第六章热液矿床类型及特征-2斑岩型矿床

矿床学第六章热液矿床类型及特征（二）----斑（玢）岩型矿床本节内容

斑岩型矿床的概念斑岩型矿床的形成条件斑岩型矿床的特点斑岩型矿床的成因斑岩型矿床的类型玢岩型铁矿实习内容江西德兴斑岩铜矿斑岩型矿床斑岩型矿床--概念——斑岩是具有斑状结构的火成岩。斑岩主要分为喷出岩和浅成岩两大类。喷出岩是火山岩浆喷出后冷凝形成的，浅成岩是火山岩浆侵入地壳浅层冷凝形成的。——斑岩以石英和碱性长石为斑晶，以中、酸性岩石为主，如石英斑岩、花岗斑岩等。石英斑岩花岗斑岩斑状结构：是指岩石中的矿物颗粒可以分为明显的两群，一群结晶较为粗大肉眼可以识别矿物颗粒，而另一群则颗粒细小以至于肉眼无法辨认（如玻璃质和隐晶质），这粗大的一群矿物颗粒就是所谓“斑晶”

，而细小到肉眼无法辨识的一大群矿物集合体就叫做基质。斑状结构的形成：斑晶由早阶段岩浆结晶产生，形成于地下较深部位；而细粒或隐晶质基质为浅部晚阶段岩浆结晶物，岩浆裹挟着早期结晶的矿物（即斑晶）上升到浅部冷凝结晶。斑岩型矿床--概念斑岩型矿床--概念斑岩型矿床（porphyrydeposit)——凡是在时间上、空间上和成因上与浅成或超浅成中酸性斑岩体有关的细脉浸染型矿床，通称为斑岩型矿床;——斑岩型矿床过去又称为“细脉浸染型矿床”;——19世纪20年代初最早发现于美国西部;——斑岩型矿床的主要矿种有Cu、Mo、Au、Sn、W、Pb-Zn（-Ag）等。露天铜矿的直径有4公里，深达1.2公里，面积7.7平方公里。矿石含铜量很低，采用露天大规模开采方法，通过提高产量来盈利。发现的第一个斑岩型铜矿——美国的宾汉姆铜矿（Bingham）这是当前世界上最大的人为挖掘矿坑

斑岩型铜矿床是铜矿石的重要来源，也是一类最为重要的陆相次火山热液矿床。其特点的是矿石品位低，矿量大，即一贫二大，铜一般0.4～1%。目前，世界各国均在斑岩出露的地区注意寻找这类铜矿床。

除了斑岩铜矿外，与中酸性浅成-超浅成侵入体有关的矿床还有“斑岩钼矿”、“斑岩钨矿”、“斑岩锡矿”,“斑岩铅锌矿”等，其成矿作用大体相似。

典型的实例有美国克拉玛祖斑岩铜矿，我国江西德兴铜矿。斑岩型矿床--概念我国主要铜矿床类型分布概况矽卡岩型21%斑岩型45%热液脉型4%铜镍硫化物矿床8%海相火山岩型10%沉积岩型12%

工业意义Cu、Mo为主，其次为W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等品位低、规模大、矿化均匀埋藏浅，易开采矿石成分简单，易选可供综合利用的矿种多斑岩型矿床本节内容

斑岩型矿床的概念

斑岩型矿床的形成条件斑岩型矿床的特点斑岩型矿床的成因斑岩型矿床的类型玢岩型铁矿实习内容江西德兴斑岩铜矿斑岩型矿床物理化学条件岩浆岩条件地层条件构造条件斑岩型矿床--形成条件斑岩型矿床

形成条件——物理化学条件

温度——斑岩型矿床的形成经历了高、中温热液阶段——黑云母化和钾长石化形成于700~

600℃——石英-绢云母化形成于420℃左右——泥化蚀变形成于300~

100℃——硫化物形成于350~

250℃

深度——中深到浅成的范围（2~5公里）

（次火山环境的产物）斑岩型矿床

形成条件——岩浆岩条件在时间上、空间上和成因上均与斑状结构的中酸性浅成-超浅成侵入体有关，如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、二长斑岩、石英斑岩、粗安斑岩、英安斑岩等，它们常与玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩等钙碱性系列喷出岩有联系；含矿斑岩体的形态多为岩株、岩筒或岩钟状；矿化集中在斑岩体上部或顶部的内外接触带中，出露面积一般较小（多＜1km2）。如江西德兴朱砂红岩体仅有0.02km2。岀露面积岩体数所占数量比有关矿床所占储量比＜1257386.31—2390.9＞261812.8据我国34个斑岩铜矿床及矿化点的统计，岩体出露面积小于1km2，矿床所占储量最大。斑岩型矿床斑岩型矿床

形成条件——地层条件含矿斑岩体的围岩岩性多样，造成矿化类型的多样性。致密的硅铝质岩石：可作为岩体顶盖的隔挡层，有利于矿液在岩体内部和接触带成矿；活泼的碳酸盐岩：易于交代形成品位较富的脉状或似层状矿体，或在接触带附近形成矽卡岩矿体。斑岩型矿床常与脉状矿床或矽卡岩矿床伴生。可见，在一定的地质条件下，在已知有矽卡岩铜矿床或脉状铜矿床的地区及其附近，应注意找寻斑岩型铜矿床，反之亦然。斑岩型矿床--特点斑岩型矿床

形成条件——构造条件含矿斑岩体受区域性断裂构造控制，尤其是两组断裂的交汇处；矿体受岩体和围岩中的微裂隙控制（原生裂隙、层间裂隙、片理等）；斑岩铜矿中常伴有角砾状地质体和角砾岩筒,这些角砾岩筒(或地质体)对矿化,特别是对原生矿的富集起着重要作用。

形成条件——构造条件角砾岩体（筒）在一些斑岩型矿床中起重要控矿作用。角砾岩体的成因有爆发型、崩塌型、热液侵入型三类，它们均与剧烈的气液活动有关。它们的形成深度一般不超过2-3km

。矿体由细脉浸染状矿石组成，赋存于岩筒内。据统计：南北美洲58个斑岩铜矿床，产在角砾岩筒中的占70%。我国河南、江西、海南岛等地也有发现。它是寻找斑岩型矿床的重要标志之一。斑岩型矿床--特点本节内容

斑岩型矿床的概念斑岩型矿床的形成条件

斑岩型矿床的特点(经济、地质)斑岩型矿床的成因斑岩型矿床的类型玢岩型铁矿实习内容江西德兴斑岩铜矿斑岩型矿床经济特点矿床埋藏深度浅，适合于大规模、机械化露天开采。矿石品位较低（Cu一般为0.4-1%)，但矿化分布均匀，矿石工艺性能稳定，可选性好。矿床常成群、成带分布，规模巨大;矿石中常伴生有多种有用组份可供综合利用，除Cu、Mo、Au、W、Sn、Pb

、Zn外，尚可综合回收Ag、Re(铼)、Co、S、Se(硒)、Te(碲)等元素。斑岩型矿床--特点经济特点斑岩型Cu矿是当今世界铜矿的最主要类型，占探明储量的50％以上；Mo产量＞70％来自斑岩型矿床;斑岩型铜矿的储量一般为几百万吨，有的达几千万吨(智利Chuquicamata（丘基卡马塔）~5300万t,该铜矿坑是全球生产铜最多的矿场。这个矿洞现有850米深。美国Bingham~2000万t)斑岩型金矿的储量一般为几十吨至几百吨，有的达上千吨（印尼Grasberg1952t，乌兹别克斯坦Almalyk1980t）斑岩型矿床--特点地质特点时空分布大地构造背景围岩蚀变及分带矿体形态、产状矿石组分、组构矿床的氧化和次生富集作用斑岩型矿床--特点地质特点-时空分布——空间上集中分布于滨太平洋带（Cu储量>500万t的超大型斑岩矿床的90%)，次为特提斯-喜马拉雅带（～5%）和中亚-蒙古带（～4%）。——时间上集中分布于新生代（～60%)，其次是中生代（～35%），在中生代则主要是在燕山期。斑岩型矿床--特点斑岩型矿床--特点

德兴玉龙斑岩型矿床--特点地质特点-大地构造背景——斑岩型矿床主要产于汇聚板块的边界；大洋板片俯冲产生的岛弧和陆缘弧环境（滨太平洋带），陆一陆碰撞造山环境（特提斯一喜马拉雅带，中亚一蒙古带）。斑岩型矿床--特点大地构造背景岛弧环境的斑岩型矿床：主要环绕西太平洋广泛分布（印尼、菲律宾、巴布亚新几内亚、澳大利亚等国）斑岩型矿床--特点

陆缘弧环境的斑岩型矿床：广泛分布于太平洋东海岸，经典成矿省包括安第斯中部（智利、阿根廷、秘鲁）和美国西部斑岩型矿床--特点

碰撞造山环境的斑岩型矿床：主要分布于特提斯−喜马拉雅带（西起西班牙，经克罗地亚、罗马尼亚、保加利亚、土耳其、亚美尼亚、伊朗、巴基斯坦，东到中国西藏和缅甸等地）和中亚−蒙古带（西起乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦，经中国新疆、甘肃和内蒙，东到黑龙江）

PorphyryCu- Audepoaits斑岩型矿床--特点

玉龙斑岩Cu-Mo矿带冈底斯斑岩Cu-Mo矿带斑岩型矿床--特点地质特点-围岩蚀变及分带斑岩型矿床--特点围岩蚀变十分发育，范围可达数百米至数千米，并具明显的、规律的水平和垂直分带；由岩体中心向外：钾化带（potassiczone)→石英-绢云母化带（绢英岩化带、似千枚岩化带，phylliczone）→泥化带（粘土化带，argillizone)→青磐岩化带

(prophyliticzone)—矿化主要与钾化带和石英−绢云母化带关系密切。

由钾化带→石英绢云

母化带，硫化物总量 增加，黄铜矿/黄铁矿 比值减小—围岩蚀变的带状分布 规律是斑岩型矿床的

重要找矿标志。斑岩型矿床--特点地质特点-矿体形态产状矿化多集中在岩体的顶部或附近围岩中，矿体多受岩体和围岩中的微细裂隙控制或受斑岩体中角砾岩筒控制同一矿区，由于围岩岩性不同，可出现不同的矿化类型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、似层状围岩断裂中的次火山热液脉型矿化——脉状矿体斑岩型矿床--特点地质特点-矿石组分金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿，次为斑铜矿、黝铜矿，伴生方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、磁黄铁矿以及金、银等矿物。非金属矿物主要为石英，次为绢云母、绿泥石、重晶石等。斑岩型矿床--特点地质特点-矿石组构矿石构造以细脉浸染状为主；由矿化中心向外依次为：浸染状→细脉浸染状→细脉状、脉状。斑岩型矿床--特点斑岩型矿床典型矿化及其分带斑岩型矿床典型矿石构造及其分带斑岩型矿床--特点地质特点-矿床的氧化和次生富集作用斑岩型矿床--特点斑岩型矿床在近地表常发生各种复杂的氧化和次生富集作用。既提高了矿石品位，又是一种重要的找矿标志。西藏厅宫铜矿区 地表氧化矿石Butte，Montana

美国蒙大拿州比优特矿坑

近地表氧化带（潜水面以上）：

2FeS2(黄铁矿)+7O2+H2O→2FeSO4+2H2SO4

4FeSO4+O2+2H2SO4→2Fe2(SO4)3+2H2O Fe2(SO4)3+6H2O→2Fe(OH)3（胶体）+3H2SO4

Fe(OH)3脱水形成褐铁矿（针铁矿、水针铁矿、 水赤铁矿），构成“铁帽”CuFeS2(黄铜矿)+O2+H2O→CuSO4+FeSO4+H2SO42CuSO4+2CaCO3+5H2O→Cu2[CO3](OH)2(孔雀石)

+2CaSO4·2H2O+CO2↑潜水面以下的还原带：CuSO4+5CuFeS2+8H2O→8Cu2S+5FeSO4+8H2SO4含铜量黄铜矿辉铜矿34.6%79.8%CuSO4+4FeS2+4H2O→7CuS+4FeSO4+4H2SO4含铜量黄铁矿铜蓝0%66.5%上述过程使原生矿石的品位大大提高，即所谓的

“次生硫化物富集作用”若次生硫化物进一步氧化（潜水面下降）：

4Cu2S+9O2→2Cu2O+4CuSO4含铜量辉铜矿赤铜矿79.8%88.8%4Cu2S+2O2→Cu+CuSO4含铜量辉铜矿自然铜79.8%100%上述过程使矿石的品位进一步提高，即所谓的

“次生氧化富集作用”黄铜矿+铜蓝黄铜矿+斑铜矿自然Cu+孔雀石+蓝铜矿本节内容

斑岩型矿床的概念斑岩型矿床的形成条件斑岩型矿床的特点

斑岩型矿床的成因斑岩型矿床的类型玢岩型铁矿实习内容江西德兴斑岩铜矿斑岩型矿床含矿斑岩体和大部分矿质是来自地壳深处-上地幔和地壳分界面附近分异出来的中-中酸性岩浆。它们通过深大断裂，上侵到1.5-3km或更浅部，由于温度、压力骤然降低，岩浆迅速冷却成斑状岩石，随即开始钾长石化、石英-绢云母化，以及各阶段的矿化作用，形成一个统一的连续的过程。又据氢、氧同位素资料，含矿热液可能部分地来自大气降水，少部分铜可能来自围岩。因此有人认为，斑岩铜矿的形成是由深部上升岩浆热液与围岩地下水对流循环相互作用的结果。被烤热的地下水中富含Na、Ca、Cl等并含有金属元素，既能提供部分成矿物质，又对矿石的沉淀起到重要作用。斑岩型矿床--成因斑岩型铜矿床成因的板块构造模式(Sillitoe,1972)斑岩型矿床--成因斑岩型铜矿床与板块俯冲作用有关。富含金属组分和封存了海水的洋底沉积物随洋壳板块俯冲于大陆板块边缘之下时发生部分熔融形成富含成矿物质和挥发组分的钙碱性岩浆。当此种岩浆侵位于俯冲带上方大陆边缘地壳浅部时快速冷凝结晶而形成斑状中酸性次火山岩体。本节内容

斑岩型矿床的概念斑岩型矿床的形成条件斑岩型矿床的特点斑岩型矿床的成因

斑岩型矿床的类型玢岩型铁矿实习内容江西德兴斑岩铜矿斑岩型矿床斑岩型矿床--类型冈底斯斑岩型铜 （钼）成矿带玉龙斑岩型铜（钼）成矿带藏东玉龙斑岩型铜(钼)矿床斑岩型矿床--类型岩性：黑云母二长花岗斑岩侵入年龄：57-26Ma矿带的Cu储量:≈10×106

t玉龙：6.5×106

t扎那尕：3.2×105

t莽总：6.7×105

t多霞松多：8.9×105t马拉松多：1.01×106

t-玉龙铜矿床蚀变矿化分带示意图斑岩型矿床--类型本节内容斑岩型矿床的概念斑岩型矿床的特点斑岩型矿床的成因斑岩型矿床的类型玢岩型铁矿实习内容江西德兴斑岩铜矿玢岩是具斑状结构的中—基性（或弱酸性，如花岗闪长玢岩）喷出岩、浅成岩和超浅成岩的总称。以斜长石及暗色矿物为主要斑晶，基质多为隐晶质—玻璃质，如闪长玢岩、安山玢岩、辉绿玢岩等。具斑状结构的岩石，习惯上,将含碱性长石和（或）石英斑晶称为斑岩；将含斜长石和暗色矿物斑晶的,称玢岩。在国外一般把玢岩和斑岩统称斑岩。辉绿玢岩辉绿结构块状构造主要矿物组成基性斜长石单斜辉石

闪长玢岩斑状结构、块状构造主要矿物组成中性斜长石、普通角闪石安山玢岩斑状结构、块状构造主要矿物组成长石、角闪石、石英玢岩型铁矿是我国地质工作者所确定和命名的一种矿床类型——概念：是指产于陆相火山岩分布区域内，与玄武质、安山质岩浆的火山-侵入岩体在时间、空间及成因上有联系的一组以铁为主的矿床；——矿床具有晚期岩浆、高温气液交代、接触交代、中低温热液交代-充填及火山沉积等一系列成矿作用特点；——我国宁芜地区（中生代陆相火山断陷盆地）铁矿床是典型代表。斑岩型矿床--玢岩型铁矿玢岩型铁矿在宁芜火山断陷盆地中，晚侏罗世-早白垩火山活动十分强烈，盆地内发育一套火山-侵入杂岩。火山岩总厚度达2500米，由老到新可分为龙王山、大王山、姑山和娘娘山四个旋回。每个旋回大致都以较强烈的爆发开始，形成爆破角砾岩和火山碎屑岩；以宁静的喷溢结束，形成安山岩、粗面岩、响岩。在每个旋回末期均有相应成分的次火山岩侵入；区内的铁矿床大多与第二旋回喷发结束阶段形成的富钠质辉长闪长玢岩-辉长闪长岩等次火山岩有关。次火山岩均呈瘤状，钟状、舌状或弯窿状，侵入于火山岩及沉积岩中；铁矿化往往围绕次火山岩分布，受角砾状构造、原生裂隙、接触带构造、围岩中的断裂裂隙及层间裂隙等构造控制。斑岩型矿床--玢岩型铁矿玢岩型铁矿由岩体内部到接触带再到围岩中，出现下列几种类型的铁矿化:产于辉长闪长玢岩岩体中部的铁矿化（陶村式）产于辉长闪长玢岩顶部或边部的铁矿化（凹山式）产于接触带上的铁矿化：围岩为安山岩、凝灰岩时（梅山式）；围岩为灰岩、砂页岩时（凤凰山式）。产于岩体附近火山岩中的脉状、似层状铁矿化（龙虎山式）产于火山沉积岩中的层状铁矿床（龙旗山式）上述5类铁矿化是宁芜地区火山一侵入作用过程中形成的一套矿床组合。它们受不同的地质构造控制，但成因上和空间上互有联系，可互为找矿标志。斑岩型矿床--玢岩型铁矿玢岩型铁矿

龙旗山式凤凰山式龙虎山式梅山式凹山式陶村式斑岩型矿床--玢岩型铁矿矿化类型——陶村式浸染状、细脉状矿化位于玢岩岩体中心属于晚期岩浆、高温热液交代矿床（450-370度）组合：钠柱石（钠长石）-透辉石-磷灰石-磁铁矿斑岩型矿床--玢岩型铁矿矿化类型——凹山式脉状、网脉状、角砾状矿化（与隐爆角砾岩有关）位于斑岩岩体顶部或者边部属于伟晶高温气液交代-充填矿床（500-400度）组合：阳起石（透辉石）-磷灰石-磁铁矿组合斑岩型矿床--玢岩型铁矿矿化类型——梅山式块状、脉状矿化、角砾岩矿化（与塌陷角砾岩有关）产于

接触带（岩体与安山岩、凝灰岩接触带）属于接触交代-充填矿床（温度大于450度）组合：透辉石-石榴子石-磷灰石-磁铁矿斑岩型矿床--玢岩型铁矿矿化类型——凤凰山式块状、角砾状、脉状、网脉状矿化产于接触带上（围岩为沉积岩）属于接触交代-充填矿床（370-300度）组合：（透辉石-阳起石-碱性长石）-金云母-磷灰石-磁铁矿斑岩型矿床--玢岩型铁矿矿化类型——龙虎山式脉状矿化产于玢岩岩体附近的火山岩中中低温热液充填作用（300-200度）石英-镜铁矿组合斑岩型矿床--玢岩型铁矿矿化类型——龙旗山式层状、似层状矿化产于火山沉积岩中，属火山沉积矿床蚀变现象较弱石英-赤铁矿组合斑岩型矿床--玢岩型铁矿玢岩型铁矿--矿床成因玢岩型铁矿床的成因目前仍有争议。铁质在岩浆阶段通过分离结晶及熔离作用开始富集，形成早期的具有钛铁矿出溶条带的磁铁矿，但大部分铁质或由岩浆流体带入，或由深部火成岩及其围岩在钠交代作用时铁经活化转移再沉淀的结果。区内的铁矿床大多与大王山旋回喷发结束阶段形成的富钠质辉长闪长玢岩一辉长闪长岩等次火山岩有关。在大王山旋回活动之后，出现相对宁静阶段和隆起。这一阶段火山大规模的强烈喷发减弱，发生浅部岩浆的侵入。典型的矿床为江苏的梅山、吉山和安徽的凹山、东山、姑山、罗河等。斑岩型矿床--玢岩型铁矿本节内容斑岩型矿床的概念斑岩型矿床的特点斑岩型矿床的成因斑岩型矿床的类型玢岩型铁矿实习内容江西德兴斑岩铜矿实习七江西德兴斑岩铜矿江西德兴斑岩铜矿矿床地质简介江西德兴斑岩铜矿床位于江西省北东部德兴县境内，包括铜厂、朱砂红、富家坞三个矿床，又称为德兴斑岩铜矿田。矿床范围大，产出浅，交通方便，可选性良好，可露天开采，是我国江南地区目前规模最大的铜矿床。实习七江西德兴斑岩铜矿区域地质特征1、地层区内出露地层主要是前震旦系九岭群九都组一套浅变质岩系。主要岩性为千枚岩和凝灰质千枚岩、变质沉凝灰岩、砂质千枚岩、细砂岩、变质粗砂岩和变质含砾砂岩等。2、构造德兴斑岩铜矿床是环太平洋成矿带外带的一个组成部分，区内构造主要是两组构造为主，一组为东西向的褶皱和断裂，主要在矿区外围比较明显；另一组为北东向褶皱和断裂，两组构造交会处是控岩和控矿的主要构造体系。实习七江西德兴斑岩铜矿3、岩浆岩区内岩浆岩具有长期性、多旋回性和继承性。从晋宁期到燕山