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斑岩铜矿

王朝百科·作者佚名  2012-03-21  
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斑岩铜矿的含义及特征斑岩铜矿床(porphyrycopper deposits)通常是指与具有斑状结构的花岗岩类侵入体共生的浸染状、细脉浸染状和细脉状铜和钼—铜组分的富集体。И.Г.帕夫洛娃提出了可以与其它内生矿床相区别的斑岩铜矿床10大特征:

(1)具网状细脉浸染成矿特征;

(2)主要金属矿物(黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、辉铜矿,在有些矿床中为斑铜矿、硫砷铜矿和挥铜矿)和与 其伴生的非金属矿物(石英、绢云母、钾长石、黑云母、高岭石类矿物等)的成分稳定;

(3)铜的平均含量在原生矿石中比较低(0.3—0.8%),而在氧化矿石中明显较高(达1—1.5%),而钼在原生氧化矿石中的分布都比较均匀(0.005—0.05%),在这种情况下,矿石中铜与钥的比值变化很大,形成一系列重要的铜、铜—金和铜—钼矿床;

(4)矿化与以中性成分为主的斑岩侵入体(花岗闪长斑岩、石英二长斑岩),以及少数偏酸性(花岗斑岩、

和偏基性的侵入体(闪长斑岩)有空间联系;

(5)矿化或直接发生在斑岩侵入体中,或发生在紧靠侵入体的外接触带围岩——火山岩、侵入岩和变质岩中;

(6)矿体发育在广泛出现热液蚀变岩的地带,蚀变岩石为绢云母—石英质、黑云母—钾长石质、泥质以及青磐岩型交代岩,

(7)根据金属元素出现最大值①和主要共生的非金属矿物②,可用如下顺序写出矿体和热液岩中稳定分带性;① Fe3+一Mo(Cu)一Cu(Mo)一Cu(Ag)一Fe2+(Au)一Pb一Zn一(Au、Ag);

②黑云母—钾长石,绢云母、石英,蒙脱石,高岭土,青磐岩

(8)矿床储量巨大,可保障矿石的大规模采挖,成本低廉并有露天采矿的可能性,

(9)与氧化作用有关的富矿的出现,形成了覆盖较贫原生矿的次生硫化物富集带

(10)斑岩铜矿床形成于地槽褶皱区的不同发育阶段.既可随着地槽的岩浆作用在褶皱主期之前(在岛弧阶段)形成,又可在其后与造山阶段和活化阶段的斑岩侵入体和火山岩有关。

在许多斑岩铜矿床的现代分类中,利用了如下一些特征,不仅要考虑单个特征,而且还要考虑各种特征的组合:(1)所处大地构造和古构造的位置;(2)含矿岩浆建造及其所形成的含矿斑岩相的成分(3)含矿岩浆建造所侵入的地壳厚度和成分;(4)由R.H.西利托所划分的斑岩铜矿系统中矿体的产状(5)含矿岩浆岩体形成的深度,(6)是否存在角砾岩简;(7)主要矿石和台有掺入组分的矿石的成分;(8)金属矿的分带特征,(9))热液蚀变岩的成分及其分带性,(10)含矿侵入体及矿体体的形态特征。

斑岩铜矿的时空分布斑岩铜矿在时间上集中分布于新生代,大约占59.5%,其次为中生代,大约占35%,中生代之前的超大型斑岩铜矿仅限于中亚-蒙古的古生代造山带和某些前寒武纪的克拉通造山带。世界上90%的超大型斑岩铜矿集中在环太平洋带,特别是在东太平洋带的被动大陆边缘,太平洋西岸,作为超大型斑岩铜矿的仅有中国的德兴铜厂和印尼的格拉斯贝格。

斑岩铜矿的岩石学与地球化学特征岩石学:斑岩铜矿在空间上、时间上和成因上,主要与钙碱系列的斑岩侵入体密切相关,即与闪长玢岩-花岗闪长斑岩-石英二长斑岩-花岗斑岩-石英斑岩有关,特别是花岗闪长斑岩和石英二长斑岩占绝大多数。斑岩体一般与安山岩和英安岩等钙碱性系列火山喷发活动有关。侵入体主要是浅成、超浅成相,极少数为中深成相。与斑岩铜矿有关的斑岩体,是受构造控制的被动侵位,而且斑岩体的出露面颊不大,一般不超过10平方公里。

地球化学:斑岩体在地球化学方面的特点是:一般CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O(摩尔数),通常k2O>Na2O,锶的初始比值较小,一般为0.703~0.706,少数可到0.709(Sillitoe,1987;芮宗瑶等,1984;2004),而上地幔的现今的比值为0.704±0.002;富铂族元素(唐仁理等,1995),矿石硫化物的值变化范围窄(-0.5~5.5);平均值为0,地幔硫同位素虽然具有不均一性,但它的变化范围为-3~3(Chaussidon and Lorand, 1990);稀土模式为轻稀土富集型,铕异常不明显,总量多数较高,含矿斑岩的REE特征介于大洋玄武岩与地壳花岗质岩石,接近大洋玄武岩。

总的来说,斑岩铜矿的源区应该是以洋壳或上地幔的物质为主,并有地壳物质的混染。

含矿斑岩体的有关围岩与斑岩铜矿有关的围岩主要有两类:一类为硅铝质岩—主要为千枚岩、片岩、片麻岩、中-酸性侵入岩或喷出岩、火山碎屑岩、泥质粉砂岩以及各种角砾岩等;另一类为碳酸盐岩—有石灰岩、白云岩及泥灰岩等。共同的特点是硬、脆和碎,有利于矿液的运移和沉淀。

斑岩铜矿的蚀变特征斑岩铜矿有其特征的蚀变组合及其分带形,俗称“大白菜模式”,由内到外是:钾化带(黑云母-钾长石带) →绢英带(绢云母-石英带) →泥化带→青磐岩带。

黑云母-钾长石带:钾长石的交代现象是一种阳离子交换反应

石英-绢云母带:此带围绕和部分叠加与钾化带上,由于它与泥化带往往赋存在内部钾化带和外部青磐岩带之间,故也称之为中间带。其特点是钾长石和斜长石均绢云母化。角闪石和部分黑云母也变成了绢云母、黄铁矿和白钛矿、金红石。

泥化带(高岭石-蒙脱石化):斜长石变化最为特征,靠近矿体的斜长石多蚀变成高岭石,

斑岩铜矿的成矿构造背景从大地构造来说,斑岩铜矿主要位于板块边缘,也可产于内陆造山带。从已有的资料来看,控制斑岩铜矿就位的主要地质因素是断裂—岩浆作用。也就是说,斑岩铜矿是在张性构造环境下,成矿岩浆沿断裂通道上升形成的。并且含矿岩体一般赋存在深断裂带的次级断裂或背(向)斜之中。芮宗瑶等(1984)对中国40个斑岩铜矿进行了统计,发现57.5%受多组断裂交汇的控制,22.5%受两组断裂交切及褶皱的控制,12.5%受断裂旁侧的配套构造的控制。

 
 
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