德兴斑岩铜矿床含矿岩浆起源_来自锆石Hf_O的证据

①
克原子密度 3 3
(10 m ol/ m )
②
克拉克浓度
Ki
③
相对成矿能量 △Fn i
0. 04 0. 61 0. 12 0. 09 0. 28 9. 38 1. 19 2. 48 110. 46 0. 37 0. 33 1. 27 1. 68 33. 44 8. 05 91. 57 261. 36
( 图 1) 。
1
铜矿田地质概述
区内出露地层为中元古界双桥山群浅变质岩
图1
德兴斑岩铜矿田及外围矿化图
1. 侏罗系 ; 2. 震旦系 ; 3. 中元古界双桥山群 ; 4. 燕山期花岗闪长斑岩 ; 5. 复
向斜 ;6. 断裂 ;7. 推测断裂 ;8. 铜矿床 ;9. 矿体 ( 脉) 及矿种代号 ;10. 金异常
Fn = Fu/ CA =
△Fn = Kln K 当矿石中有 n 种元素时 ,可得到公式 ( 5)
n n i
( 4)
△Fn = 其中
i = 1
∑△Fn
=
i = 1
∑K ・ln K
i
i
( 5)
1
CA
・MRTln K
( 2)
△Fn 为 n 种元素组成的单位体积矿石形
其中
CA =
CB
∑CB
成时所消耗的相对成矿能量 。
[摘
要 ] 斑岩铜矿的成矿作用与成矿能量的消耗是相并而行的 。 从成矿元素由分散到集聚过程的热力学体系变
化 ,估算了形成德兴斑岩铜矿田的成矿能量 ; 探讨了成矿能量的来源及其与成矿斑岩的关系 : 认为斑岩并非矿田成矿 能量的唯一来源 ,部分来自地球深部的内热产生的局部性对流热 。
[ 关键词 ] 花岗闪长斑岩 ; 铜矿 ; 成矿能量 ; 热源 ; 深大断裂 ; 德兴 [ 中图分类号 ] P618. 41 ,P618. 201 [ 文献标识码 ] A

第81卷　第5期2007年5月 地　质　学　报 AC TA GEOLO GICA SIN ICA Vol.81　No.5May.　2007注:本文为国家自然科学基金(编号40173021)和国家重点基础研究“973”项目(编号2002CB4126)资助的成果。

收稿日期:2006201211;改回日期:2006212208;责任编辑:周健。

作者简介:左力艳,女,1979年生。

博士生,从事地球化学、矿床学研究。

Email :littleleft @ 。

江西德兴铜厂斑岩铜矿成矿物质来源的再认识———来自流体包裹体的证据左力艳1),张德会2),李建康1),张文淮2)1)中国地质科学院矿产资源研究所,北京,100037;　2)中国地质大学地球科学与资源学院,北京,100083内容提要:本文从江西德兴斑岩铜矿铜厂矿床的流体包裹体研究出发,讨论了矿床成矿物质来源与矿床成因。

矿床中流体包裹体分为6类,即富液包裹体、富气包裹体、含石盐多相包裹体、含CO 2多相包裹体以及熔体包裹体和熔体-流体包裹体。

富气包裹体、含石盐多相包裹体和熔体与熔体2流体包裹体代表了成矿早期岩浆热液的特征。

在这些包裹体中发现黄铜矿等金属矿物,表明成矿金属主要源自岩浆。

含石盐多相包裹体和富气包裹体与矿体关系不甚密切,但其中所含有的金属矿物特别是黄铜矿,暗示早期来自岩浆的热液流体金属含量较高,形成于大气降水与岩浆热液混合之前。

成矿中晚期大气降水流体在冷却和稀释岩浆流体方面对于矿床的形成作出了一定贡献,但是来自围岩的大气降水可能并没有向成矿体系提供大量金属。

关键词:流体包裹体;黄铜矿子矿物;成矿物质来源;德兴斑岩铜矿 斑岩铜矿床含有全球铜资源量的近一半和全球铜年产量的一半以上。

许多学者对此做过详细研究,并讨论了这些矿床的显著特征和成因(Lowell etal.,1970;Lowell ,1974;Nielsen ,1976;Hollister ,1978;McMillan et al.,1980;Titley et al.,1981;Beane et al.,1981;Bodnar ,1995;Rombach et al.,2001;张!会等,2001,Ruano et al.,2002;Skewes et al.,2003;Tarkian et al.,2003;Heinrich ,2005)。

2002年矿床地质M INERAL DEP OSIT S第21卷第4期文章编号:0258-7106(2002)04_0341_09德兴斑岩铜矿成矿过程的氧、锶、钕同位素证据X金章东1,2朱金初1李福春1,3(1南京大学地球科学系,南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,江苏南京210093;2中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏南京210008;3南京农业大学资源与环境科学学院,江苏南京210095)摘要为探讨德兴铜厂斑岩铜矿床成矿热液流体的来源、作用范围、时空演化及Cu在热液流体中的行为和迁移方向等重要问题,对采集于该矿床南部不同蚀变程度的岩石进行了氧、锶、钕同位素分析。

结果表明,虽然与铜厂斑岩铜矿成矿过程有关的热液流体至少有3种,包括高温岩浆流体、来自深部围岩的非岩浆流体和大气降水,但是起主导作用的是岩浆流体。

钕、锶同位素在空间上的变化表明,在成矿流体形成及演化过程中,锶同位素值由斑岩体内部向围岩接触带有规律地升高(0.705y0.711),指示了矿床是因热液流体将成矿元素从岩体内部迁移到接触带附近富集而成的,它符合斑岩铜矿的正岩浆模式。

而钕同位素则相对稳定,可作为蚀变侵入体岩浆起源的示踪剂。

关键词地球化学斑岩铜矿成矿过程热液流体示踪氧、锶、钕同位素德兴中图分类号:P579+.1;P618.41文献标识码:A越来越多的研究表明(Carten et al.,1988; Keith et al.,1988;Lowenstern,1993),热液流体对斑岩矿床的成矿起着主导作用,因为斑岩型矿床并不是含异常高金属元素的岩体侵位后简单结晶的产物,而是热液流体经过对流循环,将岩浆中的金属聚集起来而成矿的。

在此,如何有效地确定热液流体的起源、演化及迁移途径成了认识斑岩成矿过程的关键。

然而,目前尚无法获得原始岩浆的物质组成,而同位素示踪是探讨热液流体演化及其成矿过程的一个有效途径。

氧同位素组成反映了与成矿作用密切相关的热液流体的状态及其演化过程。

2.1.1国内外研究现状斑岩铜矿床(Porphyry copper deposit)通常是指与具有斑状结构的中酸性侵入体共生的浸染状、细脉浸染状和细脉状铜（钼、金）组分的富集体，具有“大白菜模式”的蚀变分带特征。

斑岩铜矿是铜矿床中最重要的类型，超大型-大型斑岩铜矿占全球铜矿总储量的70 %以上。

研究超大型斑岩铜矿的成矿规律，对寻找斑岩铜矿具有重要的经济意义。

目前普遍认为斑岩铜矿的形成背景主要集中在汇聚板块边缘，与板块俯冲作用有关，主要分布在环太平洋成矿域、特提斯成矿域和中亚成矿域(Cooke et al., 2005; Sillitoe, 2010; Sun et al., 2010; 夏斌等, 2002)，通常具有俯冲带高氧逸度的特点，与埃达克岩有着密切的关系(Ballard et al., 2002; Liang et al., 2006; Mungall, 2002; Sillitoe, 1972; Sun et al., 2004; Wang et al., 2007; Wang et al., 2006; Wang et al., 2004; Wright et al., 1987; Zhang et al., 2013; Zhang et al., 2004; 曾键年等, 2008; 芮宗瑶等, 2006; 芮宗瑶等, 2004; 王强等, 2008a; 王强等, 2008b; 张旗, 2008)。

一般来讲，斑岩岩浆的起源主要来自于俯冲洋壳的部分熔融，或是与伸展构造背景下上涌的、热的软流圈物质熔融地壳物质有关。

前人利用矿物组合、稳定同位素（H、O和S同位素）和流体包裹体特征，对含矿斑岩的成矿物质和热液流体来源进行了一些有益讨论。

斑岩铜矿岩浆总体呈现出高氧逸度特征，往往有大量的磁铁矿和赤铁矿，这些矿物是氧化还原指示矿物，记录了成矿体系氧逸度的变化。

其次，成矿岩体形成过程中还出现大量稳定的副矿物，特别是锆石和磷灰石。