造山型矿床—2010

早古生代增生带 产于斑岩和宝音图群 火山岩：细别河群
早古生代斑岩型铜钼金 经挤压造山破坏改造 晚古生代造山型铜金矿床
黑云母氩氩等时线年龄 396 2 Ma
白云母氩氩等时线年龄 358 2 Ma
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矿脉黑云母氩氩等时线年龄 396 2 Ma 矿脉白云母氩氩等时线年龄 358 2 Ma
50－300C <10km
岩浆岩/矿床 变质岩/矿床 岩浆热液 变质热液 岩浆热液矿床 变质热液矿床 •
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浅成岩/矿床 浅成热液 浅成热液矿床
岩浆热液矿床和变质热液矿床的成矿晚期，必然经历浅成 作用阶段（<300－50C，<10km） 岩浆热液矿床和变质热液矿床的晚阶段特征具有相似性， 不具有成因标志功能，只有早阶段特征才能指示成因 继承了涂光炽先生的改造作用的思想，结合了沉积成岩作 用的优点
Late stage
张静等：2004 矿物岩石；2006岩石学报
早中期石英 挤压应力作用的特征 细粒化，波状消光 晚期石英 拉张背景下的特征 自形程度好
破山银矿 银洞坡金矿
破山银矿
银洞坡金矿
破山层控造山型银矿 银洞坡层控造山型金矿
姚军明等2008岩石学报第9期
白乃庙铜-金-(钼)矿床
F. 富液盐水包裹体；
G. 纯气包裹体； H. 富液盐水包裹体 I. 纯液包裹体；
J. 纯液盐水包裹体
Case: Tieluping Ag
陈衍景等2003 岩石学报 Chen et al 2004 Mineralium Deposita Chen et al 2005 Acta Geologica Sinica
岩浆热液矿床 （浆控高温热液）
Magmatic hydrothermal deposit (IRHD)
浅成热液矿床
Epizonogenic
hydrothermal deposits
1. 火山岩容矿：高硫型、低硫型 2. 沉积岩容矿：卡林型、MVT型，低温分散等 3. 热水沉积：VMS型和SEDEX型
白乃庙铜金矿床是世界首例造山型铜矿！ 中亚造山带东段首例古生代造山型矿床！
李文博等，2007，岩石学报第9期 李文博等， 2008，岩石学报第4期
陕西 铜厂铜矿
陕西铜厂铜矿
大 湖 钼 金 矿 床
李诺等2008 岩石学报第2期
倪智勇等 2008岩石学报9期
河 南 纸 房 钼 矿 床
CO2-H2O-NaCl型包裹体
地质(成岩成矿)作用四分法
岩浆作用 magmatism >573C 康氏面及以下 变质作用 metamorphism >200－300C >5km
(30C /km) 沉积作用 sedimentation <50C 地表 沉积岩/矿床 建造水 ??卤水、沼气
浅成作用
Epizonogenism
各类流体成矿系的构造环境
各类之间成矿系统的关系
浅成热液型 造山型/变质热液型 浆控高温热液型
造山型－变质热液型成矿系统 Orogenic-type Ore-system
标志性地质特征： 剪切带或压扭性构造容矿，矿脉定向排列；侧向蚀变分带明显， 矿物组合简单，3阶段矿化清楚；赋矿地体变质峰期之后成矿； 常见明金 成矿流体系统： 地壳中部（4-18km）；构造超压变质流体经沸腾或大气水混合 成矿；富CO2 (530% mole，达>90%)，盐度<10％，密度低 构造环境： (A) 碰撞造山带， (B) 俯冲增生楔，（C）陆内造山带。 挤压-伸展转变带/期
中阶段硫化物 充填裂隙或空 隙
晚阶段碳酸盐 脉具梳状构造 穿切早、中阶 段矿物组合 成矿发生在挤 压向伸展转变 期，造山型！ 煌斑岩成矿后 侵入
包裹体
A . 网格状分布的包裹 体群；
B. 沿X型节理面充填 的富CO2包裹体群；
C. 富CO2多相包 裹体卡脖子现象； D. 含CO2多相包 裹体； E. 富液CO2两相 包裹体；
热液矿床分类的现状——金矿为例
Origin of three kind fluids
Pl > Pf > Ph
Magmatic fluids are originally formed at temperatures >600 C, with depth >20 km, if geothermal gradient is 30C/km
热液矿床成因分类
变质热液(造山型)
Metamorphic (orogenic) hydrothermal deposit
1. 断控脉状: 石英脉, 构造蚀变岩, 韧性剪切带 2. 层控脉状: 碳质层, BIF, 不整合 1. 2. 3. 4. 5. 斑岩型/云英岩型 矽卡岩型 IOCG型 爆破角砾岩筒型 脉型（钨锡石英脉，土门钼-萤石脉)
low salinity CO2 rich
变质
岩浆
High salinity variable CO2
浅成
岩浆 magmatic
low salinity CO2 poor They are three end-members, with criteria to be constrained
Diagnostic FIA of three types oresystems
◆ 各类之间总有过渡或叠加，“亦此亦彼”（涂光炽） ◆ 各类矿床均有很多特征，关键是抓标志性特征 ◆ 成矿作用往往非常复杂，关键是抓主导因素
Nature of three kind fluids
Fundamental principles • • Salinity increases with temperature Gas (e.g. CO2) content increase with P, but decrease with T
铁炉坪、银洞沟、破山和银洞坡普遍存在
早、中阶段大量发育，晚阶段不发育！！
谢 谢 关 注
造山型矿床元素分带
Ore Fluid
Temperatures Pressure Fluid comp Salinity
~ 250-400 oC >1-4 kb High CO2+H2O, N2, CH4 <5-8 NaCl eq
(From R J Goldfarb)
玲 珑 金 矿 地 质
早阶段石英脉 被构造破碎
造山型矿床——成因和标志性特征
陈衍景
yjchen@pku.edu.cn gigyjchen@126.com
陈衍景等, 不同类型热液金矿床的流体包裹体特征. 岩石学报, 2007, 23(9): 2085-2108 陈衍景, ．中国地质, 2006, 25 (10): 2477-2508 陈衍景, 初论浅成作用和热液矿床成因分类. 地学前缘, 2010, 17(2): 27-34
三类包裹体组合(FIA)：
浅成型，低盐度、低温、贫CO2，偶见石油包裹体 变质型，低盐度、中温、富CO2 岩浆型，高盐度/含子晶、高温、含/富CO2
三类热液矿床的3类包裹体组合：
• 浅成热液矿床ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱIA，浅成型＋浅成型 • 岩浆热液矿床FIA，岩浆型＋浅成型 • 变质热液矿床FIA，变质型＋浅成型
各类成矿系统的发育深度和应力场
主要内容
• • • • 浅成作用概念 三类热液矿床的本质区别 从造山型金矿到造山型矿床 中国的实例
石英脉型、重晶石脉型、碳酸盐脉型、白钨矿-石英脉脉型、辉锑矿-石英脉型、 黄铁矿石英脉型、硫化物石英脉型，构造蚀变岩型、蚀变破碎带型、断裂破 碎带型、剪切带型、韧性剪切带型，层控型、BIF层控型、含金铁建造型、炭 质层控型、VHMS型、块状硫化物型、不整合型，海相/陆相火山岩型、细碧 岩型、滑石菱镁岩型、微细粒浸染型、沉积岩型、浊积岩型、砾岩型、砂岩 型、黑色页岩型、碳硅泥岩型、浅变质碎屑岩型、板岩型或VSH型、绿岩带 型，花岗岩型、碱性岩型、侵入体内外接触带型、矽卡岩型、爆破/隐爆角砾 岩（筒）型、斑岩型、铁氧化物型或IOCG型、铜镍硫化物型，火山热液型、 岩浆热液型、变质热液型、海底热液型、大气降水热液型，低温热液型、浅 成低温热液型、中温热液型、中温中深成热液型、高温热液型、改造型等， 更有以典型矿床名称命名的Carlin型、Carlin-like、Witwatersrand（或 Rand兰德）型、Hemlo型、Homestake型、Olympic Dam型、Abitibi型 或Kolar型、Murutau型以及焦家式、玲珑式、河台式、上宫式、祁雨沟式、 团结沟式、阿希式、沃溪式… 还有各种各样的成矿系列及其亚系列名称，成矿元素组合分类的名称，等等。
Tieluping
Early stage
Ore texture
Middle stage
E-stage: deformed galena and breccia Qtz, showing compressive deformation M-stage: polymetalic sulfides stockworks fill in co-axial fissures formed in shearing deformation L-stage: Qtz-Cal venlets with comb structure, fill in dilational cracks formed in extensional setting Conclusion: mineralization coeval with transition from compression to extension