第六章熱液礦床類型及特征-2斑巖型礦床

礦床學第六章熱液礦床類型及特征（二）----斑（玢）巖型礦床本節(jié)內容

斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實習內容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床斑巖型礦床--概念——斑巖是具有斑狀結構的火成巖。斑巖主要分為噴出巖和淺成巖兩大類。噴出巖是火山巖漿噴出后冷凝形成的，淺成巖是火山巖漿侵入地殼淺層冷凝形成的。——斑巖以石英和堿性長石為斑晶，以中、酸性巖石為主，如石英斑巖、花崗斑巖等。石英斑巖花崗斑巖斑狀結構：是指巖石中的礦物顆?？梢苑譃槊黠@的兩群，一群結晶較為粗大肉眼可以識別礦物顆粒，而另一群則顆粒細小以至于肉眼無法辨認（如玻璃質和隱晶質），這粗大的一群礦物顆粒就是所謂“斑晶”

，而細小到肉眼無法辨識的一大群礦物集合體就叫做基質。斑狀結構的形成：斑晶由早階段巖漿結晶產生，形成于地下較深部位；而細粒或隱晶質基質為淺部晚階段巖漿結晶物，巖漿裹挾著早期結晶的礦物（即斑晶）上升到淺部冷凝結晶。斑巖型礦床--概念斑巖型礦床--概念斑巖型礦床（porphyrydeposit)——凡是在時間上、空間上和成因上與淺成或超淺成中酸性斑巖體有關的細脈浸染型礦床，通稱為斑巖型礦床;——斑巖型礦床過去又稱為“細脈浸染型礦床”;——19世紀20年代初最早發(fā)現于美國西部;——斑巖型礦床的主要礦種有Cu、Mo、Au、Sn、W、Pb-Zn（-Ag）等。露天銅礦的直徑有4公里，深達1.2公里，面積7.7平方公里。礦石含銅量很低，采用露天大規(guī)模開采方法，通過提高產量來盈利。發(fā)現的第一個斑巖型銅礦——美國的賓漢姆銅礦（Bingham）這是當前世界上最大的人為挖掘礦坑

斑巖型銅礦床是銅礦石的重要來源，也是一類最為重要的陸相次火山熱液礦床。其特點的是礦石品位低，礦量大，即一貧二大，銅一般0.4～1%。目前，世界各國均在斑巖出露的地區(qū)注意尋找這類銅礦床。

除了斑巖銅礦外，與中酸性淺成-超淺成侵入體有關的礦床還有“斑巖鉬礦”、“斑巖鎢礦”、“斑巖錫礦”,“斑巖鉛鋅礦”等，其成礦作用大體相似。

典型的實例有美國克拉瑪祖斑巖銅礦，我國江西德興銅礦。斑巖型礦床--概念我國主要銅礦床類型分布概況矽卡巖型21%斑巖型45%熱液脈型4%銅鎳硫化物礦床8%海相火山巖型10%沉積巖型12%

工業(yè)意義Cu、Mo為主，其次為W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等品位低、規(guī)模大、礦化均勻埋藏淺，易開采礦石成分簡單，易選可供綜合利用的礦種多斑巖型礦床本節(jié)內容

斑巖型礦床的概念

斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實習內容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床物理化學條件巖漿巖條件地層條件構造條件斑巖型礦床--形成條件斑巖型礦床

形成條件——物理化學條件

溫度——斑巖型礦床的形成經歷了高、中溫熱液階段——黑云母化和鉀長石化形成于700~

600℃——石英-絹云母化形成于420℃左右——泥化蝕變形成于300~

100℃——硫化物形成于350~

250℃

深度——中深到淺成的范圍（2~5公里）

（次火山環(huán)境的產物）斑巖型礦床

形成條件——巖漿巖條件在時間上、空間上和成因上均與斑狀結構的中酸性淺成-超淺成侵入體有關，如花崗閃長斑巖、石英二長斑巖、二長斑巖、石英斑巖、粗安斑巖、英安斑巖等，它們常與玄武巖-安山巖-英安巖-流紋巖等鈣堿性系列噴出巖有聯系；含礦斑巖體的形態(tài)多為巖株、巖筒或巖鐘狀；礦化集中在斑巖體上部或頂部的內外接觸帶中，出露面積一般較?。ǘ啵?km2）。如江西德興朱砂紅巖體僅有0.02km2。岀露面積巖體數所占數量比有關礦床所占儲量比＜1257386.31—2390.9＞261812.8據我國34個斑巖銅礦床及礦化點的統(tǒng)計，巖體出露面積小于1km2，礦床所占儲量最大。斑巖型礦床斑巖型礦床

形成條件——地層條件含礦斑巖體的圍巖巖性多樣，造成礦化類型的多樣性。致密的硅鋁質巖石：可作為巖體頂蓋的隔擋層，有利于礦液在巖體內部和接觸帶成礦；活潑的碳酸鹽巖：易于交代形成品位較富的脈狀或似層狀礦體，或在接觸帶附近形成矽卡巖礦體。斑巖型礦床常與脈狀礦床或矽卡巖礦床伴生?？梢?，在一定的地質條件下，在已知有矽卡巖銅礦床或脈狀銅礦床的地區(qū)及其附近，應注意找尋斑巖型銅礦床，反之亦然。斑巖型礦床--特點斑巖型礦床

形成條件——構造條件含礦斑巖體受區(qū)域性斷裂構造控制，尤其是兩組斷裂的交匯處；礦體受巖體和圍巖中的微裂隙控制（原生裂隙、層間裂隙、片理等）；斑巖銅礦中常伴有角礫狀地質體和角礫巖筒,這些角礫巖筒(或地質體)對礦化,特別是對原生礦的富集起著重要作用。

形成條件——構造條件角礫巖體（筒）在一些斑巖型礦床中起重要控礦作用。角礫巖體的成因有爆發(fā)型、崩塌型、熱液侵入型三類，它們均與劇烈的氣液活動有關。它們的形成深度一般不超過2-3km

。礦體由細脈浸染狀礦石組成，賦存于巖筒內。據統(tǒng)計：南北美洲58個斑巖銅礦床，產在角礫巖筒中的占70%。我國河南、江西、海南島等地也有發(fā)現。它是尋找斑巖型礦床的重要標志之一。斑巖型礦床--特點本節(jié)內容

斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件

斑巖型礦床的特點(經濟、地質)斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實習內容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床經濟特點礦床埋藏深度淺，適合于大規(guī)模、機械化露天開采。礦石品位較低（Cu一般為0.4-1%)，但礦化分布均勻，礦石工藝性能穩(wěn)定，可選性好。礦床常成群、成帶分布，規(guī)模巨大;礦石中常伴生有多種有用組份可供綜合利用，除Cu、Mo、Au、W、Sn、Pb

、Zn外，尚可綜合回收Ag、Re(錸)、Co、S、Se(硒)、Te(碲)等元素。斑巖型礦床--特點經濟特點斑巖型Cu礦是當今世界銅礦的最主要類型，占探明儲量的50％以上；Mo產量＞70％來自斑巖型礦床;斑巖型銅礦的儲量一般為幾百萬噸，有的達幾千萬噸(智利Chuquicamata（丘基卡馬塔）~5300萬t,該銅礦坑是全球生產銅最多的礦場。這個礦洞現有850米深。美國Bingham~2000萬t)斑巖型金礦的儲量一般為幾十噸至幾百噸，有的達上千噸（印尼Grasberg1952t，烏茲別克斯坦Almalyk1980t）斑巖型礦床--特點地質特點時空分布大地構造背景圍巖蝕變及分帶礦體形態(tài)、產狀礦石組分、組構礦床的氧化和次生富集作用斑巖型礦床--特點地質特點-時空分布——空間上集中分布于濱太平洋帶（Cu儲量>500萬t的超大型斑巖礦床的90%)，次為特提斯-喜馬拉雅帶（～5%）和中亞-蒙古帶（～4%）?！獣r間上集中分布于新生代（～60%)，其次是中生代（～35%），在中生代則主要是在燕山期。斑巖型礦床--特點斑巖型礦床--特點

德興玉龍斑巖型礦床--特點地質特點-大地構造背景——斑巖型礦床主要產于匯聚板塊的邊界；大洋板片俯沖產生的島弧和陸緣弧環(huán)境（濱太平洋帶），陸一陸碰撞造山環(huán)境（特提斯一喜馬拉雅帶，中亞一蒙古帶）。斑巖型礦床--特點大地構造背景島弧環(huán)境的斑巖型礦床：主要環(huán)繞西太平洋廣泛分布（印尼、菲律賓、巴布亞新幾內亞、澳大利亞等國）斑巖型礦床--特點

陸緣弧環(huán)境的斑巖型礦床：廣泛分布于太平洋東海岸，經典成礦省包括安第斯中部（智利、阿根廷、秘魯）和美國西部斑巖型礦床--特點

碰撞造山環(huán)境的斑巖型礦床：主要分布于特提斯?喜馬拉雅帶（西起西班牙，經克羅地亞、羅馬尼亞、保加利亞、土耳其、亞美尼亞、伊朗、巴基斯坦，東到中國西藏和緬甸等地）和中亞?蒙古帶（西起烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦，經中國新疆、甘肅和內蒙，東到黑龍江）

PorphyryCu- Audepoaits斑巖型礦床--特點

玉龍斑巖Cu-Mo礦帶岡底斯斑巖Cu-Mo礦帶斑巖型礦床--特點地質特點-圍巖蝕變及分帶斑巖型礦床--特點圍巖蝕變十分發(fā)育，范圍可達數百米至數千米，并具明顯的、規(guī)律的水平和垂直分帶；由巖體中心向外：鉀化帶（potassiczone)→石英-絹云母化帶（絹英巖化帶、似千枚巖化帶，phylliczone）→泥化帶（粘土化帶，argillizone)→青磐巖化帶

(prophyliticzone)—礦化主要與鉀化帶和石英?絹云母化帶關系密切。

由鉀化帶→石英絹云

母化帶，硫化物總量 增加，黃銅礦/黃鐵礦 比值減小—圍巖蝕變的帶狀分布 規(guī)律是斑巖型礦床的

重要找礦標志。斑巖型礦床--特點地質特點-礦體形態(tài)產狀礦化多集中在巖體的頂部或附近圍巖中，礦體多受巖體和圍巖中的微細裂隙控制或受斑巖體中角礫巖筒控制同一礦區(qū)，由于圍巖巖性不同，可出現不同的礦化類型斑巖體內部的細脈浸染型礦化——柱狀礦體、筒狀礦體

與碳酸鹽巖或凝灰?guī)r接觸帶附近的矽卡巖型礦化——透鏡狀礦體、似層狀圍巖斷裂中的次火山熱液脈型礦化——脈狀礦體斑巖型礦床--特點地質特點-礦石組分金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦，次為斑銅礦、黝銅礦，伴生方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦以及金、銀等礦物。非金屬礦物主要為石英，次為絹云母、綠泥石、重晶石等。斑巖型礦床--特點地質特點-礦石組構礦石構造以細脈浸染狀為主；由礦化中心向外依次為：浸染狀→細脈浸染狀→細脈狀、脈狀。斑巖型礦床--特點斑巖型礦床典型礦化及其分帶斑巖型礦床典型礦石構造及其分帶斑巖型礦床--特點地質特點-礦床的氧化和次生富集作用斑巖型礦床--特點斑巖型礦床在近地表常發(fā)生各種復雜的氧化和次生富集作用。既提高了礦石品位，又是一種重要的找礦標志。西藏廳宮銅礦區(qū) 地表氧化礦石Butte，Montana

美國蒙大拿州比優(yōu)特礦坑

近地表氧化帶（潛水面以上）：

2FeS2(黃鐵礦)+7O2+H2O→2FeSO4+2H2SO4

4FeSO4+O2+2H2SO4→2Fe2(SO4)3+2H2O Fe2(SO4)3+6H2O→2Fe(OH)3（膠體）+3H2SO4

Fe(OH)3脫水形成褐鐵礦（針鐵礦、水針鐵礦、 水赤鐵礦），構成“鐵帽”CuFeS2(黃銅礦)+O2+H2O→CuSO4+FeSO4+H2SO42CuSO4+2CaCO3+5H2O→Cu2[CO3](OH)2(孔雀石)

+2CaSO4·2H2O+CO2↑潛水面以下的還原帶：CuSO4+5CuFeS2+8H2O→8Cu2S+5FeSO4+8H2SO4含銅量黃銅礦輝銅礦34.6%79.8%CuSO4+4FeS2+4H2O→7CuS+4FeSO4+4H2SO4含銅量黃鐵礦銅藍0%66.5%上述過程使原生礦石的品位大大提高，即所謂的

“次生硫化物富集作用”若次生硫化物進一步氧化（潛水面下降）：

4Cu2S+9O2→2Cu2O+4CuSO4含銅量輝銅礦赤銅礦79.8%88.8%4Cu2S+2O2→Cu+CuSO4含銅量輝銅礦自然銅79.8%100%上述過程使礦石的品位進一步提高，即所謂的

“次生氧化富集作用”黃銅礦+銅藍黃銅礦+斑銅礦自然Cu+孔雀石+藍銅礦本節(jié)內容

斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點

斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實習內容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床含礦斑巖體和大部分礦質是來自地殼深處-上地幔和地殼分界面附近分異出來的中-中酸性巖漿。它們通過深大斷裂，上侵到1.5-3km或更淺部，由于溫度、壓力驟然降低，巖漿迅速冷卻成斑狀巖石，隨即開始鉀長石化、石英-絹云母化，以及各階段的礦化作用，形成一個統(tǒng)一的連續(xù)的過程。又據氫、氧同位素資料，含礦熱液可能部分地來自大氣降水，少部分銅可能來自圍巖。因此有人認為，斑巖銅礦的形成是由深部上升巖漿熱液與圍巖地下水對流循環(huán)相互作用的結果。被烤熱的地下水中富含Na、Ca、Cl等并含有金屬元素，既能提供部分成礦物質，又對礦石的沉淀起到重要作用。斑巖型礦床--成因斑巖型銅礦床成因的板塊構造模式(Sillitoe,1972)斑巖型礦床--成因斑巖型銅礦床與板塊俯沖作用有關。富含金屬組分和封存了海水的洋底沉積物隨洋殼板塊俯沖于大陸板塊邊緣之下時發(fā)生部分熔融形成富含成礦物質和揮發(fā)組分的鈣堿性巖漿。當此種巖漿侵位于俯沖帶上方大陸邊緣地殼淺部時快速冷凝結晶而形成斑狀中酸性次火山巖體。本節(jié)內容

斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點斑巖型礦床的成因

斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實習內容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床斑巖型礦床--類型岡底斯斑巖型銅 （鉬）成礦帶玉龍斑巖型銅（鉬）成礦帶藏東玉龍斑巖型銅(鉬)礦床斑巖型礦床--類型巖性：黑云母二長花崗斑巖侵入年齡：57-26Ma礦帶的Cu儲量:≈10×106

t玉龍：6.5×106

t扎那尕：3.2×105

t莽總：6.7×105

t多霞松多：8.9×105t馬拉松多：1.01×106

t-玉龍銅礦床蝕變礦化分帶示意圖斑巖型礦床--類型本節(jié)內容斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的特點斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實習內容江西德興斑巖銅礦玢巖是具斑狀結構的中—基性（或弱酸性，如花崗閃長玢巖）噴出巖、淺成巖和超淺成巖的總稱。以斜長石及暗色礦物為主要斑晶，基質多為隱晶質—玻璃質，如閃長玢巖、安山玢巖、輝綠玢巖等。具斑狀結構的巖石，習慣上,將含堿性長石和（或）石英斑晶稱為斑巖；將含斜長石和暗色礦物斑晶的,稱玢巖。在國外一般把玢巖和斑巖統(tǒng)稱斑巖。輝綠玢巖輝綠結構塊狀構造主要礦物組成基性斜長石單斜輝石

閃長玢巖斑狀結構、塊狀構造主要礦物組成中性斜長石、普通角閃石安山玢巖斑狀結構、塊狀構造主要礦物組成長石、角閃石、石英玢巖型鐵礦是我國地質工作者所確定和命名的一種礦床類型——概念：是指產于陸相火山巖分布區(qū)域內，與玄武質、安山質巖漿的火山-侵入巖體在時間、空間及成因上有聯系的一組以鐵為主的礦床；——礦床具有晚期巖漿、高溫氣液交代、接觸交代、中低溫熱液交代-充填及火山沉積等一系列成礦作用特點；——我國寧蕪地區(qū)（中生代陸相火山斷陷盆地）鐵礦床是典型代表。斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦在寧蕪火山斷陷盆地中，晚侏羅世-早白堊火山活動十分強烈，盆地內發(fā)育一套火山-侵入雜巖。火山巖總厚度達2500米，由老到新可分為龍王山、大王山、姑山和娘娘山四個旋回。每個旋回大致都以較強烈的爆發(fā)開始，形成爆破角礫巖和火山碎屑巖；以寧靜的噴溢結束，形成安山巖、粗面巖、響巖。在每個旋回末期均有相應成分的次火山巖侵入；區(qū)內的鐵礦床大多與第二旋回噴發(fā)結束階段形成的富鈉質輝長閃長玢巖-輝長閃長巖等次火山巖有關。次火山巖均呈瘤狀，鐘狀、舌狀或彎窿狀，侵入于火山巖及沉積巖中；鐵礦化往往圍繞次火山巖分布，受角礫狀構造、原生裂隙、接觸帶構造、圍巖中的斷裂裂隙及層間裂隙等構造控制。斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦由巖體內部到接觸帶再到圍巖中，出現下列幾種類型的鐵礦化:產于輝長閃長玢巖巖體中部的鐵礦化（陶村式）產于輝長閃長玢巖頂部或邊部的鐵礦化（凹山式）產于接觸帶上的鐵礦化：圍巖為安山巖、凝灰?guī)r時（梅山式）；圍巖為灰?guī)r、砂頁巖時（鳳凰山式）。產于巖體附近火山巖中的脈狀、似層狀鐵礦化（龍虎山式）產于火山沉積巖中的層狀鐵礦床（龍旗山式）上述5類鐵礦化是寧蕪地區(qū)火山一侵入作用過程中形成的一套礦床組合。它們受不同的地質構造控制，但成因上和空間上互有聯系，可互為找礦標志。斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦

龍旗山式鳳凰山式龍虎山式梅山式凹山式陶村式斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——陶村式浸染狀、細脈狀礦化位于玢巖巖體中心屬于晚期巖漿、高溫熱液交代礦床（450-370度）組合：鈉柱石（鈉長石）-透輝石-磷灰石-磁鐵礦斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——凹山式脈狀、網脈狀、角礫狀礦化（與隱爆角礫巖有關）位于斑巖巖體頂部或者邊部屬于偉晶高溫氣液交代-充填礦床（500-400度）組合：陽起石（透輝石）-磷灰石-磁鐵礦組合斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——梅山式塊狀、脈狀礦化、角礫巖礦化（與塌陷角礫巖有關）產于

接觸帶（巖體與安山巖、凝灰?guī)r接觸帶）屬于接觸交代-充填礦床（溫度大于450度）組合：透輝石-石榴子石-磷灰石-磁鐵礦斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——鳳凰山式塊狀、角礫狀、脈狀、網脈狀礦化產于接觸帶上（圍巖為沉積巖）屬于接觸交代-充填礦床（370-300度）組合：（透輝石-陽起石-堿性長石）-金云母-磷灰石-磁鐵礦斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——龍虎山式脈狀礦化產于玢巖巖體附近的火山巖中中低溫熱液充填作用（300-200度）石英-鏡鐵礦組合斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——龍旗山式層狀、似層狀礦化產于火山沉積巖中，屬火山沉積礦床蝕變現象較弱石英-赤鐵礦組合斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦--礦床成因玢巖型鐵礦床的成因目前仍有爭議。鐵質在巖漿階段通過分離結晶及熔離作用開始富集，形成早期的具有鈦鐵礦出溶條帶的磁鐵礦，但大部分鐵質或由巖漿流體帶入，或由深部火成巖及其圍巖在鈉交代作用時鐵經活化轉移再沉淀的結果。區(qū)內的鐵礦床大多與大王山旋回噴發(fā)結束階段形成的富鈉質輝長閃長玢巖一輝長閃長巖等次火山巖有關。在大王山旋回活動之后，出現相對寧靜階段和隆起。這一階段火山大規(guī)模的強烈噴發(fā)減弱，發(fā)生淺部巖漿的侵入。典型的礦床為江蘇的梅山、吉山和安徽的凹山、東山、姑山、羅河等。斑巖型礦床--玢巖型鐵礦本節(jié)內容斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的特點斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實習內容江西德興斑巖銅礦實習七江西德興斑巖銅礦江西德興斑巖銅礦礦床地質簡介江西德興斑巖銅礦床位于江西省北東部德興縣境內，包括銅廠、朱砂紅、富家塢三個礦床，又稱為德興斑巖銅礦田。礦床范圍大，產出淺，交通方便，可選性良好，可露天開采，是我國江南地區(qū)目前規(guī)模最大的銅礦床。實習七江西德興斑巖銅礦區(qū)域地質特征1、地層區(qū)內出露地層主要是前震旦系九嶺群九都組一套淺變質巖系。主要巖性為千枚巖和凝灰質千枚巖、變質沉凝灰?guī)r、砂質千枚巖、細砂巖、變質粗砂巖和變質含礫砂巖等。2、構造德興斑巖銅礦床是環(huán)太平洋成礦帶外帶的一個組成部分，區(qū)內構造主要是兩組構造為主，一組為東西向的褶皺和斷裂，主要在礦區(qū)外圍比較明顯；另一組為北東向褶皺和斷裂，兩組構造交會處是控巖和控礦的主要構造體系。實習七江西德興斑巖銅礦3、巖漿巖區(qū)內巖漿巖具有長期性、多旋回性和繼承性。從晉寧期到燕山