超大型斑岩铜矿床形成的全球地质背景
- 格式:pdf
- 大小:232.59 KB
- 文档页数:3
云南普朗超大型斑岩铜矿床含矿斑岩成因及其成矿意义云南普朗超大型斑岩铜矿床是世界上最大的铜矿床之一,规模巨大,资源丰富,约包括铜金矿床、钼矿床和银矿床。
该矿床的成因机制是一个备受关注的领域,也是许多地质学家研究的重点。
经过多年的研究分析,人们逐渐明确了该矿床的成因及其成矿意义。
普朗超大型斑岩铜矿床主要形成于新元古代(25亿至18亿年前)的中酸性条件下,在下地壳深部岩浆的协同作用下产生。
矿床所在的地质区域状况特殊,存在多个岩浆中心,并有强烈的地质变动和多次构造事件,为成矿提供了良好的矿物质基础和复杂的成矿物质来源。
在矿床构造形成期间,尽管经历了多次的岩浆侵入、变质、褶皱、断裂等过程,但矿床更新及维持了其特有的化学与热力条件,有利于矿体的形成及质量的优化。
该矿床的含矿斑岩是普朗维角岩,富含重晶石、方铅矿和黄铜矿等,均含有丰富的铜、银、钼等金属元素。
矿物学研究表明,这些矿物质的形成与岩浆热液作用是密切相关的。
在岩浆热液系统的作用下,矿体中原有的矿物质被改变了特定的热液流体,也从热液中吸收了大量的矿物质。
在构造变动的作用下,含矿斑岩随着矿区中粗粒岩浆体的断层拉张与侵入,形成了裂隙和空腔,并导致矿物的活化和富集,形成了丰富的大块状和管状矿体。
同时,矿区巨大的地应力和热作用也为矿床的形成提供了必要的条件。
普朗超大型斑岩铜矿床的成矿意义非常重要。
首先,它被认为是了解华南岩浆成矿区的代表性矿床之一,能够为华南岩浆成矿地质学提供有力的依据。
其次,矿区内金属资源丰富,储量巨大,能够满足国家的铜、钼、金等金属需求,对于国家的经济建设和发展至关重要。
最后,该矿床的形成过程能够为人们提供有价值的探测方法和理论基础,帮助人们更加深入地探讨铜矿床的成矿机制及其成矿规律,指导矿床勘探和开采实践。
总之,普朗超大型斑岩铜矿床含矿斑岩成因及其成矿意义是一门复杂而重要的领域,在近年来的研究中人们已经取得了丰硕的成果。
未来,随着矿床成因研究技术的不断发展和加强,我们也能更好地认识该矿床,更好地挖掘其潜在的价值。
超大型斑岩型铜矿是大型火山喷发失败的产物2022年5月6日,日内瓦大学研究人员在《通讯-地球与环境》(Communications Earth & Environment)发表最新研究成果认为,斑岩型铜矿主要是由类似于引起大型火山喷发的机制所形成,超大型斑岩铜矿是大型火山喷发失败的产物。
斑岩型铜矿是铜、钼的主要来源,通常形成于地壳板块汇聚边缘。
一直以来,斑岩型铜矿成因始终是有待科学家破解的热点科学问题。
该研究关于斑岩型铜矿成矿机理最新结论的得出,主要依据矿业公司提供的数据、研究人员在野外和实验室收集的数据,并结合岩石学和地球化学模型。
该研究认为,铜是从冷却岩浆释放出的热流体中析出的,这些岩浆在地幔中形成,并在中低层地壳层中演化,然后上升至表层,形成岩浆房,在此它们饱和并溶解水流体和铜。
岩浆房的深度一般在5 km 至15 km之间。
研究人员指出,如果岩浆注入这个储层的数量和速度非常大,导致火山爆发,大量流体可能会随着岩浆灾难性地排放到大气中,这样就无法形成铜矿,因此,只有这些流体在地表下以一种更安静的方式发展即火山喷发失败,才能在1 km到6 km的深度形成斑岩型铜矿。
尽管这种现象并不常见,但在一定程度上解释了全球铜矿特别是大型斑岩型铜矿稀少的原因所在。
研究人员强调,一次失败的喷发取决于几个参数的组合:岩浆注入速度、岩浆冷却速度以及岩浆房围岩的刚性。
并且后者必须灵活地吸收新岩浆的压力,这样才确保不会发生喷发。
物质平衡计算表明,超大型斑岩铜矿(> 1000万吨铜)必需具备岩浆体积(> 2500 km3)和岩浆注入速率(>0.001 km3/a)是裂谷、热点和板块俯冲等背景下的大型火山喷发的典型特征。
该研究有关大型火山喷发和矿床形成之间存在关联关系的重要发现,不仅将有效推进目前对斑岩型矿床成矿机理的认识,而且为在铜资源日益减少的背景下开发铜矿勘探新技术开辟了新的途径。
下一步,研究人员将基于该研究成果开发一个模型,将实现对矿床总铜含量的量化,从而准确判断潜在可开采矿床的质量。
第28卷 第1期2013年3月:001-011 地 质 找 矿 论 丛 Contributions to Geology and Mineral Resources Research Vol.28 No.1Mar.2013:001-011 收稿日期: 2012-10-15; 改回日期: 2013-01-22; 责任编辑: 赵庆基金项目: 在原国家计委“八五”全国铜矿公关项目成果基础上的再研究成果。
作者简介: 崔春香(1962-),女,高级工程师,找矿与勘探专业。
通信地址:山西省太原市三桥街39号;邮政编码:030002;E-mail:330824141@qq.com通信作者: 真允庆(1932-),男,教授级高级工程师,矿床学专业。
通信地址:江苏镇江朱方路814队;邮政编码:212005;E-mail:zhenyun-qing.1932@yahoo.com.cndoi:10.6053/j.issn.1001-1412.2013.01.001中条铜矿峪超大型斑岩铜矿床:地质、蚀变与成矿崔春香,真允庆(中国冶金地质总局三局,太原030002)摘要: 山西中条山铜矿峪超大型斑岩铜矿床位于华北板块南部,秦岭造山带北侧,处在聚合板块活动大陆边缘的挤压-伸展的构造转换环境。
矿区地层主要为古元古界“铜矿峪亚群”,即火山-次火山岩,岩石经变质作用为绿片岩相和低角闪岩相。
铜矿床在空间上与元古代钙碱性S型花岗斑(杂)岩体紧密共生,严格受火山机构控制。
据辉钼矿Re-Os年龄,成矿时代为(2 108±32)Ma,是我国最古老的斑岩型铜矿床。
铜矿床呈厚板状透镜体产出,矿石以细脉浸染状构造为主,有少量块状矿石产出。
铜矿平均品位为0.68%,其中30%为富铜矿,并伴生钼、金。
成矿热液主要源自深部地幔,也与地壳成分和天水渗入有关。
因火山喷气和二次沸腾,在高侵位后,由分离作用形成碱质交代及石英绢云母化叠加红长石化的围岩蚀变,无面型环状分带特征。
斑岩铜矿床的形成条件与分布规律1. 引言斑岩铜矿床是一种重要的铜矿床类型,具有广泛的分布和巨大的经济价值。
本文将讨论斑岩铜矿床的形成条件以及它们的分布规律。
2. 形成条件斑岩铜矿床形成的条件主要包括以下几个方面:2.1 地壳构造背景斑岩铜矿床常常形成在地壳构造活动较为明显的区域。
地壳构造活动可以导致岩浆活动和地壳的破碎断裂,从而为铜矿床形成提供了物质和能量的来源。
2.2 富含铜的岩浆来源斑岩铜矿床的形成与富含铜的岩浆有着密切的关系。
这些岩浆通常富含铜、硫等矿物质,并且具有较高的流动性,能够在地壳中形成较大规模的矿床。
2.3 适宜的成矿环境斑岩铜矿床的形成还需要一定的成矿环境。
一般来说,这些矿床往往形成在具有较高的温度、较低的压力和适宜的pH值的环境中。
此外,也需要存在适合矿物沉淀和成矿反应的条件。
2.4 适当的流体运移条件斑岩铜矿床的形成还需要适当的流体运移条件。
流体运移可以将矿物质从岩浆中运输到地壳中,并在特定环境下沉淀形成矿床。
流体运移的条件包括流体的温度、压力、流速以及适宜的岩石孔隙结构等。
3. 分布规律斑岩铜矿床的分布具有一定的规律性,主要表现在以下几个方面:3.1 大范围的地质条件斑岩铜矿床往往集中分布在富含铜的岩浆活动区域,如火山弧带、造山带等,这些区域通常具有复杂的地质构造背景和丰富的岩石类型。
3.2 区域性的控矿因素斑岩铜矿床的分布还受到一系列区域性的控矿因素的影响,如断裂、褶皱、岩浆活动强度等。
这些控矿因素可以改变地壳的物理化学性质,从而影响铜矿床的形成和分布。
3.3 空间上的聚集分布斑岩铜矿床常常表现出一定的空间上的聚集分布特征。
这些矿床往往以矿体簇群或成矿带的形式出现,集中分布在一定的地区或特定的构造单元中。
3.4 随深度的分布变化斑岩铜矿床的分布还受到地壳深度的影响。
一般来说,随着地壳深度的增加,斑岩铜矿床的分布会逐渐减少,并且矿体规模和品位也会逐渐降低。
4. 结论斑岩铜矿床的形成条件与分布规律是一个复杂的系统工程,需要考虑地壳构造、岩浆来源、成矿环境和流体运移条件等多个因素的综合作用。
对斑岩型铜矿成因及找矿前景分析斑岩型铜矿床是重要的铜矿类型,具有规模大、埋藏浅、成群成带出现,矿石易选,可综合利用元素多等特点,在已探明的铜储量中斑岩型铜矿居首位。
近年来斑岩铜矿的发现与有关找矿实践与研究说明,斑岩铜矿在国内是一种比较重要的成矿类型,具有较好的找矿前景。
本文通过对斑岩型铜矿形成的主要地质特征及矿床成因进行探讨,并对斑岩型铜矿的找矿方向和前景进行了相关分析。
标签:斑岩型铜矿地质特征找矿方向前景1斑岩铜矿床主要地质特征(1)斑岩铜矿形成主要与钙碱性花岗岩类有关,成矿斑岩源于地幔、下地壳或洋壳物质的参与。
在时间上、空间上、成因上矿床均与斑状结构的中酸性浅成或超浅成的小侵入体有关,含矿岩性成分范围较宽,可以是花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩。
斑岩体以小侵入体或次火山岩体产出,出露面积不大,一般小于1km2。
矿化多集中在岩体顶部,岩体形态复杂,以岩株、岩筒状对成矿有利。
(2)斑岩铜矿形成环境主要以活动大陆边缘为主,其次为岛弧,与板块俯冲作用有关,两板块接触缝合带是矿床形成的有利地区。
矿床受区域断裂-构造带控制,故常呈带状分布。
矿体常受次一级构造控制,即岩体和围岩中的微裂隙控制(层间裂隙、片理、原生裂隙等)。
(3)矿床的围岩蚀变很明显,蚀变范围可达几百米到几千米。
常具明显的、有规律的水平和垂直的分带现象。
多数情况自岩体中心向外可分为钾化带、石英-绢云母化带、泥化带、青盘岩化带。
(4)矿体形态主要受各种复杂地质条件控制,如侵入体的形态、接触面的形状和产状、成矿前的裂隙构造及围岩蚀变等。
斑岩型铜矿床一般矿化品位较低,形成深度较浅。
但矿化均匀,矿化分带明显,矿石构造以细脉侵染状为主,也有致密块状、角砾状等。
矿石选、冶性能好,矿床工业利用价值高。
2斑岩铜矿矿床成因目前国内外大多数学者都赞同斑岩型矿床矿质和成矿热液是由中酸性岩浆在上侵过程及侵位后的结晶过程中,由于温度、压力等物理化学条件的改变而析出,并在有利的部位富集成矿。
斑岩型铜矿的成矿地质特征及成因综述作者:孙渺汪鹭来源:《西部资源》2016年第03期摘要:斑岩型矿床是世界上最重要的矿床类型之一,约占世界铜总储量的50%以上,因此该类矿床一直是矿床学家研究的热点和矿业公司的首要勘查目标。
本文通过搜集国内外关于斑岩型铜矿床的资料,总结了斑岩型铜矿的成矿地质背景和特征,斑岩型铜矿与钙碱性系列的侵入体的关系,矿体的赋存位置、围岩的岩性,斑岩型铜矿的蚀变组合和分带等,并对板块俯冲和大陆环境的斑岩型铜矿成因研究进行了简要介绍。
关键词:斑岩型铜矿;地质特征;成因模式1. 斑岩型铜矿的成矿地质条件1.1 与岩浆侵入体的紧密联系。
斑岩型铜矿在空间、时间以及成因上都与钙碱性系列的斑岩岩浆侵入体有关,斑状侵入体常为闪长玢岩——花岗闪长玢岩——石英二长斑岩——花岗斑岩——石英斑岩等,其中以花岗岩闪长斑岩和石英二长斑岩为主要含矿岩侵入岩。
侵入体的侵位年代主要为中新生代,岩相上主要为浅成、超浅成相,极少数为中深成相,其中浅成、超浅成相与斑岩型铜矿关系尤为密切,它们常为多期多阶段复合杂岩体的晚期产物。
超浅成相主要由潜火山岩组成,它与火山活动关系密切。
潜火山岩的产状总体来说是侵入状的,而非层状,岩相上与火山岩类似,比如其基质结构与火山岩相似。
因此野外详细地质调查,尤其是对岩体产状的调查,是区分火山岩和潜火山岩的重要途径。
含铜矿的斑岩岩体,一般受构造控制,因此形态上常为蘑菇状、筒状、喇叭状、蝌蚪状以及不规则脉状。
也常见上部为脉群,下部为不规则的岩株体,通常形态特点比较复杂。
需要注意的是,侵入体是否含矿只靠岩石结构、矿物成分和化学分析方面来判断显然是不够的,实际工作中应该多借助岩石的微量元素,特别是造岩矿物中微量元素的含量辅助判别。
斑岩型铜矿虽然赋存于斑岩体内,但矿化并不局限于岩体内,有些矿化体还可以产于硅铝质的变质岩或者沉积岩的围岩里。
从找矿的角度来说,不能受困于火山岩的限制,要注意到与火山岩无关的浅成岩地区,特别是那些与构造岩浆带有关的浅成岩。
阿尔玛雷克斑岩铜矿地质特征:区域成矿地质背景
李福春;蔡宏渊
【期刊名称】《矿产与地质》
【年(卷),期】1995(009)001
【摘要】阿尔玛雷克斑岩铜矿是乌兹别克斯坦共和国最大的铜矿床,也是世界上著名的超大型铜矿。
它产于地壳深部地幔隆起区和地幔幼陷区过渡带,康氏面和费氏面隆起区边缘,前苏联中天山地地槽褶皱带中间地块南缘加里东-海构造-岩浆活化带东段,具多期构造-岩浆强烈活化特点。
区域内正交断裂体系和斜交断裂体系强烈发育,并控制差区域矿产分布;区内加里东期和海西期岩浆活动强烈,而海西中、晚期广泛发育的富碱的安山岩-英安岩-流纹岩火
【总页数】5页(P18-22)
【作者】李福春;蔡宏渊
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P618.410.2
【相关文献】
1.青海省东昆仑东段区域成矿地质特征及地质背景浅析 [J], 马宝虎;马英;张欣;马芳
2.乌兹别克斯坦阿尔马雷克特大型斑岩铜矿床 [J], 刘春涌
3.阿尔玛雷克斑岩铜矿地质特征:——矿床地质特征 [J], 蔡宏渊;李福春
4.阿尔玛雷克斑岩铜矿地质特征—矿化富集条件及成矿模式 [J], 蔡宏渊;李福春
5.巴尔喀什成矿带博尔雷斑岩铜矿床地质特征与成矿时代 [J], 赵恒乐;陈宣华;屈文俊;杨屹;李学智;杨农;陈正乐;韩淑琴
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
斑岩型铜矿床成因与岩石地球化学特征随着经济的发展,矿产资源的开发与利用成为了重要的社会需求。
而斑岩型铜矿床作为一种重要的铜矿类型,具有重要的经济价值。
本文将从斑岩型铜矿床的成因以及岩石地球化学特征两个方面对其进行探讨。
斑岩型铜矿床是指在岩浆活动时,铜元素与含铜流体在地壳中的分离作用下,形成的铜矿床。
斑岩型铜矿床的成矿过程主要包括岩浆的生成、运输和注入,铜矿化流体的形成,以及铜矿床的沉淀和形成。
这一过程中,岩浆的形成受到了许多因素的影响,例如上地壳物质的熔融和混合,以及岩石圈物质的垂直运动等。
岩浆的运输作用使得矿源物质得以从地壳中升华到地表,并形成斑岩型铜矿床。
铜矿化流体的形成主要与岩浆中的熔融作用有关,当岩浆中的铜元素达到一定浓度时,就会产生含铜流体。
这些含铜流体在地壳中的运动过程中,与周围岩石中的矿物发生反应,形成了斑岩型铜矿床中的铜矿化。
斑岩型铜矿床的岩石地球化学特征主要体现在:成岩时代、岩石类型、氧同位素组成、岩石地球化学特征等方面。
斑岩型铜矿床的成岩时代一般集中在中生代晚期,与岩浆活动密切相关。
岩石类型主要包括花岗岩、斑岩、辉石岩等,这些岩石中富含可溶性离子和含铜矿物。
氧同位素组成主要表现为δ18O值的变化,其中低δ18O值反映出水岩反应的存在。
岩石地球化学特征表现为含铜、钼、钨、锡等元素的富集。
尤其是含铜矿物,例如黄铜矿、黄铜矿石等。
斑岩型铜矿床作为一种重要的铜矿类型,其成因和岩石地球化学特征的研究对矿产资源开发具有重要意义。
首先,了解斑岩型铜矿床的成因可以为矿产资源的勘探提供指导。
通过对成矿过程的研究,可以确定哪些地区具有较高的铜矿潜力,有助于提高矿产资源的开发效率。
其次,通过对岩石地球化学特征的研究,可以了解斑岩型铜矿床的矿石性质,有助于矿石的选冶过程。
同时,也可以为矿石的综合利用提供科学依据,促进资源的可持续利用。
总之,斑岩型铜矿床作为一种重要的地质矿产资源,其成因和岩石地球化学特征的研究对于矿产资源的勘探与开发具有重要意义。
关于马拉松多铜矿成矿地质背景及矿体特征作者:朱乾坤来源:《城市建设理论研究》2013年第19期摘要:本文结合作者实施工作,阐述了马拉松多铜矿成矿地质背景及矿床成因的分析,提供给同行参考。
关键词:铜矿;地质特征中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:1、矿体地质特征1.1矿体出露标高及埋深情况马拉松多铜矿区位于玉龙斑岩铜(钼)矿带上,海拔标高4350—4860米,矿体出露海拔4412—4552米,最高5110米,植被及不发育,矿区为独立座标系假定标高。
矿区仅有一个工业矿体,称为昂克弄矿体,被第四系地层覆盖,盖层厚度3.9—39.2米,平均埋深17.37米;矿体顶板最低标高4412米(ZK18孔北段),最高标高4587.39米(ZK19孔南测),钻孔以ZK7孔控制最深,标高达3892米,控制矿体垂深694米。
1.2矿石特征矿石类型为细脉浸染状矿石,少量团块状;斑岩形矿石占总储量的39.61%,蚀变流纹岩(包括少量蚀变火山碎屑岩) 占总储量的60.39%。
主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿;次为褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿、辉铜矿。
脉石矿物主要为钾长石、石英;次为黑云母、绢云母等。
矿体中含微量氧化矿石,但氧化程度较浅,构不成氧化带和次生富集带。
1.3岩浆岩矿区见两个溶矿岩体,一个无矿岩体和脉体。
昂克弄岩体由微带肉红色的浅灰色,少量灰色黑云母二长花岗斑岩构成,岩体和接触带围岩已全岩铜矿化并达到工业要求形成昂克弄矿体。
马拉松多岩体由带肉红色的灰色黑云母二长花岗斑岩构成,岩石普遍黄铁矿化,但铜矿化较弱,仅局部夹层可达表内矿石。
扎都岩体和脉岩为无矿岩体。
2、区域成矿地质背景马拉松多铜矿床属昌都—芒康斑岩铜(钼)矿带(又称夏日多-马牧普铜矿成矿带)矿带东界为贡觉盆地两边界断裂,西为妥坝东侧断裂。
东部为主逆冲带,始于三叠纪,卷入地层古生界(O1-P)为主。
始新世、渐新世大量的中酸性岩浆的浅侵位形成了该斑岩铜矿带。
矿物岩石地球化学通报其他有关研究Bul leti n of Mineral ogy,Petrology and Geoche mis tyVol.19No.4,2000Oc t.超大型斑岩铜矿床形成的全球地质背景夏 斌,涂光炽,陈根文,喻享祥(中国科学院广州地球化学研究所,广东广州 510640)关 键 词:超大型;斑岩铜矿床;时间分布;空间分布;地质背景中图分类号:P618.410.2 文献标识码:A 文章编号:1007-2802(2000)04-0406-03收稿日期:2000-06-30收到,08-30改回第一作者简介:夏斌(1959 ),男,研究员,博士生导师,从事构造地质学、构造地球化学研究1 时间分布斑岩铜矿形成的时代主要集中在中、新生代,其次是古生代,前寒武纪斑岩铜矿床目前发现较少,如印度Malanjkhand 、芬兰的Pohjina maa 等斑岩铜钼矿,加拿大Abitibi 绿岩带的某些斑岩铜矿。
斑岩铜矿形成时代的具极不均一性,具随时代变新矿床数目增多、矿化强度加大,其形成原因有两种认识观点:一是由于斑岩铜矿主要形成于板块汇集区,而在前寒武纪,全球板块活动机制尚不完善,全球性大规模板块活动尚未形成,斑岩铜矿化自然很少。
而中新生代是板块活动最强烈的时期,因此,也是斑岩铜矿形成的高峰期;另一种观点认为,由于斑岩铜矿形成于板块俯冲、碰撞带,这些带的后期发育往往形成造山带,成为主要剥蚀区,加上斑岩铜矿多形成于浅超浅成侵入岩中,岩体及围岩节理、裂隙发育,有利于剥蚀作用形成,随着时间的推移古老的斑岩铜矿很难保存。
斑岩铜矿形成时代的不均一性还表现在同一成矿带具有不同的矿化期,如太平洋东岸的斑岩铜矿具有两个明显的成矿时代:第一个为205~140Ma,主要集中在195~175Ma,另一期是90~20Ma 。
而在140~90Ma 仅有少数几个斑岩铜矿形成。
在同一个岩浆弧中,斑岩铜矿成矿时代具有规律地变化,如智利北部,同一时代形成的矿床呈南北向分布,不同矿带的成矿时代从海岸往内陆方向不连续地变新,时间10~15Ma,这种现象在北美西部也存在,这可能与板块运动速率、岩浆产生机制及洋壳中成矿元素的初始富集周期性有关。
2 空间分布全球斑岩铜矿的分布,主要集中在三条大的成矿带上:环太平洋成矿带,分东西两带:东带包括阿拉斯加、北美西部向南经墨西哥、巴拿马、厄瓜多尔、玻利维亚,秘鲁、智利、阿根廷;西带分内带和外带,内带从俄罗斯鄂霍茨克北缘,经我国东北东部、长江中下游及华南地区。
外带从日本列岛经我国台湾、菲律宾、加里曼丹岛、巴布亚新几内、亚所罗门群岛。
第二个大的成矿带是特提斯-喜马拉雅成矿带,分布于罗马尼亚、南斯拉夫、保加利亚、亚美尼亚、伊朗、巴基斯坦和中国西藏。
第三大成矿带为古亚洲成矿带(中亚成矿带),矿床分布于乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦及中国新疆、内蒙古一带。
此外,还有少量斑岩铜矿床形成于各地块边缘活动带。
绝大部分斑岩铜矿床产在俯冲板块的上盘,与岩浆弧共生。
目前所发现的大部分斑岩型铜矿床产在大陆边缘弧中,而张性弧主要产出斑岩型铜(金)矿、斑岩型金矿和浅成热液金矿、黑矿等矿床)。
太平洋东西两岸的斑岩铜矿,还有一部分是产在古活动带的增生边缘。
值得注意的是,有相当数量的斑岩铜矿床形成于大陆内部,如我国中、新生代的大部分斑岩铜矿床。
3 超大型斑岩铜矿的全球分布型式超大型斑岩铜矿与很多其它点型分布[1]的矿床(如白云鄂博稀土矿床、柿竹园钨锡铋多金属矿床、奥林匹克坝铜金铀矿床等)不同,具有明显的线性分矿物岩石地球化学通报407布特征,绝大多数超大型斑岩铜矿床分布都不是独立的,在矿田范围内与同一类型的几个矿床共生,属常规超大型矿床[2],如玉龙斑岩铜矿、德兴斑岩铜矿、丘基卡马塔超大型矿床均在附近发现有同类矿床。
除在矿田范围内,前面已经提及,超大型斑岩铜矿常与其它同类矿床在矿带上呈带状分布,形成规模宏大的环太平洋斑岩铜矿带、特提斯-喜马拉雅斑岩铜矿带和中亚斑岩铜矿带。
在成矿带上不仅形成不同规模的数十至数百个同类矿床,而且可以形成多个超大型斑岩铜矿床,在特定的区域构成超大型斑岩铜矿床的密集区(或称为矿床丛聚区)。
4 太平洋东西岸构造背景比较全球绝大部分超大型斑岩铜矿分布在太平洋东岸,共26个[3],占76.5%,太平洋东岸与太平洋西岸数目之比为13 1,而且在矿床规模上也存在巨大差异。
说明超大型斑岩铜矿具有明显的地区性,矿床与特定的大地构造背景有关联。
从构造背景上看,太平洋东岸形成大陆边缘型岩浆弧,而西岸则形成大洋火山岛弧。
两者俯冲结构也不同,大陆边缘型为海沟火山弧大陆,如美洲西岸;岛弧型剖面结构则为海沟 前弧 前弧盆地 火山弧 弧后盆地 大陆。
De wey认为火山弧在形成演化过程中具有从张性弧向中性弧、压性弧转化的规律。
太平洋两岸出现的张性弧与压性弧的关系在其它地方也有表现,即张性弧形成于大洋西岸、压性弧形成于大洋的东岸。
两种边缘带上的成矿类型和矿床分布特征也不一样,如太平洋东岸从海岸向内陆分别形成斑岩型铜(钼)矿、斑岩型钼矿、与花岗岩有关的钨锡矿、浅成低温热液金矿;而太平洋西岸成矿空间关系为浅成低温热液型金矿、黑矿,与花岗岩有关的钨锡矿、斑岩型铜矿。
另外从斑岩铜矿在空间上的演变看,美洲西海岸的斑岩铜矿,具有从向东变新的趋势,这可能说明当时东岸的板块俯冲角是由陡变缓的过程,而西岸板块俯冲相反,是由缓变陡。
东西两岸的构造背景差异还表现在东太平洋板块在逐渐缩小,科科斯板块正在消亡,而北美西部的东北太平洋板块已经消亡,其大洋中脊正在向北美大陆下方潜伏,种种迹象表明,太平洋东、西两板块在地质历史时期的俯冲速成度是存在差异的,即东太平洋板块的俯冲速率要比西太平洋板块快,这从现代测量结果是一致的。
东西太平洋两岸形成的不同类型的火山弧及火山弧岩石成分的差异可以用两种理想的俯冲模式图加以解释,太平洋东岸俯冲带形成一种快速挤压的低角度、浅俯冲形成的毕鸟夫带,在这种俯冲机制下,由于俯冲快速,下插大洋板块与上冲陆块发生强烈摩擦,沿俯冲板片产生巨大能量,使大洋板块及其上覆沉积物发生熔融,这些沉积物中含有大量水分和金属物质,特别是铜质,这些熔质属钙碱性系列的安山质岩浆。
西太平洋板块俯冲模式与东太平洋不同,大洋板块沿高角度向下俯冲,俯冲带无明显大地震发生,由于俯冲角度大,大洋板块直接插入地幔中,很难有由大洋板块熔融形成的岩浆上升,而是由于恒定的软流圈被下冲洋片阻挡,形成向上的对流地幔,形成张性的弧后盆地和以拉斑玄武岩系列为主的火山作用,这种环境也是黑矿形成的有利环境。
5 超大型斑岩铜矿床的地质条件剖析(1)超大型斑岩铜矿是板块俯冲的产物,形成超大型斑岩铜矿最直接、最有利的构造作用是洋壳俯冲,特别是向东的俯冲作用,因此太平洋东岸是超大型斑岩铜矿成矿的最有利部位。
大多数超大型矿床形成于俯冲作用由缓慢变为快速俯冲后的一段时期,尤以俯冲作用由斜向俯冲变为法向俯冲时期。
由于俯冲作用的远程效应影响,在一些陆内地台可以发育陆内俯冲作用,且很可能是早期发育过洋壳俯冲作用地方的继承,这种陆内俯冲作用也可以形成超大型斑岩铜矿,但其成矿规模和成矿概率可能均不如前者,这种例子包括我国的德兴铜矿和玉龙铜矿。
(2)大型基底构造的交汇控制超大型斑岩铜矿田的形成。
比较中国东部特别是德兴斑岩铜矿的产出环境与北美西部的成矿控矿构造,可以发现北美西部斑岩铜矿具有两个展布方向,矿带整体展布是沿北美西岸前寒武纪克拉通边缘活动带展布,并在成矿时代上显示出规律性变化;具体的矿床聚集区均显示出沿北东向线性构造分布,这种现象在一些具体的矿田内也有显示,如宾厄姆斑岩铜矿,矿区内的几个小岩株均显示受北东向构造线控制的特点[4]。
北美西部的4条北东向延伸的线性构造是大型前寒纪地壳构造,它们可以从前寒纪地盾边缘向408夏 斌等/超大型斑岩铜矿床形成的全球地质背景南西延伸不同的距离,全部4条构造带均具有磁异常特征。
Slave构造带为地盾边部的一条槽沟和该地的一条北东 南西向大型剪切带。
其它几条大致平行的线性构造均是形成于中元古代的大陆裂谷及碰撞带,这些带与现在俯冲带的交切部位是成矿的有利部位。
我国东部也存在类似的规律。
中国东部分布有两个大的构造体系:古亚洲构造体系和滨太平洋构造体系,前者形成近东西向的大型构造及线性构造,后者形成北东向线型构造,中生代的主要矿产形成明显受这两个方向构造的制约。
超大型斑岩铜矿的构造控制作用还表现在区域性大构造形成的次一级构造对成矿的控制,如智利斑岩铜矿带受Domeyko 断裂控制,丘基卡马塔斑岩铜(钼)矿床受该断裂的次一级构造(矿田内)西部大断裂控制。
据芮宗瑶等[5]统计,我国40个斑岩铜(钼)矿中,57.5%的矿床受多组断裂控制,22.5%受两组断裂交切褶皱控制,12.5%受断裂旁侧配套断裂和褶皱控制。
人们注意超大型斑岩铜(钼)矿床与俯冲岩浆弧的关系时,常认为斑岩铜(钼)矿床与东太平洋岩浆弧具有更为密切的关系,而东太平洋边缘弧代表的挤压弧,据此认为斑岩铜矿形成于挤压环境中,而在张性弧中很难形成斑岩铜(钼)矿床,相反易形成块状硫化物矿床(如黑矿)。
通过大量事实分析,我们认为斑岩铜矿是形成在挤压背景下的拉张期,是在强烈挤压后一个短暂的伸展崩塌期形成的,斑岩侵位与板块挤压之间存在一延迟期,这在很多斑岩矿区都有显示。
(3)围岩的构造、物理性质、盖层厚度及封闭性可能仍然是影响斑岩铜矿成矿的重要因素。
含矿斑岩常常是经过多次侵位的浅成杂岩体,斑岩常具有爆破角砾岩筒和顶部及接触带广泛发育的裂隙,如宾厄姆斑岩铜矿床,区内同时产出6个成分相近的斑岩岩株,但仅有宾厄姆岩株形成铜矿床,该岩体与众不同之处是在顶部发育大量间距仅几厘米的裂隙构造,而其它岩株则不发育。
我国玉龙斑岩铜矿床情况也很相似,含矿岩体玉龙裂隙密度为300条/ m,马拉松多100~170条/m,扎拉尕100~200条/m,多霞松多80~150条/m,而未含矿岩体的裂隙密度多数在50条/米以下[6]。
(4)与超大型斑岩铜矿有关的斑岩主要是浅成斑岩,其形成深度在2~3km左右,有的岩体产出更浅,岩体呈岩株状,剖面上呈上大下小的蘑菇状,平面约0.5~3km2,岩石顶部及围岩均很破碎,并被后期岩脉及石英脉充填,有的形成蜘蛛网状,岩体多呈被动侵位,呈多期、多阶段侵位的杂岩体产出,绝大多数超大型斑岩铜矿均发生过大规模的隐爆作用,成矿流体在形成过程中经历过很大的压力变化。
含矿斑岩体以中酸性为主(SiO2含量变化于62%~ 68%),主要属钙碱性岩系列。
目前有人认为少量钾玄岩系列也可以形成超大型斑岩铜矿。
参考文献:[1] 涂光炽.关于超大型矿床的寻找和理论研究[J].地球科学进展,1989,(6),14-20.[2] 涂光炽.试论非常规超大型矿床物质组成、地质背景、形成机制的某些独特性 初论非常规超大型矿床[J].中国科学(D 辑),1998,28(增刊):1-6.[3] 翟裕生,张湖,宋鸿林,等.大型构造与超大型矿床[M].北京:地质出版社,1997.152-169.[4] Lanier G,John E C,Swens en J,et al.General geology of the Bi ng-ham mi ne,Bingham Canyon,Utah[J].Econ.Geol.,1978,73: 1228-1241.[5] 芮宗瑶,黄崇轲,齐国民,等.中国斑岩铜(钼)矿床[M].北京:地质出版社,1984.[6] 唐仁鲤,罗怀松,等.西藏玉龙斑岩铜(钼)矿带地质[M].北京:地质出版社,1995.14-40.。