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 高氧逸度 富水及出溶挥发相；富成矿元素 二、斑岩铜金矿床成矿岩浆特征 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           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！  	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+ 三、斑岩铜金矿床成矿元素大规模堆积机制 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 成矿早期：S4+和S2-共存 主成矿期S2-为主   ？？？？       挥发相与副矿物作用指纹标志？ 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。 （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 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近时	间内发育两种不同特征成矿系统？ （2）罗卜岭斑岩型铜钼与紫金铜金关系？ （3）紫金下部是否发育斑岩型铜金钼矿床？  问题： （4）紫金矿田主要矿床形成过程，内在成因	联系、形成动力学背景？ （5）紫金矿田周边斑岩型矿床及东南沿海斑	岩型矿床找矿潜力？ 谢谢！ * 中酸性岩浆 非成矿岩浆 成矿岩浆 Cu-Au-Mo岩浆 Sn-W-Be-REE岩浆 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 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 Island Copper; Santa Rita (in Mexico) Yerington Batholith; Butte Cu-Mo El Salvador Cu;  Bajo de la Alumbrera Cu-Au 冈底斯矿带雄村Cu-Au 玉龙Cu-(Mo-Au)   岩浆阶段S为   SO2或SO3 石英斑晶中石 膏子矿物：  表明：Fe2+?Fe3+ （ 9FeO (in silicates) + 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 9FeO (in silicates) + 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 斑岩矿床矿化早期石英 包裹体中石膏及硫化物子矿物 9FeO (in silicates) + SO2(g) +H2O?3Fe3O4 +H2S 8KFe3AlSi3O10(OH)2+2H2SO4=8KAlSi3O8+8Fe3O4+8H2O+2H2S  12FeCl2+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 （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 （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 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 * 
斑岩铜金矿床形成过程及矿化标志.ppt