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矿床成矿模式


十七、狮子山矿田成矿模式(图11-15)
与中酸性岩浆侵入作用有成因联系的隐(盲)矿床综合图
Cu.Au.Ag.Pb.Zn.S
Cu..Pb.Zn.A u.Ag.S
狮子山矿田矿床组合成矿界面(自下而上)
1、C2~D3界面,Dw3-五通组为陆相碎碎沉积岩;C2-黄龙组为白
云岩层、粗晶灰岩层和纯灰岩层。层间虚脱,赋存有冬瓜山 铜(铁、硫)矿床 2、C3-P1q界面,C3-船山组属深浅两色灰岩相间的灰岩,具特征 的球状构造(浅水高能沉积环境);P1q-栖霞组,由灰岩、 生物碎屑灰岩,灰质页岩,硅质岩组成,含煤岩系和铁铜硫 金的容矿岩系,与C3假整合,狮子山地区赋存有花树坡似 层状含铜(硫)矽卡岩型矿床 3、P1q-P1g界面,P1q-栖霞组;P1g-孤峰组为台地相的碳酸盐岩 沉积。花树坡(铁)铜硫矿床赋存在栖霞组顶部和孤峰组底 部的两地层层而的交接处。 4、P1q-孤峰组;P2L-龙潭组为海陆互相和海浸沼泽相沉积,以灰 岩和含煤碎屑岩为主。老鸦岭铜硫矿床赋存在P2L层位的下 部的含铜砂岩中。
典型矿床的解剖研究时,通过建立典型矿床 的成矿模式的方式,表达已知区和未知区内 成矿特征,矿床成矿模式建模的内容是: 1.矿床成矿模式内容
(1)区域地质背景(大地构造单元、所在区域特征); (2)成矿环境、赋矿地层(时代和岩性特征)、成矿岩 体(岩石组合、岩性特征及年代)、控矿构造(用 地质图说明); (3)矿体(或矿床)组合分布规律及产状;
矿床埋埋藏在350多米的盖层下
土屋式斑岩铜钼矿找矿模型
据朱裕生,1998
三建立区域成矿模式
1.区域成矿模式的内容:
建立区域成矿模式对象是成亚区、矿田 ,内容是:
(1)区域地质环境(附区域矿产地图)构造单 元、区 域地质概况; (2)成矿期次(时代)和成矿作用及其有关的矿产、 种类 和矿床类型(概括矿床模式或有代表性的矿 床(附有关矿床的综合剖面图及矿床特征表) (3)构造对成矿作用的控制(包括不同的构造层、构 造分 区和构造类型对区域和局部矿化类型的影 响); (4)沉积岩相对矿化类型(层位、岩性、古地理);
一,成矿模式的内涵
成矿模式是对矿床赋存的地质环境、
矿化作用、随时间变化显示的各类特 征(地质的、地球物理的、地球化学 的和遥感地质的)和成矿物质来源、 迁移富集机理等矿床成因要素进行的 概括、描述和解释,是某类矿床共性 的表达方式。公认为是典型矿床研究 的最终成果和成矿规律的表达方式。
矿床成矿模式按矿产调查工 作可以分为 1,区域成矿模式; 2,矿床成矿模式; 3,找矿模型三种类型。
主矿体位于重高磁高
在安达莫卡(Andamooka)图幅内, 8个地球物理靶区中有5个靶区符合构造 条件。因此,钻孔位置选择了奥林匹克 坝和阿奎迪西蒂斯坝(后来改名为阿克 罗波利斯(Acropolis))。 1975年6月,RD1钻孔定在奥林匹克坝 重力-航磁-构造重叠靶区。打这个孔的 目的是为了验证所期望的氧化玄武岩, 实际上打到了不是真正的氧化玄武岩。
(据天津铁矿会议资料,2008.2.27~29)
3、BIF形成条件
原始陆核、路块汇聚拼接——陆源碎屑物贫乏(Al
低的条件) 早期地球地壳薄、放射性热量大、岩浆活动强烈、 富铁的地幔岩浆沿大洋裂谷大量喷发到海底--提供 成矿物质(铁、硅) 大气缺氧,形成层化海洋,上层富氧层,下层巨量 水体缺氧——大量溶解二价铁(成矿流体形成) 生物缺乏,硅质未被消耗,在水体中饱和(硅质富 集条件)
应用成矿模式深部找矿和整装勘探 : 1,赣南黑钨矿石英脉五层楼模 式,新加地下室(浅部矿床成矿模 式+隐伏岩体內外新矿种、新类型、界 面…) 2,宁芜火山岩地区玢岩铁矿成 矿模式(区域成矿模式+隐伏成矿构 造,匹配磁重异常)
1,赣南黑钨矿石英脉五层楼 模式,新加浅部矿床成矿模式+ 隐伏岩体內外新矿种 +新类型+ 界面…
2、矿床特征
分布于古老克拉通深变质建造中的沉积变质铁矿; 以石英-氧化铁(磁铁矿、赤铁矿)组合为特征; 总铁含量20%~40%,SiO2含量43%~56 wt%,Al2O3
含量非常低; 条带状构造明显; 苏比利尔型:古元古代为主,沉积变质; 阿尔果马型:中-新太古代为主,火山-沉积变质 利用价值:国外多利用BIF后期改造富集的富矿, 中国多利用BIF贫矿
其后一年又施工了 8 个钻孔未见有经济价 值矿体,但此区花费已达300万元(使得整个 元古代铜矿项目的花费达到了 3000 万元), 项目面临下马的危险; 地质人员坚信角砾岩和强蚀变岩石的找矿 意义,且投资者又充分相信科学家的判断, 才使得项目得以延续,终于在 1976 年施工的 RDD 10号钻在地下350米以下打到了厚170米 含铜达2.1 %的矿体 。
澳林匹克坝IOCG 矿床模型图
(引自施俊施2009.12.21在中国地质科学院的讲演)
澳林匹克坝
实例 奥林匹克坝
Oxide Cu-Au deposit: Cu: 20 millions t (2000万吨); Au: 1,200 t; U: 1.2 million t; Fe: Several billion t
(4)矿石类型及矿物组合; (5)矿石结构构造; (6)矿化阶段及分带性(用典型剖 面图说明); (7)微量元素特征; (8)蚀变类型及分带性(用典型剖 面图说明); (9)成矿物理化学条件(温度、压 力、Eh、pH、fo2、fs2等)
(10)矿床成因机制(成矿物质来 源,成矿物质的时空变化特 征,在矿床成矿模式图上标 出并说明); (11)矿床类型; (12)控矿条件和找矿标志(即综合 方法找矿信息标志)。
(资料来源同上)
4 、
BIF
形 成 机 理
a. 上升洋流模式:上升洋流将成矿物质带到富氧/缺氧层界面 附近,二价铁因氧化而沉淀,形成BIF。(资料来源同上)
b. 海底对流模式:大洋裂谷迅速闭合变为转换断层,沿转换 断层发育地震泵,启动了海底对流,下渗海水溶解新生基 性-超基性岩的洋壳中的成矿物质形成成矿热液,又沿转 换断层喷出到海底,遇到冷的海水发生沉淀并触发溶解的 二价铁大量沉淀,形成BIF. (资料来源同上)
在 GIS平台上建立矿床成矿模式时,几乎涉及到所有矿产 (预测)空间数据库中的各类资料都需调用
2.建立成矿模式的方法
(1)按建模内容调用空间数据库中建模有关的 图件、图层、组成建模新文件 ; (2)调用建模对象的典型矿床卡片资料选择建 模有关的材料 ; (3)根据矿床地质、地球物理场、地球化学场 特征,按XYZT置作矿床成矿模式图,可以是 立体的、也可以是平面的或文字及表格的;
4)通过空间数据库表达搜索和图形交 互式搜索、实现叠加操作,平面与平 面叠加,剖面与剖面叠加; (5)在叠加图上选定模式必要的图层或 删除一些图层; (6)当某些关键性的标志缺少时,可以 用手工添加; (7)按模式的地质概念和一定类型矿床 的成矿特征构造模式图。

成矿模式的典型案例见下图
3.必要图件
(1)赣南钨矿“五层楼+地下室”模式示意图
(2)老矿山深部深部找矿成效显著
淘锡坑矿区: 根据“五层楼+缺位 矿床”模式,通过对地 表矿脉分布特征分析和 深部隐伏岩体顶面的预 测,经钻孔验证,矿体 延伸了 400 余米,还揭 露岩体顶面强云英岩化 矿化带的云英岩钨锡型 矿床。最终新增钨资源
量12万吨
对岩心进行岩屑取样,其目的是检验一下根据 概念预测的铜品位的可能下降是否真的在“氧化玄 武岩”源岩中发生。 1975 年施工的第一个钻孔见到 38 米的铜矿化体,有趣的是当时现场的地质人员并 不 认 识 它 , 而 是 描 述 成 ‘ coarse grained, altered, haematitic, amygdaloidal basic volcanics’(只因WMC 的的技术规范,严格的取样分析才没错过这一重大 发现); 分析结果表明,铜品位没有下降,事 实正好相反, 38m 岩心的铜品位为 1 %。 1975 年 10 月才对岩性描述作出纠正:岩石由石英、绢云母、 赤铁矿、长石和辉铜矿组成。辉铜矿颗粒极细,以 致在暗色赤铁矿基质中几乎无法目测。它实质为含 赤铁矿的砂岩和火山岩。
玉 龙 斑 岩 型 铜 钼 矿 成 矿 模 式
A 造山期后斑岩 铜(钼)矿体系,顶 部有同源火山锥;
B 造山期后斑岩 铜(钼)矿体系,顶 部无同源火山锥, 斑岩柱刺穿较老 的同源火山锥,侵 位到更高的层位 中; C 同造山期斑岩 铜(钼)矿体系; D 造山期前—造 山期后斑岩铜(钼) 矿体系 斑岩铜矿成因类型环境分类模式
5、P2l-P2d P2l-龙潭组;P2d-大隆组,属陆棚 内缘相和开阔台地相的碳酸盐岩沉积。赋 存有铜、钼(铁、金)矿床。老鸦岭铜铁 (金)矿床主矿体赋存在P2d底部,P2d顶 部硅质岩和黑色页岩中属含钼矿层。 6、P2d-T1y P2d-大隆组;T1y-殷坑组归属大冶 群,为浅海陆棚相-滨海台地相的泥岩-碳酸 盐岩沉积,大团山钼铁矿床赋存在殷坑组 下部的碳酸盐岩地层中。 7、T1y-T1h T1y-殷坑组;T1h-和龙山组,滨海 台地相碳酸盐岩(大理岩),西狮子山铜 (金)矿床赋存在和龙山组大理岩中(含 泥质条带)。
(资料来源同上)
1-青龙群石灰岩(T1~2),2-黄马青组砂页岩(T2),3-象山群砂岩(J1~2),4~5-龙王 山、大王山两旋回火山岩(J3-K1),6-辉长闪长玢岩一辉长闪长岩,7-蚀变分带 界线;8-角砾岩化带及角砾状矿石;9-块状矿石,11-镜铁矿或磁铁矿脉,11-层 状铁矿,12-黄铁矿化,13-浸染状磁铁矿化。①龙旗山式,②竹园山式,③龙 虎山式,④梅山式,⑤凹山式,⑥陶村式,⑦向山式(黄铁矿)⑧姑山式、凤凰 山式。I-下部浅色蚀变带,Ⅱ-中部深色蚀变带,Ⅲ-上部浅色蚀变带 据陈毓川,2008年,天津铁矿会议
(1)矿区或矿床地质平面图或矿 床的三维立体图; (2)矿床典型剖面或一组连续的 剖面(或中段平面图)综合表 达; (3)矿床成矿模式图。
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