斑岩型矿床

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。

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。 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

工业意义及经济意义:

1、Cu、Mo为主,其次为W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等

2、规模大、品位低、矿化均匀

3、埋藏浅,易开采

4、矿石成分简单,易选

5、可供综合利用的矿种多

我国主要铜矿床类型分布概况

斑岩型45%、矽卡岩型21%、沉积型12%、海相火山岩型10%、铜镍硫化物矿床8%、热液型4%

以斑岩型铜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。 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。

成矿地质条件

(1)岩浆岩条件

(2)构造条件

(3)地层条件

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(

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

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

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。

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。 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。

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):

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、磐岩化带

6、缘带

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。

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。

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)

② 具有较强的石英化作用

③ 似千枚岩化带最重要、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

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

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

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

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;

(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

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。

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。 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

工业意义及经济意义:

1、Cu、Mo为主,其次为W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等

2、规模大、品位低、矿化均匀

3、埋藏浅,易开采

4、矿石成分简单,易选

5、可供综合利用的矿种多

我国主要铜矿床类型分布概况

斑岩型45%、矽卡岩型21%、沉积型12%、海相火山岩型10%、铜镍硫化物矿床8%、热液型4%

以斑岩型铜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。 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。

成矿地质条件

(1)岩浆岩条件

(2)构造条件

(3)地层条件

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(

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

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

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。

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。 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。

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):

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、磐岩化带

6、缘带

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。

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。

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)

② 具有较强的石英化作用

③ 似千枚岩化带最重要、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

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

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

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

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;

(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。


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