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斑岩型铜矿研究进展及找矿
热液蚀变 (1)
§一般来讲，斑岩铜金矿床热液蚀变的类型 和强度主要取决于热液体系中金属/氢离子
的比值，其它影响因素包括有压力、温度、
水/岩比值，流体与围岩的组份。
例如，如果热流体中的K++Na+/H+的比值偏 低，那么钾、钠和钙-铝硅酸盐矿物（如长 石、云母等）就会变得不稳定；
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我国斑岩型铜矿床（含浅成低温 热液型）分布
§ 斑岩型矿床、块状硫化物矿床、浅成低温热液矿床的 广泛分布是环太平洋、特提斯和中亚三大巨型成矿域 的共同之处，它们提供了贵金属与有色金属的重要来 源，均跨入我国部分省区。
§ 环太平洋成矿域：华南德兴、紫金山，东北团结沟、 东安、小西南岔等；
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斑岩型金属矿床的特征(2)
§ 矿化在斑状侵入岩及围岩中呈浸染状或细网脉状产出；
§ 无论在空间分布上，还是在形成时间上，金属矿化与浅 成侵入岩具密切关系；
§ 大多数含矿侵入岩为钙碱或碱性岩浆岩系列；
§ 岩浆岩组合为斑状花岗闪长岩-花岗岩或闪长岩-正长岩；
§ 与钼矿床有关的侵入岩大都为钙-碱性长英质火成岩；
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2020/11/21
斑岩型铜矿研究进展及找矿
§斑岩型矿床（porphyry deposits）是指品 位低但规模大，且主要产于斑岩中及其 内外接触带附近的细脉浸染型矿床。
§ 以斑岩性型铜矿最有意义。
§ 二十世纪初，在美国发现了第一个斑岩 型铜矿，即至今仍负盛名的宾厄姆 （Bingham）铜矿。
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我国斑岩型铜矿床围岩蚀变特点
① 可分为面型和线型两种 面型—岩体为中心 (玉龙、城门山、乌奴格吐山) 接触带为中心 (德兴) 线型—受构造控制，沿一定方向延伸 (多宝山、东
昆仑卡尔却卡、乌兰乌珠尔) ② 具有较强的石英化作用 ③ 似千枚岩化带最重要、最普遍 ④ 泥化带一般不发育(玉龙除外)
岩浆蒸气的饱和可导致酸性热流体的形成，
进而产生泥岩化蚀变。蚀变矿物流体包裹
体研究结果表明，含矿流体多以富硫和氯
为特征。
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热液蚀变(2)
§钙-碱质和碱质斑岩铜矿床在热液蚀变类型 与分带方面存在较明显的差别。前者代表 性蚀变分带为中心钾化带（次生黑云母或 钾长石），向外为似千枚岩化（绢云母和 石英），然后是青盘岩化（绿帘石、绿泥 石和钠长石），最外侧为未蚀变岩石。碱 质类金矿床的蚀变岩多呈补丁状分布，中 心地带为钾长石或钠长石蚀变，外侧广泛 分布有青盘岩化。
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热液蚀变（3）
§ 青盘岩化是在弱水化条件下形成的，中性斜长石 多蚀变为钠长石、绿帘石、碳酸盐和蒙脱石，镁
铁质矿物多为绿泥石、绿帘石、阳起石或透闪石 所取代，相比之下，石英和钾长石较为稳定；
§ 随着水化作用的增强，石英、高岭石、绿泥石和 少量粘土矿物的出现标志着泥化的存在。在许多
显增高，镁铁质组份相对减少，其中最常见的镁铁矿物
为角闪石和黑云母，副矿物主要为磁铁矿、磷灰石、锆
石和褐帘石。
§ 在岩石化学方面，含矿斑岩体的SiO2，TiO2含量相对较 高，并且见有斜方辉石或刚玉标准矿物分子。含矿侵入
岩的87Sr/86Sr初始比值变化范围为0.704-0.706，属幔
PPT文档源演模板或深源岩浆上侵定位的产物。
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成矿作用 （3）
§ 氯对成矿的重要性首先体现在它在铜迁移中的重要性。业已证明, 在岩浆结晶过程中,当水达到过饱和后会出现三个相,即结晶相、 熔体相和以水为主的流体相。由于铜在高温( > 400 ℃) 下呈氯络 合物形式迁移,因此当流体相出现后,铜在流体及熔体相之间的分 配,主要取决于氯在这两个相中的分配系数及岩浆中氯的初始含 量。分配到流体相中的氯越多,则进入到流体相中的铜也越多,成 矿的可能性也就越大。
§ 实验研究还表明岩浆中硫的溶解度与温度、压力、氧化 状态以及FeOt (全铁)的含量有关。岩浆的温度及铁含 量越高,硫的溶解度也越高。压力越高,硫的溶解度也越 高。有些研究者认为与斑岩铜矿有关的岩浆中的硫除来 自地幔深处外,尚有一部分“额外”来源。即认为来自 海水硫酸盐及海底岩石中的硫化物，来自岩浆通道附近 的蒸发岩层；或者由岩浆混合作用所带来。
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矿化特点
• 图 斑岩型矿床典型矿化及其分带 带
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图 斑岩型矿床典型矿石构造及其分
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含矿侵入岩特征
§ 大多数含铜金斑岩属安第斯型（Andinotype）（又可称 I型或磁铁矿型）花岗岩类侵入岩。
§ 含矿侵入岩体的规模变化很大，它们既可呈群或带出现， 也可作为单独的复式岩体存在，其侵位深度多为2km， 最深达4~6km。从矿物组份上看，含矿侵入岩多为中-偏 酸性火成岩，从岩体的边部到中心，长英质矿物组份明
化带；1- 断层；2- 环状断裂系统 3- 火山管道构造 4- 爆发角砾岩筒；5- 地质界线；
PPT文档6演-模板蚀变带界线；7- 铜矿化；8- 钼矿化
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多宝山铜矿围岩蚀变带线型分布
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构造环境
§ 大多数斑岩铜矿床都产在不同构造单元的交接部 位，特别是大洋板块与古陆块俯冲带的陆块一侧。 这些交接部位通常发育有深断裂，其切割深度可 达岩石圈。
大约有85%的斑岩铜金矿床与俯冲板块的张性构 造活动有关，低角度和快速的板块俯冲是超大型 斑岩铜金矿床形成的关键所在。部分地质学家也 指出，斑岩铜矿床是局部岩浆活动的产物，与板 块俯冲的角度和速率毫不相干。
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构造环境
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•全球范围内三个重要的斑岩型铜矿成矿域 •环太平洋成矿域 、特提斯成矿域、中亚成矿域
§ 特提斯成矿域：藏东江达地区，有玉龙、多霞松多、 莽总、马拉松多等铜矿床等；
§ 中亚成矿域：中亚东部满洲里乌奴格吐山大型铜矿床、 多宝山，额仁陶勒盖、四五牧场铜矿(浅成低温)，中 亚西部哈萨克斯坦阿克图盖等超大型斑岩铜矿床、新 疆土屋、蒙古额仁陶勒盖等；
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成矿作用 （1）
§ 一般来讲，斑岩型金属矿床多与I型黑云母或角闪石花 岗岩类浅成侵入岩体有关，是深位岩浆结晶分异的产物。 相比之下，花岗岩类金属矿床（如部分钨、锡和钼矿床） 多与S-型白云母花岗岩有关，它们是地壳物质深熔作用 的产物。
§ 尽管各金属矿床在热液蚀变类型、强度和规模等方面变 化很大，但是代表性的蚀变带普遍存在，并具一定的分 带性；
§ 在部分矿区，风化淋滤可以造成金属元素次生富集；
§ 绝大多数斑岩型铜矿床以规模巨大和品位偏低为特征， 一般来讲，铜矿石储量至少为2000万吨，铜的品位为 0.1%或更高；
§ 主要斑岩金属矿床类型为，斑岩铜矿床、斑岩铜钼矿床、 斑岩铜金钼矿床、斑岩金矿床和斑岩钼矿床
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•乌奴格吐山铜(钼) 矿床地质略图
•Q 4- 第四系；Clm - 古生代安山岩、结晶灰岩；NiP- 次英安质角砾熔岩；CiP- 二长花
岗斑岩；KiP- 次流纹质晶屑凝灰熔岩；CB- 黑云母花岗岩；ALöDL- 安山玢岩、闪长玢
岩；KP- 流纹斑岩；I- H- 水云母化带；Q - S- H- 石英绢云母化带；Q - Kf- 石英-钾长石
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斑岩型金属矿床的特征 (1)
§斑岩型金属矿床是“与侵入岩有关金属矿 床”家族的重要成员之一，其形成作用与 岩浆活动具密切时空分布关系。鉴于地壳 演化与金属成矿作用的复杂性，在一些矿 集区（或带）很难将斑岩型和其它侵入岩 类金属矿床划分开来。到目前为止，尽管 尚未找到一种较为简单的分类判别准则， 但是矿床地质学家趋同认为，斑岩型金属 矿床应具下述地质特征。
§ 含矿侵入岩体大都为复式侵入杂岩，金属矿化仅与其中 某一期侵入岩有关；
§ 矿化与岩脉群和角砾岩管伴生，角砾组份复杂；
§ 含矿侵入岩体及围岩均遭受到强烈的断裂与破碎作用
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斑岩型金属矿床的特征(3)
§ 尽管大多数矿化地段受断裂控制，但是在一些矿床中， 浸染状金属矿石占有很高的比例；
§ 以斑岩型铜矿为例。
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斑岩型铜矿床研究的重要性
§ 斑岩型铜矿是一种储量大、品位低、可大规模机械化开 采的矿床。世界铜金属量超过5Mt和58个超大型以上规 模铜矿（包括我国的玉龙和德兴）中有36个为斑岩铜矿。 该类型储量占世界铜储量比例，由60年代的三分之一增 长到目前的一半以上，世界铜产量的一半来自斑岩型铜 矿。据世界103个大型矿床统计，单个矿床矿石储量平 均可达550Mt，Cu平均品位0.4％，高可达0.8％,并能综 合回收多种金属，如Mo、Re、Au、Ag、Pt、Pd等，具有 巨大经济价值。在我国，斑岩型铜矿储量占全国铜矿总 储量比例，由60年代的34％增长到目前的45％。我国4 个特大型铜矿中有3个为斑岩型，2个超大型铜矿均为斑 岩型。