斑岩型矿床相关知识

围岩蚀变及分带
❖ 斑岩型铜矿床围岩蚀变的研究意义
➢ 它是寻找斑岩型铜矿床的主要标志，为找矿 勘探提供有益的线索和明确的方向 美国的克拉马祖矿床的发现
➢ 可以用来帮助判断矿床的剥蚀深度 ➢ 提供成矿热液的性质、成矿温度、盐度以及
热液来源等成矿理论信息
围岩蚀变及分带
➢ 我国斑岩型铜矿床围岩蚀变特点
① 可分为面型和线型两种 面型—岩体为中心 (玉龙、城门山) 接触带为中心 (德兴) 线型—受构造控制，沿一定方向延伸 (多宝山)
SiO2 62-68%的斑岩---以铜为主的矿床 SiO2＞68%的斑岩---以钼为主的矿床
成矿 地质 条件————构造条件
➢ 含矿斑岩的侵入大多和深大断裂有关，矿床常呈带状分布， 分布于深断裂两侧的次级断裂构造系统中 ➢ 含矿侵入体及其附近常具含矿的爆发角砾岩体。据北美58 个斑岩型铜（钼）矿床统计，含角砾岩的占70％，我国赣西北 、豫西等地的斑岩型矿床中也发现有角砾岩体
➢ 主要工业矿体位于钾质蚀变带的外侧或石英-绢云母化带内 ➢ 矿石品位一般较低，但矿化均匀，铜品位一般为千分之几， 钼品位为万分之几
矿化特点
图 斑岩型矿床典型矿化及其分带
图 斑岩型矿床典型矿石构造及其分带
矿化特点
❖ 矿石特征
➢ 矿物组成： 主要金属矿物：黄铜矿 辉铜矿 次要金属矿物：斑铜矿 黝铜矿等 伴生金属矿物：辉钼矿 黄铁矿 辉铋矿 磁铁矿 磁黄铁矿 方铅矿 闪锌矿 辉铋矿 金、银矿物等 非金属矿物：石英和重晶石等
➢ 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
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
❖ 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
围岩蚀变及分带
❖ 围岩以中心式面型蚀变为特征
➢ 这类蚀变围绕侵入体中心呈同心圆状或椭圆状产出 ，范围可达几百米至几公里。各蚀变带的矿物组合常 成有规律地分布 ➢ Lowell等（1970）根据Kalamazoo（克拉马祖） 矿床的蚀变，参照美洲27个斑岩矿床，提出了斑岩型 铜、钼矿床的蚀变分带模式，自岩体中心向外依次出 现四个蚀变带（图）：
海相火山岩型 10%
热液脉型 4%
沉积岩型 12%
矽卡岩型 21%
斑岩型 45%
我国主要铜矿床类型分布概况
以斑岩型铜（钼）矿床为例介绍斑岩型矿床其它特征
❖ 成矿地质条件 ❖ 围岩蚀变及分带 ❖ 矿化特点 ❖ 矿床成因
以斑岩型铜（钼）矿床为例介绍斑岩型矿床其它特征
斑岩型矿床以斑岩型铜（钼）矿床为主，又称细脉 浸染型铜（钼）矿床，是目前最重要的铜矿床和钼矿 床类型，约占世界已探明铜矿储量的一半，钼矿储量 的三分之二。美国、智利、秘鲁三个主要产铜国家的 铜矿储量的80~90%来自斑岩型铜矿床。近年来，我 国江西、云南、黑龙江、西藏、河南等地也相继有所 发现，斑岩型铜矿床已成为我国的主要铜矿床类型
中间蚀变带 贫铜
黄铜矿、黄铁 矿、斑铜矿
黄铁矿及 少量黄铜矿
细脉状、 浸染状
细脉状
青盘岩化带 绿泥石、绿帘 石、石英、
方解石 外部蚀变带
黄铁矿
边缘带
铅、锌、金、银 方铅矿、闪锌 矿、自然金、 自然银、黄铁矿
细脉状、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
玢岩型铁矿
➢ 矿化类型 ➢ 矿体形态 ➢ 围岩蚀变 ➢ 矿床成因
玢岩型铁矿
是我国地质工作者所确定和命名的一种矿床类型
❖ 概念：是指产于陆相火山岩分布区域内，与玄武质
、安山质岩浆的火山-侵入岩体在时间、空间及成因上 有联系的一组以铁为主的矿床
❖ 矿床具有晚期岩浆、高温气液交代、接触交代、中
低温热液交代-充填及火山沉积等一系列成矿作用特点
② 具有较强的石英化作用 ③ 似千枚岩化带最重源自文库、最普遍 ④ 泥化带一般不发育，矿化不好 (玉龙除外)
矿化特点
❖与上述蚀变带相对应，出现一定的矿化分带（图），自内向 外依次为：
➢ 低品位核→矿壳→黄铁矿壳→低黄铁矿壳 ➢ 辉钼矿→辉钼矿+黄铜矿+斑铜矿→黄铜矿+黄铁矿→黄铁矿 ±硫砷铜矿±砷黝铜矿±方铅矿±闪锌矿±自然金、自然银
➢ 元素组成： Cu 、Mo、S、Au、 Ag 、Pb、Zn等 ➢ 矿石构造：浸染状构造、细脉状构造、细脉浸染状
角砾状构造
矿化特点
❖ 矿石的典型构造为细脉状和浸染状构造，二者往往 相伴产出或有规律地过渡，从矿化中心往外： ❖ 浸染状→细脉浸染状→细脉状→脉状的变化趋势 ❖ 矿化细脉长数厘米、宽数毫米，有的为硫化物，有 的为含硫化物的石英细脉；也有呈致密块状构造和角 砾状构造的矿石
以斑岩型铜（钼）矿床为例介绍斑岩型矿床其它特征
❖ 成矿地质条件
（1）岩浆岩条件 （2）构造条件 （3）地层条件
成矿 地质 条件————岩浆岩条件
➢ 中酸性 钙碱性 浅成或超浅成 小型斑岩侵入体
(花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩等)
➢ 岩体规模较小(<1-2km2) 个别达10余km2 ➢ 岩体的形成时代以中―新生代为主 ➢ 化学成分以富钾为特征（K2O>Na2O） ➢ 岩体的酸性程度影响矿化类型
斑岩型矿床的其它主要类型
斑岩铜（金）矿→斑岩铜矿→斑岩铜钼矿→斑岩钨矿→斑岩 锡矿，有关岩体的酸度趋于增加，源岩深度趋于变浅，岩浆体 系的氧逸度趋于降低。因此，矿物组合与成矿元素的特征也有 所变化。这些特点都表明绝大多数斑岩型矿床的成因与岩浆的 形成和演化有较密切的联系
斑岩型矿床常与矽卡岩型及浅成低温热液型金、银、铜、铅 、锌等矿床构成火山岩地区矿床成矿系列，这个成矿系列的最 大延深可达5~7km。在认识陆相火山岩地区矿床分布规律和进 行矿床远景评价时，应该考虑这一成矿系列及剥蚀程度的影响
矿床成因
（4）矿石中硫同位素组成为δ34S（‰）-6.3～+3.6‰， 接近于陨石硫，成矿物质主要来自深部地壳或上地幔 （5）氢--氧同位素：成矿热液除来自岩浆外，部分可 能来自下降的天水；认为斑岩型铜矿的形成，是上升岩 浆热液和地下水发生对流循环的结果（图），地下水不 仅提供了部分成矿物质，而且由于其富含Na+、Cl-、 Ca2+等组份，还促进了矿石的沉淀和堆积
斑岩型矿床
斑岩型矿床
❖ 斑岩型矿床
➢ 斑岩型铜（钼）矿床 ➢ 富金斑岩型矿床 ➢ 斑岩型钼矿床 ➢ 斑岩型钨矿床 ➢ 斑岩型锡矿床 ➢ 斑岩型铅、锌矿床
斑岩型矿床
❖ 概念：空间分布和成因上与一些弱酸性的斑岩类 小侵入体有关，规模巨大，低品位的细脉浸染型矿床
其矿体可以产在斑岩体内部，也可以产在围岩中
❖我国宁芜地区（中生代陆相火山断陷盆地）铁矿床是
典型代表
玢岩型铁矿
❖ 在宁芜火山断陷盆地中，晚侏罗世-早白垩火山活动十分强烈
，盆地内发育一套火山-侵入杂岩。火山岩总厚度达2500米，由 老到新可分为龙王山、大王山、姑山和娘娘山四个旋回。每个旋 回大致都以较强烈的爆发开始，形成爆破角砾岩和火山碎屑岩； 以宁静的喷溢结束，形成安山岩、粗面岩、响岩。在每个旋回末 期均有相应成分的次火山岩侵入
矿化特点
斑岩铜（钼）矿床的蚀变类型和矿化关系
蚀变类型 主要
蚀变矿物 空间位置 矿化类型
矿物组合
矿石构造
钾化带
黑云母、钾长 石，石英、 绢云母 中心蚀变带 铜、钼
黄铜矿、辉钼 矿、黄铁矿及
少量斑铜矿
浸染状为主 、细脉状
似千枚岩化带
石英、绢云母、 黄铁矿
内部蚀变带 铜
泥岩化带
高岭石、绿泥 石、石英、
绢云母
围岩蚀变及分带
• Lowell(1970) 提 出 的 蚀变分带模式：
①核心带 ②钾质蚀变带 ③似千枚岩化蚀变带
(石英-绢云母化带) ④泥质蚀变带 ⑤青磐岩化带
⑥边缘带
围岩蚀变及分带
围岩蚀变及分带
➢以石英、绢云母构成的似千枚岩化蚀变带， 几乎在所有斑岩型铜矿中均广泛发育，其强度 、范围和矿化的规模有直接关系 ➢ 少数矿床的面型蚀变是以接触带为中心，向 岩体和围岩两侧呈对称的环状分布，为接触式 面型蚀变，其分带特点与中心式类似，德兴铜 矿
围矿矿成岩石石因：组的上安合构属山主造矽岩要以卡、为块岩凝透状型灰辉、矿岩石角床砾-石状榴为石主-产分矿磷，于矿化灰偶辉体呈变呈矿石有长进脉现渐石-条磁闪入状象变为带铁长安、较过石状矿玢山网弱渡英岩岩脉。关-赤顶，状富系铁部凝、铁矿或灰角的组边岩砾沉合部等状凝，的围和灰属铁岩块岩火矿中状与山化凝沉（灰积凹质矿山赤床式铁）矿：矿部石 矿石以透辉石-磷灰石-磁铁矿组合为特征
角砾岩常呈筒状或脉状分布于斑岩体内或其附近，下限可能 为2~3公里。角砾岩中常具金属矿化，甚至形成富矿。角砾岩 由于挥发份从岩浆中逸出而引起的膨胀造成的
成矿 地质 条件————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，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。德 兴斑岩型铜矿床的矿化主要分布在围岩中 ➢ 当围岩为碳酸盐岩石时，在接触带还可形成矽卡岩型 矿床，构成斑岩铜矿床和矽卡岩型矿床的矿床成矿系列
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
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
铜镍硫化物矿 床8%
矿床成因
图 岩浆热液和地下水发生对流循环形成斑岩型铜矿床示意图
1-大气降水；2-壳状矿化带；3-岩浆热液（据Jensen，1981）
矿床成因
R.H.Sillitoe（1972）提出了板块构造成因模式
大洋板块俯冲于大陆板块之下，并向上地幔俯冲， 海洋板块在贝尼奥夫带发生了局部熔融，并沿着裂 隙上升到地壳浅部，形成斑岩型铜矿床，并认为铜 元素也来自原始海洋板块，这和目前大西洋和太平 洋的玄武岩中富含铜这一点是一致的。世界上巨大 的斑岩型铜矿带大多分布在环太平洋区域，这一点 有力地支持了西里托的论点
❖ 区内的铁矿床大多与第二旋回喷发结束阶段形成的富钠质辉
长闪长玢岩-辉长闪长岩等次火山岩有关。次火山岩均呈瘤状， 钟状、舌状或弯窿状，侵入于火山岩及沉积岩中
❖ 铁矿化往往围绕次火山岩分布，受角砾状构造、原生裂隙、
接触带构造、围岩中的断裂裂隙及层间裂隙等构造控制
矿化类型
产由于岩接触体带内上部的铁－矿接化触（梅带山－式围）：岩产岩，于：火沉出山凝现沉灰不积岩岩、同中沉矿的凝化层灰状角类铁砾型矿岩床和（凝龙灰旗质山粉式砂）岩：，围蚀
图 斑岩铜矿床成因的板块构造模式（据西里托，1972）
斑岩型矿床的其它主要类型
（二）富金斑岩型矿床
(1)伴生斑岩型金矿：如江西德兴、西藏玉龙 (2)共生斑岩型金矿：如福建省紫金山； (3)独立斑岩型金矿：如河北峪耳崖
（三）斑岩型钼矿床——陕西金堆城、河南上房 （四）斑岩型钨矿床——广东莲花山、江西阳储岭 （五）斑岩型锡矿床——广东银岩、湖南野鸡尾 （六）斑岩型铅锌矿床——江西冷水坑、安徽黄屯
以斑岩型铜（钼）矿床为例介绍斑岩型矿床其它特征
斑岩型铜矿床以其埋藏浅、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
斑岩型铜（钼）矿床常成群成带出现，构成 成矿区或成矿带。有时斑岩铜矿床还和其它矿 床类型相伴产出，构成一个成矿系列。