巖漿構造環(huán)境中的熱液礦床

巖漿構造環(huán)境中的熱液礦床1第一頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床一、概述這類礦床是指產(chǎn)在中酸性（少數(shù)情況下可以是酸性或基性-超基性）侵入巖、火山巖與碳酸鹽類巖石或其他巖石接觸帶或其附近巖石中的礦床，因此曾叫接觸交代型礦床，是在以中等深度為主的地殼內(nèi)，由含礦氣水溶液交代作用所形成。因礦床中發(fā)育典型矽卡巖礦物組合，故習慣上也稱矽卡巖型礦床。矽卡巖是一種由熱液交代作用形成、具有粗粒結構、主要由多種硅酸鹽礦物和部分氧化物礦物組成的巖石。2第二頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日按典型礦物組合矽卡巖可分為有鈣矽卡巖和鎂矽卡巖。前者是交代石灰?guī)r或其他鈣質(zhì)沉積巖而成，主要礦物有輝石（透輝石-鈣鐵輝石）、石榴子石（鈣鋁榴石和鈣鐵榴石）、硅灰石、角閃石、符山石、綠簾石、綠泥石、陽起石、磁鐵礦、赤鐵礦、錫石、石英；后者是交代白云質(zhì)灰?guī)r或白云巖而成，主要礦物有橄欖石、透輝石-次透輝石、硅鎂石、蛇紋石、金云母、透閃石、磁鐵礦、赤鐵礦、硼鎂鐵礦、斜方硼鎂石、硼鎂石、氟硼鎂石等。第一節(jié)矽卡巖型礦床3第三頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日在兩類矽卡巖之間還有過渡或混合類型。矽卡巖的成分可以變化很大，以無水硅酸鹽礦物組合為主的矽卡巖稱為簡單矽卡巖或干矽卡巖，而以含水硅酸鹽礦物組合為主的矽卡巖稱為復雜矽卡巖或濕矽卡巖，濕矽卡巖是干矽卡巖被水化交代的所形成。我國矽卡巖型礦床廣泛分布于長江以南和黃河以北的東部廣大地區(qū)，少數(shù)分布于西北地區(qū)。第一節(jié)矽卡巖型礦床4第四頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日礦床產(chǎn)于中酸性巖漿巖與碳酸鹽類巖石的接觸帶中，尤其以蝕變碳酸鹽巖而成的外接觸帶為主，少數(shù)產(chǎn)于蝕變侵入體而成的內(nèi)接觸帶，礦體一般距接觸面一、二百米，少數(shù)情況下，礦體可戳穿矽卡巖而延伸到外接觸帶以外數(shù)千米的大理巖中。礦體產(chǎn)狀和形態(tài)都比較復雜，礦體多與矽卡巖體在一起。環(huán)繞巖體的整個接觸帶上并非到處都有矽卡巖，有矽卡巖的地方也不一定有礦體。第一節(jié)矽卡巖型礦床5第五頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日矽卡巖及礦體受接觸帶構造及與接觸帶有關的斷裂構造控制的特征比較明顯，在這些構造的疊加處或接觸帶產(chǎn)狀變化處，往往有矽卡巖及礦體產(chǎn)出。礦體常呈不規(guī)則狀、似層狀、透鏡狀、巢狀、柱狀、脈狀等，礦體規(guī)模以中小型為主（厚數(shù)米至二、三十米，長或延深數(shù)十米至數(shù)百米），也有大型礦體。礦床規(guī)模一般鎢、鉬、錫、鐵、銅可達大型，其余礦種的礦床多為中小型。第一節(jié)矽卡巖型礦床6第六頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日矽卡巖礦床礦石的礦物組成往往很復雜，既有由鈣、鐵、鎂、鋁的硅酸鹽類礦物構成的矽卡巖礦物組合，又有碳酸鹽、多種金屬氧化物和硫化物。礦石品位不均勻。礦床具有內(nèi)帶和外帶的分帶性，內(nèi)帶為交代巖漿巖形成，溫度較高；外帶為交代圍巖而形成，溫度中等至較低，各帶礦物組合不同；也有些礦床分帶不明顯，或由于后期疊加而破壞了正常分帶構造。礦石以粗晶—中晶結構為主，構造多樣，同一礦床的不同部位，構造不同。如塊狀、條帶狀、條紋狀、斑雜狀、角礫狀、浸染狀、脈狀、晶洞狀等。第一節(jié)矽卡巖型礦床7第七頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日根據(jù)成礦熱液的來源或成因，將矽卡巖礦床分為巖漿熱液有關的（狹義接觸交代礦床）、與火山熱液有關的和與混合巖化作用有關的三類礦床；根據(jù)礦化有關的矽卡巖大類，可以將礦床分為鈣矽卡巖型和鎂矽卡巖型兩類。但較常用的分類方法是按照主要礦種劃分，如矽卡巖型鐵礦、銅礦、鐵銅礦等等。矽卡巖礦床具有重要的工業(yè)價值，已知礦種有鐵、銅、金、銀、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、鈷、砷、鈹、硼、石棉、壓電石英等十余種。第一節(jié)矽卡巖型礦床8第八頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日我國的富鐵礦和富銅礦床中，除主要礦種外，常含較多的可供綜合利用的元素，如鐵礦石中常伴有鈷、鉬、銅等，有時伴有鎳、硒、碲、鋁、鋅、鎘、銦、金、銀、鉍和砷等；銅礦石中?？删C合利用鐵、硫、金、銀、鈷、鉍、鉬、硒和碲等。第一節(jié)矽卡巖型礦床9第九頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日二、重要礦床類型及實例1.鄂東南地區(qū)矽卡巖型鐵礦床、鐵銅礦床和銅礦床鄂東南地區(qū)位于長江中下游成礦帶的西端，是我國一個重要的矽卡巖型鐵、銅礦產(chǎn)地。該區(qū)地層完整，自元古界至新生界均有出露，累積厚度達13000m以上。與礦化有關的地層包括從奧陶系到三疊系的碳酸鹽巖和鈣質(zhì)碎屑巖，并以三疊系為主（鐵銅儲量占全區(qū)的80%以上）。第一節(jié)矽卡巖型礦床10第十頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日地層呈北西西或近東西向緊密線狀褶皺，并發(fā)育一系列壓性的走向斷層。區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，與礦化有關的巖漿巖主要是燕山期中酸性雜巖體，侵入時代分為燕山早、中、晚三期。燕山早期侵入巖主要形成鐵礦床和銅礦床，統(tǒng)計該期巖漿巖有關的鐵礦儲量占全區(qū)的29%，銅占46%；與燕山中期巖漿巖有關的主要是鐵、鐵銅和銅鉬鎢礦床，該期為全區(qū)的主要成礦期，鐵儲量占全區(qū)69%，銅為54%，鉬和鎢均為100%；燕山晚期成礦作用較弱，僅見少數(shù)鐵礦床。第一節(jié)矽卡巖型礦床11第十一頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日（1）鐵礦床：主要代表如馮家山、廣山、程潮、張福山及抱相山等，產(chǎn)于鄂城、金山店、靈鄉(xiāng)及鐵山等花崗巖、閃長巖、石英二長巖巖體與三疊紀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r的接觸帶上。礦床主要受接觸帶與斷裂構造復合部位控制，次受捕虜體和層間斷裂構造控制。礦體一般呈陡傾斜或由陡變緩的似層狀或透鏡狀產(chǎn)出，長數(shù)十至數(shù)千米，厚數(shù)米至數(shù)十米，延深可達數(shù)十至數(shù)百米。第一節(jié)矽卡巖型礦床12第十二頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日礦石以致密塊狀高硫富鐵礦為主，其次為高硫貧鐵礦石。礦石礦物以磁鐵礦為主，占50%～80%，黃鐵礦3%～6%，赤鐵礦2%～5%。伴生組分以鈷為主，其次為硫，有時共生有硬石膏礦體。脈石礦物以金云母、透輝石、方解石為主，可以含較多的石膏（如程潮鐵礦）。第一節(jié)矽卡巖型礦床13第十三頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日礦石主要交代透輝石矽卡巖、金云母-透輝石矽卡巖和大理巖，部分交代石榴子石透輝石矽卡巖或透輝石方柱石矽卡巖。圍巖蝕變主要是金云母化、綠泥石化、蛇紋石化、其次是黃鐵礦化、碳酸鹽化等。蝕變具有一定的分帶性，如金山店巖體有關的鐵礦床，從內(nèi)帶到外帶分為：石英正長巖-矽卡巖化石英正長巖-方柱石透輝石金云母矽卡巖-透輝石矽卡巖-矽卡巖化蛇紋石化大理巖。第一節(jié)矽卡巖型礦床14第十四頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日（2）銅礦床：主要代表如李家山、阮家灣、龍角山等。含礦圍巖從奧陶系到中三疊統(tǒng)，但礦床主要賦存于三疊系白云質(zhì)灰?guī)r與花崗閃長巖、石英閃長巖體的接觸帶上。礦體產(chǎn)于接觸帶的矽卡巖中，或接觸帶附近的巖體裂隙、地層不整合面或?qū)娱g破碎帶中。礦體呈似層狀及薄板狀，長數(shù)十米至百余米，厚數(shù)米至十余米，多為陡傾斜，延深數(shù)十至數(shù)百米。礦石以含銅矽卡巖為主，次為含銅的巖漿巖或大理巖。第一節(jié)矽卡巖型礦床15第十五頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日礦石主要交代石榴子石透輝石矽卡巖、矽卡巖化大理巖而成。礦石礦物以斑銅礦、輝銅礦為主，其次有黃銅礦、輝鉬礦、白鎢礦、磁鐵礦、赤鐵礦等，有時鉬含量較高而成銅鉬礦。伴生元素以金、銀為主，其次有硒、碲等。圍巖蝕變以綠泥石化、硅化、碳酸鹽化為主，其次為紅長石化、綠簾石化等。第一節(jié)矽卡巖型礦床16第十六頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日與蝕變巖相對應的礦化分帶由內(nèi)帶到外帶為：輝鉬礦白鎢礦+輝鉬礦黃銅礦+黃鐵礦黃鐵礦+黃銅礦+磁鐵礦白鐵礦+閃鋅礦+黃鐵礦方鉛礦+閃鋅礦第一節(jié)矽卡巖型礦床17第十七頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日（3）鐵銅礦床：主要代表如鐵山、牛頭山、銅綠山等。礦化圍巖可由泥盆系到三疊系，但主要產(chǎn)于中三疊統(tǒng)白云質(zhì)灰?guī)r及下三疊統(tǒng)大冶組灰?guī)r與閃長巖、輝石閃長巖、花崗閃長巖、石英二長巖體的接觸帶上，受接觸帶與斷裂破碎帶的復合部位控制。礦體呈似層狀、透鏡狀、囊狀等，形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模變化大。第一節(jié)矽卡巖型礦床18第十八頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日1—大理巖；2—白云質(zhì)大理巖；3—透輝石石榴子石大理巖；4—含頁巖條帶大理巖；5—含石英閃長巖；6—黑云母輝石閃長巖；7—鐵礦體；8—透輝石矽卡巖；礦體：①尖山礦體；②獅子山礦體；③象鼻山礦體；④尖林山（盲）礦體；⑤龍洞礦體；⑥鐵門坎礦體圖5-1鐵山礦區(qū)地質(zhì)示意圖19第十九頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日礦石以銅鐵礦石和富銅磁鐵礦礦石為主，其次為低銅磁鐵礦礦石、含銅矽卡巖礦石、含銅大理巖礦石等。礦石主要由交代金云母透輝石矽卡巖、石榴子石方柱石矽卡巖、石榴子石透輝石矽卡巖及硅化大理巖而成。礦床中鐵礦化一般并不與銅礦化完全重疊，而是分別構成銅鐵礦體、單獨的鐵礦體和銅礦體。銅礦化范圍大于鐵礦化范圍，在外接觸帶更發(fā)育。礦石礦物為磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦等，有時有含釩磁鐵礦（鐵山）。第一節(jié)矽卡巖型礦床20第二十頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日脈石礦物以金云母、透輝石、方解石、鐵白云石為主，其次為蛇紋石、透閃石、玉髓等。伴生有益元素以鈷、金、銀為主，其次有銦、鉬、硒、碲、鎵等。在內(nèi)接觸帶矽卡巖化巖石中輝鉬礦呈浸染狀，有時可構成單獨的礦體。圍巖蝕變以鉀長石化、金云母化、碳酸鹽化、硅化、菱鐵礦化為主，其次為綠簾石化、綠泥石化等。圍巖蝕變具一定分帶性，如銅綠山銅鐵礦床，由內(nèi)帶到外帶出現(xiàn)花崗閃長斑巖—斜長巖—石榴子石矽卡巖—透輝石矽卡巖—鐵銅礦體—透輝石矽卡巖—大理巖的分帶。第一節(jié)矽卡巖型礦床21第二十一頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日2.遼寧華銅鐵銅礦床（自學）3.云南個舊錫礦床云南個舊以前以產(chǎn)錫著稱，為錫石-硫化物礦床。20世紀70～80年代又發(fā)現(xiàn)了銅和錫銅共生的礦體，故使該區(qū)成為一個錫銅礦區(qū)。礦區(qū)位于滇西南的康滇臺背斜南部。該區(qū)廣泛出露古生代和前古生代的沉積巖層，礦區(qū)分布有厚3000多米的三疊系。三疊系下統(tǒng)以泥質(zhì)砂頁巖為主，中統(tǒng)以灰?guī)r、白云巖和泥質(zhì)灰?guī)r為主，上統(tǒng)為煤系和砂頁巖。第一節(jié)矽卡巖型礦床22第二十二頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日印支及燕山運動使區(qū)內(nèi)地層發(fā)生大規(guī)模褶皺、斷裂并伴有大規(guī)?；?、酸性和堿性巖漿活動，發(fā)生矽卡巖化和以錫為主的多金屬礦化。礦床分為東西兩區(qū)（圖5-4），東區(qū)為五子山復式背斜，西區(qū)為乍甸-猛宗復式向斜。個舊巖漿巖體主要沿復式向斜的軸部分布。復式向斜兩翼開闊平緩，軸部出露大面積花崗巖體，向東隱伏地下，在巖體之外側(cè)分布有鉛錫礦床。復式背斜軸部多有隱伏巖體，這些巖體之上的次級背斜或穹窿構造控制了矽卡巖型錫銅礦床產(chǎn)出。第一節(jié)矽卡巖型礦床23第二十三頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日1-石灰?guī)r；2-條帶灰?guī)r；3-白云巖-灰?guī)r互層；4-白云巖；5-泥質(zhì)白云巖；6-氧化礦石；7-硫化物礦石；8-矽卡巖；9-花崗斑巖；10-礦體編號24第二十四頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日礦區(qū)內(nèi)巖漿巖巖體數(shù)十個，從西向東主要巖體有龍岔河斑狀黑云母二長花崗巖體、神仙水中粗粒黑云母鉀長花崗巖體、賈沙二長巖-混染交代二長巖體和白云山-長嶺崗堿性巖體。這些巖體的外側(cè)多產(chǎn)出錫鉛礦床。東部隱伏巖體的巖性主要是花崗巖，同時發(fā)育輝綠巖、細晶巖等淺成巖體。巖體主要形成時代為燕山晚期（Rb-Sr同位素年齡為143～78Ma）。礦區(qū)內(nèi)的主要蝕變巖為矽卡巖。第一節(jié)矽卡巖型礦床25第二十五頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日早期矽卡巖分為三類：①正（內(nèi)）接觸帶矽卡巖，呈透鏡狀產(chǎn)于巖體頂部，分帶現(xiàn)象普遍，分帶規(guī)律為：黑云母花崗巖二長巖、正長巖斜長石巖或方柱石化斜長石巖鈣鋁榴石矽卡巖透輝石矽卡巖透閃石陽起石矽卡巖硫化物礦石碳酸鹽類巖石。其中矽卡巖礦物有符山石、硅灰石、透輝石、次透輝石、鈣鐵輝石、方柱石、鈣鋁榴石、鈣鐵榴石、粒硅鎂石、鎂橄欖石等；第一節(jié)矽卡巖型礦床26第二十六頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日②外接觸帶矽卡巖，產(chǎn)于碳酸鹽巖層的層間裂隙，可遠離主巖體達數(shù)百米，呈柱狀、管狀、薄層狀或脈狀產(chǎn)出；③細脈帶矽卡巖，常產(chǎn)于花崗巖株拱起的背斜軸部圍巖中，呈細脈狀產(chǎn)出，其礦物組合類似于接觸帶矽卡巖，但充填特征明顯。除矽卡巖化外，還發(fā)育多種其他的熱液蝕變或充填細脈群。第一節(jié)矽卡巖型礦床27第二十七頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日熱液錫石和硫化物疊加于矽卡巖之上，矽卡巖體變成礦體。金屬硫化物以浸染狀、網(wǎng)脈狀、條帶狀、塊狀逐步滲入和交代先成的矽卡巖。工業(yè)礦體多形成于矽卡巖體與碳酸鹽巖圍巖的接觸帶。礦體的分布受巖體接觸帶的形態(tài)控制，巖體形態(tài)變化復雜地段有利于成礦。礦體成串成群分布于巖體邊部，呈似層狀、透鏡狀、脈狀、不規(guī)則狀等產(chǎn)于裂隙帶與矽卡巖交叉處和碳酸鹽巖層與裂隙帶交叉處。礦體產(chǎn)狀較穩(wěn)定，長寬數(shù)十米至數(shù)百米，厚度變化大，從不足1m至數(shù)米。第一節(jié)矽卡巖型礦床28第二十八頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日在矽卡巖型礦體外圍或距巖體較遠（數(shù)百米）圍巖地層中，分布有網(wǎng)脈狀、囊狀錫-鉛礦體。礦石礦物成分十分復雜，金屬礦物有黑鎢礦、白鎢礦、錫石、自然鉍、輝鉍礦、毒砂、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等。礦石中的非金屬礦物或脈石礦物除矽卡巖礦物組合和碳酸鹽圍巖的礦物外，有相當多的高、中溫熱液充填交代礦物，如電氣石、綠柱石等。各類礦化圍繞巖體有呈環(huán)狀或半環(huán)狀分帶的趨勢，由內(nèi)到外依次為：鎢鈹帶—錫銅帶—鉛帶—脈狀鉛帶。第一節(jié)矽卡巖型礦床29第二十九頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床4.湖南柿竹園錫鉬鉍鎢礦床5.遼寧楊家杖子鉬礦床6.矽卡巖型鉛鋅礦床7.矽卡巖型金礦床8.矽卡巖型鈹?shù)V床（日光榴石-硅鈹石-香花石礦床）9.矽卡巖型硼礦床30第三十頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床三、成礦作用及成礦物理化學條件矽卡巖型礦床的成因在20世紀50年代提出兩種觀點，一是比利品柯和卡爾波娃等提出的階段說，二是柯爾任斯基提出的滲濾-擴散交代說。這兩種觀點為數(shù)十年來矽卡巖型礦床學研究打下基礎，至今仍有重要的現(xiàn)實意義。（一）矽卡巖型礦床成礦的階段說卡爾波娃將矽卡巖型礦床的形成過程分為矽卡巖期和石英硫化物期（兩期），進一步依據(jù)矽卡巖及礦石的礦物組合及其生成順序分出5個階段（五階段）。31第三十一頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床1.矽卡巖期主要形成各種鈣、鐵、鎂、鋁的硅酸鹽礦物，包括三個階段。（1）干矽卡巖階段：為高溫超臨界狀態(tài)，形成島狀或鏈狀無水硅酸鹽礦物如硅灰石、透輝石、鈣鐵輝石、鈣鋁榴石等。典型反應：CaO+SiO2CaSiO3（硅灰石）+CO2↑CaO+MgCO3+2SiO2CaMgSi2O6（透輝石）+2CO2↑CaCO3+FeO+2SiO2CaFeSi2O6（鈣鐵輝石）+CO2↑32第三十二頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床3CaCO3+Al2O3+3SiO2Ca3Al2Si3O12（鈣鋁榴石）+3CO2↑3CaCO3+Fe2O3+3SiO2Ca3Fe2Si3O12（鈣鐵榴石）+3CO2↑（2）濕矽卡巖階段：在接近臨界狀態(tài)下，在H2O、CO2和H2S等礦化劑參與下，對早階段矽卡巖進行交代，主要化學反應如下：2CaCO3+5MgCO3+8SiO2+H2OCa2Mg5Si8O22（OH）2（透閃石）+7CO2↑FeCl2+2H2OFe（OH）2+2HCl2Fe（OH）2+FeCl2Fe3O4（磁鐵礦）+2HCl+H233第三十三頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床生成磁鐵礦的反應是不穩(wěn)定的可逆反應，生成的鹽酸對磁鐵礦有溶解作用。為使反應向生成磁鐵礦的方向進行，需要有中和鹽酸的條件。而接觸帶上的石灰?guī)r可起中和作用：2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2別杰赫琴等發(fā)現(xiàn)某些矽卡巖礦床中有原生赤鐵礦和穆磁鐵礦存在，故認為磁鐵礦生成的反應是：3CaCO3+2FeCl33CO2+2Fe2O3+3CaCl23Fe2O3+CO2Fe3O4+CO234第三十四頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床（3）氧化物階段：在次臨界狀態(tài)下的高溫熱液作用中，生成層狀或架狀硅酸鹽（如正長石、酸性斜長石、金云母、白云母及少量黑云母）、氧化物（如錫石、白鎢礦、磁鐵礦、赤鐵礦等）及少量硫化物礦物。2.石英硫化物期為高—中溫環(huán)境，SiO2不形成硅酸鹽而是形成大量石英；有典型的熱液礦物組合，如綠泥石、方解石等。礦液中殘留大量的重金屬組分及以H2S為主的礦化劑。又分兩個階段：35第三十五頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床①早期硫化物階段：中、高溫，以生成鐵銅硫化物礦物為特點，主要化學反應如下：Fe3++As+H2SFeAsS（毒砂）+2H+Fe2++2H2SFeS2（黃鐵礦）+4H+Fe2++Cu2++2H2SCuFeS2（黃銅礦）+4H+②晚期硫化物階段：溫度降為中溫，主要生成黃鐵礦及鉛鋅硫化物，主要反應如下：Pb2++H2SPbS（方鉛礦）+2H+Zn2++H2SZnS（閃鋅礦）+2H+36第三十六頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床（二）矽卡巖型礦床形成的滲濾-擴散交代說這種觀點根據(jù)接觸帶上巖石-熱液的物質(zhì)平衡和熱液運動特點來解釋矽卡巖及其礦化地質(zhì)特征?？聽柸嗡够鶎⒔佑|帶及其附近活動的溶液分為兩種：一是滲濾溶液，即沿一定裂隙通道較快運動的溶液；二是粒間溶液，即保持在巖石內(nèi)礦物顆粒之間的運動緩慢或處于停滯狀態(tài)的溶液。37第三十七頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床根據(jù)熱液作用的方式和機理，柯爾任斯基將接觸帶內(nèi)及附近的熱液交代作用分為兩種：（1）滲濾交代作用：在裂隙發(fā)育處，上升溶液沿著交切接觸帶方向的裂隙系統(tǒng)滲濾，因被侵入巖體加熱和升高溫度，溶液在其運動的沿途可以與圍巖發(fā)生化學反應，并可將下層的活動組分活化出來帶入上層參與反應，從而形成矽卡巖。溶液沿主要通道流動得快且遠，所以下部交代作用較充分，向上溫度降低，反應變得緩慢，矽卡巖發(fā)育程度漸差，故滲濾交代作用形成的矽卡巖體多呈火焰狀。38第三十八頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日圖5-8沿裂隙發(fā)生的滲濾交代作用形成矽卡巖，裂隙穿過中酸性侵入巖及石灰?guī)r39第三十九頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日（2）雙交代（擴散交代）作用：在兩種反應巖石的接觸面附近，灰?guī)r中的粒間溶液為CaO所飽和，巖漿巖中的粒間溶液為SiO2和Al2O3所飽和，各自處于平衡狀態(tài)。當溶液沿著接觸面運動時，這種上升溶液成為一種媒介，破壞了原來的平衡，使CaO向硅酸鹽巖石方向擴散，而SiO2和Al2O3向碳酸鹽巖擴散，并發(fā)生溶液成分置換，從而沿接觸帶形成增大著的反應矽卡巖帶，且具有對稱分帶的特點。第一節(jié)矽卡巖型礦床40第四十頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日用滲濾交代和雙交代作用過程中不同組分的活動性特點、巖石的性質(zhì)及地質(zhì)和物理化學條件變化，可以解釋矽卡巖發(fā)育的許多特點?？聽柸嗡够芯苛瞬煌瑮l件下巖石的化學性質(zhì)和機械性能對交代作用的影響，認為巖石化學性質(zhì)決定其組分活動性的差別，而機械性能決定溶液的流動狀態(tài)和作用速率，這是常見的選擇性交代現(xiàn)象產(chǎn)生的原因?？聽柸嗡够J為，鈣矽卡巖和鎂矽卡巖的形成，是不同圍巖地質(zhì)條件下活動組分不同造成的。第一節(jié)矽卡巖型礦床41第四十一頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日在石灰?guī)r和硅酸鹽類巖石接觸交代時，鈣為惰性組分而鎂為活動組分，故形成鈣矽卡巖；在白云巖與硅酸鹽類巖石接觸交代時，鎂為惰性組分而鈣為活動組分，故形成鎂矽卡巖。兩類矽卡巖都常見交代分帶現(xiàn)象，這些分帶現(xiàn)象可能是由于組分活動性和擴散能力不同而引起的（惰性組分運移不遠，在原地或近處形成巖石；而活性組分可隨溶液運移到反應帶邊緣，從而造成分帶性）?？聽柸嗡够詧D林銅礦區(qū)為例，用深度不同引起的組分活動性差異來解釋矽卡巖中的礦物共生關系、雙交代作用的化學機理及矽卡巖分帶性。第一節(jié)矽卡巖型礦床42第四十二頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日礦化-蝕變分帶1—石英閃長巖；2—矽卡巖化石英閃長巖；3—透輝石石榴子石矽卡巖；4—石榴子石矽卡巖；5—次透輝石矽卡巖；6—大理巖化矽卡巖；7—原始接觸面；礦石類型：Ⅰ—斷裂帶中的條帶狀礦石；Ⅱ—石榴子石矽卡巖中的浸染狀礦石；Ⅲ—次透輝石矽卡巖中的稠密浸染狀礦石；Ⅳ—石灰?guī)r洞穴中的塊狀礦石43第四十三頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日自石英閃長巖體至大理巖化灰?guī)r可劃分出：①石英閃長巖—②矽卡巖化石英閃長巖（主要有更長石、石英、透輝石等組成）—③透輝石-斜長石矽卡巖（由透輝石、中性斜長石等組成）—④透輝石-石榴子石矽卡巖（主要為透輝石、鈣鋁石榴子石組成）—⑤石榴子石矽卡巖（主要是鈣鐵鋁榴石）—⑥次透輝石矽卡巖（主要是鈣鎂鐵次透輝石系列礦物組成）—⑦大理巖化灰?guī)r蝕變帶。第一節(jié)矽卡巖型礦床44第四十四頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日根據(jù)以上各帶中礦物平衡共生和交代關系，排列出全部組分的活動順序為：H2O、CO2、S、Cl、K2O、Na2O、O2、MgO、Fe，CaO、SiO2、P2O5、Al2O3、TiO2。其中CaO（不包括）以前均為活性組分，它們在孔隙溶液中的濃度和化學位完全取決于上升溶液；CaO及以后的組分為惰性組分，其中P2O5和TiO2為獨立組分，形成副礦物榍石和磷灰石，不影響其他礦物。因此，在活性組分達到平衡及溫度穩(wěn)定情況下，交代巖石各帶中礦物種類和數(shù)目完全取決于CaO、SiO2和Al2O3三種成分的相互關系。第一節(jié)矽卡巖型礦床45第四十五頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日元素帶入帶出的化學機理為：（1）當溶液作用于石英閃長巖時，K、Na、O、Mg、Fe變?yōu)榛钚?，石英閃長巖將受到改造，磁鐵礦被溶解，角閃石被透輝石交代，正長石被斜長石交代。（2）隨著溶液繼續(xù)作用，Ca、Si、Al因在兩種巖石中化學位差異而相向擴散，在內(nèi)接觸帶Ca帶入而Si帶出，石英變得不穩(wěn)定而消失；Al較Si活動性小，帶出較少，故該內(nèi)接觸帶相對富Ca、Al，形成次透輝石斜長巖帶；在外接觸帶，因帶入Si，大理巖被次透輝石矽卡巖交代。第一節(jié)矽卡巖型礦床46第四十六頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日（3）內(nèi)接觸帶繼續(xù)帶入Ca，進一步帶出Si，在原始接觸面附近形成輝石石榴子石矽卡巖帶（取代透輝石-斜長石帶），并進而形成單礦物石榴子石矽卡巖帶；此時在外接觸帶中，因Si和Al的進一步帶入，次透輝石矽卡巖變得不穩(wěn)定，也為石榴子石矽卡巖所取代。外接觸帶上的石榴子石因有鐵帶入而相對較富鐵。（4）隨著交代作用進行，單礦物石榴子石帶將得到進一步發(fā)展，在內(nèi)接觸帶的寬度繼續(xù)增大，而在外接觸帶則進一步取代次透輝石矽卡巖。第一節(jié)矽卡巖型礦床47第四十七頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日柯爾任斯基后來提出了滲濾-擴散說，認為矽卡巖的形成既有雙交代作用，也有滲濾交代作用。在滲濾交代中，上升熱液可以從深部巖漿源或沿途巖石中帶來物質(zhì)。關于矽卡巖與礦化的相互關系，認為隨著熱液系統(tǒng)向溫度較低方向的演化，礦化將發(fā)生于晚矽卡巖形成階段。隨溫度降低，某些元素的相對活動性會起變化。在較早的晚矽卡巖階段，溫度高，只有Na2O以前的組分是活動的，這時矽卡巖礦物將發(fā)生分解，并伴隨有碳酸鹽化；第一節(jié)矽卡巖型礦床48第四十八頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日石榴子石分解形成綠簾石、葡萄石、綠泥石、云母、石英和方解石；輝石分解為陽起石、綠泥石、石英和方解石。溶液中Ca的濃度增高，此時如果溶液中有W的存在，將形成白鎢礦。在此階段，F(xiàn)e是活動性最差的活性組分，隨溫度降低，F(xiàn)e的活動性進一步降低而不能進入硅酸鹽格架，從而導致磁鐵礦沉淀。隨溫度進一步降低，F(xiàn)e成為惰性組分，S和Cu成為活動組分，從而發(fā)生Cu、Mo、Co的礦化，生成黃銅礦、黃鐵礦、含鈷的磁黃鐵礦、毒砂等含鐵硫化物。第一節(jié)矽卡巖型礦床49第四十九頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日Cu、Mo、Co的礦化常是富鐵的外矽卡巖被交代的結果，而Fe是硫化物的沉淀劑?？聽柸嗡够€認為，接觸帶上巖漿熱液的酸堿度變化也是造成礦化作用更替的因素。在巖漿演化一定階段分異出的溶液酸度先顯著上升，達最大值后又下降，從而引起酸度低的物質(zhì)（如Fe為弱堿性）先溶解而后沉淀。（三）矽卡巖型礦床成礦作用的其他觀點（自學）第一節(jié)矽卡巖型礦床50第五十頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床（四）矽卡巖型礦床成礦的溫度和壓力條件許多學者對侵入體內(nèi)部及其邊部的溫度進行過研究。大型侵入熔融體的溫度為1300℃左右，在大型侵入體附近（200m內(nèi)），圍巖的升溫或降溫都需要經(jīng)歷較長時間，大約在1ka內(nèi)可以升高到250℃左右，在5ka內(nèi)可升至600℃。矽卡巖型礦床形成溫度范圍很廣，從矽卡巖開始形成到礦化結束，溫度不斷下降，從900℃開始，最終降至100～50℃，但金屬礦物主要在400～200℃內(nèi)形成。51第五十一頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床卡利寧通過實驗得到合成主要矽卡巖礦物的溫度：鈣鐵榴石和鈣鋁榴石為950～225℃，透輝石、透閃石和硅灰石為350℃，鈣鐵輝石為320℃。索洛維耶夫通過熱力學研究認為，非均質(zhì)石榴子石析出的最高溫度為850～750℃，在800℃時非均質(zhì)石榴子石變?yōu)榫|(zhì)石榴子石。查里科夫根據(jù)實驗和計算，得到矽卡巖的4個溫度相：硅灰石-斜長石相（900～500℃）、輝石-石榴子石相（800～500℃）、石榴子石-綠簾石相（500～450℃）、輝石-綠簾石相（400℃左右）。52第五十二頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床矽卡巖型礦床形成于中等深度（1.5～3km），也可形成于淺深條件下，極個別的鎂矽卡巖可以在深成條件下形成。在中等深度條件下，方解石能分解為CaO和CO2，其中，CaO與石英或長石發(fā)生反應可形成矽卡巖礦物，同時析出CO2。在深成條件下，這種反應會很慢甚至停止，太淺則CO2失散，矽卡巖礦物難以產(chǎn)生。在一個大氣壓條件下，CaCO3在855℃時發(fā)生分解，但在103.9MPa下，它不發(fā)生分解，而直到1339℃時熔化。53第五十三頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床在一個大氣壓下，方解石與石英起作用，約在400℃左右生成硅灰石（CaSiO3），但這種反應的溫度隨壓力的增加而增加，其他矽卡巖礦物的形成也是如此。除用化學反應的條件來判斷成礦深度外，還可以利用一些地質(zhì)標志來判斷成礦深度。中等深度的標志為：巖漿巖具細粒及斑狀結構，斜長石常具環(huán)帶狀構造，反環(huán)帶構造常見，角閃石中有輝石殘余，輝石中透輝石分子顯著增加；具格狀雙晶的微斜長石少見，正長石較發(fā)育，石英等礦物有溶蝕現(xiàn)象；54第五十四頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)矽卡巖型礦床很少或不與偉晶巖共存，礦物組合中出現(xiàn)方鎂石、硅灰石、符山石及鈣鋁榴石等，而石榴子石成分中Fe2+和Mg2+存在；礦體延深較大，垂直分帶明顯，礦化均勻，礦石中固熔體分離結構發(fā)育。深度較淺的標志為：礦化與小侵入體、次火山巖及噴出巖有關，礦物組合中有硅灰石、鈣鎂橄欖石及鎂薔薇輝石等，石榴子石中Ca2+占優(yōu)勢；礦體延深小，垂直分帶不很清楚，各帶間常有重疊現(xiàn)象；成分復雜，有大量的各種硫鹽，分布不均勻；有大量晶洞、晶簇及膠狀構造。55第五十五頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日四、矽卡巖型礦床勘查評價要點矽卡巖型礦床常成群出現(xiàn)，多產(chǎn)于板塊邊緣的活動性較強的凹陷區(qū)（斷裂拗陷帶）中。這些地帶經(jīng)過長期大幅度沉降，堆積了大量碳酸鹽巖建造之后的構造-巖漿作用頻繁（地洼）。當中酸性巖漿巖（或其他巖漿巖）侵入于碳酸鹽巖地層中時，可能形成矽卡巖型礦床。如我國長江中下游斷裂拗陷帶中的鐵銅礦床、燕遼沉降帶中的鉬、銅和石棉礦床、吉林地槽中的有色金屬礦床等。第一節(jié)矽卡巖型礦床56第五十六頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日矽卡巖型礦床主要受構造巖漿帶控制而成帶成群出現(xiàn)，如鄂東南地區(qū)，在約2000km2范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了該類鐵銅礦床近50個，云南個舊地區(qū)，也是在一兩千平方公里范圍巖分布有40多個矽卡巖型錫、銅、鎢等金屬礦床。一般在巖漿活動強烈地區(qū)，如果有合適的圍巖條件，就可能形成該類礦床。因此，在勘查找礦中應從全面分析區(qū)域構造、巖漿巖和地層條件入手，在以尋找單個礦床為目標的同時，要有尋找“礦床群”的意識。第一節(jié)矽卡巖型礦床57第五十七頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日矽卡巖礦床常與斑巖型、熱液型礦床有較為密切的空間關系。例如我國燕遼地區(qū)楊家杖子鉬礦外圍出現(xiàn)了一系列斑巖型和熱液型鉬、銅、鉛鋅礦床。又如東南沿海、云南個舊等地區(qū)矽卡巖型礦床附近產(chǎn)有斑巖型、云英巖型和熱液脈型礦床。這些礦床類型的主要控礦因素和成礦作用有很大的相似性，在統(tǒng)一的區(qū)域地殼運動過程中，只是由于局部地質(zhì)條件的差異而形成了不同類型的礦化富集。第一節(jié)矽卡巖型礦床58第五十八頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日中酸性侵入體和碳酸鹽巖層接觸帶構造是矽卡巖礦床的直接控礦構造，有利的巖漿巖體、圍巖地層巖性及接觸帶構造是矽卡巖型礦床形成的三個重要條件。容易形成矽卡巖型礦床的構造主要有以下幾類：①接觸帶構造②圍巖層理和層間破碎帶圍巖的層理面常常是構造薄弱帶，不同巖性巖層之間的接觸面、層間斷裂、破碎帶和層間剝離，常為礦液的流動和礦質(zhì)沉淀提供了有利場所，也可使含礦氣水熱液在遠離侵入體的圍巖中形成穩(wěn)定的似層狀或透鏡狀礦體；第一節(jié)矽卡巖型礦床59第五十九頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日③斷裂和裂隙巖漿巖的侵入接觸帶往往是斷裂構造帶，穿切接觸帶的斷裂可使氣水熱液進入圍巖，也可使晚期含礦熱液在矽卡巖中形成脈狀礦體。④褶皺構造主要是控制巖體及含礦熱液的運移，背斜構造與矽卡巖型礦床最為密切。背斜構造形成時所派生的層間空隙、軸向斷裂以及環(huán)狀或放射狀斷裂等，為含礦熱液流通提供了有利的空間。背斜構造的軸部、傾伏端、軸線轉(zhuǎn)折處等，因空隙較大而有利于礦液的流動，所以是形成矽卡巖和礦體的有利部位。⑤圍巖捕虜體捕虜體大多位于接觸帶附近，所形成的矽卡巖體和礦體經(jīng)常與接觸帶斷續(xù)相連。與捕虜體有關的矽卡巖化和礦化同樣受捕虜體接觸面的控制。第一節(jié)矽卡巖型礦床60第六十頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日應注意圍巖層位、巖性、巖石物理性質(zhì)和化學成分、巖性差異對礦化的影響，同時將具體圍巖地層放在區(qū)域地層柱中綜合考慮，注意巖漿、熱液流經(jīng)的圍巖（如膏鹽層）對巖漿組分、熱液組分及礦化搬運、沉淀的影響。認真研究接觸帶構造在地表和地下、平面上和剖面上的形態(tài)、產(chǎn)狀的變化及其與礦化的關系，注意各種斷裂構造對接觸帶的疊加、破壞和復合，以查明接觸帶的三維變化規(guī)律，指導找礦評價。第一節(jié)矽卡巖型礦床61第六十一頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日動態(tài)和發(fā)展地研究和應用成礦規(guī)律，在深入研究控礦條件的基礎上，總結具體地區(qū)的矽卡巖型礦床成礦規(guī)律，指導進一步找礦尤其重要，但不是絕對的，出現(xiàn)例外很正常。有關控礦巖體的時代和巖性成礦專屬性、圍巖地層的巖性和時代的成礦有利性、接觸帶構造對礦化的控制及礦化分帶性等規(guī)律，既要強調(diào)它們對找礦工作的指導意義，又不能完全受其約束。第一節(jié)矽卡巖型礦床62第六十二頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日在研究巖體時，不僅注意中酸性巖石，還應注意輝長巖、輝綠巖、堿性巖甚至超基性巖；不僅注意中深相，還應注意次火山巖、火山巖和碳酸鹽類巖石的接觸帶也有形成矽卡巖及礦床的可能；研究圍巖，不僅注意碳酸鹽類巖石，還應注意鈣、鋁硅酸鹽和鋁硅酸鹽類巖石的接觸部位也可形成矽卡巖并伴有礦化的可能。第一節(jié)矽卡巖型礦床63第六十三頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日應注意在侵入體附近的貧鈣的鋁硅酸鹽和碳酸鹽類巖石接觸處也可形成矽卡巖和礦床；研究接觸帶，不應僅僅局限于內(nèi)接觸帶和外接解觸帶，在遠離接觸帶的圍巖中也可能出現(xiàn)有利控礦構造。加強對礦石的綜合評價。矽卡巖型礦床常是多組分的，除主要成礦元素外，常含金、銀、鎘、硒、碲、銦、鈷等貴金屬和稀有分散元素，可以綜合回收利用。第一節(jié)矽卡巖型礦床64第六十四頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第二節(jié)斑巖型礦床一、概述斑巖型礦床，指產(chǎn)在斑巖類巖體及附近大范圍分布的浸染狀和細網(wǎng)脈狀礦床。是20世紀初期由于采用了露天開采和浮選技術而開發(fā)利用的一類規(guī)模大、品位低的礦床。最早開采的斑巖型礦床是美國的賓厄姆斑巖型銅礦床，同一時期勘查和研究的還有美國的西南部另一些礦床和南美智利、秘魯?shù)耐惖V床。20世紀50年代以來，在世界各地相繼發(fā)現(xiàn)了更多的大型—超大型斑巖型銅礦床。65第六十五頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日這類礦床產(chǎn)量占世界銅礦資源總量50%以上。斑巖鉬礦床也超過其他類型鉬礦床成為鉬的最重要來源。此外，還發(fā)現(xiàn)斑巖型錫礦、斑巖型鎢礦以及斑巖型金礦等。以斑巖型銅礦床為代表的斑巖型礦床具有一些重要特點：①與成礦有關的巖漿巖為中酸性淺成—超淺成斑巖類，大多數(shù)屬鈣堿性系列，即石英二長巖-花崗閃長巖-石英閃長巖，少數(shù)屬堿性系列，即閃長巖-二長巖-正長巖；有些地區(qū)巖體還與成分相當?shù)幕鹕綆r共生。第二節(jié)斑巖型礦床66第六十六頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日②巖體多為小型巖體，出露面積近于1km2或<1km2；形態(tài)多為巖株狀，巖石常具斑狀結構；巖體內(nèi)外伴有角礫巖帶，有的礦化角礫巖筒是主要開采對象。③普遍具有強烈圍巖蝕變，其分布范圍常超出巖體波及到其外的火山巖或其他圍巖，并形成以巖株為中心的蝕變分帶，典型情況下從內(nèi)向外發(fā)育鉀化帶、石英絹云母化帶、泥化帶及青磐巖化帶。④金屬礦化分布在巖體內(nèi)或部分在巖體內(nèi)、部分在巖體外；石英絹云母化帶常是主要礦化帶，有些礦床金屬硫化物種類含量也表現(xiàn)有一定的分帶。第二節(jié)斑巖型礦床67第六十七頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日⑤礦石具典型浸染狀或細網(wǎng)脈狀構造，金屬硫化物微細粒集合體呈星點狀散布在蝕變巖石中或分布在石英、碳酸鹽類礦物等微細脈組中；礦化地段整體上具有彌散性特點。⑥斑巖型礦床中有單金屬的，如單一銅或單一鉬礦，也有兩種或更多金屬可綜合利用的，如斑巖銅鉬礦以Cu為主的，Cu/（Cu+Mo）>74%，以Mo為主的Cu/（Cu+Mo）<5%；有的斑巖銅礦含金以至富金。⑦在氣候和地形條件適合的地區(qū)，原生低品位銅礦石可能經(jīng)氧化和次生富集提高了礦床的經(jīng)濟價值。第二節(jié)斑巖型礦床68第六十八頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日可見，這類礦床的形成與中酸性巖漿淺成—超淺成侵位的特定地質(zhì)環(huán)境有關，但成礦作用主要發(fā)生在巖漿期后，是一類有特色的熱液礦床。斑巖型礦床在世界各地分布較為廣泛。斑巖銅礦主要產(chǎn)在不同時代的造山帶中，以中、新生代為最多也最為重要。其次為古生代，也有少數(shù)產(chǎn)在地臺區(qū)內(nèi)的前寒武紀斑巖銅礦。第二節(jié)斑巖型礦床69第六十九頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日中新生代斑巖銅礦特別集中產(chǎn)于環(huán)太平洋大陸邊緣和島弧地區(qū)及阿爾卑斯、喜馬拉雅地區(qū)，兩地區(qū)均構成了全球性的大成礦地帶。東太平洋帶內(nèi)包括美國西部、加拿大和南美阿根廷、智利、秘魯?shù)葒脑S多重要礦床。西太平洋帶內(nèi)包括菲律賓、印尼、巴布亞-新幾內(nèi)亞及中國東部的礦床。阿爾卑斯、喜馬拉雅地域包括分布于南歐的羅馬尼亞、保加利亞、土耳其和亞洲的伊朗、巴基斯坦和我國西藏的礦床。古生代斑巖銅礦分布在亞洲大陸中北部包括烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦、蒙古到我國大興安嶺等地區(qū)的礦床。前寒武紀的斑巖銅礦很少，山西銅礦峪、印度馬蘭杰卡德以及芬蘭的斑巖銅鉬礦床是其實例。第二節(jié)斑巖型礦床70第七十頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日二、主要礦床及類型我國斑巖型礦床的勘查從20世紀50年代開始，先后在山西銅礦峪、江西銅廠、吉林天寶山等地開展了較多工作。70年代發(fā)現(xiàn)和評價了西藏玉龍、江西城門山等斑巖銅礦床產(chǎn)地后，這類礦床Cu資源量也躍居首位，90年代以來，在新疆東天山和西藏岡底斯又有新突破和發(fā)現(xiàn)。下面介紹幾個典型礦床。第二節(jié)斑巖型礦床71第七十一頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日1.江西德興斑巖銅礦床德興斑巖銅礦位于江西東北部德興縣境內(nèi)，該區(qū)地處揚子地塊北部江南隆起的東緣，有區(qū)域性贛東北大斷裂通過，隆起區(qū)出露前震旦紀淺變質(zhì)火山-沉積巖系。礦床附近主要有淺變質(zhì)凝灰質(zhì)板巖和凝灰質(zhì)千枚巖夾千枚巖、碳質(zhì)板巖，外圍有中生代中酸性火山巖和碎屑沉積巖。燕山期巖漿活動強烈，有侵入基底變質(zhì)巖系中的淺成—超淺成斑巖體和伴隨火山巖、火山碎屑巖的次火山巖。第二節(jié)斑巖型礦床72第七十二頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日73第七十三頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日德興礦區(qū)內(nèi)有三個礦床分別與銅廠、富家塢、朱砂紅三個淺成斑巖體有關。巖體規(guī)模均較小，出露面積分別為0.7km2、0.16km2和0.06km2，呈似筒狀向北西西方向側(cè)伏，巖性為花崗閃長斑巖。各礦床主要礦體均產(chǎn)于花崗閃長斑巖體的淺側(cè)部，沿接觸帶內(nèi)外分布呈傾向北西的空心筒狀，在水平面上呈環(huán)狀或半環(huán)狀，大礦體較規(guī)整，延伸可超過1000m。銅廠巖體較大，礦體也大，斑巖上接觸帶的礦體厚度大，延伸穩(wěn)定，下接觸帶礦體較小，延深也小。第二節(jié)斑巖型礦床74第七十四頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日富家塢巖體較小，上下接觸帶礦體規(guī)模相近。朱砂紅淺部見枝丫狀巖脈群礦體為隱伏巖體，礦體產(chǎn)于接觸帶，為透鏡體群。前兩個礦床銅產(chǎn)量三分之一產(chǎn)于巖體，三分之二產(chǎn)于接觸帶圍巖中，后一個礦床二分之一在巖體中，二分之一在外接觸帶圍巖中。第二節(jié)斑巖型礦床75第七十五頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日三個礦床的礦體形態(tài)和產(chǎn)狀圖76第七十六頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日礦床圍巖蝕變廣泛而強烈，包括鉀長石化、鈉長石化、黑云母化、硅化、絹云母化、水白云母化、伊利石化、綠泥石綠簾石化、碳酸鹽化等。以接觸帶為中心，向外有硅化-石英絹云母化-綠泥石（綠簾石）水云母化-綠泥石（綠簾石）伊利石化分帶。礦體主要分布在石英-水白云母化帶（或石英-絹云母化帶）中，礦化與蝕變作用強度有關。礦石有浸染型、細脈浸染型和細脈型，以細脈浸染狀者最多。第二節(jié)斑巖型礦床77第七十七頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日主要金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、輝銅礦、砷黝銅礦、斑銅礦、輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦。在礦體中輝鉬礦-黃銅礦-方鉛礦-閃鋅礦也有一定分帶，黃鐵礦則是貫通各帶的礦物。原生硫化物銅礦石占總產(chǎn)量85%～90%，有少量為次生硫化物銅礦石。銅礦石銅品位為0.4%～0.5%。綜合利用的元素有Mo、Au、Ag、Re（錸）、S。第二節(jié)斑巖型礦床78第七十八頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日三、礦床成因和成礦模式斑巖型礦床是一種在特定地質(zhì)環(huán)境下形成的熱液礦床。礦床與巖漿巖有肯定的空間和成因聯(lián)系，但成礦物質(zhì)和成礦流體并非單一巖漿來源。有關這類礦床成因研究主要是圍繞礦床形成環(huán)境和礦床所具有的產(chǎn)出形式展開的。斑巖型礦床顯著的特征，就是成礦熱液曾在范圍非常廣闊的巖石內(nèi)滲流，其前提是在這些巖石中發(fā)育了密集的連通破裂裂隙網(wǎng)絡。第二節(jié)斑巖型礦床79第七十九頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日這種破裂裂隙斷面上近圓形，一般以巖體或其接觸帶為中心，內(nèi)側(cè)的鉀化帶內(nèi)往往發(fā)育較差，外側(cè)由強到弱，在青磐巖化帶中逐漸消失。根據(jù)這種空間分布和形態(tài)特點，可以推斷這種破裂裂隙與巖漿侵位及冷卻結晶直接有關，是由于大量揮發(fā)性組分從巖漿中釋放發(fā)生體積膨脹而引發(fā)的。第二節(jié)斑巖型礦床80第八十頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日礦床的形成過程是：當巖漿侵位到距地面較近處，起初是在與圍限壓力處于平衡條件下冷卻發(fā)生均粒結晶作用，隨著無水硅酸鹽礦物晶出，巖漿中揮發(fā)性組分的聚集導致蒸氣壓力加大，當其超過圍限壓力時發(fā)生流體沸騰，當已結晶形成固體外殼巖體的相當大部分空間都發(fā)生沸騰時，蒸汽壓便會超過圍限壓力和巖石的抗張強度，流體相迅速膨脹引起已結晶巖石快速而廣泛的破裂并出現(xiàn)角礫化作用。同時由于此時巖漿結晶環(huán)境溫度的急速降低形成巖體中部具斑狀結構巖石。第二節(jié)斑巖型礦床81第八十一頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日當然，除了這種與巖漿自身演化有關的破裂裂隙外，也不排除有當時該區(qū)構造作用所致的巖石破裂和裂隙的形成與疊加。以上解釋除了宏觀上看到破裂裂隙沿巖體頂部邊部分布并局部發(fā)展為角礫巖筒外，在斑巖銅礦礦石薄片中經(jīng)?？吹礁粴庀嗟亩嘞嗔黧w包裹體也是一個很好的證據(jù)。斑巖銅礦有特征的圍巖蝕變分帶。第二節(jié)斑巖型礦床82第八十二頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日20世紀70年代，在研究美國亞利桑州圣曼紐爾一礦床圍巖蝕變并與另外27個斑巖銅礦進行對比，提出了斑巖銅礦多種蝕變以一定順序作同心帶狀分布，即從巖株中心的鉀化帶到千枚巖化帶及其外側(cè)不連續(xù)泥化帶到最外面的青磐巖化分帶，這就是有名的洛厄爾-吉伯特斑巖銅礦模式。第二節(jié)斑巖型礦床83第八十三頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日鉀化帶有時不顯著，其變化是侵入巖中原生正長石、斜長石和鎂鐵礦物受到交代，發(fā)育次生正長石-黑云母或正長石-綠泥石。千枚巖化帶特征是形成石英-絹云母-黃鐵礦組合，還含少量綠泥石、葉蠟石、碳酸鹽、絹云母和次生石英，是由長石和黑云母蝕變形成的。這一帶往外，粘土礦物增多可形成不連續(xù)泥化帶，近巖體一側(cè)為高嶺石，往外為蒙脫石，有黃鐵礦常出現(xiàn)于細脈中。第二節(jié)斑巖型礦床84第八十四頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日最外邊的青磐巖化帶中綠泥石是最常見礦物，黃鐵礦、方解石、綠簾石經(jīng)常與之伴生，是原生鎂鐵礦物經(jīng)部分或全部蝕變的產(chǎn)物。這個帶分布普遍，?？捎袛?shù)百米寬，逐漸減弱到消失。只從各帶中蝕變礦物及其組合就可以知道上述蝕變類型是在相當大的溫度梯度和性質(zhì)不同的溶液作用中形成的。圍巖蝕變分帶的后續(xù)研究中借助氫氧同位素研究取得了對成礦熱液水來源進一步的認識。第二節(jié)斑巖型礦床85第八十五頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日斑巖銅礦含礦裂隙脈帶集中分布在巖體頂部和邊部，并與巖體冷卻結晶過程相關，表明在這個空間內(nèi)活動的溶液主要是巖漿來源的。穩(wěn)定同位素研究資料也表明與鉀化帶硅酸鹽礦物在500～700℃平衡存在的水同位素組成與原生巖漿水一致，而千枚巖帶中與絹云母相伴的水同位素組成則18O明顯降低。說明來自圍巖的同生水參與了絹云母化作用。泥質(zhì)蝕變、青磐巖化平衡的水與絹云母化水的同位素組成是重疊在一起的。第二節(jié)斑巖型礦床86第八十六頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日謝潑德解釋了斑巖銅礦蝕變的形成可分為兩個階段：第一階段，巖漿侵入后開始固結并分出巖漿熱液，首先與先結晶的硅酸鹽反應形成中央帶的鉀硅酸鹽蝕變；在離開侵入體及更遠些的地方隨著地溫梯度變化在圍巖中對流的水形成青磐巖化。第二階段，侵入體繼續(xù)冷卻，大氣降水和同生水更多匯入上升的巖漿熱液，混合的熱水系統(tǒng)導致絹云母和粘土礦物等較低溫礦物的形成，它們優(yōu)先交代的是原來鉀硅酸鹽帶外側(cè)部分的長石和黑云母。第二節(jié)斑巖型礦床87第八十七頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日在兩個熱液系統(tǒng)的界面附近，由于pH、溫度、鹽度等都發(fā)生較快變化，所以，在鉀硅酸鹽帶與千枚巖化帶之間蝕變最強，同時也正是成礦金屬發(fā)生最大富集的地帶。第二節(jié)斑巖型礦床Pr-青磐巖化88第八十八頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日斑巖型礦床含礦小巖株不少情況下是與同源火山巖一起產(chǎn)出的，有些斑巖體在深部與大巖基相連，表明斑巖通常是形成在噴出環(huán)境與侵入環(huán)境過渡帶深度范圍內(nèi)。一些侵位較高的小巖體實際上就是火山通道相或其附近的次火山巖相。因此有人認為可以把上覆層狀同源火山巖看作是其頂，下面相連的巖基是其底，即含礦斑巖體及其蝕變帶與角礫巖筒與上覆層狀火山巖和下面的巖基是一個火山深成系統(tǒng)，是一個整體，并提出了斑巖銅礦體系的概念。第二節(jié)斑巖型礦床89第八十九頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日有人按照斑巖銅礦與有關巖漿巖產(chǎn)狀的關系將斑巖銅礦分成三種：①巖株型，一般為孤立小巖株，可以有成礦前、成礦期和成礦后多次侵入的小巖株伴生并侵入到上覆圍巖中；②次火山巖型，呈巖席、巖脈及巖頸的組合體，侵入到同源層狀火山巖中，深部可以并入較大侵入體；③巖基型，含礦巖體為巖基的一種晚期侵入相，侵位較前兩類深。第二節(jié)斑巖型礦床90第九十頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日板塊理論提出不久，礦床學家就認識到斑巖型礦床與板塊邊緣存在明顯關系，認為斑巖銅礦大多產(chǎn)于與俯沖帶有關的巖漿弧內(nèi)。西利托（1972）提出了斑巖銅礦成因的板塊構造模式，主要說明了斑巖銅礦有關巖漿物質(zhì)是板塊俯沖帶上洋殼及其上陸殼楔形體部分熔融的產(chǎn)物。洋殼上部沉積物層中初始富集的成礦金屬是礦床中銅（鉬）的主要來源。美洲西部地區(qū)取得的同位素數(shù)據(jù)支持洋殼俯沖和礦床形成時間存在對應關系的看法。第二節(jié)斑巖型礦床91第九十一頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日四、斑巖型礦床勘查評價要點斑巖銅礦明顯集中在環(huán)太平洋帶和特提斯-喜馬拉雅帶，這里主要是新生代和中生代礦床，其次是中亞-蒙古帶，這里有古生代礦床，再其次是克拉通內(nèi)很少的古老礦床。斑巖型礦床勘查評價工作中，成礦模式的建立與應用發(fā)揮了非常顯著作用。礦床地質(zhì)工作者應該了解和熟悉這些模式中形成的概念和思路。第二節(jié)斑巖型礦床92第九十二頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日圖5-17斑巖銅礦的綜合模式93第九十三頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日在礦床產(chǎn)出地質(zhì)環(huán)境方面，首先要研究的是巖漿巖組合、時代和期次、有關小巖體的類型和分布、與同源火山巖和深成巖的關系、小巖體的產(chǎn)狀、有關角礫巖帶特征；其次是礦區(qū)構造，尤其是斷裂裂隙系統(tǒng)的性質(zhì)和對礦化的控制。小巖體巖石化學特點對其含礦性評價很重要。巖石中SiO2含量、K2O和Na2O含量及比例的變化是含銅鉬及金的有效鑒別標志。酸性巖巖石組合SiO2可達70%，K2O和Na2O含量也高，K2O>Na2O與斑巖型Cu-Mo礦床有關。第二節(jié)斑巖型礦床94第九十四頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日中酸性巖石組合以花崗閃長斑巖為主，含SiO2，K2O和Na2O略低，K2O/Na2O近于1，是典型含斑巖Cu礦巖體。中性巖石組合，如閃長斑巖、安山玢巖，SiO2更低、K2O<Na2O，礦化以銅為主，可含金；含銅巖體相對非含銅巖體略富鋁，含礦巖體一般還富H2O及F、Cl、S、P2O5等揮發(fā)組分。成礦巖體中可作為標型的副礦物是黑云母、金紅石、磷灰石與磁鐵礦。斑巖型礦床一般有特征的圍巖蝕變及分帶，一般蝕變帶越大分帶越清楚，礦化規(guī)模也越大。第二節(jié)斑巖型礦床95第九十五頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日礦化絹云母帶對黑云母鉀長石化帶疊加程度越大越連續(xù)，礦化規(guī)模也越大。斑巖銅礦氧化帶特征也是找礦和評價的重要標志。礦床氧化帶巖石不同程度地富集了鐵的氧化物，這類巖石的特殊網(wǎng)格蜂窩結構和少量次生礦物曾經(jīng)是很受重視的找礦標志。在氣候和地形有利的礦區(qū)勘查工作中還要重視次生富集帶發(fā)育條件的研究。第二節(jié)斑巖型礦床96第九十六頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日第三節(jié)脈狀礦床一、概述脈狀礦床是比較多見的礦床，這里指的主要是熱液成因的多種金屬和非金屬礦脈，它們的形成明顯晚于有關巖漿巖及其圍巖，屬典型的后生礦床。是巖漿分異出來的氣水溶液和地殼中不同深度下循環(huán)的其他來源的水溶液或流體活動的產(chǎn)物。脈狀礦床一般被認為是熱液沉淀物充填了巖石裂隙或沿巖石裂隙交代形成的。97第九十七頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日礦脈有一定的脈幅，一般沿走向和傾向作較大延長及延深，有長有短，有陡有緩，有的穩(wěn)定連續(xù)，有的出現(xiàn)膨縮、尖滅再現(xiàn)或出現(xiàn)延伸方向的轉(zhuǎn)折及分枝。脈狀礦床有單脈，有復脈。復脈是由并列、交切及分枝的一些脈構成的，還可以有在多組交織的裂隙帶中形成的網(wǎng)脈，以及在不規(guī)則破裂裂隙帶中形成的角礫狀脈帶和在層狀巖石中形成的層帶狀脈等。許多脈狀礦床中?？梢杂幸唤M或一組以上的若干條脈構成脈組或脈群。第三節(jié)脈狀礦床98第九十八頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日上述脈狀礦床中脈的形態(tài)產(chǎn)狀特點明顯受巖石中構造破裂裂隙的控制，同時脈組或脈群在空間上的分布與排列組合形式也服從巖石破壞時構造裂隙成生關系的規(guī)律。脈狀礦床的礦物組成是多種多樣的，最常見的是以某種脈石礦物為主體含有一定金屬硫化物或氧化物的石英脈、碳酸鹽脈以及重晶石脈、螢石脈等，較少的情況下也有直接由金屬硫化物或氧化物構成的脈。脈狀礦床中常有一定礦物組合或者金屬組合，如以鎢-錫-鉬-鉍、銅-（鉛-鋅）、鉛-鋅（-銀）、銻-汞、砷、金-銀、鈷-鎳、銀-鉍-鈾等組合為特征的礦脈都有重要的意義。第三節(jié)脈狀礦床99第九十九頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日在具有不同金屬組合的脈狀礦床中，其圍巖尤其是脈側(cè)圍巖常伴有相應類型的圍巖蝕變。成分較為復雜的脈狀礦床中常含有幾個礦物組合，它們屬于不同的成礦階段，礦物是先后連續(xù)或斷續(xù)生成的。礦床中的這種特點反映了熱液在成礦過程中的演化。脈狀礦床中不同礦物和金屬組合在空間上作有規(guī)律的分布，叫做礦床的帶狀分布或分帶性。第三節(jié)脈狀礦床100第一百頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日脈狀礦床最初是在形態(tài)分類中提出來的，但是由于這類礦床具有獨特的成礦特征和一定的成因?qū)傩?，在后來一些礦床的成因分類中仍保留了其獨立地位。這一節(jié)，主要介紹一些脈狀產(chǎn)狀特征，突出并表明是其主導控礦因素的礦床，包括與侵入巖漿活動關系密切的脈狀礦床、與火山活動有關的脈狀礦床，以及在各種不同圍巖中受特定類型構造破裂裂隙帶控制的礦床。第三節(jié)脈狀礦床101第一百零一頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日二、重要礦床1.花崗巖及其圍巖中的黑鎢礦-石英脈礦床這是我國華南地區(qū)鎢成礦區(qū)內(nèi)最重要的礦床類型。礦床分布遍及于江西南部的十幾個縣，并擴展到贛中、湖南、粵北等地區(qū)，在贛南有著名的西華山、大吉山、盤古山等重要礦床。礦床均產(chǎn)于中生代燕山期花崗巖體及其侵入的古生界淺變質(zhì)碎屑巖系中。無論在巖體中還是在變質(zhì)沉積巖中礦床都成脈組或脈群產(chǎn)出。第三節(jié)脈狀礦床102第一百零二頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日例如西華山所在地區(qū)為一個約20km2的復式花崗巖巖體，西華山礦床產(chǎn)在巖體南端斑狀細粒黑云母花崗巖株的頂部，在4.5km2范圍內(nèi)有近東西向礦脈約400多條。在復式巖體的西北部和東北部也有相似的含鎢石英脈組分布（圖5-18）。第三節(jié)脈狀礦床103第一百零三頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日西華山復式花崗巖體地質(zhì)略圖1—寒武系2—第一次侵入花崗巖3—第二次侵入花崗巖4—第三次侵入花崗巖5—第四次侵入花崗巖6—第五次侵入花崗巖7—鎢礦脈8—斷層9—鎢礦床或礦點104第一百零四頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日在大吉山和盤古山等礦區(qū)含鎢石英脈組則主要產(chǎn)在寒武紀變質(zhì)巖系和泥盆紀石英砂巖中。礦脈產(chǎn)狀相似，有的延深很大，深部有花崗巖體（圖5-19）。第三節(jié)脈狀礦床105第一百零五頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日盤古山鎢鉍礦地質(zhì)剖面示意圖1—上泥盆統(tǒng)砂巖夾板巖2—震旦-寒武系千枚巖、板巖3—燕山期花崗巖4—地層不整合界限5—斷層6—含礦石英脈及編號106第一百零六頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日每一個礦區(qū)內(nèi)一般有數(shù)十條到上百條礦脈，它們有的互相平行構成脈組，一個礦區(qū)內(nèi)往往有兩三個脈組。脈組的延展方向有的相同或相近，有的則以一定角度交切。主要礦床沿走向長達200～600m，最長達1500m，延深200～300m，最深可達千米。厚度0.2～1m，在末端常變薄分叉而尖滅。脈側(cè)圍巖發(fā)生云英巖化，下部也常見鉀長石化。第三節(jié)脈狀礦床107第一百零七頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日脈內(nèi)礦物組成一般較簡單，石英占體積的90%～95%。金屬礦物分布不均勻，主要有黑鎢礦、錫石、輝鉬礦、輝鉍礦、白鎢礦，少量黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦。非金屬礦物有白云母、鉀長石、少量電氣石、黃玉、綠柱石、鋰云母、螢石等。礦石中WO3含量可達1%左右，有的礦床中Sn、Mo、Bi、Be等可綜合利用。第三節(jié)脈狀礦床108第一百零八頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日鎢礦與燕山期花崗巖有明顯時空和成因關系，巖體侵位時間在180～130Ma內(nèi)。成礦溶液主要來源是巖漿水，含鎢石英脈流體包裹體測得δD為-33.36‰～-89.41‰、δ18O為4.18‰～9.51‰的數(shù)據(jù)。礦床形成溫度在250～350℃范圍內(nèi)?，F(xiàn)在認為江西南部及鄰區(qū)處于華南早古生代褶皺系的加里東后隆起區(qū)內(nèi)，成礦作用與中生代特殊的陸內(nèi)構造—巖漿活動環(huán)境有關。第三節(jié)脈狀礦床109第一百零九頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日贛南黑鎢礦-石英脈礦床從淺部到深部，存在“五層樓”分帶模式：（1）微脈帶（2）密集細脈帶（3）中脈帶（4）大脈帶（5）稀疏大脈帶第三節(jié)脈狀礦床110第一百一十頁，共一百二十三頁，2022年，8月28日①微脈帶（礦化標志帶）：由寬小于1cm的云母－石英細脈組成。不具工業(yè)價值。②細脈帶：由微脈合并而成。脈寬1～5cm。含礦率10％以上，開始有工業(yè)價值，構成工業(yè)礦體的上部。③中脈帶：