斑岩铜矿床研究综述

综述了板块构造、大地构造单元、区域构造、深大断裂以及地球深部热点与斑岩铜矿床形成关系的研究成果，系统介绍了斑岩铜矿床蚀变矿化分带特征、蚀变矿化物理化学条件、蚀变矿化的热力学研究、斑岩铜矿床中脉体的产状和分布特征以及成因观点，总结了斑岩铜矿床成矿物质来源与矿床成因模式，最后指出了斑岩铜矿床将来应该注意的研究方向。     

中亚成矿域斑岩铜矿床基本特征

中亚成矿域发育许多大型和超大型斑岩铜矿床,是世界上重要的斑岩铜矿成矿域。我们对9个大型和超大型斑岩铜矿床进行了研究,包括地质特征、含矿岩体地球化学、SIMS锆石U-Pb定年和成矿流体成分等,结合前人成果,我们认为中亚成矿域斑岩铜矿床具有如下特点:(1)成矿时代为古生代和中生代,成矿高峰期为泥盆纪和石炭纪;(2)含矿岩浆为钙碱性中酸性岩浆和少量的碱性岩浆,含矿岩体为花岗闪长岩、闪长岩、英云闪长岩和少量的二长岩;(3)含矿岩浆大多数源于新生的洋壳,少量有古老的基底物质和围岩物质参与;(4)成矿构造背景主要为岛弧,少量为陆缘弧和岛弧向陆缘弧过渡的环境;(5)矿床可分为三类,包括斑岩型Cu-Au、Cu(Au,Mo)和Cu-Mo矿床;(6)成矿流体可分为两类,包括氧化性H2O-Na Cl-CO2-SO2体系和少量的还原性H2O-Na Cl-CH4-CO2体系;(7)成矿系统可分为三类,包括简单的斑岩系统和少量的斑岩-矽卡岩成矿系统和斑岩-浅成低温热液成矿系统。     

斑岩铜矿研究的若干进展

综述了近年来斑岩铜矿研究领域取得的最新成果，包括6个方面：（1）斑岩铜矿与岩浆的氧化状态有关，只有氧化型岩浆才能形成斑岩铜矿，并提出了确定岩浆氧化状态的新标志；（2）岩浆中硫和氯的含量，存在状态，溶解度等对成矿有重要控制作用；（3）岩浆能否较早达到水过饱和状态，并发生流体相的出溶是成矿的另一个控制因素；（4）俯冲板片释放出的流对对上覆楔形地幔的交代作用是形成含矿岩浆的重要环节；（4）岩浆混合或底侵作用可能在某些斑岩铜矿成矿中起到了重要作用。（5）提出了一些新的成矿及找矿标志，如早期磁铁矿蚀变相。     

基于GIS的云南普朗斑岩铜矿床三维成矿预测

文章根据云南普朗斑岩铜矿床地质特征以及矿区72个见矿钻孔中8145个岩芯样品的铜含量分析数据,采用GIS空间分析技术和利用邻近距离统计分析方法,优化和提取了矿床定位预测所需点位的数据信息(包含三维空间坐标及其对应的铜含量数值)。在此基础上,选用反距离权重内插法,在比例尺1:10000的尺度上,确定了该矿区铜元素在海拔3171～4319m不同高度的空间分布状况,并利用3D-GIS的规则六面体成像技术和邻近采样点插值法,建立了该铜矿床含矿岩体(铜含量不小于0.2%)和铜矿体(铜含量不小于0.3%)的三维模型,确定含矿岩体和铜矿体的形态为"锥状体"。最后,在综合分析云南普朗铜矿床特征及其保存条件和剥蚀状况以及钻探资料和矿床三维空间特征的基础上,确定矿床的南西侧具有较好的找矿潜力,认为矿床的东、北两侧深部是有利的成矿远景区。     

过渡岩浆作用与斑岩铜矿床

深源花岗质岩浆受深断裂控制高侵位,产生过渡性花岗岩浆,在这种过渡性岩浆的演化过程中必然形成独立流体相,释放出蒸气缕。当上侵到1~3 km的浅成-超浅成环境中,蒸汽内压力聚集到足够大时便会导致浅成岩浆房顶部的冷凝壳破裂并发生隐蔽爆破,产生密集网状裂隙系统和爆破角砾岩简,同时在上升蒸汽缕的带动下引发天水对流循环,形成有限开放系统。这个演化过程构成大多数斑岩铜矿的共同地质特征。其关键是在花岗质岩浆演化过程中有无过渡岩浆的出现。     

幔源岩浆氧化还原状态及对岩浆矿床成矿的制约

岩浆的氧化还原状态是控制许多基本地质过程的关键热动力学参数之一。估算玄武质岩浆和源区岩石氧化还原状态的常用方法主要包括多价元素的价态、多价元素的分配系数、共存矿物对的化学平衡和全岩化学比值。岩石学实验的深入和分析技术手段的快速发展使精确估算岩浆氧逸度成为可能。这有力地促进了对地幔源区成分、岩浆的部分熔融程度和熔融方式与分异演化历史,以及岩浆矿床的成因机制及成矿过程的研究。幔源岩浆的氧化还原状态复杂多变,不仅与构造背景有关,还与地幔深度(压力)、交代作用和部分熔融有着密切联系。而在岩浆到达浅部地壳后,结晶分异、岩浆去气和同化混染等过程也能不同程度地改变岩浆的氧逸度。因此,即使来自同一构造背景的幔源岩浆也呈现出明显的氧逸度不均一性。氧逸度的高低对源区部分熔融过程中金属元素的地球化学行为、岩浆的分异演化趋势、Fe-Ti-V氧化物饱和时间的早晚和S在岩浆中的溶解度具有明显的控制作用。因此,岩浆的氧逸度对钒钛磁铁矿矿床和汇聚板块边缘的岩浆硫化物矿床的成矿过程具有显著的影响。     

台湾含金斑岩铜矿床

台湾省主要金属矿产为金和铜,本文只介绍斑岩铜矿。为了解台湾斑岩铜矿产出的地质背景,本文简要介绍了台湾地区的地质概况,以及台湾斑岩铜矿与环太平洋带其他同类型铜矿床的对比情况。台湾斑岩铜矿主要产在台湾省东部海岸山脉及临近的小岛上。最大的铜矿床为奇美铜矿,已达特大型规模。斑岩铜的出现与欧亚、太平洋两大板块碰撞有密切关系。本文较详细地介绍了奇美铜矿床产出的时代、岩石、围岩蚀变及矿体分布特征,同时还简要介绍     

安徽沙溪斑岩铜矿床中伴生金的赋存状态

矿体赋存于燕山早期形成的石英闪长斑岩及闪长玢岩中。矿石的主要金属矿物有:黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、自然金、银金矿等。黄铁矿、黄铜矿是金的主要载体矿物。通过矿相鉴定、单矿物化学研究、物相分析,电子探针分析、透射电镜分析等,查明了金的赋存状态。显微金呈包体状态包含于黄铜矿之中,粒径为5—20微米。次显微佥呈球状、链状及不规则状分布于黄铁矿晶体边缘及微裂隙中。经探针分析,金的成色为790—850,平均成色为815。经物相分析,金的矿物量为85%—95%,表明金是以矿物态存在。我国玉龙、德兴、多宝山等地的斑岩铜矿都有不同程度金的显示,查明金的富集规律及赋存状态,对于综合开发斑岩铜矿,提高矿床利用价值将会开拓新的前景。     

斑岩铜矿浅部富矿岩浆房研究进展

在主流的斑岩铜矿模型中,矿床下方都有一个浅部富矿岩浆房,为矿床的最终形成提供成矿流体.国外近年来的大量研究揭示了其基本特征,即位于地表以下约5 km,其大小直接决定着最终矿床的规模,其形态为平卧状,相对封闭,生命周期较短(一般约2 Ma).岛弧或陆缘弧环境有利于浅部富矿岩浆房形成的条件是中等挤压应力状态或挤压后应力松驰...     

斑岩铜矿研究中若干问题探讨

文章从全球角度对斑岩铜矿的若干问题进行了评述,对斑岩铜矿的源区及岩浆岩特征、Mash带的地质意义、埃达克岩与斑岩铜矿的关系、过渡岩浆的地质意义、中国斑岩铜矿概况及斑岩铜矿的一般模式等问题进行了探讨。     

中国大陆斑岩铜矿若干问题

斑岩铜矿床的铜金属储量占世界的一半以上,是全球最具经济意义的矿床类型.中国大陆具有独特的地质演化历史,显生宙以来一系列构造-岩浆活动,促成了富水岩浆的浅成、超浅成侵位,为斑岩铜矿床的形成创造了有利的环境.文章立足于中国大陆的成矿地质背景,对中国大陆的斑岩铜矿床的时空分布再次进行了梳理和分析,在三大古板块边界控制成矿域的基本体制下,进一步强调次级“微板块”构造与斑岩铜矿床的成因联系,提出了“3大成矿域、7大成矿区”的区划方案,并以特提斯成矿域“陆缘增生-陆内深熔作用”为重点,探讨了具有中国大陆特色的板内成矿作用.     

富金斑岩型铜矿床的基本特征、成矿物质来源与成矿高氧化岩浆-流体演化

第三纪富金斑岩型铜矿床主要发育于板块汇聚边缘与俯冲作用相关的火山-岩浆弧以及陆缘弧中,而大多数较古老的富金斑岩型铜矿床则主要发育于向大陆边缘增生的岛弧环境中.含矿斑岩的岩性变化范围从低钾钙碱性闪长岩、石英闪长岩和英云闪长岩到高钾钙碱性石英二长岩到碱性的二长岩及正长岩,通常侵位于地壳浅部l～2km处,与同期的火山岩密切共生,并常见热液爆破角砾岩.其围岩蚀变从早到晚依次可分为Ca-Na硅酸盐蚀变、K硅酸盐蚀变、中级泥质蚀变、绢云母化、高级泥质蚀变,而浅部的高级泥质蚀变可以与早期K硅酸盐蚀变同期形成.Cu、Au矿化主要发育在K硅酸盐蚀变带中,矿化与A型脉密切相关,贫钼而富铂族元素.控制富金斑岩型铜矿床形成的几个关键过程包括：（1）源区有大量的Cu、Au等成矿元素;（2）能使Cu、Au等成矿物质有效进入岩浆熔体的机制;（3）合成矿元素的岩浆熔体在从地幔上升到地壳高侵位而形成斑岩体的过程中没有Cu、Au等成矿物质损失;（4）在岩浆上升演化过程中,岩浆挥发份能有效的逸出,并且逸出的时间越早,对成矿越有利;（5）Cu、Au等成矿元素能有效进入岩浆挥发份;（6）在成矿斑岩体上部发育有利的相对封闭机制,阻止岩浆挥发份的逃逸;（7）含Cu、Au成矿流体的有效沉淀机制;（8）具有一个地壳上部的岩浆房,能够不断提供成矿物质和驱动热液循环的热能.要形成大型矿床一般需要多期岩浆脉动侵位与多期矿化热液蚀变事件的叠加.现多倾向认为交代的地幔楔可能是其主要物质来源.而有利于富金斑岩型铜矿床形成的岩浆有钾质钙碱性岩浆、埃达克质岩浆、碱性弧岩浆.俯冲板片脱水形成的流体或者熔融产生熔体提供了上覆地幔楔熔融的高氧逸度条件,这种高氧逸度特征是地幔源区Cu、Au成矿元素能否进入岩浆熔体的重要条件之一.最近研究表明流体的冷却可能是Cu、Au沉淀成矿最主要的因素.本文扼要介绍了富金斑岩型铜矿的矿床地质特征、矿床成因等方面的研究进展,分析了存在的主要问题并对其发展趋势作了展望.     

纳米比亚西南部斑岩型铜矿地质特征

纳米比亚西南部奥兰治河海伯地区是纳米比亚重要的铜矿产地之一,区内的海伯铜矿和罗雷铜矿具有明显的斑岩型成矿特征。控制铜矿的斑岩体为古元古代威尔斯锥夫岩基的岩枝、岩株状分支,矿体的围岩为古元古界奥兰治河群海伯亚群。威尔斯锥夫岩基与奥兰治河群均为钙碱性火成岩和火山-沉积岩组合,形成于大陆边缘俯冲带的构造背景环境,结合海伯铜矿和罗雷铜矿地质及同位素特征,文章认为该区斑岩型铜矿可能为板块构造成矿。     

新疆包古图地区斑岩型铜矿化特征和成矿元素迁移规律初探

新疆西准噶尔包古图地区斑岩型铜矿化发育,蚀变矿化特征随岩体不同存在显著差异。文章通过岩石学、矿相学和微量元素地球化学的方法,重点研究了Ⅲ号和Ⅴ号岩体的矿化特征和成矿元素迁移规律。结果表明：Ⅲ号岩体矿化中等,以黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿为主,呈浸染状,硫化物脉少见;Ⅴ号岩体内部及其与围岩接触带产出大型铜矿床,金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿和辉钼矿,呈浸染状和细脉-网脉状分布。Ⅲ号岩体角闪石英闪长岩形成于岩浆-热液过渡阶段,与石英（花岗）闪长岩对比显示,挥发分出溶过程中,Cs、Rb、Ba、Th、U迁移进入挥发相,稀土元素稳定未迁移,Cu、Bi显著富集,Mo和Sb被流体迁移带走,形成热液矿化。Ⅴ号岩体钾化和硅化样品代表了不同的流体作用阶段,与未蚀变样品对比显示,在钾化阶段Nb、Ta、Zr、Hf性质稳定,轻稀土元素发生显著迁移,在硅化阶段轻稀土元素富集;重稀土元素在岩浆-热液演化过程保持稳定。Cu、Mo和Bi在钾化作用阶段富集成矿,Zn和Sb则主要在晚期石英脉中富集。     

斑岩铜矿若干问题的最新研究进展

斑岩铜矿是最重要的铜矿床类型,对其成矿作用的认识对找矿实践具有重要指导意义,为此,文章通过收集和整理有关文献总结了近年来斑岩铜矿研究在构造和岩浆对成矿作用的控制、成矿金属和成矿流体来源、矿石伴生金属组分含量的影响因素等方面所取得的成果。近几年的研究工作揭示:斑岩铜矿的大规模成矿作用与洋壳高浮力块体(包括无震海岭和洋底高原)的俯冲有关,高氧逸度的岩浆活动有利于斑岩铜矿的形成,与无矿斑岩体相比,含铜斑岩体一般具有低稀土元素含量以及亏损Ho和Er等特征;斑岩铜矿中铜和金多由俯冲洋壳所释放的流体对地幔中硫化物的氧化作用释放而来;在部分斑岩铜矿中,岩浆来源流体可构成绢英岩化期流体的主体;斑岩铜矿伴生金属组分的含量受许多因素控制,其中包括岩浆源区地幔演化、火成岩岩石类型、岩浆侵位深度和成矿温度等多个方面。部分研究成果应作为找矿标志在实践中运用。     

大型斑岩铜矿成矿的深部构造岩浆活动背景

笔者以深部地球物理探测结果为基础，将地球物理与地质、地球化学资料结合起来分析了南美稳态的洋陆俯冲体制下安第斯斑岩铜矿带、藏南不稳态的陆陆碰撞体制下冈底斯斑岩铜矿带和不稳态的陆岛陆碰撞体制下三江地区的玉龙斑岩铜矿带渐新世以来深部成矿的构造岩浆活动背景条件，总结归纳出6条成矿的基本条件：（1）要有上地幔来源的高温岩浆热液的大量供给；（2）要有区域性铜的萃取来源；（3）要有上地壳的部分熔融层或岩浆房。以提供含铜热液的循环沉淀条件；（4）地壳上层构造体系中的张性断裂。以供岩浆热液的就位；（5）围岩的化学性质对矿质沉淀是重要的；（6）构造的相对稳态期。为矿质大量沉淀积累创造条件。在不稳态体制下要寻找相对稳态的时段。陆陆碰撞体制与洋陆俯冲体制下成矿作用的主要不同之处是构造的不稳态期长、陆壳加厚与构造复杂化．岩石层碎裂发育机制等。提出了冈底斯带的新的找矿远景地带。     

斑岩铜(钼-金)矿床的成矿流体

斑岩铜矿是主要的铜资源,是矿床研究和勘查的重要目标。斑岩铜矿按其与板块构造的关系可分为2种:俯冲带斑岩铜矿和碰撞造山带斑岩铜矿,它们在成矿流体方面有很多区别,其中较大的差别是碰撞造山带斑岩铜矿的钾化蚀变带比俯冲带斑岩铜矿的钾化蚀变带强得多,且范围也相对较宽。文章简述了这2种斑岩矿床的主要地质特征,着重从流体包裹体、蚀变作用和稳定同位素研究来探讨斑铜矿床成矿流体的主要特征,包括成矿流体的成分、形成温度和压力,氢、氧、碳和硫稳定同位素组成。这两种类型的斑岩铜矿中主要发育5种包裹体:M熔体包裹体;Ⅰ液体包裹体;Ⅱ气体包裹体;Ⅲ含子矿物的多相包裹体和CO2_H2O包裹体。Ⅱ类和Ⅲ类包裹体常共存,且均一温度相似,表明成矿流体经历了不混溶和沸腾作用。在Ⅲ类含子矿物的包裹体中发现了含金属硫化物(黄铜矿、黄铁矿)和氧化物(赤铁矿、磁铁矿)子矿物。在斑岩金矿和碰撞造山带的斑岩铜矿中出现CO2_H2O包裹体,在斑岩的斑晶和一些早期石英脉的石英中可见到熔体包裹体以及熔体_流体包裹体,它们代表斑岩岩浆的样品,说明斑岩铜矿的形成经历了岩浆和热液阶段。最近的研究表明,斑岩铜矿的初始流体是中等盐度和密度的岩浆流体。这种流体在上升过程中因压力释放而发生沸腾,形成气体包裹体和含子矿物的高盐度包裹体。     

西藏斑岩铜矿的前景展望

世界斑岩铜矿主要产于中生代一新生代环太平洋带、古特提斯带和古生代中亚—蒙古带，因为上述3带为聚合板块集中分布地区。中国西藏集中了金沙江聚合带、雅鲁藏布江聚合带和怒江—班公错聚合带，为世界上聚合板块最发育地区之一，具有较长的大洋板块俯冲和陆—陆碰撞的造山历史，构造—花岗质岩浆十分发育，其中深源高侵位的花岗质斑岩分布广泛，对于形成斑岩铜矿和其他相关矿床十分有利，为找矿评价斑岩铜(金)矿很有前景的地区。笔者借鉴世界和中国评价斑岩铜矿的经验，同时收集了西藏近年来找寻评价斑岩铜矿有关的地质资料，对西藏斑岩铜矿的前景进行了展望。