iocg矿床
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智利中北部IOCG矿床成矿模式及找矿标志
高海欧;冯跃文
【期刊名称】《矿产勘查》
【年(卷),期】2018(009)004
【摘要】智利中北部铁氧化物铜金矿床(IOCG矿床)形成于中生代安第斯型主动大陆边缘背景下的岩浆弧及弧(前)后盆地.通过对智利海岸山带IOCG矿床的成矿线索进行梳理,文章认为IOCG矿床的主要成矿物质来源为岩浆,主要控矿构造为阿塔卡玛断裂,主要岩浆活动为中生代地幔热柱活动和俯冲相关岩浆.根据IOCG矿床的时空分布规律,文章提出了中—晚侏罗世火山喷发型铁—磷矿床,早白垩世火山沉积—改造型铜银矿床和晚白垩世东部火山喷发—热液叠加型铜金银多金属矿床等3种成矿模式及其成矿演化过程,并据此总结了地质、蚀变、地球化学和地球物理等4种找矿标志.
【总页数】8页(P622-629)
【作者】高海欧;冯跃文
【作者单位】有色金属矿产地质调查中心,北京100012;有色金属矿产地质调查中心,北京100012
【正文语种】中文
【中图分类】P618.41;P618.51
【相关文献】
1.智利中北部赛罗伊曼—月亮山—赛罗诺尔戴磁铁矿矿床地质特征与找矿标志 [J], 李天成;杨新雨;彭晓明;胡良吉;王磊;陈家乐;
2.智利中北部赛罗伊曼—月亮山—赛罗诺尔戴磁铁矿矿床地质特征与找矿标志 [J], 李天成;杨新雨;彭晓明;胡良吉;王磊;陈家乐
3.智利中北部IOCG矿床成矿模式及找矿标志 [J], 高海欧;冯跃文;
4.贵州遵义县冉村沟钼多金属矿床成矿模式及找矿标志 [J], 王雄
5.贵州遵义县冉村沟钼多金属矿床成矿模式及找矿标志 [J], 王雄;
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我国西昌—滇中地区铁氧化物铜金(IOCG)矿床地质特征及矿产勘查[摘要]铁氧化物铜金矿床(Iron Oxide-Copper-Gold Deposits,IOCG矿床)是20世纪末期提出的新型矿床,它是指铁氧化物(低钛磁铁矿和赤铁矿)含量超过20%的铜-金-铁多金属富集的矿床。
因其矿床规模大、品位高、所含有用元素多、埋藏浅且易采选等特征而受到学术界和矿业界的广泛关注。
IOCG矿床以其显著的地球化学特征和多样化的矿物学特征和局部地质背景等特征区别于其他矿床类型,成为学术界继斑岩铜矿床、块状硫化物矿床、浅成低温热液矿床的新一个讨论热点。
[关键词]IOCG矿床西昌-滇中地区拉拉铜矿矿产勘查1引言20世纪70年代在澳大利亚南部发现特大型元古宙奥林匹克坝铁氧化物铜金(IOCG)型矿床,由于其规模大,品位高,伴生有用组份含量高等特征引起了学术界、矿业界的广泛关注。
在短短几十年时间里,相继在智利、加拿大、美国等地发现具有巨大经济价值的同类型矿床,从此,铁氧化物铜金型矿床成为继斑岩铜矿、块状硫化物矿床、浅成低温热液矿床之后的又一个研究热点。
全球范围内对此类型矿床的研究如火如荼,但中国才刚刚起步。
2IOCG型矿床总体特征通过总结前人的研究资料,初步认为IOCG型矿床具有以下基本特征:该类型矿床属于热液矿床,其矿化作用通常以钠长石化和钾长石化为主,一般深部发育钠长石化,浅部发育钾长石化,为较典型的钾、钠硅酸盐化蚀变相;该类型矿床明显受构造作用控制,控矿构造主要为各种不同级序和不同形式的断裂构造,如断层与高渗透性岩层交汇处、张裂断层的凹凸部位、逆掩断层内部及旁侧、韧性剪切带分支处以及各种褶皱核部是控制IOCG矿床的产出深度和空间展布的主要因素;IOCG矿床代表性的容矿岩石有低品位的铁矿层、条带状镁质建造或富铁岩石、也有镁铁质到长英质火山岩或深成侵入岩;有用金属以铜或者铜-金为主,此外还包含有不同含量的铀,轻稀土、钴,钡等元素;IOCG矿床与斑岩铜矿相比,热液石英相对较少;矿石中高度富集磁铁矿和赤铁矿且铁的氧化物中钛的含量低,几乎不含铅锌硫化物;矿石以浸染状构造为主,常伴生有萤石、磷灰石以及菱铁矿等矿物[1,2,3,4];该类型矿床规模一般较大,品位较高。
主要特点斑岩铜-金IOCG
构造背景与俯冲相关的岛弧、大陆边缘大陆内部、沿与俯冲相关的大陆边缘延伸
年龄太古代至今,主要为中生代到新生代太古代至今,主要为元古代
主要含矿岩
体1中间斑岩侵入体
2中间火成岩和沉积岩
1中间为长英质的火成岩和沉积岩
2长英质侵入体
共生矿物1磁铁矿
2黄铜矿,黄铁矿±磁黄铁矿,辉铜
矿,辉钼矿,斑铜矿
1磁铁矿(假象磁铁矿),赤铁矿
2黄铜矿,斑铜矿,黄铁矿±辉钼矿,
磁黄铁矿
蚀变组合1黑云母,钾长石,石英(钾化)
2石英,绢云母,黄铁矿(绢英岩化)
3绿泥石,绿帘石,方解石(交代)
4石英,高岭石,绿泥石(泥质)
1钠长石,方柱石,角闪石,黑云母,
磁铁矿
2钾长石,磁铁矿,赤铁矿,黑云母,
石英
3绿泥石,白云母(绢云母化),方解
石,石英
矿化类型浸染状,脉,石英网状脉浸染状,充填有角砾,网脉相连,巨大透镜体,交代
成矿流体组
分Na,K,Fe,Ca,Mn+CO2
固体:岩盐±方解石
<5to>60wt%NaCl equiv.
温度:300–700°C
Na,K,Ca,Fe,Mn±Ba+CO2
固体:岩盐±方解石,赤铁矿
20–60wt%NaCl equiv.
温度:200–500°C
控矿构造区域性断层剪切的和断层与火山活动
关系
时间上和空间上时间上
母岩浆I型I型,氧化的A型
其他常见矿
物电气石,硬石膏
REE矿物,U矿物,重晶石,电气石,
萤石,磷灰石。
澳大利亚 Hillside 铁氧化物型铜-金矿床地质特征丁绍磊;鲁文华;阳正熙;梁学玉【摘要】Hillside 铁氧化物型铜-金(Iron oxide copper gold,IOCG)矿床是近年来在南澳大利亚奥林匹克铜-金成矿省中发现的又一大型 IOCG 矿床。
区内出露 Hiltaba 辉长岩体及花岗岩体,SN走向的矿体赋存于岩体与 Moonta-Wallaroo 地层的接触带内。
SN 向的 Pinepoint 构造断裂带为区内主要的控矿构造,为成矿物质提供了运移通道和富集场所。
区内主要矿石矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿等,矿化阶段可分为早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩阶段、成矿阶段,热液蚀变可分为早期高温蚀变阶段、进变质蚀变阶段、退变质蚀变阶段。
基于区内已有的大量勘探资料,在详细分析矿区地质特征、矿床地质特征的基础上,对区内控矿因素进行了探讨,并分别从地层岩性、构造、岩浆岩、围岩蚀变、重磁异常等方面归纳了找矿标志,为区内找矿工作提供参考。
%The hillside iron oxide copper gold (IOCG)deposit is another large-size IOCG deposit, which is discovered recently in Olympic copper and gold metallogenetic province in southern Australia. The outcrop of Hiltaba gabbros and granites can be observed in the mining area.SN striking ore-body is hosted by the contacted zone of intrusive and rocks of Mount Wallaroo group.SN striking Pinepoint fault zone is the main ore-controlling structure in the mining area,which supply the metallogenic materials transporting aisle and metallogenic convergence.The main ore minerals arechalcopyrite,pyrite,magne-tite,hematite etc,the mineralization stages canbe divided into three stages:early skarn stage,late skarn stage and metallogenic stage,the hydrothermal alteration can be divided into threestages:early high tem-perature alteration,prograde alteration and retrograde bing with the large amount of the geological exploration data of the mining area,based on analyzing the geological characteristics of the mining area,ore deposit geological characteristics and ore-controlling factors of the mining area are dis-cussed respectivdly in depth,besides that,the prospecting indicators of the mining area are summarized from the aspects of formation lithology,structure,magmatic rocks,wall rock alteration and gravity and magnetic anomalies.The research results in this paper can provide some reference for the prospecting work in the mining area.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】5页(P115-118,122)【关键词】IOCG矿床;矿化阶段;热液蚀变;成矿物质;矿床地质特征;控矿因素;找矿标志【作者】丁绍磊;鲁文华;阳正熙;梁学玉【作者单位】成都理工大学地球科学学院;成都理工大学地球科学学院; 四川省地质矿产勘察开发局物探队;成都理工大学地球科学学院;成都理工大学地球科学学院【正文语种】中文近30多a来,随着世界各地一大批大型或特大型IOCG矿床被陆续发现,IOCG 矿床已成为业内关注焦点[1]。
地学浮云起,⾃挂东南枝:IOCG地学浮云起,⾃挂东南枝:IOCG刘继顺2012-10-25IOCG矿床是英⽂Iron Oxide-Copper-Gold矿床的缩写,中⽂翻译为铁氧化物铜-⾦矿床或氧化铁铜-⾦矿床。
IOCG类矿床概念的产⽣直接发端于Olympic Dam矿床的发现。
1975年,澳⼤利亚西部矿业公司(WMC)在南澳,于新元古代沉积岩与早中元古代基底不整合⾯之下,发现了隐伏于300⽶以下的巨型的Olympic Dam⾓砾岩容矿的铁氧化物Cu-Au-U-REE-Ag矿床(⾚铁矿胶结的以红⾊花岗岩和碱性斑岩等为主的复杂⾓砾岩矿⽯)(Roberts和Hudson, 1983)。
Olympic Dam矿床的发现,完全出乎⼈们的预料,当时的勘探计划是要寻找盖层岩系中的层控铜矿床。
早期的勘探与研究者⼀度将容矿的热液⾓砾岩认为是沉积成因(Roberts和Hudson, 1983;Reeve等,1990)。
Meyer (1988)在“Ore deposits as guides to geologic history of the Earth”论⽂中,以“Ores in Alkalic Granites,Porphyries and Carbonatites”为题,将Olympic Dam矿床⾸次与Kiruna、Missouri、Palabora、⽩云鄂博等矿床联系起来,认为它们均是元古代的、以铁氧化物为主,受控于⾮造⼭A型花岗岩、碱性花岗岩与碱性岩的铁氧化物多⾦属矿床,可能为⼀新类型的矿床(Olympic Dam-type)。
1992年,Hitzman等,在Precambrian Research杂志上,发表了”Geological characteristics and tectonic setting of proterozoic iron oxide (Cu-U-Au-REE) deposits“⾸次提出元古代iron oxide (Cu-U-Au-REE) deposits即IOCG 矿床概念。
铁氧化物-铜-金型矿床的地质特征、成矿模式和找矿标志提要:铁氧化物-铜-金矿床(IOCG),是20世纪70年代中期发现的一种新矿床类型,它以其显著的地球化学特征和多样化的矿物学、容矿岩石和局部地质背景等特征区别于其他矿床类型。
由于该类矿床规模大、品味高,近年来对其关注程度正日益加大,对其研究程度也在逐渐加深。
但是,对于该类矿床的研究而言,有着较多较为复杂的制约因素。
例如,成矿地质背景尚不明了,成矿流体和成矿金属来源等还存在较大的争论。
因此,笔者试图通过总结国内外IOCG矿床的重要研究进展和成果,分别从矿床的基本特征、成矿模式和找矿标志角度出发,进行较为系统而详尽的总结与阐述,希望能进一步促进该类矿床的研究和发展。
关键词:铁氧化物-铜-金矿床;成矿模式;找矿标志;地质特征;矿床成因20世纪90年代,国际上掀起了超大型矿床的研究热潮。
在预期成矿类型之外“偶然”发现的奥林匹克坝铜-金-铀矿床,类型十分独特,曾被称为世界上独一无二的矿床,即“独生子”矿床。
然而,随着近年大量类似矿床的发现,以及对该类矿床研究的不断深入,矿床学家们发现,这些矿床构成了一个新的类型,且将其统称为铁氧化物-铜-金(-铀)-稀土及有关矿床(英文多写为Iron oxide-Copper-Gold Deposits,通常缩写成IOCG矿床)。
该类型矿床一般规模大,品位较高。
代表性矿床还有:澳大利亚的欧内斯特亨利、智利的坎德拉里亚(中生代)和巴西的萨洛博。
目前,在国内已有众多学者关注该类型矿床[1-3]。
但是,无论是在国内,还是国外,对其成因和归类尚未统一,对其找矿标志也缺少系统总结。
笔者以国内外文献为基础,力图描述其主要特征,并总结其主要找矿标志,以引起国内勘查者的兴趣。
1 矿床基本特征1.1 矿床时空分布矿床可见于太古宙—上新世的岩石中,以形成于古元古代—中元古代的矿床较多。
例如,巴西的萨洛博3A Cu(-Au-Mo-Ag)矿床,赋存在大陆环境形成的太古宙萨洛博群变质火山-沉积岩系里。
矿床地质中国铁氧化物铜金(IOCG)矿床成矿规律及全球对比陈华勇(中科院广州地球化学研究所,广东广州510640)1 IOCG的定义及存在的科学问题IOCG是铁氧化铜金矿床的英文简称,于1992年被正式提出(Hitzman et al., 1992),经过20年的发展,正与VMS, SEDEX, MVT等矿床类型一样被大家广为所知。
IOCG的定义比较宽泛而且饱受争议,目前比较认可的定义是由Williams 等(2005)在Economic Geology百周年专辑上提出,主要是指一组含大量原生磁铁矿或赤铁矿的铜金(-银-铀等)矿床,其关键鉴定特征包括以下几点:①含大量低钛铁氧化物;②为贫硫铜金成矿系统;③热液成因-角砾、脉体及交代结构发育;④受局部断裂控制,与岩体关系不明确。
除此之外,还有一些非鉴定性特征,在很多IOCG矿床中出现,但也在部分矿床中缺失,包括:①与区域性侵入体有时空关系;②与其他富铁建造关系密切;③与大面积钠、钠-钙及钾化等交代作用相关;④具不同含量的铀,轻稀土、氟,钴,钡,银等元素;⑤与斑岩铜矿相比,热液石英相对较少。
IOCG的科学研究自1992年概念提出以来一直是矿床学界的热点,90年初期对世界最大综合型金属矿床奥林匹克坝的系列研究更引起了IOCG在全球的关注(Oreskes et al., 1992; Haynes et al., 1995)。
但由于其系统的复杂性和定义的难界定性,IOCG也成为所有已知矿床类型中争论最为激烈的类型,关于IOCG 的科研论文近年来也在国际矿床主流杂志上频繁登出。
在2012年Brisbane举行的国际地质大会上,IOCG 也被列为专题之一,专题的名称为“铁氧化物铜金矿床-一个不和谐的矿类”,可见IOCG依然是目前国际矿床学研究的热点和难点。
IOCG争论最为激烈的是其成矿流体的来源问题,这直接影响到与成矿相关的各个方面,尤其是其定义的界定。
尽管很多研究者认为IOCG成矿与斑岩及矽卡岩矿床类似,均属于岩浆热液直接成矿产物(Sillitoe, 2003;Pollard, 2006),也有很多学者认识到外部流体对IOCG成矿系统有至关重要的作用,甚至是提供矿物质及硫的主要来源(Barton and Johnson, 1996; Benavides et al., 2007; Chen et al., 2010a; Chen et al., 2011)。
IOCG矿床的主要特征、成矿模式及找矿标志研究孙峰宣博文吕帅锋摘要国际上对IOCG型矿床的研究如火如荼,中国则刚刚起步。
文章全面评述了IOCG型矿床的研究现状,包括IOCG型矿床的定义、全球时空分布特点、成因模式和找矿标志。
最后,文章从IOCG型矿床的角度,对中国某些矿床进行了思考,认为白云鄂博铁矿等可能属IOCG型矿床, 湖北大冶铁矿也有IOCG型矿床的某些特点。
关键词 IOCG型矿床; 主要特征;成矿模式;找矿标志;中国The study of main features,ore-forming model and indication for prospecting of iron oxide-copper-gold depositsSun Feng Xuan Bowen Lv ShuaifengAbstract The iron oxide-copper-gold deposits ( IOCG deposits) are being extensively and intensively studied abroad ,but in China the study of such deposits is still in its beginning stage. We present a review of the present research situation of the IOCG deposits , which includes definition of the iron oxide copper-gold deposits , main features ,ore-forming model and indication for prospecting.From the point of view of the iron oxide-copper-gold deposits ,we have pondered some IOCG deposits in China. The Bayan Obo iron deposits probably belong to IOCG deposits , and the Daye iron deposit in Hubei Province also have some IOCG features.Key words IOCG deposits , main features, ore-forming model , indication for prospecting, China一问题提出IOCG矿床,即铁氧化物-铜-金矿床(iron oxide-copper-gold deposits),指铁氧化物含量大于20%的铜-金矿床。
IOCG矿床的一种“变异类型”:四川会理拉拉铁氧化物-铜-金矿床周家云1,2,毛景文1,谭洪旗2,朱志敏2,陈家彪2,罗丽萍2,周雄2,王越2(1.中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京100037;2.中国地质科学院矿产综合利用研究所,四川成都610041)1 IOCG的成因类型铁氧化物-铜-金矿床(IOCG)是国际上刚确立的一种新的矿床类型,在产出环境、地质特征和形成机理上均具有多样性和复杂性(Hitzman,2000)。
关于IOCG矿床的形成过程,主要存在以下几种不同的认识,即岩浆流体说(Pollard,2000,2001;Silliteo,2003;Williams,2005)和非岩浆流体说(Haynes,2000;Hunt,2005,2007;Skirrow,2002)。
非岩浆流体说又进一步分为地表/浅部盆地流体模型和变质流体模型(Barton等,2004)。
流体成分和稳定同位素研究表明,绝大多数铁氧化物-铜-金矿床(IOCG)的成矿热液无论在温度、盐度上,还是在同位素组成上均与岩浆热液相似(Marschik et al.,2001;Silliteo,2003;Oli-ver et al.,2004;Mark et al.,2004),成矿作用表现为同时期的岩浆中析出的贫硫-含金属卤水受到各种低温热液事件或低温表生事件的驱动而发生矿质沉淀(Evgeniy等,2007;Antoine等,2009)。
对盆地流体模型而言,流体具有高的Cl/S比值,可能主要是来自与古蒸发岩有关的同生盆地流体。
而对于变质热液模式,流体产生被认为发生在中地壳深度,流体含盐性可能来自方柱石之类含Cl硅酸盐岩的中-低变质作用,构造/变质作用驱动流体形成和流动,变质模式不需要火成热源(Barton and Johnson,2004;Williams,2005)。
以上研究表明,不同地区不同矿床具有不同流体来源,既有岩浆流体也有非岩浆流体,也有几种流体的混合。
铁氧化物-铜-金型矿床的地质特征、成矿模式和找矿标志*李友枝周平唐金荣施俊法(中国地质调查局发展研究中心,北京100083)提要:铁氧化物-铜-金矿床(IOCG),是20世纪70年代中期发现的一种新矿床类型,它以其显著的地球化学特征和多样化的矿物学、容矿岩石和局部地质背景等特征区别于其他矿床类型。
由于该类矿床规模大、品味高,近年来对其关注程度正日益加大,对其研究程度也在逐渐加深。
但是,对于该类矿床的研究而言,有着较多较为复杂的制约因素。
例如,成矿地质背景尚不明了,成矿流体和成矿金属来源等还存在较大的争论。
因此,笔者试图通过总结国内外IOCG矿床的重要研究进展和成果,分别从矿床的基本特征、成矿模式和找矿标志角度出发,进行较为系统而详尽的总结与阐述,希望能进一步促进该类矿床的研究和发展。
关键词:铁氧化物-铜-金矿床;成矿模式;找矿标志;地质特征;矿床成因20世纪90年代,国际上掀起了超大型矿床的研究热潮。
在预期成矿类型之外“偶然”发现的奥林匹克坝铜-金-铀矿床,类型十分独特,曾被称为世界上独一无二的矿床,即“独生子”矿床。
然而,随着近年大量类似矿床的发现,以及对该类矿床研究的不断深入,矿床学家们发现,这些矿床构成了一个新的类型,且将其统称为铁氧化物-铜-金(-铀)-稀土及有关矿床(英文多写为Iron oxide-Copper-Gold Deposits,通常缩写成IOCG矿床)。
该类型矿床一般规模大,品位较高。
代表性矿床还有:澳大利亚的欧内斯特亨利、智利的坎德拉里亚(中生代)和巴西的萨洛博。
目前,在国内已有众多学者关注该类型矿床[1-3]。
但是,无论是在国内,还是国外,对其成因和归类尚未统一,对其找矿标志也缺少系统总结。
笔者以国内外文献为基础,力图描述其主要特征,并总结其主要找矿标志,以引起国内勘查者的兴趣。
1 矿床基本特征1.1 矿床时空分布矿床可见于太古宙—上新世的岩石中,以形成于古元古代—中元古代的矿床较多。
例如,巴西的萨洛博3A Cu(-Au-Mo-Ag)矿床,赋存在大陆环境形成的太古宙萨洛博群变质火山-沉积岩系里。
矿床形成压力和深度范围较大,产出深度从地下200m至9km,形成温度为低温到中温。
1.2 矿床形态与矿石矿物组合矿体产出形态复杂多样,从不规则状到板状、筒状和透镜状等均有呈现。
矿石含磁铁矿或赤铁矿,或二者兼有,比例一般达20%以上。
在以磁铁矿为主的矿床*收稿日期:2007-08-17基金项目:国土资源部百名优秀青年科技人才计划资助。
作者简介:李友枝,女,1967年生,副研究员,主要从事地质科技情报研究;E-mail: lyouzhi@。
中,矿石矿物是黄铜矿;在以赤铁矿为主的矿床中,铜矿物以斑铜矿和蓝辉铜矿-久辉铜矿为主,且矿床含U,即沥青铀矿和钛铀矿。
磁铁矿或赤铁矿体中均有不规则分布的硫化物。
以赤铁矿为主的矿床有矿物分带现象:无矿赤铁矿-蓝辉铜-斑铜矿-黄铜矿-黄铁矿。
在所有矿床中,都有与黄铜矿伴生的黄铁矿。
矿石中一般都含碳酸盐矿物、石英、重晶石、萤石和磷灰石。
矿石中的伴生元素有Co、Mo、Ag、As、U。
1.2同位素数据与热液流体来源该类型矿床中的硫化物,δ34S为0~+4‰与-15‰~7‰,硫系混合来源。
奥林匹克坝矿床的δ34S接近0,表明有硫酸盐-硫化物缓冲矿物(与硫化物一起沉积的重晶石或硬石膏)存在。
该类矿床的δ18O值变化不定,与其混合来源是一致的。
在有些矿床中,针对“成矿阶段”所做的计算δ18O和δ34S值,或者表示是岩浆源流体,或者表示流体与缓冲系统内热发生互相作用。
流体包裹体的均一化温度T H为150°~500℃,盐度可达70wt%当量;而成矿阶段的流体温度较冷,T H为150°~450℃,盐度较低,为(10~30)wt%当量,成分变化不定,气体含量变化无常。
据称,奥林匹克坝矿床的流体,是酸性和基性源流体混合的结果。
有些矿床具有复杂的元素组合,且出现重晶石和萤石矿物组合,表明矿石是由两个以上不同来源热液流体相互作用而形成的。
2 成矿模式IOCG成矿系统的所有模型,都需要有盐度较高、贫硫、相对氧化的流体,以解释系统中存在的丰富的铁氧化物和稀少的硫化物。
关于IOCG矿床成因的争论,主要集中在成矿物质是否来源于岩浆热液(图1,表1)。
关于某些或所有金属的“正岩浆”成因假说,目前研究结果不是将其归因于花岗岩,就是归因于其他火成岩[4-11],亦有归因于亲碱性的较基性岩浆的[12-13]。
其他的研究结果[14-15],支持早期提出的假说,认为以岩浆热液成因为主的高温深成矿石,由于发生了各种低温热液事件或低温表生事件,使其品位有所增高或降低。
岩浆模式涉及氧化的贫硫含金属卤水从同时期的岩浆中析出,此后的矿质沉淀受多种过程的驱动。
对岩浆流体源的具体情况有各种推断,包括原始钙碱性弧岩浆、澳大利亚和北美有争议的克拉通内或远弧环境(Distal ore settings)中的Ⅰ型或A型花岗岩、碳酸岩到强碱性岩浆。
流体源含有CO2是岩浆模式中的一个重要因素,这不仅是因为在与矿化有关的流体包裹体中普遍存在CO2,而且还因为其在与IOCG系统推断深度相应的宽阔压力范围内对流体从岩浆中析出起控制作用。
还有人提出,CO2的存在可以影响硅酸盐熔融体与流体之间的碱质配分,有可能生成具高Na/K比值的卤水,这种卤水可能导致了存在于许多IOCG环境的广泛分布的钠质蚀变作用。
其他研究结果则认为,IOCG系统是一种以上的“非岩浆”成因热液流体的混合。
据称,奥林匹克坝、拉康德拉里亚、欧内斯特亨利和伊加拉佩湾等矿床的成矿作用属于这种类型。
G. Mark等[16]对欧内斯特亨利矿床的矿石,研究过岩浆源热液流体与变质热液流体之间的混合作用;D.W.Haynes等[16]针对奥林匹克坝矿床的矿石,研究过较热的深部循环热液流体或岩浆源热液流体,与较高盐度干盐湖水产生的热液流体间发生的持续不断和周期性的混合。
对奥林匹克坝矿床而言,根据稳定同位素、矿物共生组合和地球化学特征所作的解释,往往会含糊不清,不能确定较高温热液流体的来源,只能说它是岩浆成因的,或“深循环地壳水成因”的。
D.K.Huston等[18]和R.G.Skirrow [19]得出结论说,不同氧化状态的变质地层水,或与早期形成的赤铁矿或磁铁矿混合,或与之反应,产生了坦南特克里克矿田的Au-Cu-Bi矿床。
非岩浆模型可以分成两类:一是流体主要派生于地表或浅部盆地的模型,二是涉及在下地壳到中地壳变质环境中演化的流体的模型。
两类模型都需要能提供非岩浆氯化物的专属环境。
在前一类模型中,侵入体的主要作用是驱动非岩浆卤水的热对流。
流体的含盐性可能来自发生了蒸发的地表水(温暖、干旱环境),或来自循环水与先存蒸发盐沉积物的相互作用。
含盐性来自方柱石之类含Cl硅酸盐的可能性在克朗柯里矿区等环境中曾被考虑过,在那些环境中,与IOCG有关的热液活动被认为发生在中地壳深度。
变质模式不需要火成热源,尽管同期侵入体可能存在并且向流体提供了热量和组分(例如Fe、Cu)。
表1 IOCG系统不同成因模式对比[20]图1 IOCG矿床不同模式的流体路径和热液特征示意图特征综合描述见表1;箭头表示针对石英饱和岩石中不同流动路径预测的石英沉淀(形成石英脉),提供了一种关于流体流动的有用的一级近似指示(修编自[32-33])说到底,IOCG成因的主要问题在于,矿床究竟是通过岩浆与地幔或下地壳有直接联系(特别是对非常大的矿床而言),还是完全在地壳内部形成于巨大的热液系统,这些系统能有效地富集先前分散于大范围岩石内的金属。
对这一问题的答案目前仍在不确定性之中,这是由于缺少关键性数据,而获取这些数据则是今后研究的重要方向。
3找矿标志3.1 地质标志大量已知大型矿床的对比研究表明,含大型、超大型氧化铁-铜-金矿的成矿省,无法与只含小型矿床的成矿省区分开来。
这个结论与针对其他类型贱金属和贵金属矿床的研究结果是一致的。
不过,无论就“成矿省尺度”而论,还是就“矿床尺度”而言,某些重要的地质特征都不是独一无二的,这将有助于确定更可能含有巨型和世界级氧化铁-铜-金矿床的地质环境。
3.1.1区域特征⑴有Cu或Cu-Au小矿点存在,呈脉状和不均匀的浸染状产出。
⑵有老硅铝壳存在,有一个或几个酸性和基性岩浆旋回、沉积旋回、变质旋回和变形旋回存在的证据。
⑶产有基性或中性火山岩或其变质岩。
⑷没有或只有少量还原性(含碳或硫化铁的)岩系产出。
⑸有区域性Na-Ca矿物蚀变(产有钠长石和两种以上的下列矿物:方柱石、绿泥石、绿帘石、阳起石、磁铁矿、赤铁矿、碳酸盐和榍石)。
⑹有穿插在Na-Ca蚀变岩中的A型或I型花岗岩或基性岩侵入体。
⑺在断层中普遍发生局部的Na-Ca或含水钾长石蚀变,断层有时沿走向延伸很长。
⑻蚀变岩石组合、或A型或I型花岗岩、或基性岩侵入体,未发生明显的塑性变形或变质作用。
⑼如果有与A型或I型花岗岩或基性岩侵入体同时代的(未变形)火山岩存在,则在局部上会没有Na-Ca蚀变,而有含水钾蚀变(含赤铁矿尘的绢云母、碳酸盐、氧化硅和绿泥石)存在。
3.1.2 局部(近矿)特征⑴如果发生了Na-Ca蚀变,则会局部出现深粉色到红色钠长石和黑云母,或钾长石和黑云母,以及一两种下列矿物:绿泥石、绢云母、碳酸盐、方柱石、磁铁矿和赤铁矿;如果有与A型或I型花岗岩或基性侵入岩体同时代的火山岩存在,则会局部产生含水K蚀变和内嵌的及边缘的菱铁矿-赤铁矿-氧化硅脉。
⑵火山岩与其他岩石接触,例如,酸性火山岩(或其变质岩)与沉积岩接触,或火山岩与花岗岩接触。
⑶如果发生区域性Na-Ca蚀变,则表明有背斜或背形构造存在。
⑷如果有Na-Ca蚀变存在,则会出现富含长石的岩石或含Fe2+矿物的“含铁层”;如果有与A型或I型花岗岩同时代的火山岩存在,则会出现富长石的岩石。
3.2 蚀变标志⑴以赤铁矿为主的矿床有绢云母、绿泥石和碳酸盐内蚀变晕。
⑵以磁铁矿为主的矿床有钾长石和黑云母、或钠长石和黑云母、或绿泥石和黑云母内蚀变晕。
⑶局部产有阳起石、磁铁矿和石榴子石,一般产在以磁铁矿为主的矿床的矿体之下。
⑷碳酸盐矿物,如菱铁矿和方解石,一般呈脉状产在蚀变晕内。
⑸近矿蚀变叠覆在区域Na-Ca蚀变之上。
⑹在以赤铁矿为主的成矿系统中,含水K蚀变晕离矿体4 km左右;在以磁铁矿为主的矿床中,彼此相距较近。
3.3 矿物地球化学标志具有稳定矿物磷灰石、电气石、独居石和石榴子石。
矿石中含Fe、Cu、Co、Mo、Au、Ag、As,有时还含Bi、Te、Hg、U、Pb、Zn。
在非硫化物蚀变带,含Mn、Bi、P、LREE、F、K或Na、Ca、Ba、W、Th、Sn,但没有Nb和Zr。
3.4 地球物理标志由于IOCG矿床富含铁氧化物,常常缺失硫化物,而且蚀变范围广阔,因此,地球物理是寻找IOCG的有效手段,尤其是在隐伏矿区,依磁场和重力场确定效果最好。