璃地球计划”，纯粹是澳洲 2 个科 学家在“忽悠钱”，迄今，没有人给他们钱，政府不给， 企业家更不给。
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。
蚀变岩、矿物学和地球物理，圈定找矿靶区，然后实施找
矿工程。
总体来讲，目前找矿仍然是地质理论为指导，技术方法 为辅助，工程验证为准绳，高强度投入是关键。找矿勘查 的核心是获得重大经济效益，矿越大越好，越富越好，矿 体越浅越好，大规模露天开采最好。 找矿分两种类型：其一：草根找矿（ Green field ）， 主要寻找地表或浅表矿床；其二：老矿山深部和外围找矿 （ Brown field ），由于已经有基础工程，因而可以边采 边探，按照经济规律决定开采深度。一味追求深部找矿， 而不考虑经济效益，那不是经济地质学，而是忽悠学。当 然，如果政府投资，找一个不能开采的大矿也是成绩。
铜山斑岩铜钼矿床 (Du et al., 1988) (储量/品位: 0.91 Mt @0.44%)
(Re: 200-1600ppm, Os: 1-8ppm)
（据聂凤军等，1993）
白乃庙斑岩Cu-Au矿床：矿体及围岩蚀变均呈拉长状。 表明古岛弧斑岩铜矿在碰撞过程的强烈变形(Re/Os: 445Ma)
美国Bingham矿田Carr Fork矽卡岩铜矿的矽卡岩分带性及 其与矿化关系（据Meinert)
铜陵矿田大团山铜金矿剖面图
冬瓜山层状矿体: 这 些层状矿体通常被 作为同生成矿的证 据 铜官山岩体周围的 矿化和蚀变分布图： 不仅有矽卡岩矿， 还有含铜蛇纹石矿 层—被认为是同生 成矿的证据
矽卡岩
南美大陆西缘斑岩铜矿床时空分布图
岛弧环 境岩浆 起源模 型
斑岩铜矿有关岩浆起源模型
Richards, 2011
下地壳MASH或 “热区” (MASH, MeltingAssimilationStorageHomogenization) （熔融-混染-储集 -均一化）
（after Richards, 2011)
大陆边缘俯冲火山 弧和斑岩铜矿带
斑岩和矽卡岩铜 矿两者是同源岩 浆岩与不同围岩 相互作用的产物： （1）围岩是碳 酸盐岩或基型超基型岩浆岩， 则形成矽卡岩铜 矿；（2）围岩 是碎屑岩、变质 岩和中酸性岩浆 岩，则形成斑岩 铜矿。
1. 全球斑岩—矽卡岩型铜分布特点
斑 岩 铜 矿 在 全 球 占 铜 资 源 的 70% ， 而 斑 岩 型 钼 矿 占 全 球 钼 资 源 的90 % 全球超大型斑岩铜矿分布图（Sillitoe, 2013)
冬瓜山斑岩-矽卡岩铜矿床（850米中段)
低品位斑岩型 铜矿石
据唐永成等， 1998
纹层状 退化蚀变岩，由镁绿泥石，蛇 纹石，滑石和透闪石及黄铁矿，黄铜 矿组成
安徽铜陵地区冬瓜山矿区曲卷状镁绿泥石滑
石蛇纹石黄铁矿矿石(Wiggling structure)
3. 斑岩铜矿床（细脉浸染状矿石和围岩蚀变及分带）
雄村铜金矿3号勘探线剖面图
红 柱 石 化 与 浸 染 状 矿 化
石英绢云母与浸染状矿化
强硅化和网脉状铜 矿化
黑云母化与网脉状矿化
网脉状青盘岩化与矿化
造山带中斑岩铜矿鉴别特征
多宝山斑岩铜矿床的平面图和剖面图 (after Du et al., 1988)
(储量/品位: 2.43 Mt @ 0.47%)
全球25个世界级超大型斑岩铜矿储量图
大陆欧亚斑岩铜矿分布图（Mao et al., 2013)
古亚洲造山带中斑岩铜钼矿床分布图
(Mao et al., 2013)
特提斯斑岩铜矿带时空分布图（据Richards, 2015）
分中 布国 图东 部 斑 岩 矽 卡 岩 同 多 金 属 矿 床
(Mao et al., 2013)
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 海底喷流型铜多金属矿床，是由 于受热海水对流循环，在洋壳萃 取铜等金属，然后排泄成矿。
大洋板片在俯冲过程，部分熔融，并 有大量水加入，而形成含矿岩浆。岩 浆高侵定位，因而在大陆边缘发育大 规模斑岩铜（钼金）矿带
俯冲有关的岛弧型斑岩Cu-Au矿床和后俯冲有关的大陆斑岩 Cu-Mo矿床
冈底斯造山带动力学演化与 斑岩 - 矽卡岩铜多金属矿床模 型图
二. 块状硫化物矿床
1. 基本特点 同生成矿：与围岩层理 保持一致，具有沉积岩 所具有的结构和构造； 出现于洋中脊、海槽和 弧后盆地
Young island arcs
新疆土屋-延东斑岩铜矿平面图
Copper orebody is 1400m long by 125m wide and 500m deep with averaging grade of 0.43% .
铜矿峪斑岩铜矿的平面和剖面图 (after Huang et al., 2001) 。 储量 / 品位 : 2.67 Mt@0.68% 矿体和围岩都遭受了变形和蚀变，成矿伴随着强烈的石英绢云母化。
斑岩铜矿形成过程卡通图（after Richards, 2011)
俯冲带斑岩铜矿形成必要条件:基性岩浆注
入是前提；岩浆硫化物饱和是关键；含有
包体和高氧逸度的中性岩浆？ Wilkinson, 2013
俯冲和后俯冲环境是形成斑岩型铜矿的重要成矿环境。最新研 究表明我国斑岩-矽卡岩型铜矿主要形成于后俯冲环境
斑岩铜矿的结构和构造特点
(右图据Yang et al., 2015)
按照产出的构造环境和元素组合，斑岩铜矿可以分为：
（1）大陆边缘：Cu-Mo 或 Cu-Mo-Au, 偶尔也含W；
（2）大洋岛弧：Cu-Au 或 Cu；很少Mo，绝对不含 W。
矿体产出的空间位置： 斑岩铜矿化出现在岩体隆起部位的内外接触带，抑或 全部在岩体中抑或在围岩中，更多是在内外接触带具 有细脉侵染状矿石构成的矿体。
成矿理论与勘查技术培训班 沈阳
主要类型金属矿床模型与
找矿评价
毛景文 中国地质科学院矿产资源研究所
矿床学研究新进展
自从本世纪初到 2012年矿产资源研究与勘查处于黄金时 期，找矿成果斐然，发现和探明了一批矿产，包括多个超
大型斑岩铜矿和造山型金矿（西方矿业公司主要目标是铜
矿和金矿），并且提出了IOCG（氧化铁铜金矿）新概念。 找矿勘查越来越依赖于科学技术进步。找矿勘查的程序 为：1）根据构造单元部署找矿方向（碰撞造山带找造山型 金矿；大陆边缘或岛弧的钙碱性岩浆弧找斑岩铜矿，大陆