吉林大学矿床学讲义第五章热液矿床各论(斑岩矿床)

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第五章 气水热液矿床各论－斑岩型矿床

第五章 气水热液矿床各论

本章在气水热液矿床总论的基础上，根据气水热液矿床的成矿物质来源、成矿介质来源、成矿作用、工业意义等，重点讲述不同类型气水热液矿床的地质特征、控矿条件、矿床成因、工业类型等，具体包括斑岩矿床型、接触交代型矿床、其它岩浆热液矿床、地下水热液矿床及火山－次火山热液矿床。

一 斑岩型矿床

（一）概述 1、 概念：斑岩型矿床（Porphyry Deposit），又叫“细脉浸染状矿床”。二十世纪初（1905 年）美国发现了第一个斑岩型铜矿床，即著名的宾厄姆矿床(Bingham),之后又在附近几个洲相继发现了一些同样矿床。由于此类矿床的矿体主要产于斑岩里，便称之为斑岩铜矿（1942年，贝特曼），而类似矿床统称为斑岩型矿床。随后加拿大、墨西哥、智利、秘鲁、前苏联等许多国家找到了此类矿床。

同时越来越多的矿床资料表明，此类矿床的矿体并不完全限定在斑岩体里，可产在围岩中。但与斑岩体存在着成因联系是此类矿床的共同特征，因此人们仍之为斑岩型矿床。前苏联人称之为“细脉浸染状矿床”，比较突出地反映了这类矿床的矿化特点。

因此，所谓斑岩型矿床就是在分布和成因上与一些弱酸性的斑岩类小侵入体有关的，规模巨大的，低品位的细脉浸染型矿床，其矿体可以产在斑岩体内部，也可以产在围岩中。

2、 斑岩型矿床的工业意义

以往认为以Cu、Mo为主，近几年来，又发现斑岩型W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等矿床。据统计，1/3的斑岩型钼矿床中含有钨，所有斑岩钨矿中均含钼。此类矿床工业意义表现在：

（1）规模大――如斑岩Cu矿占世界已探明的铜储量的一半以上，单个矿床的矿石量一般都在1000万吨以上，甚至达几亿、几十亿吨；有些矿床的含铜量超过1000万吨，我国德兴铜矿铜储量830万吨；钼矿储量的2/3来自斑岩钼矿床；

（2）埋藏浅，易开采――很适合大规模机械化开采，降低开采成本，降低了工业品位； （3）矿石品位低，但矿化均匀――开采品位与开采规模、开采条件、可综合利用组分等密切相关，最早开采铜矿石品位2%，1945年1.3%，1970年0.65%，1985年含铜0.4-0.8%，现在0.2%左右；

（3）矿石成分简单，易选；

（4）可供综合利用的矿种多，除铜、钼、钨、锡、金、铅、锌外，尚有银、硒、碲、铼等。

（二）斑岩型矿床的地质特征和成因――以斑岩型铜（钼）矿床为例 1、斑岩型铜（钼）矿床地质特征

（1）时空分布特征，从世界各地斑岩型铜矿的分布来看，绝大多数产于不同时代的褶皱带或褶皱带边缘与地台区结合地带,地理位置上主要集中在四个成矿带，即太平洋东岸铜矿带(矿床最多、储量最丰富，加拿大、美国、墨西哥、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、智利、阿根廷)、西南太平洋斑岩铜矿带(台湾、菲律宾、巴布亚新几内亚)、阿尔卑斯-喜马拉雅斑岩铜矿带(西班牙、南斯拉夫、罗马尼亚、保加利亚、土耳其、亚美尼亚、伊朗、阿富汗、巴基斯坦、西藏、缅甸、马来西亚、印尼)、苏联-蒙古-中国北部海西期斑岩铜矿带；从形成时代上看，主要属于中生代和新生代。

（2）时间上、空间上及成因上矿床与中酸性钙碱性浅成或超浅成的小型斑岩体（如花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩等）密切相关，而且斑岩体又与火山岩相关联。岩体

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规模较小，出露面积一般小于1-2km，个别达10余km，美洲27个斑岩型矿床的岩体出露

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第五章 气水热液矿床各论－斑岩型矿床

面积平均1.96 km，我国11个斑岩型矿床的9个含矿岩体出露面积小于1 km（江西德兴朱

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砂红岩体仅为0.02 km）；岩体的形成时代以中―新生代为主；含矿斑岩侵入体的化学成分以富钾为特征（K2O>Na2O）,岩体的酸性程度影响矿化类型，据统计SiO262-68%的斑岩主要形成铜矿床，SiO2＞68%的斑岩主要形成以钼为主的矿床。

（3）矿床受区域断裂构造带控制，空间分布均与深大断裂有关，但很少直接分布在深断裂带上，而多数分布在深断裂两侧的次级断裂工作系统中，呈带状分布；而矿体则受次级构造，即岩体和围岩中的微细裂隙控制或受斑岩体中角砾岩体控制。

（4）矿化多集中在岩体的顶部或附近围岩中，同一矿区，由于围岩岩性不同，可出现不同的矿化类型，如斑岩型（细脉浸染型）、接触交代型（与碳酸盐岩或凝灰岩接触）、次火山热液脉型（围岩中断裂发育）。矿体形态主要受复杂地质条件控制，斑岩型（全岩矿化）矿体呈柱状、筒状；接触交代型矿体呈环状、似层状；次火山热液脉型矿体则主要呈脉状。

（5）矿石的矿物组合中以金属硫化物为主，有黄铜矿、辉钼矿、斑铜矿、黝铜矿、辉铋矿、金、银等矿物，伴有黄铁矿，此外尚有石英和重晶石等，矿化具有元素的分带性和矿石构造的分带性，一般由中心向外：Mo-－Mo、Cu-－Cu-－Cu、S-－Au、Pb、Zn、Ag

(浸染状)(细脉浸染状)(细脉状)(脉状)

（6）围岩蚀变广泛而发育，蚀变范围可达几百米至几千米。具有明显的水平和垂直分

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带性，一般自沿体中心向外可分为：

①钾化带：钾长石化和黑云母化，矿物为钾长石、黑云母、石英；

②似千枚岩化带：绢云岩化、黄铁绢云岩化，主要矿物为石英、绢云母和少量黄铁矿； ③泥化带：粘土化，矿物组成有高岭土、绢云母、石英、绿泥石，此带一般不发育； ④青磐岩化带：矿物组合为绿帘石、绿泥石、碳酸盐、黄铁矿，该带呈面型分布，是重 要的找矿标志。

斑岩铜矿床的热液蚀变分带研究具重要的理论和找矿意义，首先，它是寻找斑岩铜矿床的主要标志，常为找矿勘探提供有益的线索和明确的方向，而且已经取得了显著的找矿效果，如美国的克拉马祖矿床；其次，斑岩铜矿床热液蚀变特点也可以用来帮助判断矿床的侵蚀深度；此外，对热液蚀变矿物组合及各矿物中所含流体包裹体的研究，还可以提供成矿热液的性质、成矿温度、盐度以及热液来源等成矿理论信息。

2、 斑岩铜（钼）矿床成因 关于斑岩铜矿床的成因问题，一直存在许多不同观点，大多数矿床学家认为斑岩铜矿床 是岩浆-热液过程中形成的，它们与斑岩类侵入体有密切的成因联系。然而，对其形成过程、含矿热液及成矿物质来源、斑岩的形成深度及与火山岩和深成岩的关系等许多具体问题仍存在着不同观点。有关斑岩铜矿床成因的主要观点有：

（1）热液作用成矿观点

上世纪二十年代由Lindgren提出，认为斑岩型铜矿是深成岩浆热液在中温条件下形成 的。单就成矿温度而言，斑岩型铜矿可以属于中温热液矿床，但由于斑岩型铜矿产生的地质条件、热液蚀变特征、矿化作用方式、矿物组合及组构等均与深成岩浆中温热液矿床不同，所以简单地划归中温热液矿床难以解释这类矿床的全部特征及其形成过程。

（2）“正岩浆”成矿观点

布尔赫姆(Burnham)和奈尔森（Nielsen）提出，认为成矿热液来自斑岩体内部，是由岩浆中所含的挥发分演变而成的，并且是由岩体中心向外和向上扩展的，随着温度的降低，便形成了相应的蚀变和矿化作用，该观点无疑解释了斑岩铜矿的一些蚀变和矿化作用的特点，但很难想象一个规模不大的斑岩侵入体能够含有那么大量的挥发份演变成热液，而形成规模巨大的矿体和广泛的蚀变作用。另外，流体包裹体测试表明，斑岩矿床成矿热液具岩浆热液和大气降水双重特征，说明成矿过程中有大气降水的参与，因此该观点是不全面的。

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