斑岩铜金矿床形成机制及找矿标志（梁华英，2009.8.7）.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 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