埃达克质岩与Cu-Au成矿作用关系的初步探讨

近来的研究发现，埃达克质岩与Au、Cu、Mo等浅成低温热液矿床及斑岩矿床有密切的关系。我们的研究表明：(1)我国的斑岩铜矿大多与埃达克质岩有关，如德兴、沙溪、多宝山、乌奴格吐山和新近发现的东疆土屋斑岩铜矿等，有些被划归与富碱侵入岩或A型花岗岩有关的斑岩铜矿，如玉龙，也具有埃达克质岩的地球化学特征；(2)华北地区的Au矿床大多与埃达克质岩有关，最典型的如胶东和小秦岭；(3)长江中下游地区的Cu、Au、Mo矿床的岩浆岩大多为埃达克质岩。埃达克质岩与成矿作用之所以密切相关，其原因在于它们在地壳深部形成的条件和环境类似，这就为Au、Cu、Mo等的找矿开辟了一个新的思路。埃达克质岩浆是玄武质岩石在高压、高温和含水条件下熔融形成的，上述条件有利于Cu、Au、Mo等金属元素溶解进入熔体。关于找矿方向，文中指出3点：(1)埃达克质岩发育的地区可能是矿床聚集的地区；(2)与消减作用有关的埃达克岩更有利于成矿元素的富集，对于中国来说，晚元古宙-古生代的古亚洲洋造山带内消减作用广泛发育，有巨大的找矿前景；(3)找矿工作应围绕埃达克质岩体及周围地质体进行。     

滇西北中甸地区的铜金找矿远景

滇西北中甸地区的铜,金矿产,分别以印支期和喜马拉雅期作为主要成矿期。铜矿分西矿带和东矿带。西矿带重点应加强欧赛拉－阿热－带的铜（多金属）矿勘查;东矿带的独哥－地苏嘎－欠虽一带是寻找斑岩型铜多金属矿最有远景的地区。寻找喜马拉雅期金矿床,重点应放在甭哥以东的富碱斑岩出露区。     

板块俯冲与斑岩铜金成矿

绝大多数斑岩铜金矿床分布在汇聚板块边缘。研究表明高氧逸度和洋壳部分熔融是控制斑岩铜金矿床形成的两个关键因素。作为亲硫元素,铜金的性质主要受还原态的硫(S~(2-))控制,而硫的价态和性质则强烈受氧逸度的影响。矿床学家很早就发现氧逸度ΔFMQ+2是斑岩铜金矿床成矿的魔幻数字。研究发现其原因是硫的性质在此氧逸度附近发生巨变,在低氧逸度时,硫主要以硫化物的形式存在,但是当氧逸度在ΔFMQ+1. 5以上时,硫主要以硫酸根的形式存在。硫酸盐在岩浆中的溶解度通常是硫化物的10倍左右,因此在部分熔融过程中,高氧逸度可以大幅度提高硫在岩浆中的溶解度,有利于源区硫化物被破坏,以硫酸根的形式被熔出,从而大幅度提高初始岩浆中的铜(金)含量;与此同时,硫化物在岩浆演化过程中可以保持不饱和状态,有利于作为中度不相容元素的铜(金)通过岩浆演化进一步富集。在磁铁矿结晶等过程中,岩浆体系的氧逸度降低,硫酸根被还原,还原态的硫(S~(2-))将岩浆中的铜金萃取,富集到流体相,从而形成斑岩铜金矿床。这种高氧逸度岩浆通常出现在汇聚板块边缘。由于洋壳铜、金、硫含量远高于陆壳和地幔,而且俯冲带氧逸度高出地幔和下地壳约2个数量级,因此俯冲洋壳部分熔融形成岩浆的初始铜、金、硫含量远高于陆内岩浆,有利于成矿。年轻洋脊的俯冲因其高热量是显生宙以来最容易发生俯冲洋壳部分熔融的地质过程,且同时具有高氧逸度,因此洋脊俯冲是形成大型、超大型斑岩铜金矿床的最佳途径。统计结果显示,全球主要超大型斑岩铜金矿床均与洋脊俯冲有关。     

阿尔金山地区铜金矿化富集规律

阿尔金走滑断裂系不同级次构造控制阿尔金山地区铜、金成矿带、矿田及矿床的分布,区域上可以划分为阿尔金北缘金-铜-铁多金属成矿带和阿尔金铁-铜-金多金属成矿带。通过岩石铜、金含量数理统计和40Ar/39Ar热年代学研究结果,将其划分为两个主成矿期,年龄分别为502.3Ma士10.1Ma和207.6Ma±4.2Ma;构造应力场和矿化富集过程分为3期:前中生代——挤压期;中生代——伸展期和新生代——走滑期。相对低应力值区为矿化富集的有利部位。      

黑龙江多宝山地区铜金成矿作用及成矿规律

黑龙江省多宝山地区发育多期以铜金为主的成矿作用。加里东中期形成了斑岩型铜钼(金)矿床,燕山早期主要形成了矽卡岩型铜铁(金)矿床,燕山晚期形成了浅成热液型金矿床。不同时期矿床的空间分布受古生代海相火山岩为主的地层的控制,同时,受到NE向和NW向2组断裂交叉形成的环(菱)形构造的控制。各期岩浆作用最晚阶段形成的硅铝质含量较高且成矿元素明显富集的小型侵入体与成矿关系最为密切。多宝山地区是不同时代构造-岩浆作用的中心地带,富含铜、金等成矿组分的中奥陶统多宝山组海相火山岩地层是不同时代矿床的统一矿质来源,导致不同时代的成矿作用叠加发生、不同时代矿产种类具有一致性以及矿床集中分布等特点。     

西藏嘎拉勒铜金矿床地质特征及矽卡岩矿物学特征研究

嘎拉勒铜金矿床位于班公湖-怒江缝合带西段,是该带上新近发现的十分重要的矽卡岩(斑岩)型铜金矿床,其金资源量已达大型以上规模。矿区内出露地层有白垩系朗久组及捷嘎组,并发育大量燕山期中酸性侵入岩。矿体主要产于灰白色花岗闪长岩与白云岩或白云质大理岩的接触带矽卡岩内。矽卡岩主要呈层状、似层状、港湾状及不规则状等产出;矽卡岩矿物主要为橄榄石、蛇纹石、辉石、金云母、透闪石、绿帘石、水镁石等;靠近内接触带可见石榴子石;金属矿物主要有磁铁矿、自然金、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、辉钼矿等。电子探针分析表明,矿区内矽卡岩矿物中的橄榄石主要为镁橄榄石,辉石主要为透辉石,云母主要为金云母,由此构成的矽卡岩矿物组合为典型的镁质矽卡岩;与之伴生的钙质矽卡岩矿物石榴子石主要为钙铁榴石。矿区中的矽卡岩在空间上具有较好的分带性,其表现为从内接触带至外接触带经历了镁橄榄石-透辉石相至金云母-透闪石相的渐变过渡演化,表明矿区矽卡岩具有从高温至低温的矿物组合演化序列;与矽卡岩分带相伴随的矿化分带,表现为深部的铜(钼)矿化过渡到浅部的铜金矿化。矿区最新勘查成果显示,在深部已发现少量斑岩型矿化,显示存在统一的矽卡岩-斑岩成矿系统的可能性,深部找矿潜力较大。     

四川玛孜措Cu—Au异常特征及找矿前景

通过对玛孜措地区1：20万及1：5万地球化学异常及地质特征的研究，并与我国著名的福建紫金山陆相火山岩型Cu-Au矿田区域地质地球化学异常结构模式对比，推测玛孜措Cu-Au异常具有福建紫金Cu-Au矿相似的成矿机理，因而具有较好的找矿前景。     

Copper isotopic zonation in the Northparkes porphyry Cu-Au deposit, SE Australia

Significant, systematic Cu isotopic variations have been found in the Northparkes porphyry Cu-Au deposit, NSW, Australia, which is an orthomagmatic porphyry Cu deposit. Copper isotope ratios have been measured in sulfide minerals (chalcopyrite and bornite) by both solution and laser ablation multi-collector inductively coupled plasma-mass spectrometry (MC-ICP-MS). The results from both methods show a variation in δ⁶⁵Cu of hypogene sulfide minerals of greater than 1‰ (relative to NIST976). Significantly, the results from four drill holes through two separate ore bodies show strikingly similar patterns of Cu isotope variation. The patterns are characterized by a sharp down-hole decrease from up to 0.8‰ (0.29 ± 0.56‰, 1σ, n = 20) in the low-grade peripheral alteration zones (phyllic-propylitic alteration zone) to a low of ∼−0.4‰ (−0.25 ± 0.36‰, 1σ, n = 30) at the margins of the most mineralized zones (Cu grade >1 wt%). In the high-grade cores of the systems, the compositions are more consistent at around 0.2‰ (0.19 ± 0.14‰, 1σ, n = 40). The Cu isotopic zonation may be explained by isotope fractionation of Cu between vapor, solution and sulfides at high temperature, during boiling and sulfide precipitation processes. Sulfur isotopes also show an isotopically light shell at the margins of the high-grade ore zones, but these are displaced from the low δ⁶⁵Cu shells, such that there is no correlation between the Cu and S isotope signatures. Fe isotope data do not show any discernable variation along the drill core. This work demonstrates that Cu isotopes show a large response to high-temperature porphyry mineralizing processes, and that they may act as a vector to buried mineralization.     

Evolution of Hydrothermal System at the Dizon Porphyry Cu-Au Deposit, Zambales, Philippines

Abstract. Evolution of hydrothermal system from initial porphyry Cu mineralization to overlapping epithermal system at the Dizon porphyry Cu‐Au deposit in western central Luzon, Zambales, Philippines, is documented in terms of mineral paragen‐esis, fluid inclusion petrography and microthermometry, and sulfur isotope systematics. The paragenetic stages throughout the deposit are summarized as follows; 1) stockwork amethystic quartz veinlets associated with chalcopyrite, bornite, magnetite and Au enveloped by chlorite alteration overprinting biotite alteration, 2) stockwork quartz veinlets with chalcopyrite and pyrite associated with Au and chalcopyrite and pyrite stringers in sericite alteration, 3) stringer quartz veinlets associated with molybdenite in sericite alteration, and 4) WNW‐trending quartz veins associated with sphalerite and galena at deeper part, while enargite and stibnite at shallower levels associated with advanced argillic alteration. Chalcopyrite and bornite associated with magnetite in quartz veinlet stockwork (stage 1) have precipitated initially as intermediate solid solution (iss) and bornite solid solution (bnss), respectively. Fluid inclusions in the stockwork veinlet quartz consist of gas‐rich inclusions and polyphase inclusions. Halite in polyphase inclusions dissolves at temperatures ranging from 360d?C to >500d?C but liquid (brine) and gas (vapor) do not homogenize at <500d?C. The maximum pressure and minimum temperature during the deposition of iss and bnss with stockwork quartz veinlets are estimated to be 460 bars and 500d?C. Fluid inclusions in veinlet stockwork quartz enveloped in sericite alteration (stage 2) consist mainly of gas‐rich inclusions and polyphase inclusions. In addition to the possible presence of saturated NaCl crystals at the time of entrapment of fluid inclusions that exhibit the liquid‐vapor homogenization temperatures lower than the halite dissolution temperatures in some samples, wide range of temperatures of halite dissolution and liquid‐vapor homogenization of polyphase inclusions from 230d?C to >500d?C and from 270d?C to >500d?C, respectively, suggests heterogeneous entrapment of gaseous vapor and hypersaline brine. The minimum pressure and temperature are estimated to be about 25 bars and 245d?C. Fluid inclusions in veinlet quartz associated with molybdenite (stage 3) are dominated by gas‐rich inclusions accompanied with minor liquid‐rich inclusions that homogenize at temperatures between 350d?C and 490d?C. Fluid inclusions in vuggy veinlet quartz associated with stibnite (stage 4) consist mainly of gas‐rich inclusions with subordinate polyphase inclusions that do not homogenize below 500d?C. Fluid inclusions in veinlet quartz associated with galena and sphalerite (stage 4) are composed of liquid‐rich two‐phase inclusions, and they homogenize into liquid phase at temperatures ranging widely from 190d?C to 300d?C (suggesting boiling) and the salinity ranges from 1.0 wt% to 3.4 wt% NaCl equivalent. A pressure of about 15 bars is estimated for the dilute aqueous solution of 190d?C from which veinlet quartz associated with galena and sphalerite precipitated. In addition to a change in temperature‐pressure regime from lithostatic pressure during the deposition of iss and bnss with stockwork quartz veinlets to hydrostatic pressure during fracture‐controlled quartz veinlet associated with galena and sphalerite, a decrease in pressure is supposed to have occurred due to unroofing or removal of the overlying piles during the temperature decrease in the evolution of hydrothermal system. The majority of the sulfur isotopic composition of sulfides ranges from ±0 % to +5 %. Sulfur originated from an iso‐topically uniform and homogeneous source, and the mineralization occurred in a single hydrothermal system.     

西藏多龙矿集区拿顿铜金矿床成矿时代的厘定及其找矿指示意义

西藏多龙矿集区是中国新发现的具有世界级规模的铜金矿集区。目前,该矿集区的中部和北部已发现多个斑岩型和斑岩-浅成低温热液型矿床,而区内西南部也发现了多个铜金矿床,指示了良好的找矿潜力。拿顿是矿集区内西南部具有代表性的铜金矿床,矿化类型为浅成低温热液型。野外地质调查表明,该矿床成矿作用可分为2个阶段,早阶段矿化主要赋存于角砾岩筒中,并与角砾岩筒同时形成,而晚阶段矿化主要以脉体形式产出,切穿角砾岩筒及早阶段矿化。年代学研究结果显示,角砾岩筒中以角砾形式产出的花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为（117.5±0.7）Ma,被后期花岗闪长斑岩（116.1±1.3Ma）侵入,由此指示角砾岩筒及早阶段矿化形成于116~117 Ma。此外,明矾石⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学研究进一步表明,晚阶段石英-明矾石-硫化物脉形成于（111.3±2.5）Ma,这也证实该矿区成矿作用具有多阶段性特征。文章结果指示,拿顿铜金矿可能存在多期与浅成低温热液型矿化有关的成矿岩体,并且多龙矿集区内也可能存在更多形成于111 Ma而未被发现的矿床。     

黄岩海山链俯冲与吕宋岛斑岩铜金成矿

菲律宾吕宋岛上约5Ma以来的斑岩铜金矿床主要集中在北部的Baguio和Mankayan地区,它们在时空上与黄岩海山链密切相关。1907~2013年间的地震数据表明,在吕宋岛中部(16°N)附近存在地震稀疏带。吕宋岛上的斑岩铜金矿床分布在该地震稀疏带的两侧。收集到的相应时期埃达克岩的Sr/Y-(La/Yb)N、Sr/Y-Y和La/Yb-Yb图解表明,这些埃达克岩几乎都是洋壳部分熔融形成的。与吕宋岛北部侵入型埃达克岩相比,位于16°N附近的埃达克岩具有更高的Sr含量,这可能与南海古扩张脊俯冲撕裂形成的板片窗有关。斜长石是辉长岩的主要矿物之一,因此,撕裂的洋壳边缘的辉长岩层部分熔融,形成具有更高Sr含量的埃达克质岩浆。而位于吕宋岛南部Bataan弧中的埃达克质火山岩,可能是在南海古扩张脊俯冲之前形成的。根据已发表的斑岩铜金矿床数据,Mankayan地区的成矿年龄在约3.5~1.4Ma,Baguio地区的成矿年龄在约3.1~0.5Ma之间,有从北向南变年轻的趋势,这与黄岩海山链沿马尼拉海沟向南迁移一致。此外,吕宋岛北部Mt.Cagua到Baguio之间存在一个延伸了220km的第四纪火山活动的空隙,该区域大部分火山已经在中新世停止活动。这可能是黄岩海山链的俯冲使得俯冲倾角逐渐变缓、挤压加强而导致的。同时期的斑岩铜矿床正好分布在这一火山空隙中,是俯冲洋壳部分熔融的产物。     

东天山地区Cu-Au异常信息提取与评价

东天山成矿带是我国重要的铜金矿集区之一.复杂的地质演化历史导致了成矿地质背景的复杂性、成矿作用的多期性和多样性.本文分别应用地质统计学和多重分形滤波法(S-A法)对Cu、Au含量数据进行分析,获取了不同层次的致矿异常信息.结果表明:(1)东天山地区Cu、Au含量最大变程分别为80 km和47 km,最大变程方向与深大断裂走向一致,表明Cu、Au异常受深大断裂控制;Cu含量分布比Au具有更好的连续性,Cu的含量变化表现出较强的结构性特征,而Au的含量变化表现出更强的随机性特征.(2)泛克立格法和多重滤波分形分析中的低通滤波获取致矿异常信息具有相似性,均反映Cu、Au区域上的分布趋势和浓集特征.(3)多重分形滤波法能够提取不同层次的致矿异常信息,包括区域异常信息和局部异常信息,S-A法揭示的局部Cu异常突出了某些低背景中的隐蔽异常;而呈北东向串珠状分布的局部Au异常,可能暗示区内NE向次级断裂系统控制了金矿床的发育.      

澳大利亚Cloncurry地区铁矿化岩石与铜金矿化的时空关系

澳大利亚Cloncurry地区大部分被元古宙地层所覆盖,其中赋存有大量世界级的成矿热液系统。大型热液系统大都与含磁铁矿或赤铁矿等铁氧化物的铁矿化岩石密切相关。铁氧化物和铜金矿化的矿物学、地球化学及年代学特征反映出成矿过程可能涉及到多种流体间的作用和水岩反应。对Cloncurry地区典型矿床和区域Na-Ca热液系统的研究表明,含铁氧化物的铁矿化岩石与铜金矿化之间的关系可分为4类:①贫磁铁矿或赤铁矿的"Kiruna-型"铁矿化岩石;②铜金矿化赋存于含铁氧化物的铁矿化岩石中;③与铁氧化物有关的铜金矿化;④少量或者不含铁氧化物的铜金矿化。该分类提供了一些与铁氧化物有关的铜金矿化成因联系、矿物学和矿化类型信息。     

内蒙古白乃庙铜金矿床侵入岩年代学及其地质意义

内蒙古白乃庙铜金矿床位于华北板块北缘中段陆缘增生带,区内侵入岩发育,主要岩性有花岗闪长岩、白云母花岗岩、石英闪长岩,对其中5件样品采用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb方法测年,获得花岗闪长岩加权平均年龄(443.2±1.7)Ma、(447.6±1.8)Ma,白云母花岗岩加权平均年龄(429.1±2.7)Ma、(43...     

Magmatic-hydrothermal fluids in the Pahtohavare Cu-Au deposit in greenstone at Kiruna,Sweden

The Proterozoic Pahtohavare Cu-Au deposit is located in the greenstone belt near Kiruna, northern Sweden. The greenstone consists of mafic volcanic rocks with pillow lavas, mafic sills and albitized rocks, including tuffites, black schists and mafic sills, together with carbonates and mineralized zones. Mineralization occurs as impregnations, epigenetic quartz-rich breccias and fracture fillings with pyrite, chalcopyrite, pyrrhotite and gold in a complex tectonic environment. Fluid inclusions indicate an early formation of quartz and pyrite at temperatures initially near 500°C and a pressure of 2–2.4 kbar from a supersaturated aqueous solution of magmatic origin. In addition to halite cubes, daughter minerals of sylvite, calcite, hematite, graphite and two unknown phases are found. The main stage of chalcopyrite and gold deposition is characterized by aqueous fluids of variable salinity (up to 30 eq. wt.% NaCl including CaCl₂), at temperatures below 350°C and pressures between 1 and 2 kbar. A minor CO₂ phase with some N, accompanies this stage. Gold was transported as a chloride complex which destabilized due to an increase in pH (as a consequence of the CO₂ loss) as well as cooling and dilution of the solution. The ore deposition occurred as a result of mixing with a low salinity aqueous solution during tectonic fracturing with pressure fluctuations and CO₂ unmixing. Late oxidation of ores was caused by low to moderately saline (3 to 13 eq. wt.% NaCl) low temperature aqueous solutions.     

碱性岩相关铜-金(钼)矿床的研究进展

由于超过20%的大型-超大型铜-金(钼)矿床与碱性岩浆有关,因此,该类矿床引起矿床学家的广泛关注。碱性岩有关的铜-金矿床的成矿岩体、物化条件及围岩种类各具特色,成矿成因类型多样,主要的成因类型为斑岩型铜-金(钼)、浅成低温热液脉型金-铜(钼)。总体上,该类矿床的矿化和蚀变具有一定的特征:该类矿床多产出在伸展环境下、均富碲化物矿化、有大量的钾质交代作用、含有氟矿物质和钒云母等,成矿蚀变亦有一定的规律。长英质岩石中经常发生钾长石蚀变,而绢云母、碳酸盐和钾长石的混合蚀变常出现在中基性侵入岩中,水热合成石英和酸性蚀变十分罕见。这种特征矿化可能与碱性岩浆流体演化有关,这种流体富含CO_2,且在高氧逸度、低硫逸度条件下释放。在伸展背景下的碱性-钙碱性省寻找此类矿床具有巨大的勘查潜力,尤其在碱性岩体中心及其外围可能形成勘探的靶区。在中国与碱性岩有关的金矿床亦有广阔的找矿前景,在借鉴国外寻找此类矿床经验的同时,仍需加强对与矿化作用有关的岩浆体活动的研究。     

中亚成矿域斑岩铜金成矿的地质环境问题

中亚成矿域在蒙古、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦和哈萨克斯坦产有Oyu Tolgoi、Almalyk、Andash-Taldy Bulak、Aktogai、Kounrad等众多巨型和世界级斑岩铜金矿床,中国新疆北部斑岩铜金找矿持续重大突破令人期待。中亚成矿域大规模斑岩铜金成矿于什么地质环境?新疆北部、尤其天山斑岩铜金地质找矿持续突破的前景怎样?都是颇受关注的重大地质和找矿问题。通过广泛深入文献调研和重要矿集区实地调查研究表明,中亚构造成矿域在古亚洲洋壳俯冲增生、陆陆碰撞和后碰撞伸展等不同时期地质环境中,虽然均有斑岩铜金成矿作用发生,但古亚洲洋俯冲形成不同时期的增生岛弧是中亚斑岩铜金最为重要的成矿地质环境,大规模斑岩铜金成矿出现在洋盆演化末期、或即将关闭时的成熟岛弧环境。为什么中亚重要斑岩铜金矿床多形成于年长的成熟岛弧是值得探索的重要科学问题。新疆北部、尤其天山不同时期的岛弧发育完整,岛弧岩浆作用强烈而漫长,斑岩铜金成矿条件优越,大型-超大型铜金矿地质找矿潜力巨大,有望持续发现重要斑岩铜金矿床。     

西藏仲巴县天公尼勒铜金矿床地质特征及矿床成因

西藏仲巴县天公尼勒铜金矿床为一小而富的铜金矿床,矿化体赋存于早白垩世闪长岩体外接触带NE—NNE向断裂及其层间破碎带中,控矿岩体的外接触带发育的NW向韧脆性剪切断裂带控制着矿区断裂系统,已知的铜金矿体特征相似,均产于灰黑色结晶灰岩与灰白色大理岩接触部位的断裂破碎带和层间破碎带中;矿石矿物主要有黄铜矿、蓝铜矿、孔雀石、辉铜矿、黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿等,脉石矿物为石英、方解石和绿帘石等;成矿经历了岩浆热液期（包括中高温热液阶段和中温热液阶段）和次生氧化期;早白垩世石英闪长岩的侵入、NW—NNE向断裂和层间破碎带是成矿的主要控制因素;矿床的成因类型为岩浆热液交代充填型矿床,其工业类型为构造破碎带蚀变岩型矿床。     

蒙古国南部曼莱苏木铜金矿区地质特征与找矿远景研究

曼莱苏木铜金矿区是蒙古国南部曼莱—曼达赫成矿带上一个新发现的铜金矿区。对曼莱苏木铜金矿区与该成矿带上的欧玉陶勒盖铜金矿床、查干苏布尔加铜钼矿床的分析对比,认为它们具有相同或相似的成矿地质特征,表明曼莱苏木铜金矿区成矿地质条件十分有利,并圈定了乌兰敖包和奥尤特两个成矿远景区。