斑岩铜金矿床形成过程及矿化标志.ppt

斑岩型铜金矿床形成机制及找矿标志 梁华英中国科学院广州地球化学研究所2009 08 7 主要内容 一 铜 金元素在岩浆中的行为二 斑岩铜金矿床成矿岩浆特征三 斑岩铜金矿床成矿元素大规模堆积机制四 斑岩铜金矿床找矿标志 一 铜 金元素在岩浆中的行为 1 Cu在岩浆中地球化学行为DCu硫化物 硅酸盐熔体 550 10000 岩浆中的硫 还原硫 S2 氧化硫 SO2 4 S2 还原岩浆中溶解度低 易饱和 硫化物结晶析出 铜进入早期结晶硫化物中 不易成矿 氧化态硫 SO2 SO3 H2SO4 氧化态硫在岩浆中溶解度大 不易饱和 即使达硫饱和 也只形成石膏等 因此 Cu在岩浆中具不相容性 结晶分异作用可使Cu Au 在残余相中富集 Cu Au 在岩浆熔体 流体行为 DCu流体 硅酸盐熔体 2700 316 流体中含S时 DCu流体 硅酸盐熔体值增大2 5倍 Cu也易进入低Cl低密度的气相中D Mo 流体 熔体 20 D Mo 流体 熔体 5 5 高Cl流体 二 斑岩铜金矿床成矿岩浆特征 中酸性岩浆 非成矿岩浆 成矿岩浆 Cu Au Mo岩浆 高氧逸度富水及出溶挥发相 富成矿元素 Sn W Be REE岩浆 二 斑岩铜金矿床成矿岩浆特征 中酸性岩浆成矿系统可分为两阶段 1 岩浆演化阶段 2 成矿元素堆积阶段 目前流行的观点是 温度降低 压力降低 水岩反应 流体混合 我们增加了一种新模型 成岩成矿系统氧化态变化 三 斑岩铜金矿床成矿元素大规模堆积机制 氧化岩浆S6 SO3 岩浆期 成矿期 大量硫化析出形成矿床 氧化态硫 还原态硫 三 斑岩铜金矿床成矿元素大规模堆积机制 地质现象与问题提出 1 矿床学教科书 与中酸性岩浆作用有关的矽卡岩矿床早期多发育磁铁矿化 问题 为什么发生磁铁矿化 磁铁矿化在成矿中过程起着何种作用 2 斑岩型铜 金钼 矿床成矿早期 钾化阶段 多发育钾化 磁铁矿化 IslandCopper SantaRita inMexico YeringtonBatholith ButteCu MoElSalvadorCu BajodelaAlumbreraCu Au冈底斯矿带雄村Cu Au玉龙Cu Mo Au 为什么斑岩铜金钼矿床成矿早期多发育磁铁矿化 其在成矿中起着何种作用 磁铁矿分子式 Fe3O4 Fe2O3 FeO因此磁铁矿中 2 3Fe3 1 3Fe2 岩浆阶段S为SO2或SO3石英斑晶中石膏子矿物 三 斑岩铜金矿床成矿元素大规模堆积机制 表明 Fe2 Fe3 9FeO insilicates SO2 g H2O 3Fe3O4 H2S 成矿早期 发生氧化还原反应 含矿岩体早期蚀变 磁铁矿 钾硅化 8KFe3AlSi3O10 OH 2 2H2SO4 8KAlSi3O8 8Fe3O4 8H2O 2H2S 钾化 磁铁矿化 12FeCl2 12H2O H2SO4 4Fe3O4 24HCl H2S形成块状磁铁矿 9FeO insilicates SO2 g H2O 3Fe3O4 H2S磁铁矿化 斑岩铜金矿床中三种类型磁铁矿化蚀变 成矿早期 S4 和S2 共存 斑岩矿床矿化早期石英包裹体中石膏及硫化物子矿物 主成矿期S2 为主 9FeO insilicates SO2 g H2O 3Fe3O4 H2S8KFe3AlSi3O10 OH 2 2H2SO4 8KAlSi3O8 8Fe3O4 8H2O 2H2S12FeCl2 12H2O H2SO4 4Fe3O4 24HCl H2S 岩浆演化晚期磁铁矿蚀变 氧化岩浆S6 SO3 成矿系统中S2 HS 斑岩铜金矿床成矿元素大规模堆积机制 硫化物大规模堆积 矿化岩体识别标志 挥发相与副矿物作用指纹标志 1 锆石Ce4 Ce3 2 发育热液蚀变磁铁矿 3 矿化中心 高磁化率带中的低磁化率区 4 斑晶中富挥发相 四 斑岩矿床成矿岩体找矿标志 成矿岩体出溶挥发相 玉龙斑岩铜矿带含矿岩体与非矿岩体岩浆氧逸度不同 成矿岩体岩浆氧逸度较高 非矿岩体氧逸度相对较低 1 玉龙斑岩铜矿带含矿岩体与非矿岩体锆石Ce4 Ce3 含矿岩体 非矿岩体 玉龙矿带含矿岩体与非矿岩体岩浆氧逸度参数 2 发育热液蚀变磁铁矿 据我们的研究成果 磁铁矿化可使成岩成矿系统中的硫从氧化态还原成还原态 为硫化物沉淀析出提供物质基础 因此富热液蚀变磁铁矿斑岩体是重要成矿标志 3 矿化中心 高磁化率带中的低磁化率区 磁铁矿化可使成岩成矿系统中的硫从氧化态还原成还原态 为硫化物沉淀析出提供物质基础 因此 成矿岩体多富磁铁矿 磁化率较高 但随着矿化增强 在绢云母化的酸性环境时 在矿化中心部位大量磁铁矿会被黄铁矿交代 因而强矿化部位磁化率降低 绢云母化阶段黄铁矿交代磁黄铁矿 4 斑晶中富挥发相 斑岩铜金矿床成矿岩体在岩浆演化中晚期出溶大量挥发相 因此 在岩浆演化期出形成的斑晶中会含有流体包裹体 我们在西藏玉龙斑岩铜矿带中发现 含矿岩体斑晶中多含流体包裹体 非矿岩体石英中很少发现流体包裹体 斑岩矿床区域找矿潜力评估 成矿后剥蚀保存 区域找矿潜力 成矿岩体指标 岩浆成矿事件 紫金矿田 1 多种类型矿床共生 2 成矿元素组合有一定的分带性 3 矿物组合复杂 成矿元素组合相对简单 4 发育高硫型浅成低温热液矿床 也可能发育低硫型 银多金属矿床 问题 1 元素分带原因是什么 同一成矿系统 控制因素是什么 不同成矿系统 在地质上是否可能在同一地方相