热液矿床类型及特征(斑岩型矿床)
斑岩型矿床
中国大陆环境斑岩型矿床包括斑岩型Cu（-Mo、-Au）、斑岩型Mo、斑岩型Au和斑岩型Pb-Zn 等矿床类型,主要产出于青藏高原大陆碰撞带、东秦岭大陆碰撞带和中国东中部燕山期陆内环境,在地球动力学背景、深部作用过程、岩浆起源演化、流体与金属来源等方面与岩浆弧环境斑岩型矿床存在重要差异。
在大洋板块俯冲形成的岩浆弧,主要发育斑岩Cu-Au矿床或富金斑岩Cu矿（岛弧）和斑岩Cu-Mo及斑岩Mo矿床（陆缘弧）。
相比,在大陆碰撞带,晚碰撞构造转换环境发育斑岩Cu、Cu-Mo和Cu-Au矿床,矿床受斜交碰撞带的走滑断裂系统控制,后碰撞地壳伸展环境则主要发育斑岩Cu-Mo矿床,矿床受垂直于碰撞带的正断层系统控制;在陆内造山环境,早期发育斑岩Cu-Au矿床,晚期发育斑岩Pb-Zn矿床,它们主要沿古老的但再活化的岩石圈不连续带分布,受网格状断裂系统控制;在后造山（或非造山）伸展环境,则大量发育斑岩Mo矿和斑岩Au矿,它们则主要围绕大陆基底—克拉通（或地块）边缘分布,受再活化的岩石圈不连续带控制。
大陆环境斑岩Cu（-Mo,-Au）矿床的含矿斑岩多为高钾钙碱性和钾玄质,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学特性。
岩浆通常起源于加厚的新生镁铁质下地壳或拆沉的古老下地壳。
上地幔通过三种可能的方式向岩浆系统供给金属Cu（和Au）：①提供大批量的幔源岩浆并底垫于加厚下地壳底部,构成含Cu岩浆的源岩;②提供小批量的软流圈熔体交代和改造下地壳,并诱发其熔融;③与拆沉的下地壳岩浆熔体发生反应。
大陆环境含Mo岩浆系统高SiO2、高K2O,岩相以花岗斑岩为主,花岗闪长斑岩次之,既不同于Climax 型,又有别于石英二长斑岩型Mo矿床,岩浆起源于古老的下地壳。
金属Mo主要为就地熔出,部分萃取于上部地壳。
大陆环境含Pb-Zn花岗斑岩多属铝过饱和型,与S型花岗岩相当,以高δ18O（〉10‰）和高放射性Pb为特征,Sr-Nd-Pb同位素组成反映其来源于中下地壳的深熔作用,金属Pb-Zn主要来源于深融的壳层。
斑岩型和浅成低温热液型矿床成矿流体与找矿预测研究：以华南若干典型矿床为例
斑岩型和浅成低温热液型矿床成矿流体与找矿预测研究：以华南若干典型矿床为例导读：斑岩型和浅成低温热液型矿床都是重要矿床类型，二者之间通常存在紧密的时空关系，其成矿过程中都离不开热液流体。
热液流体在成矿过程中发挥着关键作用的同时，其演化活动痕迹（如流体包裹体）也被保存在矿体及其围岩蚀变带中，通过测试不同部位流体包裹体的温度、压力、盐度以及成分等参数，根据流体演化模型，分析其空间变化规律，可以推断热液流体活动中心，恢复成矿作用过程，进而圈定找矿靶区，即流体填图也是一种找矿预测有效方法，且具有分析矿床成因类型的优势。
本文在综述国内外成矿流体与找矿预测等前沿研究基础上，以中国华南富家坞斑岩型铜钼(金)矿、桐村斑岩钼矿，以及邱村和安村浅成低温热液金矿为例，系统总结了斑岩型和浅成低温热液型矿床流体特征、演化规律和金属沉淀机制，建立了从斑岩型到浅成低温热液型流体演化的“气相迁移”模型，并以福建紫金山铜金矿床为例，介绍了应用流体填图进行找矿预测的实例，研究指出紫金山深部依然存在寻找斑岩矿化的潜力。
本文研究成果为流体填图找矿勘查提供了理论基础和工作方法。
------内容提纲------0 引言1 斑岩矿床流体特征与成矿机制1.1 初始流体特征1.2 流体沸腾（不混溶）1.3 金属沉淀机制1.4 富家坞斑岩铜钼（金）矿1.5 桐村斑岩钼矿2 浅成低温热液矿床流体特征与成矿机制2.1 成矿流体特征2.2 金属沉淀机制2.3 邱村金矿2.4 安村金矿3 斑岩到浅成低温热液流体演化3.1 成因联系3.2 流体演化4 找矿预测4.1 流体填图与找矿预测4.2 紫金山铜金矿5 结语0 引言斑岩型和浅成低温热液型矿床是两类具有密切时空和成因联系的岩浆-热液矿床类型，两者不仅提供了世界近70％的铜和90％的钼，同时也是贵金属金、银的重要来源，并伴生有铅锌等金属，具有巨大的经济价值。
对斑岩型和浅成低温热液型矿床的成矿流体和成矿机制研究历来备受重视。
热液矿床的类型及特征
灰岩、安山岩等)接触带及其附近，由含矿气水热液通过交 代作用形成的、在空间和成因上与矽卡岩关系密切的一类矿 床。以前也称“接触交代矿床”。
矽 卡 岩 型
矿 床 的 工 业 意 义
具有重要的工业价值，在我国占有特殊地位
铜矿占我国铜总储量的第三位（16.4%） 富铜矿储量的第二位 铁矿占富矿储量的第一位（38.0%）
矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件
物理化学条件
形成温度——矽卡岩型矿床的形成温度范围由
900~200℃左右，为气化至热液阶段的产物，是一类特 殊的热液矿床
矽卡岩矿物组合形成温度：900~500℃； 金属氧化物的形成温度：600~350℃； 金属硫化物的形成温度：450~200℃；
很多矿床即使已经勘探，甚至开采完毕，其成矿热液来源、成因等 问题也难以最终确定
热 液 矿 床 的 分 类
最近几年来，有些研究者提出利用成矿模式对热液矿床 如斑岩型矿床； 块状硫化物型矿床； 云英岩型矿床等式； 但是由于热液矿床种类繁多，许多类型矿床的模式至今
进行分类：
还未能建立 ——这一设想仍有很多困难
热
液
矿
床
的
分
类
I. 矽卡岩型矿床
i. 矽卡岩型铁矿床；ii. 矽卡岩型铜矿床；iii.矽卡岩型钼矿床； iv. 矽卡岩型钨矿床； v. 矽卡岩型铅锌矿床； i. 斑岩型矿床 a)斑岩型铜矿床；b)富金斑岩型矿床；c)斑岩型钼矿； d) 斑岩型钨矿； e)斑岩型锡矿； f)斑岩型铅锌矿 ii. 玢岩型铁矿床 i.高温热液脉型矿床 a) 云英岩型钨、锡石英脉型矿床；b) 钠长岩型稀有、稀土元素矿床 ii.中温热液脉型矿床 a)中温热液脉型金矿床； b) 中温热液脉型铅锌多金属矿床
热液矿床 - 概述
22 20 18 16 14
盐度
成矿地质环境，含矿热液 的来源不同
黄 大 金 水
柏 华 满 泄
盆地卤水
深源流体
12 10 8 6 4 2 0 0 50 100 150 200 250 300 350
——形成众多矿床类型
——矿床地质特征各异
大气降水
加热的深循环水
温度
2. 热液成分复杂(气水热液) 主要组份：水
⑥ 角砾岩充填矿床
◆角砾岩中的岩块杂乱
堆积产生大量空穴，
可使含矿溶液进入形
成角砾岩充填矿床
◆角砾岩可以是火山成
因、构造崩塌和碎裂
作用造成
陕西省太白金矿床中钠长 质角砾岩型充填金矿脉
（2）交代成矿作用
是指热液（流体）与围岩发生物质交换的作用
一般具有如下特点：
（a）原矿物溶解与新矿物沉淀同时进行。
矿床形成的深度：
深-中深(4.5－1.5km) 浅到超浅(1.5km－近地表)
成矿温度和压力（深度）的测定
矿物包裹体测温法 是目前应用最广的主要 测温方法。其中均一法用于透明矿物二相及 多相包裹体，测定最终均一温度经压力校正 后为成矿温度的下限值；爆裂法用于不透明 矿物，测定的包裹体爆裂温度应是成矿温度 的上限值。 稳定同位素测温法 是应用某一元素的同位 素在热液共结晶的一对矿物中的测定结果， 依据两矿物间的该元素的同位素分馏平衡常 地质推断法 通常是依据矿床自身特 征、与成矿相关侵入体的特征、成矿 时期矿体上覆地层厚度等概略的推断 成矿深度，定性的推断矿床属浅成还 是中-深成因。 矿物包裹体测压法 通过测定包裹体 均一温度和包裹体的密度、盐度确定 成矿的压力，再依据静岩压力换算成 矿深度。此法是目前定量测定成矿压 力（深度）的最通用的方法。
热液矿床各论(火山次火山热液矿床)
第六章热液矿床各论四火山-次火山热液矿床（一）概述1、概念：在火山喷发作用的晚期或间歇期，喷气和热液活动非常强烈，气液中通常含有大量的重金属化合物，在一定的地质条件和物化条件下，这些气液与围岩、与海水或气液之间发生作用，使其中的有用组分聚集和沉淀，形成火山热液矿床。
2、火山-次火山热液矿床的特点：（1）矿床常产于火山岩地区，在矿区内或其附近常有同期的火山岩、次火山岩或侵入体分布，矿化主要发生于火山活动的晚期或间歇期；（2）矿化主要发生于地表、海底或地下浅处（＜1～2km＝，成矿温度范围较大（50-500℃）；（3）成矿介质复杂多样，有喷气、热液，或火山口附近被烤热的湖水、地表水、海水等；（4）火山机构控矿明显，如火山口、火山颈、角砾岩筒、环状裂隙、放射性裂隙等，因此矿体常具复杂独特的形态和产状特征；（5）多数矿床围岩蚀变强烈，既有高温蚀变（如钾化、云英岩化、黑云母化、钾长石化等），又有中低温蚀变（如硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等），蚀变范围广，与矿化关系密切；（6）矿石物质成分复杂，组构多样，主要的金属矿物主要有元素单质（Cu、Ag、Au 等）、氧化物（磁铁矿、锡石、黑钨矿等）、金属硫化物（黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿等）。
3、火山-次火山热液矿床的工业意义：火山-次火山热液矿床分布很广，规模较大，矿种多，矿石质量好。
主要矿产有Fe、Cu、Mo、Sn、Pb、Zn、Au、Ag、U等金属矿产、稀有分散元素（Be）以及萤石、明矾石、硫等非金属矿产。
（二）火山热液矿床的成矿作用和主要类型矿床的地质特征火山热液矿床的成矿作用有三：（1）火山喷气作用（2）火山热液作用（3）次火山热液作用。
据此，并根据产出的环境，将该类矿床分为四个亚类：（1）陆相火山喷气矿床（2）陆相火山热液矿床（3）陆相次火山热液矿床（4）海相火山热液－沉积矿床。
1、陆相火山喷气矿床此类矿床仅限于火山活动区，数量不多，规模有限，形成温度高（600～1100℃）。
斑岩型矿床：热液蚀变和矿化
• Understanding their spatial distributions is vital for exploration
理解他们的空间分布是找矿勘探的 关键
Stockwork quartz veins overprinted by advanced argillic alteration, Caspiche, Chile
Moderate
Selectively pervasive Kf (chl)
Strong
Pervasive Kf
Intense
Pervasive Kf
Vein types (Gustafson and Hunt, 1975)
脉的类型
A veins: Granular quartz‐K‐feldspar‐anhydrite‐sulfide veins • Generally lack internal symmetry • Irregular and discontinuous
绢英岩化
• Intermediate argillic 中级泥化
• Advanced argillic 高级泥化
• These assemblages form at discrete points in space and time during the formation of porphyry deposits
Alteration + mineralisation
蚀变和矿化
• Porphyry deposits are characterized
by several alteration assemblages:
矿床学课件——第六章 热液矿床的类型及特征
2.围岩蚀变及分带
蚀变围绕侵入体中心呈同心圆状产出，自岩体中 心向外依次出现四个蚀变带：
（1）钾质蚀变带 （2）石英-绢云母化带 （3）泥质蚀变带 （4）青盘岩化带
3.其实就是矿化了的蚀变围岩，有一定的矿化分带。 工业矿化位于（1）、（2）带。
4.矿床成因 （二）富金斑岩型矿床
（三）围岩条件
为碳酸盐类岩石。
矽卡岩按成分可分为钙矽卡岩和镁矽卡岩 （四）构造条件 （1）接触带构造 A：整合型 B：不整合型 （2）围岩层理和层间破碎带 （3）断裂和裂隙 （4）褶皱构造 （5）围岩捕掳体
二.矽卡岩矿床的地质特征
（一）矿体的形态、产状与规模
矿床产于中酸性岩浆岩和碳酸盐类岩石的接触带, 多产于外接触带.距接触面100-200m以内. 矿体形态复杂、连续性差,多数矿床为中小型。 （二）矿石特征
云英岩化 3.矿体地质特征
（1）大脉型矿体 （2）中-薄脉带型矿体 （3）网脉型矿体
黑钨矿-石英脉“五层楼”分布规律，矿脉自下而 上分为5个带： （1）微脉带 （2）细脉带 （3）中脉带 （4）大脉带 （5）稀疏大脉带 4.矿石特点 5.矿床成因 代表矿床：江西省西华山钨矿床
（二）钠长岩型稀有、稀土元素矿床 二.中温热液脉型矿床 成矿温度在300-200之间，受断裂控制。 矿体产于侵入体的内外接触带中 围岩蚀变发育，为中温热液蚀变组合 金的重要来源 （一）中温热液脉型金矿床 1.太古宙脉状矿体 2.中国中温热液脉型矿床 具有又老又新的特点,分为石英脉型(含金硫化物石英脉,矿化
矽卡岩矿物组合，成分复杂、结构构造多样，矿 石有块状构造、浸染构造，矿石多为带：交代岩浆岩形成的矽卡岩带。主要为高温矿 物。
内带：交代碳酸盐围岩形成的矽卡岩带。主要为中 温矿物。
斑岩型矿床：热液蚀变和矿化
Potassic Alteration 钾化蚀变
钾长石蚀变和石英网脉
Orthoclase alteration and quartz vein stockwork, Cerro Casale, Chile
Potassic alteration associated with ‘stockwork’ vein arrays
• Weakly to moderately developed secondary alteration assemblage that typically preserves primary rock textures 微弱到中等发育的次生蚀变，一 般保留原岩结构
• Can occur as pervasive or selectively pervasive replacements, or as vein halos可以呈弥漫状、选择性 弥漫状或脉的晕
200 m
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
热液矿床类型及特征
第七章 热液矿床类型及特征
4、构造条件 ② 围岩层理、层间破碎带
围岩层理本身就是一种构造薄弱带，具备很高孔隙度为矿液的 流动和矿南沉淀创造了通道和场所，所以接触带附近层理发育 的围岩中常有矽卡岩矿床形成。薄层碳酸盐围岩较厚层易于成 矿。
第七章 热液矿床类型及特征
2、岩浆岩条件 以上种类岩石对于不同的矽卡岩矿床有成矿专属性： 铁矿：（中性及中酸性）闪长岩、石英闪长岩（闪长岩类） 铜、铅、锌矿：（中酸性）花岗闪长岩及花岗岩 W、Sn、Mo：（酸性）斜长花岗岩、黑云母花岗岩、白岗岩 在钙—碱性系列岩石中，碱质越高，愈有利于成矿。 铁矿与富Na的闪长岩关系密切。 Cu矿富K的花岗闪长岩及石英二长岩有关。 W、Sn、Mo富K的花岗岩有关。
第七章 热液矿床类型及特征
平盖接剖面图 1—灰岩；2—岩浆岩；3—矿体；4—钻孔
第七章 热液矿床类型及特征
超覆接触剖面图 1—闪长岩；2—石榴石—透辉石—柱石矽卡岩；3—蚀变闪长岩；4—大理岩； 5—透辉石矽卡岩；6—闪长玢岩岩墙；7—矿体；8—含黑云母透辉石闪长岩
第七章 热液矿床类型及特征
某地锡石—硫化物矿床地质图 1—上三叠系泥质灰岩、灰岩互层（T2K21）；2—下三叠系灰岩、白云质灰岩 互层（T2K12）；3—上三叠系灰岩（T2K21）；4—变辉绿岩；5—含斑黑云母
第七章 热液矿床类型及特征
第二节 矽卡岩型矿床
一、概述
产于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石、或其它含Ca、Mg质岩石 接触带或附近，由含矿气水溶液的交代作用形成，并与矽卡岩 在成因上和空间上有关的矿床，通称为接触交代矿床或矽卡岩 矿床。
接触交代矿床是富铁、富铜的主要来源。铜占富铜总储量的第 二位；铁占富铁矿总储量的第一位。
热液矿床概述
2、矿化阶段
3
第六章 热液矿床概述
二、热液成分与性质
1、 H2O ① 是含矿溶液的主要组分，是矿物搬运矿质的介质； ② 是弱电解质，可部分电离出H+和OH-，使溶液中的物质发生 水解，形成化合物沉淀出来。
SnF4+2H2O=SnO2↓+4HF ③ 另外，H+和OH-增加可影响溶液物质变化，主要是酸碱性 （pH值）。
第六章 热液矿床概述
第二节 成矿物质的来源
一、介质的来源
1、岩浆热液(包括侵入岩浆热液和火山热液)
岩浆热液是岩浆中所含的水及其他挥发组分在岩浆上侵和冷凝 结晶过程中，由于温度、压力和成分的变化与其所溶解的化学 成分一起被析出形成的。
2、变质热液
变质热液是岩石在变质过程中随变质温度和压力不断增加依次 释放出来的粒间水、矿物的结晶水和结构水溶解了成矿物质形 成的。
4
第六章 热液矿床概述
二、热液成分与性质
2、S 含矿溶液中硫的多少与H2S的解离有关，H2S的解离形式与温度 有关。 ①高温热液阶段 T>400℃，将分解为H2和S2分子。T>1500℃，将全部分解为 H2+S2分子，随着温度降低，又结合成H2S。 300~400℃，H2S以中性分子形式存在，不参与化学反应，因 此很少有硫化物出现。 ②中温阶段(300~200℃) 随着温度的下降，H2S在水中的溶解 度增大，同时将发生电离作用。 ③低温热液阶段(<200℃) 位于地表浅处，氧气较充足，溶液 中的硫往往氧化高价硫，形成一些硫酸盐矿物（重晶石、石膏5、 天青石、明矾石等）。
热液矿床的类型及特征
矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件
物理化学条件
形成压力与深度
交代过程中，CaCO3分解生成CaO+CO2，这对形成矽 卡岩具有重要意义，如： CaCO3+MgCO3+2SiO2→CaMgSi2O6（透辉石）+2CO2 如果形成部位过深，压力过大，上式中的CO2就难以 从CaCO3中分出，从而不利于矽卡岩的形成。 据 Einaudi 等（ 1981 ）对 130 个研究较好的矽卡岩型 矿床的统计，其形成压力为3×107~3×108Pa 矽卡岩矿床大多形成于中深条件，有的形成于浅成 环境。
矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件
物理化学条件
形成温度——矽卡岩型矿床的形成温度范围由
900~200℃左右，为气化至热液阶段的产物，是一类特 殊的热液矿床
矽卡岩矿物组合形成温度：900~500℃； 金属氧化物的形成温度：600~350℃； 金属硫化物的形成温度：450~200℃；
矽 卡 岩 型 矿 床
矽卡岩型矿床的概念
矽卡岩型矿床的形成条件 矽卡岩型矿床的地质特征 矽卡岩矿床的类型和特征
矽
卡
岩
型
矿
床
的
概
念
矽卡岩——是一套蚀变岩组合，主要由石榴石、辉石及
其它的钙、镁、铁、铝的硅酸盐组成，赋存于火成岩与碳酸
盐岩及其它含镁、钙较高的沉积岩的接触带附近。
矽卡岩矿床——是指产于中酸性侵入体与碳酸盐岩(或凝
中温范围——300~200℃；
低温范围——200~50℃； 深成——大于3公里；
第六章 热液矿床类型及特征-1矽卡岩型矿床
钙碱性系列：花岗岩、斜长花岗岩、花岗闪长岩、 石英闪长岩、闪长岩
碱性系列：碱性正长岩、花岗正长岩、石英二长岩、
二长岩
长安大学 Chang'an University
矿床学 Ore Geology
二、矽卡岩型矿床
形成条件—岩浆岩条件
——与成矿关系密切的主要是钙碱性系列的中 酸性侵入岩 ——不同的矿种往往表现出明显的成矿专属性：
不同的围岩将形成不同的矽卡岩组合（钙矽卡岩一
镁矽卡岩），同时对成矿作用也有影响
岩为白云岩时形成镁矽卡岩组合。
当围岩是石灰岩时，形成钙矽卡岩矿物组合，当围
多数矿床与钙矽卡岩有关。镁矽卡岩有关的矿床较
少。但有特殊矿物-硼矿无一例外产于镁质碳酸盐形 成的镁矽卡岩中，Mg是硼的沉淀剂。
长安大学 Chang'an University
——我国矽卡岩型铜矿床中，围岩属碳酸盐类 岩石的矿床占 95 % ——碳酸盐岩与火山岩、页岩互层时对成矿较 有利
长安大学 Chang'an University
矿床学 Ore Geology
二、矽卡岩型矿床
形成条件—围岩条件
——围岩的物理性质（节理、裂隙、孔隙率、 渗透率等）对矿化富集和矿体形态、产状有 重要影响
二、矽卡岩型矿床
矿床形成条件
物理化学条件
岩浆岩条件 围岩条件 构造条件
长安大学
Chang'an University
矿床学 Ore Geology
二、矽卡岩型矿床
形成条件——物理化学条件
温度
——整个矽卡岩矿床形成温度在800℃~200℃
——矽卡岩矿物形成于 800 ~ 300 ℃
斑岩
Ê
Ê中温热液充填－交代型Pb、Zn、Au矿床（桃林PbZn）Ê低温热液充填－交代型Hg、Sb、As矿床等（万山Hg）
Ê碳酸盐岩、砂岩中的脉状水晶矿床
Ⅲ. 火山热液矿床
陆相火山热液矿床——浅成低温热液型
陆相次火山热液矿床——斑岩型及玢岩型？ 海相火山（次火山）热液矿床—块状硫化物
宾厄姆矿化分带
矿床特征－③低品位大吨位
Bingham open pit
围岩蚀变研究最成功应用之一
2.57.512.5
2.5
55200102030
40
50
60中条期加里东海西期印支期燕山期喜山期
燕山、喜山、海西
世界斑岩型铜矿床时空分布
(Silltoe2010 )
土屋
延东乌努格吐山多宝山
铜厂
富家坞
玉龙
马拉松多驱龙冲江铜矿峪
中国斑岩铜矿
俯冲带是最有利的构造环境。
智利–
秘鲁和西南太平洋岛弧带
③碰撞造山带。
斑岩型矿床概述
矿石构造
细脉状
细脉状、脉状
矿 化 特 点
矿化类型及矿体特征
矿化多集中在岩体的顶部或附近围岩中 矿体多受岩 体和围岩中的微细裂隙控制或受斑岩体中角砾岩筒控 制 同一矿区，由于围岩岩性不同，可出现不同的矿化类 型 （1）斑岩体内部的细脉浸染型矿化 柱状矿体 筒状矿体 （2）与碳酸盐岩或凝灰岩接触带附近的矽卡岩型矿化 透镜状矿体 似层状矿体 （3）围岩断裂中的次火山热液脉型矿化 脉状矿体
斑 岩 型 矿 床
工业意义及经济意义
Cu、Mo为主，其次为W、Sn、Au、Ag、Pb、
Zn等
规模大、品位低、矿化均匀
埋藏浅，易开采
矿石成分简单，易选
可供综合利用的矿种多
Ä Í ø ò Á » ¯ Î ï ¿ ó ² 8% ´ £ Ï º à ð » É ½ Ñ Ò Ð Í 10%
成矿地质环境：位于活动大陆边缘、岛弧和板块
内部构造岩浆活动带内
成矿时代：有重要意义的斑岩型矿床均出现于显
生宙，特别是中、新生代，其次是晚古生代
斑 岩 型 矿 床
共同特征：
① 矿化在时间上、空间上、成因上与斑状结构 的中酸性浅成、超浅成的小侵入体有关，如花岗闪 长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩等 ② 具有一定的面型矿化蚀变分带性，硫化物大 量出现，富含黄铁矿 ③ 矿石具细脉浸染状构造
矿
床
成
因
主要特征 （ 1 ）巨大的斑岩型铜矿床主要分布在环太平洋地区； （2）与矿床有关的斑岩都与深大断裂有关； （ 3 ）气液包裹体测定，斑岩型矿床中黑云母和钾长石 化的形成温度为 600 － 700 ℃；石英－绢云母化的形成 温度为 420 ℃；泥化蚀变为 300-100℃；硫化物形成于 350 － 250 ℃，斑岩型铜矿的形成经历了高、中温热液 阶段；成矿深度大多介于2~5km，成矿流体盐度高，工 业矿体内可达40~76wt%NaCl
矿床学 第五章 斑岩型矿床08.3
一、斑岩型矿床
斑岩型矿床（porphyry deposits）是指品位低但规模大，且主要 产于斑岩中及其内外接触带附近的细脉浸染型矿床。 斑岩型矿床的共同特征是： （1）绝大部分斑岩型矿床形成于活动大陆边缘和岛弧构造环境； （2）斑岩型矿床均出现于显生宙，特别是中生代和新生代，其 次为晚古生代； （3）矿化在时间上、空间上和成因上与具斑状结构的中酸性浅 成或超浅成小侵入体有关，如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、 石英斑岩等； （4）一般具有面型矿化蚀变，且分带性明显，硫化物大量出 现，富含黄铁矿； （5）矿石具细脉浸染状构造； （6）角砾岩筒或角砾岩脉是重要的控矿构造形式。
（3）地层条件 围岩岩性对斑岩铜矿床的成矿有重要影响。当围岩为硅 铝质岩石时，由于其化学性质稳定，不易被含矿溶液交代，所 以矿化主要在岩体顶部集中，很少进入围岩。只有当围岩裂隙 特别发育时，含矿热液不仅在岩体中聚集，还可沿裂隙进入围 岩形成矿化。
3、围岩蚀变及分带
斑岩型铜矿床围岩以中心式面型蚀变为最常见。这 类蚀变围绕侵入体中心呈同心圆状或椭圆状产出，直径 可达几百米至几公里。各蚀变带的矿物组合常呈有规律 地分布。
1、斑岩型铜矿的特征
埋藏浅、品位低、规模大为特征；
铜品位一般在0.4%左右，少数可达0.8%，单个矿床的铜
储量可达百万吨； 矿石中除伴生钼外，还有金、银等元素可综合利用；
矿床常成群成带出现，构成成矿区或成矿带。
2、斑岩型铜矿的成矿条件
（1）岩浆岩条件 主要和钙碱系列的斑岩侵入体有关。主要岩石类型为闪长玢 岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩和花岗斑岩等。 斑岩侵入体可分为两种类型：一种是与火山活动有关的次火 山岩，大多和安山岩、流纹岩类关系比较密切，形态多呈岩筒、 岩颈、岩漏斗状。另一种是浅成的侵入岩，大多是多阶段复合 岩体的晚期产物，有时成为独立的浅成小侵入体群，形态常呈 岩株、岩瘤状，少数呈巨大岩基的分枝部分。 （2）构造条件 含矿斑岩的侵入大多和深大断裂有关，但直接分布在深断裂 带上的斑岩铜矿却为数不多，而多数分布于深断裂两侧的次级 断裂构造系统中。 矿体也受岩体和围岩中的微裂隙（层间裂隙、片理、原生裂隙 等）控制。是含矿侵入体及其附近常具含矿的爆发角砾岩体。 角砾岩常呈筒状或脉状分布于斑岩体内或其附近，数量随深度 增加而减少。
常见矿床类型总结
产于钙质、炭质沉积岩中的，金呈次显微—超显微的浸染状赋存于含金黄铁矿中的一类金矿床，因20世纪60年代初最早发现于美国内达华州卡林地区而得名。
典型矿例：美国：Carlin,Getchell,Gold Quarry等；中国：东北寨、桥桥上、马脑壳、阳山、板其、牙他等.（小区域中的大资源）矿床特征:21。
陆缘地壳减薄拉张区.2。
矿床常呈群呈带出现,构成巨大的矿集区。
3.含矿主岩为各种不纯的(泥质、粉砂质、炭质）碳酸盐岩、细碎屑岩（钙质、炭质粉砂岩、页岩）和硅质岩。
4.成矿受构造控制明显，尤其是高角度正断层与有利岩性层位交切部位是成矿的有利场所。
5.常发育不同的围岩蚀变，蚀变带较宽,但蚀变较弱，矿体与围岩渐变过渡。
6。
矿体多呈似层状、透镜状和脉状，形态产状受高角度断层及其旁侧褶皱构造控制。
7。
中低温热液矿物组合：矿石矿物主要为黄铁矿、含砷黄铁矿、毒砂，次为辉锑矿、雄黄、雌黄、辰砂、白铁矿、磁黄铁矿等;脉石矿物为石英、玉髓、方解石、铁白云石、绢云母、重晶石、钠长石。
矿石构造以浸染状、细脉状、网脉状、角砾状构造为主。
金以次显微-超显微形式出现（含砷硫化物中—不可见次显微金，中晚期硫化物与石英等脉石矿物中—显微金和明金)。
8。
矿石中金品位一般低而分散，矿石储量一般在100万—1亿吨，品位1—15g/t.金储量一般为几吨至几十吨,个别达100t以上。
9.成矿流体具中低温、低盐度特征，含较高的CO2和一定量的H2S。
成矿深度一般在1—3Km。
成因:1。
含矿流体的来源：水主要来自下渗的大气降水，部分来自沉积物成岩压实过程中释放出的同生水;金属组分和硫主要来自沉积地层。
2。
含矿流体的迁移：含矿热液主要在重力（密度差）和构造应力等驱动下发生对流循环，并沿高角度断层向上运移，到达浅部后沿孔隙度和渗透率高的有利岩性层位渗透交代-充填成矿；金主要以硫氢化物络合物的形式搬运。
3。
矿质沉淀机制：成矿流体由于温度降低、流体成分改变以及与近地表含氧酸性溶液的混合而使金络合物分解,导致金沉淀富集。
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。
- 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、"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、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)。
斑岩型矿床
--特点
• 经济特点
矿床埋藏深度浅，适合于大规模、机械化露天开采。
矿石品位较低（ Cu 一般为 0 .4 - 1 % ) ，但矿化分布均匀， 矿石工艺性能稳定，可选性好。
矿床常成群、成带分布，规模巨大;
矿石中常伴生有多种有用组份可供综合利用，除 Cu 、 Mo 、Au 、W 、Sn 、Pb 、Zn 外，尚可综合回收 Ag 、 Re(铼)、 Co 、S 、Se(硒)、Te(碲)等元素。
本节内容
斑 斑岩型矿床的概念 岩 斑岩型矿床的形成条件
斑岩型矿床的特点
型 斑岩型矿床的成因 矿 斑岩型矿床的类型 床
斑岩型矿床
① 物理化学条件 ② 岩浆岩条件 ③ 地层条件 ④ 构造条件
--形成条件
斑岩型矿床 形成条件——物理化学条件
• 温度 • ——斑岩型矿床的形成经历了高、中温热液阶段 • ——黑云母化和钾长石化形成于 700 ~ 600 ℃ • ——石英-绢云母化形成于 420 ℃ 左右 • ——泥化蚀变形成于300 ~ 100 ℃ • ——硫化物形成于 350 ~ 250 ℃ • 深度 • ——中深到浅成的范围（2 ~ 5公里） • （次火山环境的产物）
非金属矿物主要为石英，次为绢云母、绿泥石、重晶石等。
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-矿石组构
矿石构造以细脉浸染状为主； 由矿化中心向外依次为：浸染状→细脉浸染状→细脉状、脉状。
斑岩型矿床
--特点
斑岩型矿床典型矿化及其分带
斑岩型矿床典型矿石构造及其分带
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-矿床的氧化和次生富集作用
这是当前世界上最大的人为挖掘矿坑
斑岩型矿床
--概念
斑岩型铜矿床是铜矿石的重要来源，也是一类最为重要的 陆相次火山热液矿床。其特点的是矿石品位低，矿量大，即一 贫二大，铜一般0.4～1%。目前，世界各国均在斑岩出露的地区 注意寻找这类铜矿床。
除了斑岩铜矿外，与中酸性浅成-超浅成侵入体有关的矿床 还有“斑岩钼矿”、“斑岩钨矿”、“斑岩锡矿”,“斑岩铅锌矿”等，其 成矿作用大体相似。
别克斯坦和哈萨克斯坦，经中国新疆、甘肃和内蒙， 东到黑龙江）
Porphyry CuAu depoaits
斑岩型矿床
--特点
冈底斯斑岩Cu-Mo矿带
玉龙斑岩Cu-Mo矿带
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-围岩蚀变及分带
围岩蚀变十分发育，范围可达数 百米至数千米，并具明显的、规 律的水平和垂直分带； 由岩体中心向外：钾化带 （potassic zone ) →石英-绢云母化 带（绢英岩化带、似千枚岩化带， phyllic zone） →泥化带（粘土化带， argilli zone ) →青磐岩化带 ( prophylitic zone )
Fe(OH)3脱水形成褐铁矿（针铁矿、水针铁矿、 水赤铁矿），构成“铁帽”
CuFeS2 (黄铜矿) + O2 + H2O → CuSO4 + FeSO4 + H2SO4 2CuSO4 + 2CaCO3 + 5H2O → Cu2[CO3](OH)2 (孔雀石)
+ 2CaSO4·2H2O + CO2↑
潜水面以下的还原带：
斑岩型矿床
形成条件——岩浆岩条件
在时间上、空间上和成因上均与斑状结构的中酸性浅成-超浅 成侵入体有关，如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、二长斑岩、 石英斑岩、粗安斑岩、英安斑岩等，它们常与玄武岩-安山岩英安岩-流纹岩等钙碱性系列喷出岩有联系；
含矿斑岩体的形态多为岩株、岩筒或岩钟状；
矿化集中在斑岩体上部或顶部的内外接触带中，出露面积一 般较小（多＜ 1 km2）。如江西德兴朱砂红岩体仅有0.02 km2。
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-时空分布
• ——空间上集中分布于滨太平洋带（ Cu 储量 > 500 万 t 的超大型斑岩矿床的 90 % ) ，次为特提斯-喜马 拉雅带（ ～5 % ）和中亚-蒙古带（ ～ 4 % ）。
• ——时间上集中分布于新生代（ ～ 60 % ) ，其次是 中生代（ ～ 35 % ），在中生代则主要是在燕山期。
--特点
斑岩型矿床
--特点
陆缘弧环境的斑岩型矿床： 广泛太平洋东海岸，经典成矿省包括安第斯中部（智利、阿根廷、秘
鲁）和美国西部
斑岩型矿床
--特点
碰撞造山环境的斑岩型矿床：主要分布于特提斯
喜马拉雅带（西起西班牙，经克罗地亚、罗马尼亚、 保加利亚、土耳其、亚美尼亚、伊朗、巴基斯坦，东 到中国西藏和缅甸等地）和中亚 蒙古带（西起乌兹
CuSO4 + 5CuFeS2 + 8H2O → 8Cu2S + 5FeSO4 + 8H2SO4
黄铜矿
辉铜矿
含铜量 34.6 %
79.8 %
CuSO4 + 4FeS2 + 4H2O → 7CuS + 4FeSO4 + 4H2SO4
黄铁矿
铜蓝
含铜量 0%
66.5 %
上述过程使原生矿石的品位大大提高，即所谓的 “次生硫化物富集作用”
斑岩型矿床在近地 表常发生各种复杂 的氧化和次生富集 作用。
既提高了矿石品位， 又是一种重要的找 矿标志。
西藏厅宫铜矿区 地表氧化矿石
Butte，Montana 美国蒙大拿州比优特矿坑
近地表氧化带（潜水面以上）：
2FeS2 (黄铁矿) + 7O2 + H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4 4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2H2O Fe2(SO4)3 + 6H2O → 2Fe(OH)3（胶体） + 3H2SO4
斑岩型矿床
--特点
德兴 玉龙
斑岩型矿床
--特点
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-大地构造背景
• ——斑岩型矿床主要产于汇聚板块的边界；
• 大洋板片俯冲产生的岛弧和陆缘弧环境（滨太平洋带），
• 陆一陆碰撞造山环境（特提斯一喜马拉雅带，中亚一蒙 古带）。
斑岩型矿床
大地构造背景
岛弧环境的斑岩型矿床： 主要环绕西太平洋广泛分 布（印尼、菲律宾、巴布 亚新几内亚、澳大利亚等 国）
斑岩型矿床
--特点
• 经济特点
斑岩型 Cu 矿是当今世界铜矿的最主要类型，占探明储量的 50 ％以上； Mo 产量＞ 70 ％来自斑岩型矿床;
斑岩型铜矿的储量一般为几百万吨，有的达几千万吨(智利 Chuquicamata（丘基卡马塔）~5300万t, 该铜矿坑是全球生产铜 最多的矿场。这个矿洞现有850米深。美国Bingham ~2000万t)
斑岩型矿床
--特点
—矿化主要与钾化带和石英−绢云母化带关系密切。
由钾化带 石英绢云
母化带，硫化物总量 增加，黄铜矿/黄铁矿 比值减小
—围岩蚀变的带状分布 规律是斑岩型矿床的 重要找矿标志。
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-矿体形态产状
矿化多集中在岩体的顶部或附近围岩中，矿体多受 岩体和围岩中的微细裂隙控制或受斑岩体中角砾岩 筒控制
典型的实例有美国克拉玛祖斑岩铜矿，我国江西德兴铜矿。
海相火山 岩型10%
沉积岩型 12%
铜镍硫化物 矿床8%
热液脉型 4%
矽卡岩型 21%
斑岩型 45%
我国主要铜矿床类型分布概况
斑岩型矿床
❖ 工业意义 ➢ Cu、Mo为主，其次为W、Sn、Au、Ag、 Pb、Zn等 ➢ 品位低、规模大、矿化均匀 ➢ 埋藏浅，易开采 ➢ 矿石成分简单，易选 ➢ 可供综合利用的矿种多
矿体由细脉浸染状矿石组成，赋存于岩筒内。据统计：南 北美洲58个斑岩铜矿床，产在角砾岩筒中的占70%。我国 河南、江西、海南岛等地也有发现。它是寻找斑岩型矿床 的重要标志之一。
本节内容
斑 斑岩型矿床的概念 岩 斑岩型矿床的形成条件
斑岩型矿床的特点(经济、地质)
型 斑岩型矿床的成因 矿 斑岩型矿床的类型 床
同一矿区，由于围岩岩性不同，可出现不同的矿化 类型
斑岩体内部的细脉浸染型矿化——柱状矿体、筒状矿体
与碳酸盐岩或凝灰岩接触带附近的矽卡岩型矿化——透镜状 矿体、似层状
围岩断裂中的次火山热液脉型矿化——脉状矿体
斑岩型矿床
--特点
• 地质特点-矿石组分
金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿，次为斑铜矿、黝铜矿， 伴生方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、磁黄铁矿以及金、银等矿物。
自然Cu + 孔雀石 + 蓝铜矿
本节内容
斑 斑岩型矿床的概念 斑岩型矿床的形成条件
岩 斑岩型矿床的特点 型 斑岩型矿床的成因
斑岩型矿床的类型
矿 床
斑岩型矿床
--成因
❖含矿斑岩体和大部分矿质是来自地壳深处-上地幔和地壳分界 面附近分异出来的中-中酸性岩浆。它们通过深大断裂，上侵 到1.5-3 km或更浅部，由于温度、压力骤然降低，岩浆迅速 冷却成斑状岩石，随即开始钾长石化、石英-绢云母化，以及 各阶段的矿化作用，形成一个统一的连续的过程。
片理等）； 斑岩铜矿中常伴有角砾状地质体和角砾岩筒,这些角砾岩筒(或
地质体)对矿化,特别是对原生矿的富集起着重要作用。
斑岩型矿床
--特点
形成条件——构造条件
角砾岩体（筒）在一些斑岩型矿床中起重要控矿作用。角 砾岩体的成因有爆发型 、崩塌型、热液侵入型三类，它们 均与剧烈的气液活动有关。它们的形成深度一般不超过2-3 km 。
斑岩型矿床
岀露面积 岩体数 所占数量比 有关矿床所占储量比
＜1
25
73
86.3