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第八章火山成因矿床

第八章火山成因矿床
第八章火山成因矿床

第七章火山成因矿床

●一、概述

●概念:火山成因矿床是指与火山岩、次火山岩有成因联系的金属和非金属矿床。即

与火山作用有联系的一系列矿床,统称为“火山成因矿床”。

火山作用包括火山-岩浆作用,火山次火山-气液作用、火山-沉积作用。

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●特点:

●矿床受火山机构控制。矿体上限均位于火山岩-次火山岩分布的范围内。

●矿床位于同构造旋回的火山岩浆-构造活动带中。矿区内或附近有同期的火山岩、次火

山岩或侵入体的分布。

●含矿介质复杂:岩浆、喷气、热液或加热的天水等

●成矿作用复杂,包括火山岩浆作用;火山-次火山气液作用;火山-沉积作用等。

●类型多,分布广泛,矿产丰富。

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二、火山成因矿床的形成条件

●火山建造具有一定成矿专属性

●金刚石矿床产于金伯利岩、钾镁煌斑岩中;

●火山岩浆熔离Cu-Ni矿床多产在太古代科马提岩系中;

●有色金属、稀有金属、Au-Ag矿床,Au、萤石等脉状矿床常产于陆相流纹岩建造中;

●铁矿常与富碱(钠)和镁的基性岩、偏碱性的中性火山岩建造有关;如我国宁芜

地区玢岩铁矿等;

●斑岩铜钼多金属矿床与含钾较高的中一酸性陆相超浅成、浅成火山一侵入岩建造

有关;

●块状硫化物矿床多产于富钠质的基性一酸性的海海相火山岩建造中(细碧岩、角

斑岩等);

●海相火山一沉积Fe Mn矿床常与含铁硅质—碧玉岩建造有关。

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●构造对火山成因矿床的控制

●控岩构造-控制火山杂岩体的构造

●长期发育的深大断裂以及它们的相连,交切,转弯,分叉和交切有利岩石的地段;

●褶皱后的准地台型活化带内的穹窿构造中,矿床常发育在穹状背斜核部的区域性

断裂的交切处;

●古老基底和较新坳陷接合处的边缘断裂带中;

●控矿构造--主要控制矿床矿体的分布的构造

●巨大的火山口、破火山口、线状断裂和环状断裂是直接的控矿构造

●另外:斑(玢)岩型矿床与浅成-超浅成次火山侵入体有关,次火山岩侵入接触构造体

系、岩体中原生裂隙构造、塌陷角砾岩体、隐爆角砾岩筒,以及放射状、环状断裂系统等,是重要的容矿构造,形成独特产状的矿体常围绕着火山一侵入活动中心分布。

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三、火山成因矿床的分类

主要根据成矿作用和成矿环境进行分类

(1)火山-岩浆成矿作用——火山-岩浆矿床

(2)火山-次火山气液成矿作用——火山气液矿床

(3)火山-沉积成矿作用——火山-沉积成矿

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四、火山岩浆矿床

● 1、定义:指地下深处岩浆房中的岩浆经过分异作用而富集某种含矿熔浆(或矿浆),

通过岩浆喷溢作用贯入到火山口中或喷溢至地表冷凝堆积所形成的矿床。

●这种含矿熔浆(或矿浆)是岩浆在深部分异而形成的,成矿物质的富集发生于较

深部的岩浆通道或岩浆房中,但矿体产出部位很浅或喷出于地表。

●按成矿机制可分为二种主要类型:火山岩浆喷溢矿床、火山岩浆熔离矿床。(有的

还划分出火山岩浆爆发矿床、岩浆喷溢—喷发矿床)

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●2、矿床类型及特点

●(1)火山岩浆喷溢矿床:由含矿熔浆(矿浆)沿断裂或火山机构上侵喷溢到地表而形

成的矿床。

●成矿组分的聚集,主要与火山活动时深部岩浆的强烈分异作用有关。即火山岩浆

分异明显时,有利于成矿组分富集(分异明显的表现是浅成岩与喷出岩的岩性变

化显著)。

●含矿熔浆的喷溢可以是在火山喷发的间歇期溢出、也可在火山喷发末期呈“熔岩

流”溢流到地表或贯入到火山机构中,形成与火山岩共生的厚层状、透镜状矿体。

●矿床类型:玄武—安山岩中的磷灰石—磁铁矿—赤铁矿矿床;碳酸岩中的铌—

稀土—磷灰石矿床;流纹岩中的铌、钽、锡、铍矿床

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岩浆喷溢矿床实例-智利北部的拉科铁矿

1—河流;2—熔岩流;3—公路;4—断层;5—时代新的小火山口;6—古老的破火山口;7—宿营地;8—第四纪盐类沉积物:9—第四纪冰碛物;10—第四纪安山岩;11—火山碎屑沉积物;12—磁铁矿熔岩;13—熔结凝灰岩;14—流纹英安岩;15—上新世-更新世安山岩;16—上新世熔结凝灰岩;17—白垩纪-第三纪陆相沉积物;18—早吉生代含铁片岩

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●矿床产于喷出地表的中-酸性熔岩流中(安山岩、流纹英安岩等),环绕一古老的破火

山口分布;

●破火山口的核部由流纹英安岩组成,在其四周次火山口喷出了铁矿流,由磁铁矿、赤

铁矿熔岩状铁矿石堆积形成矿体;

●矿石矿物主要是磁铁矿、赤铁矿,平均含Fe达65%,脉石矿物有磷灰石、阳起石、石

英等;

●矿体表面具特征的熔岩流动构造、绳状构造、杏仁状、管状、多孔海绵状,并且大泡

及小泡——表明是由炙热的铁矿浆溢出地表而形成的

拉科铁矿的铁质可能有两种不同来源:一是可能来自安山岩岩浆或由其分异出来的较基性的母岩浆,二是可能来自附近出露的古生代岩层中的沉积变质铁矿,在火山活动时期经再活化形成的。后一种来源越来越被多数人承认。

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●(2)火山岩浆熔离矿床:主要是指产于超基性-基性火山岩及次火山岩中的金属硫化

物矿床。

●成矿主要与熔离—贯入作用或熔离—喷溢作用有关。

●矿床赋存于地表基性熔岩流中,或产于超基性-基性次火山岩体内部(也称次火山

岩浆矿床)。

●矿石矿物主要是金属硫化物(磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿、尖晶石及少量铜的

硫化物)

●矿床类型:与超基性-基性火山岩有关的镍矿床

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火山熔离矿床-科马提岩中的硫化镍矿床

●科马提岩(Komatiites):是一类超镁铁质喷出岩,由维乔恩等1969年在南非巴伯顿

山地绿岩带首次命名。主要由橄榄石+单斜辉石组成,典型具有MgO>18%和低碱、高Ni 含量特征,是太古代绿岩带的一个重要组成部分。

●科马提岩是一种高温、低粘度喷发岩,可发育枕状熔岩各种形状,其中叶片鬣刺结构

为其主要诊断证据;

●硫化物镍矿的主要矿物:磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿、尖晶石

●矿石构造:块状构造、浸染状构造

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在大量玻璃基质中橄榄石和辉石晶体呈骸晶状或刀片状彼此交生,常与拉斑玄武岩呈互层状产出,其中更加富镁的变种常称为橄榄岩质科马提岩

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A一岩流底部的硫化物堆积体(卡姆巴尔达型);B一补给岩流的纯橄岩通道中的低品位浸染状矿石(基思山型或杜蒙型);C一纯橄岩体中的高品位矿带(塞维伦斯型)

1—沉积岩和酸性火山岩;2—燧石质含铁层;3—玄武岩;4—橄榄岩;5—纯橄岩;6—鬣刺结构; 7—高品位硫化物;8—浸染状矿石

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类型I-岩流底部

●橄榄岩流底部的块状和浸染状磁黄铁矿、镍黄铁矿矿床:规模较小(矿石量小于500

万吨)、品位较高(Ni含量3.5%左右)

●西澳大利岩Kambalda(卡姆巴尔达)Ni-Cu矿床

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类型II -通道

●纯橄榄岩流透镜体中分布广泛低品位浸染状硫化物矿床(偶见块状硫化物分凝体):堆

积于补给熔岩流的侵入通道上部。硫化物分布于整个橄榄岩中,多为单一的镍矿床

●澳大利亚基思山、加拿大魁北克杜蒙矿床

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类型III -纯橄榄岩(底部)

●纯橄榄岩中的块状硫化物分凝体:富集于纯橄榄底部,矿石量大,品位较富

●西澳大利亚波塞维伦斯矿床

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科马提岩矿床实例-西澳大利岩Kambalda Ni-Cu

●世界最大、最富的Ni-Cu硫化物矿床;

●大规模科马提岩喷发形成熔岩流和坡度控制的熔岩河和河道;

●硫化物在熔岩流流动过程中对已固结底板的热侵蚀作用形成的河道底部;

●块状矿床形成于科马提岩流动过程中由湍流引起的硫化物滴逐渐从科马提岩中清除而

集中于底部堆积;浸染状矿石则可能与硫化物与科马提岩晶体静态浮力差有关

●矿床成因认为与硅酸盐-硫化物不混溶作用有关;

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五、火山喷气热液矿床

●1、概念:指在火山喷发作用的晚期或间歇期,火山喷气和热液活动非常强烈,这些喷

气和热液常含有大量重金属化合物。在一定的地质环境和物理化学条件下,这些含金属的气液与围岩、海水或气液之间发生复杂的相互作用,促使有用组分的聚集和沉淀,形成火山喷气热液矿床。

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●2、主要特点

●1)矿床主要出现于火山岩—次火山岩分布区,矿化主要在火山旋回晚期或两个旋

回的间歇期;

●2)矿化发生在地表、海底或地下浅处(<1~2km),成矿温度大体在600~50℃之间;

●3)含矿介质有喷气、热液,或火山口附近被烤热的湖水、地表水、海洋水、地下

水等;

●4)火山机构控矿明显,它包括火山口、火山颈、角砾岩筒、环状裂隙,放射状裂

隙等;

●5)多数矿床中蚀变作用强烈且复杂,蚀变范围广泛,与矿化关系密切;

●6)矿石物质成分和构造结构复杂多样,垂直分带间隔较小,各带重迭交错,金属

含量不均匀且不稳定。

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成矿作用与火山气液矿床分类

●火山喷气成矿作用

●火山喷发时常伴随大量的气体和重金属化合物,当它们与围岩发生复杂的相互作用,或

通过简单的升华作用,或由于不同的气体间相互反应,在火山口,喷气孔及其周围,形

成有用矿物的堆积,这种作用称为火山喷气成矿作用,由其形成的矿床称为火山喷气矿床

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●火山热液作用

●火山喷出的大量含矿气体,或由于外压力大于临界压力(如在深海盆地中),或由于温度

下降到临界温度以下时,就凝聚成为含矿热液。这些热液与火山岩或其它围岩发生作用而沉淀出有用组份,有时也直接充填在火山岩的气孔或裂隙孔洞中成矿,或与海水或地下水相互作用而发生有用物质沉淀,这种作用称火山热液成矿作用,由该作用形成的矿床称为火山热液矿床

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●次火山气液成矿作用

●在火山活动的晚期或间隙期,常伴随有浅成一超浅成相次火山岩的侵入活动,它们大多

产在火山机构的各种断裂裂隙中,与相应的次火山岩密切共生。与次火山气液有成因联系的矿床称为次火山热液矿床,又称斑岩型、玢岩型矿床。

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●火山气液矿床的分类:

●(1)与陆相火山气液作用有关的矿床(浅成低温热液矿床)

●(2)与陆相次火山热液作用有关的矿床(斑(玢)岩型矿床)

●(3)与海相火山热液作用有关的矿床(VMS型矿床)

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(一)与陆相火山气液有关的矿床

●1、陆相火山喷气矿床:在大陆环境中,由火山喷气作用所形成的矿床叫陆相火山喷气

矿床。

●由火山喷气作用形成的矿床数量不多,规模也不大,一般仅见于现代火山活动区;

●矿床产在地表或地表附近,成矿温度较高600~1100度;

●矿体呈似层状,与火山岩互层产出,也可以呈脉状或似脉状充填于火山管道裂隙

中,少数呈柱状充填于火山岩筒中;

●主要矿产:硫磺、雄黄、雌黄、萤石、硼矿等。如我国台湾和日本的自然硫和黄

铁矿矿床

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日本Kyushu Kujusan 硫磺矿

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台湾大屯火山

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台湾大屯火山

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●自然硫矿床为典型火山一喷气矿床,硫作为喷气产物在现代火山活动地区广泛分布,

矿床形成可能有下列几种方式:

●火山喷出的硫呈升华状态,喷出后由气体直接凝成为固体而沉淀,散布在火山口

附近碎屑物的空隙中;

●火山喷出的H2S气体或温泉中的H2S,经不完全的氧化而形成自然硫沉淀(2H2S+O2

=2H2O+2S);

●火山或喷气孔中,喷出的H2S和SO2气体互相反应,形成自然硫(2H2S+SO2

=2H2O+3S)。

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●2、陆相火山—热液矿床:在陆相火山活动过程中,在地表或近地表,由火山热液中的

成矿物质直接晶出或经过化学反应形成的矿床,称为陆相火山热液矿床。

●在火山喷发作用的早期,多以固、气体喷发为主,而在晚期,则以热水活动为主。

热水活动持续的时间可以很长,也可以周期性地多次进行。强烈而广泛的火山热

液活动可以形成多种多样,规模较大的的矿化和蚀变;

●由于其形成深度浅,成矿温度较低,多称为“浅成低温热液矿床” (epithermal

deposits)。火山岩区浅成低温热液矿床是近年来在找矿和研究方面取得重要进展

的矿床类型。

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●主要特点

●矿床主要产于喷出岩(基、中、酸)及火山碎屑岩中,主要分布于中、新生代火

山活动区;

●矿床形成于近地表条件下,一般小于l km,矿化深度为200~400m,少数超过650

m;

●矿床形态复杂多样,一般为脉状、复脉状、层状、似层状、巢状及其它不规则的

形状,主要与火山角砾岩有关;

●主要通过充填作用形成,矿石具条带状,壳层状、晶洞状、晶簇状构造和胶状一

变胶状结构,常含较高的Hg,Sb,As,Ag,Au,TI,Te,Se等;

●特征性矿物为银金矿、自然银、辉银矿、辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄、硫砷铜矿、

蓝辉铜矿、铜蓝、砷黝铜矿及其他含砷锑的硫盐矿物、碲化物、硒化物以及铜、

铅、锌硫化物、白铁矿、胶黄铁矿、黄铁矿等

●围岩蚀变,有青盘岩化、绿泥石化、绢云母化、硅化、高岭石化、明矾石化、碳

酸盐化、石膏

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●重要的矿床类型:

●陆相火山热液(浅成低温热液)金矿床

●玄武岩中的自然铜-沸石矿床

●玄武岩、安山岩中的汞锑矿床

●流纹岩中的萤石矿床

●中酸性喷发岩中的明矾石矿床

●与火山岩有关的Pb-Zn多金属矿床

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陆相火山热液(浅成低温热液)金矿床实例

●1)形成的背景:该类型金矿是一个重要的金矿床类型,在世界范围内已发现了一批大

型及特大型金矿床。主要发育在火山活动区或地热异常区。如美国内华达地区、新西兰地区,南美智力等。我们国家属于此类的矿床有:台湾金瓜石、江苏铜井、福建紫金山

●2)矿床类型:Heald等(1987)按矿物组合划分为明矾石-高岭石型(酸性硫酸盐型)

和冰长石-绢云母型;Hendenquist(1994)按照流体性质划分为HS(高硫化型,矿床由酸性、氧化的流体形成)与LS(低硫化型,由近中性、还原的热流体形成)

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低硫化型和高硫化型浅成低温热液金矿床的主要特征

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●石英一冰长石型硫化物矿床

●主岩为各类火山岩,但以英安岩、安山岩、流纹岩为主;

●矿化受区域性断裂系统或环形断裂带控制,典型矿物组合为银金矿+自然金±辉银

矿±硫盐矿物+硒银矿,脉石矿物以出现石英+黄铁矿±冰长石+方解石±绢云母±

绿泥石为特征;

●矿体呈大脉或脉带,含硫化物极少,多为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿;亦可

出现碲化物、赤铁矿、毒砂。

●矿床蚀变分带,自上而下为石英+高岭石+明矾石—石英+伊利石一石英+冰长石+伊

利石,上部无矿,然后是贵金属矿石富集部位,深部铜、铅、锌、银含量增加。

●成矿流体以相对还原、pH值近中性的地下水为主,夹带少量岩浆水。

●典型矿例有我国的刺猬沟(吉林)、安徽的东溪、新疆阿希、美国克里普尔一克里克

金矿等

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●石英一明矾石型硫化物矿床

●矿体主岩为英安岩、英安斑岩,常出现于破火山口内外,基底沉积岩系中可出现碳

酸盐和膏盐;

●特征矿物组合是自然金+硫砷铜矿+蓝辉铜矿±铜蓝±含银硫盐±黄铜矿±硫碲铋

矿±贵金属碲化物±方铅矿±闪锌矿±钨锰矿+黄铁矿;

●近矿蚀变矿物组合为明矾石+高岭石±迪开石+石英,并可与高级泥质蚀变组合伴

生,深部石英-绢云母化发育,外围出现青盘岩化;

●成矿流体以相对氧化的酸性流体,以岩浆水为主,有较多的大气水加入。

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矿床纵剖面图

纵剖面蚀变分布图

菲律宾勒潘多浅成低温热液Cu-Au矿与远东南斑岩Cu-Au矿

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紫金山铜金矿蚀变模式(火山岩型)

紫金山浅成低温热液矿床形成背景

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1-石帽山群下组上段; 2-石帽山群下组下段; 3-林地组; 4-天瓦岽组上段; 5-天瓦岽组下段; 6-楼子坝群; 7-中粗粒花岗闪长岩(四方岩体); 8-细粒黑云母二长花岗岩(仙师岩岩体); 9-细粒黑云母花岗岩(金龙桥岩体); 10-中细粒二长花岗岩(五龙寺岩体); 11-中粗粒二长花岗岩(迳美岩体); 12-英安玢岩; 13-隐爆角砾岩; 14-实测正断层; 15-实测、推测逆断层

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1-潜水平;2-淋滤带边界;3-次生富集亚带边界;4-钻孔及编号;5-金矿体及编号;6-铜矿体及编号

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紫金山铜金矿蚀变模式(火山岩型)

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上部浅成低温热液型矿;中部中低温热液型矿;下部斑岩型矿

蚀变:

上部石英-明矾石-地开石带

中部石英-地开石-绢云母带

下部石英-绢云母带

1—强硅化带;2—石英-明矾石(地开石)带;3—石英-地开石(明矾石、绢云母)带;4—石英-绢云母带;5—铜矿体;6—金矿体(≥1×10-6)

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(三)陆相次火山—热液矿床

●主要包括两种主要矿床类型:

●1)斑岩型矿床:包括中酸性及酸性次火山岩有关的斑岩型铜矿床、斑岩型铜钼矿床、

斑岩型金矿床、斑岩型钨矿床、斑岩型锡矿床、斑岩型铅锌矿床等;

●2)玢岩型矿床:与中性、中-基性次火山岩(安山玢岩、闪长玢岩、玄武-安山玢岩)

有关的玢岩型铁矿床。

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●斑岩型矿床(porphyry deposits)指品位低但规模大,主要产于斑岩中及其内外接触

带附近的细脉浸染型矿床。

●类型

●斑岩型铜(钼)矿床

●富金斑岩型矿床

●斑岩型钼矿床

●斑岩型钨矿床

●斑岩型锡矿床

●斑岩型铅、锌矿床

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以斑岩型铜(钼)矿床为例

●以斑岩性型铜矿最有意义,研究程度

●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;

●以斑岩型铜矿为例

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美国宾厄姆(Bingham)铜矿

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宾厄姆(Bingham)铜矿

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江西城门山铜矿

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江西城门山铜矿

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江西城门山铜矿

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以斑岩型铜(钼)矿床为例

●斑岩型铜矿,又称细脉浸染型铜矿床。

●一般特征埋藏浅、品位低、规模大、矿化均匀、易采易选。铜平均品位一般0.4%,少

数可达0.8%,单个矿床的铜储量可达几百万吨,Cu、Mo为主,其次为W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn、Pt、Pd等,

●工业意义占世界已探明铜矿储量的一半,钼矿储量的三分之二;美国、智利、秘鲁铜

矿储量的80~90%;我国江西、云南、黑龙江、西藏、河南等地。

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我国主要铜矿床类型分布概况

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我国主要铜矿床类型分布概况

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以斑岩型铜(钼)矿床为例

●成矿地质条件

●围岩蚀变及分带

●矿化特点

●矿床成因

●矿床成矿系列

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成矿地质条件————岩浆岩条件

●成分中酸性钙碱性系列浅成或超浅成

●(花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩等)

●小型斑岩侵入体岩体规模较小(<1-2km2) 个别达10余km2

●岩体的形成时代以中―新生代为主

●化学成分以富钾为特征(K2O>Na2O)

●岩体的酸性程度影响矿化类型

●SiO2 62-68%的斑岩---以铜为主的矿床

●SiO2>68%的斑岩---以钼为主的矿床

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成矿地质条件—构造条件

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

汇聚板块边界,洋-陆、陆-陆板块碰撞带

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我国斑岩型铜矿床类型分布大地构造位置

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;

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:

乌奴格吐山大型铜矿床、多宝山,四五牧场铜矿(浅成低温),新疆土屋、蒙古额仁陶勒盖等;

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成矿地质条件——构造条件

●含矿斑岩的侵入大多和深大断裂有关,矿床常呈带状分布,分布于深断裂两侧的次

级断裂构造系统中,矿体受更次一级的构造,即岩体和围岩中的微裂隙(层间裂隙、片理、原生裂隙等)控制。

●含矿隐爆发角砾岩体:北美58个斑岩型铜(钼)矿床,含角砾岩的占70%,我国赣西

北、豫西等

●角砾岩下限为2~3公里。角砾岩由挥发份从岩浆中逸出引起膨胀造成

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层间裂隙

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流劈理

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破劈理

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滑劈理

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成矿地质条件————地层条件

●围岩岩性对斑岩铜矿床的成矿有重要影响:

●围岩为硅铝质岩石,矿化在岩体顶部集中,围岩裂隙发育,含矿热液进入围岩。德兴斑

岩型铜矿床

●围岩为碳酸盐岩石,在接触带可形成矽卡岩型矿床。多宝山

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围岩蚀变及分带

●围岩以中心式面型蚀变为特征

●围绕侵入体中心多呈同心圆状或椭圆状,范围可达几百米至几公里。

●Lowell等(1970)根据Kalamazoo(克拉马祖)矿床的蚀变,参照美洲27个斑岩

矿床,提出了斑岩型铜、钼矿床的蚀变分带模式

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围岩蚀变及分带

●①核心带

●②钾质蚀变带

●③似千枚岩化蚀变带

● (石英-绢云母化带)

●④泥质蚀变带

●⑤青磐岩化带

●⑥边缘带

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围岩蚀变及分带

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围岩蚀变及分带

●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)

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)

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)

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多宝山铜矿围岩蚀变带线型分布

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矿化特点

●矿石特征

●矿物组成:

●主要金属矿物:黄铜矿辉铜矿

●次要金属矿物:斑铜矿黝铜矿等

●伴生金属矿物:辉钼矿黄铁矿辉铋矿磁铁矿

●磁黄铁矿方铅矿闪锌矿辉铋、金、银

矿物等

●非金属矿物:石英和重晶石等

●元素组成: Cu 、Mo、S、Au、 Ag 、Pb、Zn等

●矿石构造:浸染状构造、细脉状构造、细脉浸染状

●角砾状构造

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矿化特点-矿化分带

低品位核→矿壳→黄铁矿壳→低黄铁矿壳

辉钼矿→辉钼矿+黄铜矿+斑铜矿→黄铜矿+黄铁矿→黄铁矿±硫砷铜矿±砷黝铜矿±方铅矿±闪锌矿±自然金、自然银

图斑岩型矿床典型矿化及其分带图斑岩型矿床典型矿石构造及其分带

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奥尤套勒盖矿区细脉浸染-网脉状矿化

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奥尤套勒盖矿区钻孔岩芯矿化

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奥尤套勒盖矿区地表矿化

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矿化特点

●矿化类型及矿体特征—矿体形态

●斑岩体内部的细脉浸染型矿化

●柱状矿体筒状矿体

●与碳酸盐岩或凝灰岩接触带附近的矽卡岩型矿化

●透镜状矿体似层状矿体不规则状矿体

●围岩断裂中的热液脉型矿化

●脉状矿体

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矿化特点

斑岩铜(钼)矿床的蚀变类型和矿化关系

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矿床成因

气液包裹体测定,黑云母和钾长石化温度为400-600℃;石英-绢云母化温度为420—250℃;泥化蚀变为300-100℃;硫化物主要400-200℃,高、中温热液阶段;成矿深度2~5km,成矿流体盐度高,工业矿体内可达40~76wt%NaCl

〃矿石δ34S(‰)-6.3~+3.6‰

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矿床成因

〃氢--氧同位素:成矿热液除来自岩浆外,部分可能来自下降的天水;

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矿床成因

上升岩浆水和大气水发生对流循环,地下水提供部分矿质,其富含Na+、Cl-、Ca2+等,促进矿质沉淀

图岩浆热液和地下水发生对流循环形成斑岩型铜矿床示意图

1-大气降水;2-壳状矿化带;3-岩浆热液(据Jensen,1981)

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矿床成因

R.H.Sillitoe(1972)提出了板块构造成因模式

大洋板块俯冲于大陆板块之下,并向上地幔俯冲,海洋板块在贝尼奥夫带发生了局部熔融,并沿裂隙上升到地壳浅部,形成斑岩型铜矿床,铜来自原始海洋板块,这和目前大西洋和太平洋玄武岩中富含铜一致。

图斑岩铜矿床成因的板块构造模式(据西里托,1972)

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斑岩型矿床的其它主要类型

●富金斑岩型矿床

●(1)伴生斑岩型金矿:如江西德兴、西藏玉龙

●(2)独立斑岩型金矿:如河北峪耳崖

●斑岩型钼矿床——陕西金堆城、河南上房

●斑岩型钨矿床——广东莲花山、江西阳储岭

●斑岩型锡矿床——广东银岩、湖南野鸡尾

●斑岩型铅锌矿床——江西冷水坑、安徽黄屯

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斑岩型矿床的成矿系列

矿床成矿系列是在一定地质时期和一定地质环境中,在一定的主导地质成矿作用下形成的,在时间、空间和成因上都有密切联系,但其具体生成条件有差别的1组(2个以上)矿床类型的组合。

斑岩型矿床常与矽卡岩型、热液脉型及浅成低温热液型金、银、铜、铅、锌等矿床构成火山岩地区矿床成矿系列,成矿系列的最大延深可达5~7km。

幻灯片92

斑岩型矿床的成矿系列

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斑岩型矿床的成矿系列

斑岩铜矿、高硫化型、低硫化型浅成低温热液矿床的成因机制示意图

(Hedenquist J W.,1994)

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斑岩型矿床的成矿系列

●运用成矿系列概念,对成矿区内可能存在的矿床类型作出较为全面的评价,还

可以根据已知的一种或少数矿床类型,预测可能存在的其他相关的矿床类型。

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斑岩型铜矿找矿方法

● 1.地质标志及方法

●地质标志

●铁帽

●铁的次生矿物、铜的次生矿物

●蚀变特征

●副矿物特征

●热液金红石:很普遍,为交代榍石或交代黑云母、角闪石形成;磷灰石的溶

●含矿角砾岩带

●成矿系列伴生的卫星矿

●地质测量

●1/20万基础上,1/5万和1/2.5万地质测量,圈定远景区域,进行更大比例尺填图

●地质类比法

●剥蚀深度的判别

● 2.综合方法

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斑岩型矿床

●知识点

●了解斑岩型矿床的分布、工业类型、工业意义

●理解斑岩型铜矿形成地质条件、矿床成因

●掌握斑岩型铜矿蚀变及矿化分带及其意义

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玢岩铁矿(p o r p h y r i t e i r o n d e p o s i t)

●在陆相安山质火山岩分布的地区,与辉石闪长玢岩--次火山或火山—侵入体有时、空

及成因联系的一组以铁为主的矿床,称为玢岩铁矿。

●此类矿床由一系列不同因的矿体构成,但主要与次火山热液活动有关,其中包括:

●(1)火山喷发间歇期形成的沉积型矿体;

●(2)火山热液充填型矿体;

●(3)次火山岩体上部的热液充填交代型矿体;

●(4)岩体顶部形成的高温伟晶交代-充填矿体;

●(5)岩体与火山岩和沉积岩接触带上形成的接触交代型矿体及矿浆贯入型矿体等。

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玢岩铁矿的特征性矿物组合为磁铁矿-钠柱石-透辉石-磷灰石,磁铁矿-透辉石-阳起石-磷灰石,磁铁矿-石榴石- 透辉石-磷灰石等,矿石中含钒、钛、磷较高。

蚀变分带明显,通常由次火山岩体向上、向外可分为以岩体边部钠长石化为主的下部浅色蚀变带;接触带附近以方柱石化、透辉石化、石榴石化、绿帘石化、阳起石化为主的深色蚀变带;远离接触带火山岩中以硬石膏化、硅化、泥化、黄铁矿化、次生石英岩化为主的上部浅色蚀变带。

深色蚀变带是工业矿体赋存的主要部位。

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●矿床类型(矿床式):

●岩体中心浸染状-细脉状矿化:属于岩浆到高温气液交代矿床,钠柱石(钠长石)-

透辉石-磷灰石-磁铁矿组合(陶村式)450-370

●岩体顶部及边部脉状、网脉状、角砾状矿化:属于伟晶交代高温气液交代-充填矿

床,阳起石(透辉石)-磷灰石-磁铁矿组合(凹山式)500-410

●岩体与安山岩、凝灰岩接触带上块状及脉状矿化:属于接触交代-充填矿床或矿浆

充填矿床,为透辉石-石榴子石-磷灰石-磁铁矿组合(梅山式大于450 )岩体与前

火山岩系沉积岩接触带及沉积岩中的块状、角砾状、脉状矿化:接触交代-充填矿

床(凤凰山式370-300)、矿浆充填矿床(姑山式大于450)和发育凹山式

●岩体附近火山岩中脉状矿化:中低温热液充填石英-镜铁矿组合(龙虎山式

300-200)、层状-似层状火山-沉积矿床(龙旗山式)

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玢岩铁矿理想模式图

1-青龙群石灰岩(T1-2);2-黄马青组沙页岩(T3);3-象山群砂岩(J1-2);4-龙王

山、大王山两旋回火山岩(J3/K1);5-辉长闪长玢岩;6-辉长闪长玢岩-辉长闪长岩;7-蚀变分界线;8-角砾岩化带及角砾状矿石;9-块状矿石;10-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

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海相火山-次火山热液矿床

1、概述

在海底火山活动过程中所产生的射气和热液上升到达海底或临近海底的环境中,通过与海水或与海底沉积物相互作用,使有用物质沉淀富集所形成的矿床,称为海相火山次火山气液矿床。

矿质的沉淀富集都发生于水下的海底环境中,矿床的形成主要与海相火山喷发间歇期、或晚期的火山-次火山气液作用有关;围岩主要为火山岩,次火山岩及火山沉积岩,矿体与火山岩或火山沉积岩互层产出,沿水平方向矿层有时逐渐过渡为火山岩,沉积岩。

海相火山—次火山热液矿床是一个重要的矿床类型,具有重要工业意义的矿床主要矿床有:块状硫化物矿床;流纹-安山岩建造中的菱铁矿矿床;基性-中性火山岩建造中的磁铁矿-赤铁矿矿床。

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铁锰,金属沉积物和多金属硫化物矿床

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2、块状硫化物矿床

●(1)概念

●块状硫化物矿床或火山成因块状硫化物矿床(volcanogenic massive sulfide deposit,简

称VMS矿床)。也称为黄铁矿型矿床。这类矿床产于海相火山岩系中,矿石多为块状、网脉状,主要由Fe、Cu、Pb、Zn等的硫化物组成,常伴有Au、Ag、Co等多种有益组分以及重晶石、石膏和硬石膏等非金属矿。

●块状硫化物矿床中铜的工业意义仅次于斑岩铜矿,广泛分布于造山带的不同时代的海相

火山岩系中。

●现代海底热液成矿作用仍在持续发生。目前全球已发现海底热液活动区达130多处,

主要分布于大洋中脊和裂谷盆地,海水深度较大(>1km)。

●北纬21°东太平洋,北纬12—41o间大西洋的热水排放场为1个/90km—1个/25km。

后者见于冲绳海槽、马里亚纳盆地等。

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俄罗斯乌拉尔古生代海底喷流矿床中古喷流口

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(2)成矿构造环境

●扩张大洋中脊、岛弧、弧后盆地及大陆边缘裂陷带

块状硫化物(VMS)矿床成矿环境与板块构造的关系

(3)成矿作用

向下渗透的海水受到深部岩浆热能的影响,温度升高、化学活动性增强,不断从火山熔岩及火山碎屑岩中溶解成矿组分形成含矿热液。

这些含矿热液连同岩浆热液一起沿火山机构或其他构造上升。

由于上覆海水压力大,上升的成矿热液直至接近海底时才因减压卸载形成充填交代矿体及围岩蚀变。大量热液冲出海底与海水混合并迅速降温而沉积形成喷流沉积矿体。幻灯片108

(4)矿床特征

●一般都具有海底喷流-沉积和热液充填交代两种成因的矿体。

●海底喷流-沉积矿体,呈层状顺层产出,其下为火山熔岩及火山碎屑岩,可有强烈的蚀

变;其上为(含铁)硅质岩、(重晶石岩)、(含炭)硅质页岩等,无蚀变或蚀变微弱。

矿石多为块状、角砾状构造及层理构造。

●热液充填交代矿体位于沉积矿体之下,呈筒状、凸镜状穿层产出。围岩为火山熔岩及

火山碎屑岩,蚀变强烈。矿石呈角砾状、浸染状及细脉浸染状构造,主要有用矿物为黄铁矿、黄铜矿。

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(5)矿床类型

●按成矿地质环境、矿床特征分类,主要类型是:

●——塞浦路斯型:Cu;

●——黑矿型;Pb+Zn(+Cu);

●别子型:Cu-Zn

●诺兰达型;Zn-Cu

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(a) 塞浦路斯型VMS

(b)塞浦路斯之外的VMS

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A、塞浦路斯型(C y p r u s)

塞浦路斯型块状硫化物矿床:

矿床形成于洋中脊附近枕状熔岩上发育的海底热液喷流场,空间分布可能与枕状玄武岩中的高角度正断层有关。一般成矿场所有较大的海水深度。由于板块运动的结果,矿床最终分布于不同地质时期的板块缝合带上残留的蛇绿岩带。

含矿岩系属蛇绿岩套,矿床产在玄武质枕状熔岩中,通常不出现长英质火山岩,伴生的沉积岩不多,只有深水相岩石(含放射虫燧石岩)。

矿石主要矿物是黄铁矿,次为黄铜矿、闪锌矿,可见白铁矿、磁黄铁矿。基本上不含铅,含金较高。

围岩蚀变主要是硅化、绿泥石化、绿帘石化。

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Generalized geology of the Troodos ophiolite complex in Cyprus and the distribution of VMS

style Cu–Zn mineralization.

The nature and geometry of VMS mineralization in typical Cyprus deposits. Mineralization can be concentrated at the interface between successive basaltic lava flows, as shown, or it can occur between the upper pillow lavas and the umber sediments

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B、黑矿型块状硫化物矿床

成矿环境为弧后及弧间裂谷环境,矿床与海底的钙碱系列火山岩有关,火山岩以长英质为主,富流纹岩(中酸及酸性英安质-流纹质火山岩),较多的碎屑岩(泥质岩夹层)。日本黑矿主要与中新世海底火山岩有关,分布于绿色凝灰岩区。特征矿物组合为黄铁矿+黄铜矿+方铅矿+闪锌矿。自下而上可分为:

——细脉浸染状的硅矿:主要矿物是石英、黄铜矿、黄铁矿;

——黄矿——主要由块状的黄铁矿、黄铜矿构成。

——黑矿——主要矿物为方铅矿、闪锌矿、重晶石,具块状、角砾状的构造。

另外矿体上部及侧翼可出现重晶石层、石膏层。

围岩蚀变分带:自中心向外依次为硅化、绢云母化、绿泥石化、泥化(蒙托石-沸石化)。

主要金属为铜、铅、锌,常伴生银。

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矿物组合有一定的分带性,形成温度为200 ~270℃,估计水深300 ~500米。矿石是在接近海底处由热液活动形成的。

日本黑矿剖面示意图

1-酸性凝灰岩;2-铁质燧石带;3-重晶石矿带;4-硅矿带;5-黑矿带;6-黄矿带;7-石膏;8-粘土;9-爆发角砾岩;10-流纹岩穹窿;11-酸性凝灰角砾岩

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五、火山—沉积矿床

●(一)概念:

●火山喷出物中经常含有大量成矿物质,这些成矿物质一旦进入水盆地后,即与

海水、湖水等发生作用并沉积下来,称为火山-沉积作用,由这种作用所形成的矿床叫做火山-沉积矿床。

●这类矿床是由火山喷出物提供成矿物质的来源,而成矿作用主要是在沉积作用过程中

发生的的。

●因此火山-沉积矿床既具有火山成矿作用(内生作用)特点,也具有沉积作用(外

生作用)的特点。

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(二)矿床特点

——分布:矿体常分布于火山碎屑岩中(以凝灰岩为主),部分产于火山岩系中的砂岩、泥质岩及碳酸盐岩夹层中。而往往沿水平方向逐渐相变为各类火山岩,在垂直方向上均可见到火山岩类沉积物。

——矿体:规则的层状、似层状、大的透镜状、延伸大、与上下层位呈整合关系,与火山岩、火山沉积岩互层,显示同生沉积的特点。

——矿石:以低价氧化物及硫化物为主,富含K质或Na质,具特征的纹层状、条带状和浸

染状,有时具块状、网脉状、豆状、鲕状等内、外生矿床的矿石组构特点。

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(三)矿床类型

——陆相火山-沉积矿床,规模小,分布少,如东南亚,印尼等。

——海底火山-沉积矿床:是在水下一定深度的海底进行的,规模大,分布广,工业意义巨大,有Fe.Cu.Pb.Zn.Ag矿床等。例如甘肃省镜铁山铁矿床最为典型。许多沉积变质型Fe(Cu)矿床等,也可归入此类。

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海相火山一沉积矿床分布示意图(指铜、铅、锌矿床)

I一火山热液一沉积矿床;Ⅱ一火山一沉积矿床;Ⅲ一次火山热液矿床1一沉积岩;2一凝灰岩;3一熔岩和火山碎屑岩;4一流纹岩株;5一深成岩;6一矿层和矿脉

幻灯片122

思考题

1、火山气液矿床有何特征及重要矿床类型?

2、陆相火山(浅成低温)热液型金矿床产于何种地质构造环境?含矿岩系及矿床有何特征?

3、斑岩型铜矿床产于何种地质构造环境?含矿岩体及矿床有何特征?

4、海相火山(次火山)热液型块状硫化物矿床有何共同特征?可进一步分为哪些类型?地质构造环境及特征有何不同?

火山成因块状硫化物矿床

火山成因块状硫化物矿床研究进展 火山成因块状硫化物矿床( Volcanogenic Massive Sulfide Deposit, 简称VMS 矿床) 是产于海相火山岩系中,主要由Fe、Cu、Zn 和Pb硫化物组成并伴有Au、Ag、Co等多种有益元素, 通常由与地层整合的块状矿体和不整合的网脉状矿体(或矿化带) 组成的集合体。VMS 矿床在海底热水成矿系统中占有重要地位,至今仍是现代矿床学及相关学科研究的重要领域。这类矿床广泛分布于世界各大造山带的不同时代的海相火山岩系中, 是世界Cu、Pb、Zn、Au、Ag 等一系列金属的主要来源之一。 进入70 年代, 由于板块构造理论的兴起, VMS矿床研究达到了一个新的高度, 特别是Frankin等(1981)、Ohmoto 等(1983)和Lydon(1988)对这类矿床的总结,使得人们对火山成因块状硫化物矿床有了较全面的认识。 近几十年来,随着新技术的应用以及对现代海底热水喷口和硫化物堆积体的直接观察,海底块状硫化物矿床特别是火山成因的块状硫化物矿床的研究方面取得了一些重要的进展。 Herzig 等(1995)对海底的现代火山成因矿化, Ohmoto(1996)对古代火山成因矿化(主要是黑矿型矿床) 与现代火山成因矿化的对比研究, 提出了新的成矿成因模式, 极大地丰富 和发展了原有的成矿理论。 现代海底热液成矿作用为研究VMS矿床提供了一种新的途径, DSDP/ ODP钻探资料揭示: VMS 矿床虽然可产生于不同环境, 但均与张裂断陷有关。成矿物质可能来源有2 种: 一种是含矿火山岩系及下伏基底物质的淋滤; 另一种是深部岩浆房挥发份的直接释放。洋中脊海底热液循环呈双扩散对流模式。在有沉积物覆盖的洋中脊, 热液循环更多地考虑流体与沉积物相互作用产生的效果。?从矿物组合的空间分布来看, 热液硫化物堆积体上部以烟囱体 为主, 下部以块状硫化物为主, 深部以网脉状硫化物为主, 这在不同热液活动区似乎具有普 遍性。 矿床类型 VMS 矿床的分类方案很多。传统的分类方案有根据主要成矿元素组合和含矿岩石的类型特征的分类方案;Sawkins(1976)根据矿床产出的构造环境和含矿火山岩的类型的分类 方案以及以含矿岩石为基础的分类方案。其中Sawkins 的分类方案被广泛使用。他根据与板块构造的关系将层控金属矿床分为:大陆裂谷作用早期的层状铜矿和碳酸盐岩容矿型铅-锌矿床(含密西西比河谷型、阿尔卑斯型和爱尔兰型);大陆裂谷成熟期的沉积岩容矿型(页岩型或沙利文型)和火山岩容矿型块状硫化物矿床(新不伦瑞克型和布罗肯希尔型);以及洋盆张开成熟期在大洋中脊的块状硫化物矿床(塞浦路斯型)和与岛弧盆地有关的黑矿型和别子型矿床。 现代热液成矿研究与ODP 现代海底热液矿床的发现, 是全球海洋地质调查近几十年中取得的最重要的科学成就, 这主要依赖于深海钻探计划( DSDP) 和大洋钻探计划( ODP)的实施。 ODP 第118 和176 航次在印度洋中脊钻探的735B 孔保存了高温变质作用、脆性破坏 以及热液蚀变作用的复杂纪录, 使我们可以更好地研究海水在洋壳中的下渗过程和历史。 1991 年9 月ODP 139 航次在北胡安德富卡海脊钻入了由海底逸出的富含金属的热水 型大型海底热液矿床中。在另一相近地点钻透了一个热水上升流带, 其温度接近300 e 。这是迄今为止大洋钻探计划在温度最高的钻区取得的热水渗透的洋壳样品, 为研究洋壳的形 成和演化提供了最为直接的宝贵资料。为了深入研究, 1996 年ODP 168、169航次再次返回 该区实施钻探, 取得重大成果。 2000 年8 月192 航次通过对活动的PACMANUS热液系统的探测, 获得了长英质火山

海底火山喷流沉积矿床研究现状

海底火山喷流沉积矿床研究现状 鉴于海底火山喷流沉积矿床巨大的经济价值及其对成矿理论研究的重要意义,近40年来,该类矿床一直是国际成矿学界的研究热点。该类矿床根据其赋矿围岩及成矿背景的不同,可进一步划分为沉积喷流型矿床(SEDEX)和火山岩有关的块状硫化物矿床(VMS),前者赋矿围岩主要为沉积岩,多形成于远离弧后的陆内裂陷盆地,研究区重晶石矿床属于该类型;后者赋矿围岩主要为火山岩,多形成于岛弧/弧后盆地裂谷。两者存在众多相似之处,例如成矿流体动力来源、形成的矿产类型、时空性等。 现阶段,对于海底火山喷流沉积矿床的研究主要集中在矿床矿化结构、成矿流体来源以及成矿模式三个方面。 对于矿化结构,该类矿床具有“双层结构”,上部为块状硫化物的层状透镜体,下部为不整合的网脉型硫化物矿化带,其中层状透镜体构成矿床的主体,网脉型矿化带中含有经过热液蚀变的底板岩石。此外,矿体矿物及共生元素也具有明显的分带性,其中自下而上矿物分带依次为黄铁矿带→“黄矿”→“黑矿”→重晶石,黄铁矿带几乎全部由黄铁矿组成,“黄矿”主要由黄铜矿和黄铁矿组成,“黑矿”主要由闪锌矿、方铅矿和重晶石组成;共生元素分带为Ni-Co-Cu-Au-Zn-Pb-Ag-Ba。 对于成矿流体来源,争论的焦点在海水来源和岩浆来源论之间,目前较为普遍的认为同一矿床中与Cu、Ba矿化有关的流体主要来自岩浆,而与Pb、Zn、Au、Ag等矿化有关的流体主要来自于海水,岩浆流体与海水混合是金属析出的重要机制。 对于成矿模式,目前存在有对流循环模式、岩浆热液模式、含水层模式,现在比较认同的为双扩散对流模式,即海底热液活动区有两个对流圈,下方为来源于岩浆和海水的高盐度卤水,顺层分布并对流;上方为低温低盐度的海水对流圈,下渗海水在岩浆热源的驱动下产生对流,沿其渗透和流动通道从岩石中淋滤出含矿物质形成热液,热液返回海底形成海底火山喷流型矿床。

矿床学

矿床学 目录 内生矿床篇 第一章绪论 (2) 第二章矿床学基础 (6) 第三章岩浆矿床 (9) 第四章伟晶岩矿床 (15) 第五章气水热液矿床概论 (22) 第六章接触交代矿床 (31) 第七章热液矿床 (37) 第八章火山成因矿床 (41) 外生矿床篇 第九章风化矿床 (45) 第十章沉积矿床概论 (49) 第十一章机械沉积矿床 (51) 第十二章胶体化学沉积矿床 (53) 第十三章蒸发沉积矿床 (55) 第十四章生物化学沉积矿床 (58) 第十五章可燃有机矿床 (61) 叠生矿床篇 第十六章变质矿床 (63) 第十七章层控矿床 (67) 成矿规律 第十八章成矿控制与成矿规律 (70) 内生矿床篇 第一章绪论 §1 矿产 一、概念及分类

1、概念 1)矿产(useful mineral /ore):在地壳中由地质作用形成的,目前可被利用的矿物资源。矿产是自然界产出的有用矿物资源。它是一种基本的生产资料和劳动对象,是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。矿产资源通常指地壳中可供人类利用的固、液、气三种状态的矿物原料。 2)矿产资源(mineral resources):矿产资源是指尚未开发利用的矿物原料,是一种自然财富。一方面体现了客观地质作用形成的有用物质的天然富集,另一方面在目前或可以预见的将来,具有一定的经济价值。 2、矿产(资源)分类: 1)二分金属矿产、非金属矿产 2)三分:如塔塔林诺夫等(1954)将矿产分为金属矿产、非金属矿产和可燃有机矿产。其中,金属矿产又分为黑色金属矿产、特种金属矿产、有色金属矿产、贵金属矿产、放射性金属矿床和稀土金属矿产六类;非金属矿产又分为化学工业原料和农业原料、天然建筑石材和铁路石材等九类。 3)四分:如袁见齐等(1985)将矿产分为金属矿产、非金属矿产、可燃有机矿产和地下水资源四大类。 4)六分:如宋瑞祥(1997)[3]将矿产分为六大类,即(1)能源矿产、(2)黑色金属与冶金辅助原料矿产、(3)有色金属、贵金属及稀有金属、稀土金属矿产、(4)化工原料非金属矿产、(5)建材及其它非金属矿产和(6)水气矿产。 二、我国矿产资源特点 1、资源总量较大、人均占有量不足。 已探明的矿产资源总量较大,约占世界的12%,仅次于美国和前苏联,居世界第三位。但人均占有量不足,仅为世界人均占有量的58 %,居世界第53位。 2、矿产种类齐全,但结构不尽理想。 35种矿产资源中(1)具有世界性优势的矿产占第一位有钨、锡、铋、锑、稀土、石墨、滑石、重晶石、菱镁矿等,,其探明储量居世界第二、三位的有钼、铅、锌、煤、钒、萤石、膨润土、芒硝等;(2)储量虽不少,但品位低或成分复杂难选冶,成本高的矿产有铁、锰、镍、铝、硫、磷等;(3)探明储量不足的矿产有石油、天然气、铀、铜、金、银、硼、耐火粘土等;(4)严重短缺的矿产有铬、铂、钴、钾盐和金刚石等。 3、单一矿种少,伴生矿种多 我国金矿产量中伴生矿占总产量的40%;铁矿资源如攀枝花铁矿,伴生元素达20多种。 4、富矿少,贫矿多 中国铁矿石平均品位仅为33.5%,比世界平均水平低10%以上;锰平均品位只有22%,不及世界商品矿石工业标准48%的一半,且不少矿区含有较高的杂质磷;铜矿品位大于1%的储量只占总量的35%左右,平均品位仅为0.87%,远低于智利、赞比亚等世界主要产铜国的铜矿品位;磷矿富矿少,平均品位仅为16.95%,且胶磷矿多,选矿难度大。 5、中小型矿床多,大型超大型矿床少 矿区数量多而单个矿区规模偏小。一些重要的矿床规模以中小型为主,大型、超大型矿床少,如铁、铜、铝、硫铁矿及南方煤炭,不利于规模开发,单个矿区难以形成较大的生产能力,影响了资源开发的总体效益。 6、矿产资源分布不均衡 有些重要矿产资源的分布格局距消费地区较远,开发利用受交通运输与基础设施建设等因素制约日趋明显。矿产分布具有明显的地域差异,不同地区拥有不同类型、不同规模的矿产。如74%的煤炭保有储量集中于山西、陕西、内蒙古和新疆四省区,而经济发达、用煤量的东南部地区则较紧缺,形成北煤南调的局面;磷矿中70%的保有储量集中于云南、贵州、四川和湖北四省,又形成南磷北调的不利格局;铁矿主要集中于辽宁、河北、山西和四川四省,开发利用在一定程度上受地区局限。 §2矿床学研究任务和方法 一、矿床学及其研究任务 1、矿床学及研究对象 矿床学(mineral deposits /study of ore deposits):又称矿床地质学(geology of ore deposits) ,是研究矿床在地壳中形成条件、成因和分布规律的科学。由于矿床学是直接应用于矿物资源的开发和利用的地质科学,故又称为经济地质学(Economic geology),当侧重于工业类型时则称为经济矿床学(Economic mineral deposits)。矿床学的研究对象是矿床。 2、研究内容 1)基本任务 (1)正确认识各类矿床地质特征、形成条件、成矿作用和形成过程, 以查明矿床成因; (2)查明矿床的成矿控制因素和时空分布规律,提供进一步工作的基地, 即对研究区进行成矿预测; (3)查明矿床中有意有害元素及其含量,以利合理地充分地有效地综合利用矿产资源。 2)研究内容 为了完成矿床学研究的主要任务,矿床学需要研究以下五个方面的具体内容:

热液矿床各论(火山次火山热液矿床)

第六章热液矿床各论 四火山-次火山热液矿床 (一)概述 1、概念:在火山喷发作用的晚期或间歇期,喷气和热液活动非常强烈,气液中通常含有大量的重金属化合物,在一定的地质条件和物化条件下,这些气液与围岩、与海水或气液之间发生作用,使其中的有用组分聚集和沉淀,形成火山热液矿床。 2、火山-次火山热液矿床的特点: (1)矿床常产于火山岩地区,在矿区内或其附近常有同期的火山岩、次火山岩或侵入体分布,矿化主要发生于火山活动的晚期或间歇期; (2)矿化主要发生于地表、海底或地下浅处(<1~2km=,成矿温度范围较大(50-500℃); (3)成矿介质复杂多样,有喷气、热液,或火山口附近被烤热的湖水、地表水、海水等; (4)火山机构控矿明显,如火山口、火山颈、角砾岩筒、环状裂隙、放射性裂隙等,因此矿体常具复杂独特的形态和产状特征; (5)多数矿床围岩蚀变强烈,既有高温蚀变(如钾化、云英岩化、黑云母化、钾长石化等),又有中低温蚀变(如硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等),蚀变范围广,与矿化关系密切; (6)矿石物质成分复杂,组构多样,主要的金属矿物主要有元素单质(Cu、Ag、Au 等)、氧化物(磁铁矿、锡石、黑钨矿等)、金属硫化物(黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿等)。 3、火山-次火山热液矿床的工业意义: 火山-次火山热液矿床分布很广,规模较大,矿种多,矿石质量好。主要矿产有Fe、Cu、Mo、Sn、Pb、Zn、Au、Ag、U等金属矿产、稀有分散元素(Be)以及萤石、明矾石、硫等非金属矿产。 (二)火山热液矿床的成矿作用和主要类型矿床的地质特征 火山热液矿床的成矿作用有三:(1)火山喷气作用(2)火山热液作用(3)次火山热液作用。据此,并根据产出的环境,将该类矿床分为四个亚类:(1)陆相火山喷气矿床(2)陆相火山热液矿床(3)陆相次火山热液矿床(4)海相火山热液-沉积矿床。 1、陆相火山喷气矿床 此类矿床仅限于火山活动区,数量不多,规模有限,形成温度高(600~1100℃)。矿体呈似层状,与火山岩互层产出,或呈脉状或似脉状充填于火山通道的裂隙中。有关矿产主要为自然硫、雄黄(AsS)、雌黄(As2S3)、萤石和硼矿等。典型矿床有我国台湾和日本的自然硫矿床和黄铁矿矿床。 2、陆相火山热液矿床 陆相火山活动中,在地表或近地表,由于火山热液中成矿物质直接晶出或经化学反应形成的矿床,称为陆相火山热液矿床。 此类矿床主要产于基性、中性、酸性火山岩及火山碎屑岩中。矿产由火山喷发产生的热液交代火山岩或其它岩石,或充填于火山岩喷气孔和裂隙中形成,矿体产状复杂多样,有层状、似层状,也有巢状、脉状及不规则状。 矿石中以中低温矿物组合为主,主要为硫盐、硫酸盐、铁的氧化物、明矾石等。围岩蚀变发育,常见有青盘岩化、绿泥石化、绢云母化、硅化、泥化、明矾石化等。矿石品位富、

贵州重晶石矿研究主要是对区内矿床及围岩成因

研究区以往的研究主要是对区内矿床及围岩成因、断裂构造及古沉积环境的研究:重晶石矿床的成因类型认识不统一,有人认为是海水沉积型重晶石矿床(何天宇.2012),也有人认为是沉积交代型重晶 石矿床(林权华.黎进军等.2009)或海底热液喷流沉积型的重晶石矿 床(高军波.杨瑞东.陶平等.2006;高军波.杨瑞东.陶平.魏怀瑞等2012.).研究区的成矿时期为上泥盆统桑郎组(D3s),岩性组合为黑色薄层硅质岩中间夹黑色薄层泥岩或页岩、薄-中厚层细晶灰岩,重晶石产出于黑色薄层硅质岩中,该硅质岩的成因为热水喷流成因硅质岩(高军波.杨瑞东.陶平.魏怀瑞等.2011),硅质岩属于热水喷流成因的相关研究在贵州寒武系底部黑色硅质岩成因及沉积环境探讨(张位华.姜立君.高慧.杨瑞东等.2003)一文中有相关探讨;同样硅质岩也有热液交代作用成因(孙挪亚.杜胜江.陈睿.孟勇等.2011),研究区该重晶石矿床锶同位素87Sr/86Sr比值分布于0.70863-0.70898 之间,这一区间锶同位素值反映区内重晶石矿床属于海底热水沉积成因(高军波.2013.)。 研究区位于水城-紫云-南丹断裂带关岭-紫云段,水城-紫云-南丹断裂是贵州西部、西北部乃至广西北部的一条非常重要的区域性断裂,该断裂带延伸远、活动周期长、影响范围大。泥盆纪时期,该断裂带长期处于伸展、断陷阶段,并控制着裂陷盆地内部及其周缘地层沉积建造类型、岩相古地理划分、岩浆活动及区域成岩/成矿作用,早中泥盆世,古特提斯洋开始张开(Hara et al., 2010),由于水城-紫云-南丹同沉积断裂的差异性升降运动,造成裂陷带北东盘强烈抬升形成台地相,台地边缘斜坡相带发育生物礁及大规模重力流及滑塌沉积(曾允孚等,1992b),而南西盘下降幅度相对较小,常形成半地堑式台沟相,早中泥盆世,随着古特提斯洋的打开(Hara et al., 2010),包括研究区在内的整个右江盆地都进入了以裂解作用为主的时期(陈洪德等, 1989),形成了水城-紫云-南丹深大断裂陷盆地,在深大断裂陷盆地两侧同样形成了次一级深水相台沟及浅水台地。 热液喷流成因的重晶石矿床具有下列特征:海底热水(液)喷流沉

热水喷流沉积矿床

热水喷流沉积矿床 热水喷流成矿作用是近代成矿理论研究的重大发展,该类矿床地史上分布广泛、规模大,形成了大量的大型和超大型矿床,具重要的工业价值,热水喷流成矿作用已经成为当前矿床学、地球化学研究的热点课题之一。 20世纪50年代以前,有些学者曾经提出过与热水喷流沉积成矿作用有关的看法,甚至提出过海底喷气-沉积(exhalative sedimentary)成矿的假说,这已经很接近目前流行的海底热水喷流沉积成矿理论了。由于受当时的技术条件和人们对成矿作用认识的限制,虽然引起了一定的反响,但并未得到普遍的认可。随着20世纪60年代初,在红海AtlantisⅡ海渊中发现热卤水和多金属软泥,揭开了现代海底热水活动与金属硫化物沉积成矿研究的序幕,海底热水喷流沉积成矿作用的研究也开始得到普遍重视。随后,Rider(1973)把海底喷气-沉积成矿由假说上升到理论,引起了世界大多数相关学者的共鸣。之后的1976年和1979年,相继在东太平洋Galapagos扩张中心和EPR21°N 的大洋中脊分别发现了低温海底热水喷流活动和正在形成硫化物矿床的黑烟囱——高温洋底热水喷流系统。这些发现使喷流成矿作用的研究达到新的高潮,并依此为基础开始更加深入地研究古老的块状硫化物矿床的形成机制,使喷流成矿理论和块状硫化物成矿作用研究取得了长足的进展。1986年的第七届国际矿床成因会议的召开是一个重要的标志,当时M.J.Russell 正式将这类矿床称为SEDEX (sedimentary exhalative deposit)型矿床。 我国学者对这类矿床的研究也非常重视。涂光炽等(1988)为喷流沉积矿床给出了详细的定义:“热水沉积矿床(即喷流沉积矿床)是指在水温70~350℃或更高的热水介质(海水、湖水、热泉水等)中形成的,主体以沉积方式形成于水-岩石界面之上水体中之层状、似层状矿体,但也包括此界面之下可能存在的以充填和交代形成的筒状、锥状或面型热液含矿蚀变体,两者可共生或分别出现”。韩发等(1989a,1989b,1990)在研究广西大厂锡矿时首次提出了该矿床为热水喷流成因。徐克勤等(1996)强调指出,自20世纪60年代联合国“深海钻探计划”以来的深海考察,在大洋扩张脊附近海底发现了黑烟囱、白烟囱和热泉喷涌,并有生物、微生物活动及硫化物堆积等现代海底喷流成矿作用,这些发现极大地推动了海底热水喷流沉积成矿理论的发展。陈毓川(1997)指出在原来的3个矿床系列组合之外(沉积、变质和岩浆成矿系列组合),还存在第四个成矿系列组合,即地壳含矿热水成矿系列组合。 海底考察和研究表明,现代洋底高温喷流成矿作用具有两套成矿系统,即喷口以下的热水补给系统和喷口以上的喷流沉积系统。补给系统在海底以下的通道中形成网脉状矿化和强烈蚀变,矿化明显晚于周围的围岩,属后生成矿作用;而喷流沉积系统则在海底以上形成层状、似层状或透镜状矿体,与其围岩近于同时形成,属于典型的同生成矿作用。显示出热水喷流矿床与其他类型矿床的重要区别。 由此可知,热水喷流沉积成矿作用泛指不同成因的(含矿)热水在喷溢出海底的过程中,在喷流口以下的热液通道中通过充填、交代作用,在喷流口以上的海底则通过与冷海水之间的相互作用,使热水中所携带的物质组分分别在热液通道和海底沉淀下来而富集成矿的过程。这种作用使热水中的矿质富集并形成的矿床,称之为“喷流沉积矿床(Exhalative sedimentary deposit)”。以往,对这类矿床的称谓还不统一,不同的学者曾冠以“喷气矿床”、“喷流矿床”、“喷流沉积矿床”、“喷流热水沉积矿床”、“热水沉积矿床”和“块状硫化物矿床”等名称,为统一起见,本书将这类矿床统一定名为“热水喷流沉积矿床”,简称“热水喷流矿床”。 一般热水喷流矿床具有以下几个方面的特征: (1)矿床伴有典型的喷流岩(exhalite,热水沉积岩),以此区别于其他类型矿床。这

南大矿床学参考题

说明: (1)本文档仅阐述题,不包括名词解释和填空题 (2)罗马字的尾注为参考答案。但是,该答案只是个要点,答题时的叙述要详细一些。 内生矿床 1.描述一个矿床应当说明矿床哪几个方面的特征?i 2.成矿热液的水有几种主要成因(来源):目前主要通过什么方法判断? 3.矿石从热水溶液中沉淀(形成矿床)主要有哪几种机制(原因)? 4.有一个基性-超基性杂岩体,试问在该岩体内部能找到哪些矿床?说明形成这些矿床的 主要成矿作用及其含义)ii。 5.阐述与金刚石矿床有关的金伯利岩的主要矿物成分、产状、岩石构造和形成地质环境等 特征iii。 6.成矿热液中的水有哪些不同来源?这些不同来源的水是如何释放出来,并是如何获得成 矿物质的?iv 7.阐述块状硫化物矿床的主要特征和形成机制,不同类型块状硫化物矿床的成矿地质背景 和含矿岩系特征。v。 8.阐述高温、中温和低温热液矿床在矿物组合和围岩蚀变等方面的差异。vi 9.简述矽卡岩矿床的形成地质条件、矿物组合、成矿机制、矿化分期、和主要矿床工业类 型vii。 10.举出铁矿床的四种最重要的成因类型,简要说明其特征,并举出相应的矿床 实例viii。 11.阐述斑岩铜矿的矿化和蚀变分带模式ix 12.试述斑岩铜矿地质特征x 13.试述斑岩铜矿床形成的地质环境、岩浆岩成分、矿石成分、结构构造和蚀变、矿化分带 等特征xi 14.在各类岩浆岩中,镁质超基性杂岩的Cr、Ni、Fe等成矿元素含量最高,然而,与这类 杂岩体有关的岩浆矿床中却只有铬铁矿,而铁和镍矿床并不重要,请说明原因。xii 15.在铜镍硫化物矿床和铬铁矿床中,铂族元素的种类有什么差别?xiii 16.说明在矽卡岩矿床中,SiO2 的沉淀形式在气化-高温矽卡岩化阶段与中低温热液阶段有 何差别。xiv 17.简述华南与W、Sn、Be、Nb、Ta有关的花岗岩主要岩石学、岩石化学、地球化学等方 面的特征xv。 18.从W、Sn、Be、Nb、Ta交代蚀变花岗岩或玢岩铁矿成矿模式来阐述热液成矿过程中活 化转移的基本原理。xvi 19.简述岩浆矿床的主要成矿作用和主要矿床类型xvii 20.简述花岗伟晶岩的矿物成分、内部分带特征和两种主要成因观点xviii 21.简述浅成(低温)热液矿床形成环境、成矿时代、围岩蚀变、成矿元素组合,以及成矿 流体温度、盐度等特征。xix 22.简述浅成(低温)热液矿床的主要特征和成因。xx 23.举出铜矿床的四种最重要的成因类型,简要说明其特征,并举出相应的矿床实例xxi。

中南大学矿床学教学大纲

《矿床学与成矿预测学》课程教学大纲 课程编号:01011011 课程名称:矿床学与成矿预测学 学时与学分:80/5 先修课程:普通地质学,结晶矿物学,岩石学,构造地质学 适应专业:地质工程 教材及参考书: 1、《矿床学》,袁见齐、朱上庆、翟裕生主编,地质出版社,1985年 2、《矿床学》,陈洪治、李立春、李雪梅,地质出版社,2007年 3、《成矿预测学》,刘石年,中南大学出版社,1992年 4、《成矿规律和成矿预测学》,卢作祥,范永香,刘辅臣,中国地质大学出版社,1989年 一、课程的性质和任务 矿床学与成矿预测学是地质工程专业地质方向重要的专业基础课,于大学四年制本科第6学期开设,目的是使学生初步掌握矿床学与成矿预测学的基本理论和研究方法。 课程的主要任务是: 1、掌握矿床学的基本理论; 2、熟悉矿床研究的主要环节; 3、培养利用所学知识进行综合分析和应用的初步能力; 4、加强学生的创新意识和实践动手能力的培养; 5、论述控矿地质因素和矿化信息、预测准则和标志、成矿规律和模式,为矿产预测提供科学依据,为普查找矿指出方向。 二、课程基本要求 通过本课程的学习,要求学生达到以下要求: 1、掌握矿床学的有关概念,了解成矿作用的基本原理; 2、掌握主要矿床类型的基本特征、形成条件及控制因素; 3、通过矿区地质图件的阅读和实物观察鉴定,综合分析矿床成因和成矿过程; 4、熟悉一般矿床报告的编写方法; 5、掌握成矿预测方法,包括成矿地质条件分析、成矿远景的筛选、范围的圈定和级别的划分,预测图的编制以及模式的建立,现场验证、评价等。 三、课程的基本内容及重点、难点 1、课程的基本内容 第一章绪论 矿产及矿床的基本概念,矿产资源的特点,矿床学及其研究对象,矿床技术经济评价的概念和意义 第二章有关矿床的基本概念 同生矿床和后生矿床;矿体的形状和产状;围岩和母岩;矿石和脉石;矿石的结构和构造;矿石的品位和品级;矿床类型 第三章成矿作用总论 地球圈层构造与成矿作用的关系;元素的分布量及其成矿意义;元素的富集和成矿;成矿作用;矿床的成因分类 第四章岩浆矿床

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矿床学 温春齐著成都理工大学 地质酋长摘编 目录 内生矿床篇 第一章绪论 (2) 第二章矿床学基础 (6) 第三章岩浆矿床 (9) 第四章伟晶岩矿床 (15) 第五章气水热液矿床概论 (22) 第六章接触交代矿床 (31) 第七章热液矿床 (37) 第八章火山成因矿床 (41) 外生矿床篇 第九章风化矿床 (45) 第十章沉积矿床概论 (49) 第十一章机械沉积矿床 (51) 第十二章胶体化学沉积矿床 (53) 第十三章蒸发沉积矿床 (55) 第十四章生物化学沉积矿床 (58) 第十五章可燃有机矿床 (61) 叠生矿床篇 第十六章变质矿床 (63) 第十七章层控矿床 (67) 成矿规律

第十八章成矿控制与成矿规律 (70) 内生矿床篇 第一章绪论 §1 矿产 一、概念及分类 1、概念 1)矿产(useful mineral /ore):在地壳中由地质作用形成的,目前可被利用的矿物资源。矿产是自然界产出的有用矿物资源。它是一种基本的生产资料和劳动对象,是人类社会赖 以生存和发展的重要物质基础。矿产资源通常指地壳中可供人类利用的固、液、气三种状 态的矿物原料。 2)矿产资源(mineral resources):矿产资源是指尚未开发利用的矿物原料,是一种自然财富。一方面体现了客观地质作用形成的有用物质的天然富集,另一方面在目前或可以预 见的将来,具有一定的经济价值。 2、矿产(资源)分类: 1)二分金属矿产、非金属矿产 2)三分:如塔塔林诺夫等(1954)将矿产分为金属矿产、非金属矿产和可燃有机矿产。其中,金属矿产又分为黑色金属矿产、特种金属矿产、有色金属矿产、贵金属矿产、放射 性金属矿床和稀土金属矿产六类;非金属矿产又分为化学工业原料和农业原料、天然建筑 石材和铁路石材等九类。 3)四分:如袁见齐等(1985)将矿产分为金属矿产、非金属矿产、可燃有机矿产和地下水资源四大类。 4)六分:如宋瑞祥(1997)[3]将矿产分为六大类,即(1)能源矿产、(2)黑色金属 与冶金辅助原料矿产、(3)有色金属、贵金属及稀有金属、稀土金属矿产、(4)化工原料 非金属矿产、(5)建材及其它非金属矿产和(6)水气矿产。 二、我国矿产资源特点 1、资源总量较大、人均占有量不足。 已探明的矿产资源总量较大,约占世界的12%,仅次于美国和前苏联,居世界第三位。但人均占有 量不足,仅为世界人均占有量的58 %,居世界第53位。 2、矿产种类齐全,但结构不尽理想。 35种矿产资源中(1)具有世界性优势的矿产占第一位有钨、锡、铋、锑、稀土、石墨、滑石、重晶石、菱镁矿等,其探明储量居世界第二、三位的有钼、铅、锌、煤、钒、萤石、膨润土、芒硝等;(2) 储量虽不少,但品位低或成分复杂难选冶,成本高的矿产有铁、锰、镍、铝、硫、磷等;(3)探明储量 不足的矿产有石油、天然气、铀、铜、金、银、硼、耐火粘土等;(4)严重短缺的矿产有铬、铂、钴、 钾盐和金刚石等。 3、单一矿种少,伴生矿种多 我国金矿产量中伴生矿占总产量的40%;铁矿资源如攀枝花铁矿,伴生元素达20多种。 4、富矿少,贫矿多 中国铁矿石平均品位仅为33.5%,比世界平均水平低10%以上;锰平均品位只有22%,不及世界商品 矿石工业标准48%的一半,且不少矿区含有较高的杂质磷;铜矿品位大于1%的储量只占总量的35%左右,平均品位仅为0.87%,远低于智利、赞比亚等世界主要产铜国的铜矿品位;磷矿富矿少,平均品位仅为16.95%,且胶磷矿多,选矿难度大。 5、中小型矿床多,大型超大型矿床少 矿区数量多而单个矿区规模偏小。一些重要的矿床规模以中小型为主,大型、超大型矿床少,如铁、铜、铝、硫铁矿及南方煤炭,不利于规模开发,单个矿区难以形成较大的生产能力,影响了资源开发的总 体效益。

青海东昆仑地区成矿地质特征及找矿方向浅析

青海东昆仑地区成矿地质特征及找矿方向浅析 东昆仑是我国中央(秦祁昆)造山带的重要组成部分。本区自然条件恶劣,工作程度相对较低,剥蚀程度浅,从其区域地质背景、控矿因素、已发现的众多矿床(点)均显示出该区巨大的找矿潜力。通过对该区域地质特征和区域成矿规律的分析总结,对该地区开展矿产勘查工作有一定的指导意义。 标签:东昆仑地区地质特征找矿方向 东昆仑地处中国大陆中央造山带西段的东昆仑加里东造山带,北邻柴达木盆地,南与可可西里、巴颜喀拉山相邻,是全球典型的陆缘活动造山带。 东昆仑经历了多期次的构造活动,前寒武纪新太古代到古元古代形成稳定陆台;加里东期陆壳裂解为众多的小洋盆;海西期陆壳挤压,初始洋盆闭合并逐渐抬升;印支期挤压作用持续加强,随着昆南断裂和昆中断裂向北俯冲,全区进入强烈的造山阶段,末期南侧的特提斯洋闭合;燕山期进入陆陆碰撞的隆升阶段,伴随发生沿昆中断裂带和昆南断裂带的强烈左行走滑;喜山期陆内的断块隆升形成盆山地貌。 根据区域地质特征和区域性断裂(昆北、昆中、昆南、北巴断裂)划分为昆北、昆中、昆南、阿尼玛卿—巴颜喀拉4个三级构造带。昆北构造带由元古界裂解残块(金水口群)、早古生代裂陷槽沉积(滩间山群)和大量的中酸性岩浆岩组成;昆中隆起带由前寒武纪基底变质岩系和各时代侵入杂岩组成;昆南构造带由中元古代—早古生代洋壳沉积(万保沟群)、晚古生代—早中生代活动陆缘沉积组成。阿尼玛卿—巴颜喀拉造山带是晚古生代—早中生代构造混杂岩带,代表洋壳的蛇绿岩与弧后火山岩及岛弧火山岩沉积组合。东昆仑地区褶皱构造发育,轴向以近东西向为主。断裂构造也非常发育,按其走向延伸大致可分为近东西、北西、北东、近南北向四组。区域性断裂和韧性剪切带是重要的控矿和矿体产出部位。 该区地层出露较齐全,从前寒武纪到新生代地层均有出露。其中古元古代金水口群深变质岩(昆中),中、新元古代万保沟群火山沉积建造(昆南),早古生代裂陷槽沉积的滩间山群(昆北)、纳赤台群(昆南)海相碎屑岩及火山岩建造,石炭纪哈拉郭勒组、缔敖苏组,二叠纪布青山群中的马尔争组,三叠纪鄂拉山组是金、银、钴、铜、铅、锌等金属矿产的主要含矿层位。 该区岩浆活动非常强烈,超基性、基性、中酸性、酸性火山岩和侵入岩均有分布,多构成规模巨大的岩基、岩株。岩浆活动与铜、钴、金等多金属成矿关系密切,是主要的控矿因素。 2主要矿产类型 区内已知矿产有金、铁、铜、铅、锌、钴、锑、银等多个矿种,较重要的矿

矿床学实习报告(修改-2)

实验五岩浆熔离矿床 一、目的要求 1.掌握岩浆熔离矿床形成地质条件及矿床特点。 2.分析岩浆熔离矿床的成矿作用过程,加深对矿床形成机理的理解。 3.了解岩浆熔离矿床的分布规律,以便指导找矿和矿床评价。 二、实验内容 甘肃金川铜镍硫化物矿床 标本:1-混合岩(围岩) 2-蛇纹石化大理岩(围岩) 3-条带状片麻岩(围岩) 4-贫镍矿(矿石) 5-铜镍矿(矿石) 6-花岗岩(围岩) 7-大理岩(围岩) 图件:1-《金川铜镍矿床区域地质略图》、2-《金川矿区主要矿体示意剖面图》、3-《I 矿区东部1640中段矿体分布图》 三、实习要点 1.区域地层分层、构造特点及其与岩体分布的关系; 2.岩体产状、规模、岩相特点及其与矿化的关系; 3.矿体的类型、形态、产状、规模及其分布; 4.矿石的主要矿物成分及结构构造特点; 5.矿床成因。 四、思考题 1.岩浆矿床的共同特征是什么? 2.岩浆成岩作用与岩浆成矿作用有什么联系和区别? 五、分析讨论 甘肃金川铜镍硫化物矿床几种不同类型矿体的产出条件及成因

六、实验报告

实验六岩浆热液矿床 一、目的要求 1.初步掌握岩浆热液矿床的成矿机理和地质特点。 2.加深对该类矿床成矿多阶段性的理解,并掌握其划分标志。 3.熟悉脉型钨矿床的蚀变与矿化模式(如五层楼模式)。 二、实验内容 江西大余西华山钨矿床 标本:1.中粒黑云母花岗岩(围岩) 2.寒武系浅变质岩、石英砂岩(围岩) 3.石英(脉石矿物) 4.黑钨矿(矿石矿物) 5.辉钼矿(脉石矿物,含矿层) 6.黄铜矿(脉石矿物,含矿层) 7.云英岩化花岗岩(含矿层下部围岩) 8.云英岩(含矿层下部围岩) 图件:1.《西华山钨矿床地质示意图》、2.《西华山640、644中段某矿脉形态》、《西华山钨矿床围岩蚀变垂直分带与矿物分布关系示意图》 三、实习要点 1.本区地层、构造特征; 2.西华山花岗岩体的产状、侵入时代、期次及其与构造的关系; 3.围岩蚀变类型、分带性及其与矿化的关系; 4.矿化富集的部位及其在水平和垂直方向的分带性; 5.矿体形态、产状、分布规律及其与控矿构造的关系。 四、思考题 1.热液矿床有哪些共同特点? 2.热液矿床与岩浆矿床、伟晶岩矿床的主要区别是什么? 3.研究围岩蚀变有什么意义? 4.热液矿床有哪些主要矿产?在国民经济中的意义如何? 五、分析讨论 江西大余西华山钨矿床地质特点及矿化模式。

火山岩油气藏研究现状综述

火山岩油气藏研究现状综述 【摘要】随着能源供求关系的日益紧张与石油工程技术提高,火山 岩油气藏研究的深入已成为了势在必行的趋势,各方面的勘探开发研 究水平也在不断提高。本文对火山岩油气藏的勘探历史沿革、储层机 制、成藏机理、类型研究及勘探技术现状都予以了较为全面的归纳, 并在最后对于各方面的研究现状及发展趋势予以了汇总,对于火山岩 油气藏研究的系统化有着一定的现实意义。 【关键词】火山岩油气藏 储层机制 成藏机理 勘探技术 引言 随着能源需求的不断攀升与石油工程技术的提高,火山岩油气藏 研究受重视程度不断提高,正已日益成为全球油气资源勘探开发的重 要新领域。近年来, 火山岩油气藏已在世界20多个国家300多个盆 地或区块中发现。如日本新泻盆地吉井- 东帕崎气藏、印度尼西亚Jaw a 盆地Jatibarang 油气藏、阿根廷帕姆帕- 帕拉乌卡油气藏、墨西哥富 贝罗油气藏等典型的大型火山岩油气藏]9~1[ 。二十世纪60- 80 年代, 我国在大规模油气勘探、开发中, 先后在克拉玛依、四川、渤海湾、 辽河和松辽等盆地中, 发现了一批火山岩油气藏]13~10[,尽管取得了 巨大的成就,然而由于火山岩油气藏具有分布广但规模较小、初始产 量高但递减快、储集类型和成藏条件复杂等特点, 且目前对该类油气

藏的系统研究方法相对缺乏, 勘探开发技术尚不够完善,火山岩油气勘探储量仅占全球油气储量的1%,勘探潜力巨大。本文参阅了大量国内外火山岩油气藏研究的文献资料, 系统总结了火山岩储层、火山岩成藏条件及油气藏类型等研究现状, 旨在推动我国火山岩油气勘探与更深化研究。 1.国内外火山岩油气藏勘探历史沿革 自1887 年在美国加利福尼亚州的圣华金盆地首次发现火山岩油气藏以来, 目前在世界范围内已发现300 余个与火山岩有关的油气藏或油气显示, 其中有探明储量的火山岩油气藏共169 个]14[。国外火山岩油气勘探研究和认识大致可概括为3 个阶段: 早期阶段( 20 世纪50 年代前) : 大多数火山岩油气藏都是在勘探浅层其他油藏时偶然发现的, 认为其不会有任何经济价值, 因此未进行评价研究和关注。例如, 早在1939 年美国就发现了一个重要 的变质岩油气田( 埃尔西刚多油田) , 单井日产高达7154m3,但仍有人持否定态度。 第二阶段( 20 世纪50 年代初至60 年代末) : 认识到火山岩中聚集油气并非偶然现象, 开始给予一定重视, 并在局部地区有目的地进行了针对性勘探。1953年, 委内瑞拉发现了拉帕斯油田, 其单井最高产量达到1 828 m3 / d, 这是世界上第一个有目的地勘探并获得成功的火山岩油田, 这一发现标志着对火山岩油藏的认识上升到一个新的水平。 第三阶段( 20 世纪70 年代以来) : 世界范围内广泛开展了火山岩

青海东昆仑成矿带地质特征探讨

青海东昆仑成矿带地质特征探讨 摘要:本文通过查阅有关资料,结合自身研究,对青海东昆仑成矿带的地质构造、地层、岩浆岩、成矿特征、地质演化特征及地球物理特征等问题进行了分析探讨,具有一定的意义和价值。 关键词:东昆仑;成矿带;地质特征 1 区域构造 青海东昆仑地区自北向南主要有三条深大断裂,分别为昆北断裂、昆中断裂和昆南断裂,东昆仑东部的哇洪山-温泉断裂将昆北断裂和昆中断裂截断。由于研究程度、研究目的和认识的不同,对东昆仑区域构造划分有不同的方案。在详细研究区域地质背景、地球物理、火山岩及区域构造特征等的基础之上,结合前人的研究成果,本研究将东昆仑地区划分为五个构造带,分别为昆北构造带、昆中构造带、昆南构造带、阿尼玛卿构造带和鄂拉山构造带。 2 地层 青海东昆仑成矿带出露地层具有时代跨度范围大、区域差异明显的特点。主要集中在前寒武纪、早古生代寒武-奥陶纪、晚古生代石炭-二叠纪、中生代-三叠纪及新生代等时间段。在区域分布上,昆北、昆中和昆南带出露地层较相近,但奥陶纪、泥盆纪及晚三叠纪地层在这三个构造带中的发育程度仍有一定区别,可统一归为东昆仑山南坡地层分区。本文主要将与区域成矿和构造演化相关的部分地层做研究。 3 岩浆岩 东昆仑区域岩浆活动十分强烈,时间上从元古代到新生代均有岩浆活动,既有地幔演化过程中的镁铁-超镁铁质岩和岩浆分异产生的火山岩,又有造山旋回过程中的花岗岩类和火山岩。其中,中-酸性岩分布最广,规模最大,构成岩浆活动的主体。这些不同的岩石类型记录了东昆仑不同时期的地质演化特征。洋中脊扩张或洋盆演化过程中产生的超镁铁岩、基性侵入杂岩、基性熔岩以及海相沉积物构成的岩套,则构成了东昆仑地区南北两套显著的蛇绿岩套,它们是构造演化的重要标准。 4 成矿特征 东昆仑成矿带属于秦-祁-昆Ⅰ级成矿带,昆仑-柴达木金、铅、锌、银、铜、镍、铬、硼、钾盐(铁、宝玉石)Ⅱ级成矿带,东昆仑前寒武纪-华力西期金、铜、铅、锌(铁)Ⅲ级成矿带。

矿床学实习指导书

篇一:矿床学实验指导书 东华理工大学放射性地质实验教学中心实践教学系列教材 《矿床学》 实习 导指书 矿床学 实习指导书 编写:张群喜 审校:张树明 东华理工大学地球科学学院二零一零年四月 前言 矿床学实习课是矿床学不可缺少的实践性教学环节。矿床学实习是以课堂已学过的有关理论知识为指导,以典型矿床为研究对象,通过矿床实际资料的观察、分析和研究,了解和掌握各类矿床形成的地质条件、地质特征和成矿机制,以达到加深对课堂理论学习内容的理解和巩固,培养学生利用矿床实际资料进行分析问题和解决问题的能力,树立科学的工作态度和严谨的工作作风。 本实习指导书是在2003年版和2006年版内部教材经多年试用并获得可行性信息反馈后的基础上确定的。本实习指导书共安排了9次实习内容,每次实验介绍了1-3个典型矿例,对每一个实习矿床,给出了其产出的大地构造位置、区域地质特征、矿区地质特征等资料。同时在每个实习单元,针对实习目的要求,设计了不同内容的实习思考题和实习作业,以便在教师的启发下,使学生逐步提高认识问题和分析问题的能力。总之,在实习过程中应尽量发挥学生的主观能动作用,独立思考,努力钻研,也应实事求是,及时提问解疑。 鉴于目前对矿床成因类型划分尚不统一,类型名称也较混乱,为便于使用,本实习指导书主要采用《矿床学》(袁见齐等,1985)教材的类型系统和类型名称,同时也参考了一些其它教材的矿床分类。 在本实习指导书编写过程中,参考了中国地质大学矿床学实习指导书的部分资料,并引用了许多前人有关典型矿床研究的文字资料和图表等,文中列出了部分被引用者的姓名和资料发表的时间,但仍然有部分资料因出处不详,未能列出。在此向那些无名的被引用者表示歉意,并深表谢忱。 本书的出版得到了东华理工大学放射性地质实验教学示范中心的资助。在编写过程中,始终得到了地球科学学院相关领导和同志的关系和指导。在此,谨向给予本教材支持、关心和帮助的有关同志一并致以诚挚的谢意。 本教材由张群喜负责编写。尽管付出了最大努力,但是由于编者水平有限,加上时间仓促,书中可能有不少错误,对于书中存在的不足或错误之处恳请读者批评指正。 编者 2010年4月 目录 实验一矿石的认识 .................................................. 1 实验二岩浆矿床 .. (10) (一) 甘肃大道尔吉铬铁矿矿床 (10) (二)甘肃金川铜镍硫化物矿床 ..................................... 12 实验三伟晶岩矿床 .. (18) (一)内蒙天皮山白云母矿床 (18) (二)新疆可可托海稀有金属矿床 .................................. 19 实验四接触交代矿床 . (24)

安徽铜陵矿集区海西期喷流沉积流体系统时空结构

2004年 矿 床 地 质  MIN ERAL DEPOSITS第23卷 第3期 文章编号:0258-7106(2004)03-0281-17 安徽铜陵矿集区海西期喷流沉积流体系统时空结构Ξ 杨竹森1 侯增谦1 蒙义峰1 曾普胜1 李红阳2 徐文艺1 田世洪1 王训诚3 姚孝德3 姜章平3 (1中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2石家庄经济学院资源环境工程系,河北石家庄 050031; 3安徽省地质矿产局321地质队,安徽铜陵 244033) 摘 要 铜陵矿集区是长江中下游成矿带七大矿集区之一,构造上经历了晚古生代的陆缘裂陷、中三叠世的陆-陆碰撞和侏罗纪—白垩纪的陆内构造-岩浆活动。晚石炭世的海底喷流沉积形成了广泛分布的块状硫化物,除部分构成块状硫化物矿床外,还为燕山期中酸性岩浆活动形成的矽卡岩型矿床提供了部分硫和金属物质。为了查明海西期喷流沉积流体系统及其时空展布特征,在铜陵矿集区内开展了以流体活动记录为对象的蚀变-。 结果显示,海西期喷流沉积流体系统不仅形成以块状硫化物为主体的喷流沉积记录,而且在下伏岩系中遗留了区域规模的流体蚀变记录。以块状硫化物为主体的喷流沉积记录构成3个喷流沉积旋回,在垂向上和横向上均具有成分和结构的分带性。流体蚀变记录在上部构成顺层蚀变带,在中部构成沿断裂和裂隙充填的石英-硫化物脉体群,在下部则构成半整合蚀变带,表明喷流沉积流体系统由下渗的海水在下部半整合蚀变带形成储集区,经高地热异常的加热后,沿中部脉体群向上迁移,在进入顺层蚀变带后沿砂岩层向两侧扩散,最后经同生断裂和裂隙向海底喷出。块状硫化物与蚀变岩、喷流沉积旋回及硫化物硫同位素的空间展布特征,显示区内存在3个受基底断裂控制的NWW 向延伸的流体活动域,包含6个以上的流体储集区域,每个流体储集区域之上发育多个流体上升中心和海底喷流中心。 关键词 地质学 喷流沉积流体系统 块状硫化物 区域蚀变 铜陵 长江中下游成矿带 中图分类号:P612 文献标识码:A 在铜陵矿集区乃至整个长江中下游成矿带中,赋存于上石炭统底部的层状铜、硫、金矿床占据显著的位置,早已引起广大地学工作者的兴趣和关注,并进行了大量的研究工作。但是对于这些矿床的成因,却产生了不同的认识,至少有3种代表性观点:①与燕山期岩浆活动有关的热液蚀变、交代成因(郭文魁,1957);②沉积矿胚层被燕山期岩浆活动叠加改造成因(常印佛等,1983;刘裕庆等,1984;黄华盛等,1985;温春齐等,1996);③海底喷流沉积成因(顾连兴等,1986;王文斌等,1994;何金祥等,1995)。随着研究的深入,人们对存在早期矿胚层(大部分为层状黄铁矿床)已取得了一定的共识,认识到其对燕山期岩浆活动形成大型铜矿床具有重要的控制作用,然而,对这些“矿胚层”究竟是否为海底喷流沉积成因仍存在较大争议,对它们的地质特征及空间展布形态缺乏明确的认识,这势必影响到进一步的找矿工作。近期在铜陵矿集区开展的蚀变-流体填图,以流体活动产物(热水环境沉积岩、蚀变岩和充填脉体等流体记录)所反映的流体性状为线索,对矿集区内多期流体活动形成的复杂流体记录面貌进行筛分和组合,由流体记录→流体单元→流体系统,逐步归纳并填绘出4套流体系统,即海西期喷流沉积流体系统、燕山期岩浆流体系统、燕山期火山流体系统及燕山晚期中低温热液流体系统(杨竹森等,2002;蒙义峰等,2003)。本文在此基础上,重点对以形成上石炭统底部块状黄铁矿层为特征的海西期喷流沉积流体系统进行研究,并总结其时空展布结构。 Ξ本文受国土资源部专项研究计划“大型矿集区深部精细结构与含矿信息”(编号:20010103)和国家自然科学基金重点项目(批准号: 40234051)联合资助 第一作者简介 杨竹森,男,1964年生,博士,副研究员,从事矿床学、地球化学研究工作。 收稿日期: 2004-04-30;改回日期: 2004-07-08。张绮玲编辑。

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