矿床学课件：斑岩矿床

斑岩矿床BinghammineMorenciMine，ArizonaChuquicamatacoppermine斑岩型矿床（porphyrydeposit）又称细脉浸染型矿床其主要特点１．时空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。矿体埋深浅，规模大，但品位低。２．矿床的围岩蚀变发育，常具明显的水平和垂直方向上的分带。３．矿床受构造控制，常呈带状分布。４．矿种以铜、钼为主，此外，还有锡矿、钨矿及铅锌矿。工业意义巨大：占世界已探明的铜矿储量的一半，钼矿储量的三分之二。世界铜矿类型分为斑岩型、砂页岩型、铜镍硫化物型、黄铁矿型、铜-铀-金型、自然铜型等、脉型、碳酸岩型、矽卡岩型共九类。最重要的是前四类，占世界铜总储量的96%，其中斑岩型和砂页岩型矿各占55%和29%。

世界铜储量超过500万吨的巨型铜矿约有60个，斑岩型矿占38个，砂页岩型矿占15个，合计占巨型铜矿的88%。

三个重要的斑岩铜矿成矿域环太平洋成矿域、特提斯-喜马拉雅成矿域、中亚成矿域(据王之田、秦克章，1994，补充)

全球斑岩铜矿分布中国铜矿类型

1、斑岩型－最为重要：江西德兴、西藏玉龙、新疆土屋

2、矽卡岩型：湖北铜绿山、云南个旧

3、海相沉积岩块状硫化物型：长江中下游武山、冬瓜山

4、海相火山岩块状硫化物型：甘肃白银、新疆阿舍勒

5、镁铁质-超镁铁质岩铜镍型：金川、新疆黄山、香山

6、海相沉积变质岩型：云南东川-易门、内蒙狼山

7、陆相砂页岩型铜矿：

8、次火山岩热液脉型：江西银山、福建紫金山铜金矿

9、陆相热水沉积岩型：云南金满斑岩矿床主要地质特征（一）成矿岩体成矿在时间、空间及成因上主要与钙碱性中酸性岩体有关：

1、酸性岩(花岗岩)类:SiO2≈70％,石英﹥23％,钾长石﹥30％,斜长石﹤30％，斑岩矿床以钼为主,伴生铜

2、中酸性岩(花岗闪长岩)类:SiO2≈62-68％,石英含量≈20％,钾长石＝12-18％,斜长石﹥50％，斑岩矿床以铜为主,伴生钼

3、中性岩(闪长岩)类:SiO2﹤60％,石英﹤15％,钾长石﹤10％,斜长石﹥50％，斑岩矿床以铜为主,无钼或极少量，伴生金、银

岩体出露面积一般不超过3km2,多小于1km215

（二）控矿构造控制斑岩矿床区域分布的主因是断裂－岩浆活动带，深大断裂带的一侧或与它相交的次级断裂或背斜是最有利的成矿部位。

斑岩矿床控矿构造分为环形和线形两类：

(1)受环形构造控制的筒状矿体；

(2)受线形构造控制的似层状、透镜状、板条状和不规则状矿体。

环形构造包括接触带构造和角砾岩筒构造；线形构造包括成矿岩体内、外的片理化带构造，挤压破碎带构造和断裂裂隙带构造。

(三)围岩

斑岩矿床的围岩主要有:

硅铝质岩石,主要为千枚岩,片岩,片麻岩,中酸性侵入岩或喷出岩,火山碎屑岩,泥质粉砂岩,砂岩及各种角砾岩。

这类岩石有硬、脆、碎的特点，有利于成矿流体运移和矿石沉淀。形成斑岩型和热液脉型Cu-Mo，Cu-Pb-Zn,Cu-Sn-W或Cu-Au组合的矿床。

(四)围岩蚀变

围岩蚀变的研究意义：

1、围岩蚀变范围比矿体大得多，容易寻找和识别，是找矿的直接标志。

2、根据斑岩矿床蚀变分带特征，判断蚀变中心，指导找矿。

3、蚀变的强度和广度是评价矿化规模的标志之一。

4、蚀变的垂直分带判断矿体或矿化剥蚀程度以及矿体顶板和底板。19

钼铜青磐岩化角岩AB厅宫斑岩铜矿：岩心-蚀变矿化玉龙斑岩铜矿床玉龙河蚀变矿化斑岩（玉龙斑岩铜矿）

(1)钾化带(内带):黑云母-钾长石化,矿物组合为钾长石-黑云母-石英,次为绢云母,硬石膏-少量绿泥石-高岭石-钠长石-电气石。

黑云母化并非所有斑岩矿床都有，主要取决于围岩性质。围岩为中基性侵入岩、火山岩等含铁镁矿物多，则出现黑云母化；围岩为硅铝质酸性、中酸性侵入岩、火山岩时，则出现钾长石－绢云母化。

斑岩矿床从岩体到围岩具有特征的蚀变分带：(2)石英-绢云母化带(中间带):为主要的赋矿部位，地表出露，是重要找矿标志。矿物组合为绢云母-石英，其次为水白云母-水化黑云母-伊利石-黄铁矿-少量绿泥石-高岭石-金红石-电气石。

露头上常因黄铁矿被淋滤而出现黑褐色、黑色、黄褐色“火烧皮”现象，新鲜处为灰白色。(3)泥化带:也称“高岭石－蒙脱石化带”。与其他几个带相比往往较窄，甚至没有。岩石为白色土状，除石英外所有硅酸盐矿物均粘土化。

主要矿物组合为高岭石-蒙脱石-伊利石-石英-少量水白云母-绢云母-褐铁矿-绿泥石。

(4)青盘岩化带(外带):最外层、最宽的带。

主要矿物组合：绿泥石-绿帘石-方解石-黄铁矿,少量石英、绢云母、钠长石、阳起石、高岭石、镜铁矿。Lowell（1970）根据Kalamazoo斑岩铜矿床的蚀变分带，参考了美洲27个斑岩矿床，提出斑岩型铜、钼矿床的蚀变分带模式。斑岩矿床矿化分带自岩体向围岩矿石构造分带：浸染状、细脉浸染状、细脉状、脉状、块状、角砾状。

自岩体向围岩矿化分带：浸染状辉钼矿、黄铜矿－细脉状黄铜矿、黄铁矿－脉状、细脉状黄铁矿－含金、银的黄铁矿、方铅矿、闪锌矿，或磁铁矿、镜铁矿、重晶石大脉。

细脉状矿化斑岩（敖伦花斑岩钼矿）粗脉状矿石（沙布台斑岩钼矿）角砾状矿石（半拉山钼矿）LVinclusionsVLinclusionsLVHSinclusionsAqueous-carbonicFluidinclusionSalinity-TemperatureRelationshipsinPorphyrySystemsStrong’smodelshowingtherelationshipbetweenlevelofgraniteemplacementandmetallogeniccharacter.(a)Pressure–temperatureplotshowingtheapproximateconditionswherefluid-absentmeltingofamphibolite-(I),biotite-(II),andmuscovitebearing(III)protolithswouldoccur,andtheexpectedlevelsintheEarth’scrusttowhichmeltfractionswouldriseadiabatically,asafunctionofthewatersaturatedsolidus.Schematicdiagramillustratingtheemplacementstyleandmetallogeniccharacterofgranitesformedundereachoftheconditionsportrayedinpart(a)(afterStrong,1988).斑岩钼矿和斑岩铜矿的成矿作用斑岩型铜、钼矿床，其成矿母岩均为I-型重熔型、高氧化的花岗质岩浆，没有本质的差异。

Cu、Mo在流体和岩浆中的分配系数（CandelaandHolland,1984）Cu、Mo在矿物和岩浆、流体和岩浆中的分配系数分别为：Cu在岩浆早期出溶的流体中富集Mo在岩浆晚期出溶的流体中富集W在晚期残余岩浆中富集熔体-流体的分离机制岩浆的firstboiling：

减压沸腾岩浆的secondboiling：结晶分异Schematicmodelfortheoriginandformationofporphyry-typeCu,Mo,andWdeposits.(modifiedafterthemodelsofCandelaandHolland,1984;1986;Strong,1988;Candela,1992).ChemicalControlsonOreFormationCuClo+FeCl2o+2H2S+0.5O2=CuFeS2+3H++3Cl-+0.5H2O黄铜矿晶出

(CuFeS2)fO2fH2SpH升高K2MoS4+FeO+2H+=MoS2+FeS2+2K++2OH-pH降低钾化

辉钼矿晶出

(MoS2)重要是流体和熔体分离的时间岩浆的侵位速度铜矿和钼矿形成的主控因素我国东北地区中生代Mo成矿时空格架

海苏沟Mo矿床、土屋-延东Cu矿床以及敖仑花Cu-Mo矿床控矿岩体La/Smvs.La图解我国东北地区中生代Mo成矿时空格架：印支期成矿作用（250-220Ma）我国东北地区的印支Mo矿床均沿西拉沐沦断裂呈近EW向分布，可能形成于古亚洲洋闭合后的后碰撞伸展环境1、杨家杖子，2、兰家沟，3、新台门，4、大黑山，5、福安堡，6、肖家营子，7、鸡冠山，8、碾子沟，9、后峪，10、寿王坟，11、大庄科，12、小寺沟，13、大湾，14、大草坪，15、岗子，16、羊场，17、小东沟，18、柳条沟，19、海苏沟，20、半拉山，21、沙布台，22、黄岗，23、乌兰德勒，24、新账房，25、太平沟，26、红山子，27、敖仑花成矿岩体以高硅富钾钙碱性的Ｉ型花岗岩为主，呈似斑状花岗岩（小东沟、敖仑花、等）、（二长）花岗岩（羊场、海苏沟、新帐房等）为主，反映了兴安岭南段的剥蚀深度已达2-3公里以上，主脊甚至达到6-8公里。此剥蚀深度上，已经基本没有斑岩铜矿的存在了。SE-NW成矿带宽余约500km成矿时间差

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