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礦床學(xué)第六章熱液礦床類型及特征(二)----斑(玢)巖型礦床礦床學(xué)第六章熱液礦床類型及特征(二)1本節(jié)內(nèi)容
斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點(diǎn)斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床本節(jié)內(nèi)容斑2斑巖型礦床--概念——斑巖是具有斑狀結(jié)構(gòu)的火成巖。斑巖主要分為噴出巖和淺成巖兩大類。噴出巖是火山巖漿噴出后冷凝形成的,淺成巖是火山巖漿侵入地殼淺層冷凝形成的。——斑巖以石英和堿性長(zhǎng)石為斑晶,以中、酸性巖石為主,如石英斑巖、花崗斑巖等。斑巖型礦床3石英斑巖花崗斑巖石英斑巖花崗斑巖4斑狀結(jié)構(gòu):是指巖石中的礦物顆??梢苑譃槊黠@的兩群,一群結(jié)晶較為粗大肉眼可以識(shí)別礦物顆粒,而另一群則顆粒細(xì)小以至于肉眼無(wú)法辨認(rèn)(如玻璃質(zhì)和隱晶質(zhì)),這粗大的一群礦物顆粒就是所謂“斑晶”
,而細(xì)小到肉眼無(wú)法辨識(shí)的一大群礦物集合體就叫做基質(zhì)。斑狀結(jié)構(gòu)的形成:斑晶由早階段巖漿結(jié)晶產(chǎn)生,形成于地下較深部位;而細(xì)?;螂[晶質(zhì)基質(zhì)為淺部晚階段巖漿結(jié)晶物,巖漿裹挾著早期結(jié)晶的礦物(即斑晶)上升到淺部冷凝結(jié)晶。斑巖型礦床--概念斑狀結(jié)構(gòu):是指巖石中的礦物顆??梢苑譃槊黠@的兩群,一群結(jié)晶較5斑巖型礦床--概念斑巖型礦床(porphyrydeposit)——凡是在時(shí)間上、空間上和成因上與淺成或超淺成中酸性斑巖體有關(guān)的細(xì)脈浸染型礦床,通稱為斑巖型礦床;——斑巖型礦床過(guò)去又稱為“細(xì)脈浸染型礦床”;——19世紀(jì)20年代初最早發(fā)現(xiàn)于美國(guó)西部;——斑巖型礦床的主要礦種有Cu、Mo、Au、Sn、W、Pb-Zn(-Ag)等。斑巖型礦床6露天銅礦的直徑有4公里,深達(dá)1.2公里,面積7.7平方公里。礦石含銅量很低,采用露天大規(guī)模開(kāi)采方法,通過(guò)提高產(chǎn)量來(lái)盈利。發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)斑巖型銅礦——美國(guó)的賓漢姆銅礦(Bingham)露天銅礦的直徑有4公里,深達(dá)1.2公里,面積7.7平方公里7這是當(dāng)前世界上最大的人為挖掘礦坑
這是當(dāng)前世界上最大的人為挖掘礦坑
8第六章--熱液礦床類型及特征-2斑巖型礦床課件9斑巖型銅礦床是銅礦石的重要來(lái)源,也是一類最為重要的陸相次火山熱液礦床。其特點(diǎn)的是礦石品位低,礦量大,即一貧二大,銅一般0.4~1%。目前,世界各國(guó)均在斑巖出露的地區(qū)注意尋找這類銅礦床。
除了斑巖銅礦外,與中酸性淺成-超淺成侵入體有關(guān)的礦床還有“斑巖鉬礦”、“斑巖鎢礦”、“斑巖錫礦”,“斑巖鉛鋅礦”等,其成礦作用大體相似。
典型的實(shí)例有美國(guó)克拉瑪祖斑巖銅礦,我國(guó)江西德興銅礦。斑巖型礦床--概念斑巖型銅礦床是銅礦石的重要來(lái)源,也是一類最為重要的陸相次10我國(guó)主要銅礦床類型分布概況矽卡巖型21%斑巖型45%熱液脈型4%銅鎳硫化物礦床8%海相火山巖型10%沉積巖型12%我國(guó)主要銅礦床類型分布概況矽卡巖型斑巖型45%熱液脈型4%銅11
工業(yè)意義Cu、Mo為主,其次為W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等品位低、規(guī)模大、礦化均勻埋藏淺,易開(kāi)采礦石成分簡(jiǎn)單,易選可供綜合利用的礦種多斑巖型礦床工業(yè)意義斑巖型礦床12本節(jié)內(nèi)容
斑巖型礦床的概念
斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點(diǎn)斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床本節(jié)內(nèi)容斑13物理化學(xué)條件巖漿巖條件地層條件構(gòu)造條件斑巖型礦床--形成條件物理化學(xué)條件斑巖型礦床14斑巖型礦床
形成條件——物理化學(xué)條件
溫度——斑巖型礦床的形成經(jīng)歷了高、中溫?zé)嵋弘A段——黑云母化和鉀長(zhǎng)石化形成于700~
600℃——石英-絹云母化形成于420℃左右——泥化蝕變形成于300~
100℃——硫化物形成于350~
250℃
深度——中深到淺成的范圍(2~5公里)
(次火山環(huán)境的產(chǎn)物)斑巖型礦床15斑巖型礦床
形成條件——巖漿巖條件在時(shí)間上、空間上和成因上均與斑狀結(jié)構(gòu)的中酸性淺成-超淺成侵入體有關(guān),如花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英二長(zhǎng)斑巖、二長(zhǎng)斑巖、石英斑巖、粗安斑巖、英安斑巖等,它們常與玄武巖-安山巖-英安巖-流紋巖等鈣堿性系列噴出巖有聯(lián)系;含礦斑巖體的形態(tài)多為巖株、巖筒或巖鐘狀;礦化集中在斑巖體上部或頂部的內(nèi)外接觸帶中,出露面積一般較小(多<1km2)。如江西德興朱砂紅巖體僅有0.02km2。斑巖型礦床16岀露面積巖體數(shù)所占數(shù)量比有關(guān)礦床所占儲(chǔ)量比<1257386.31—2390.9>261812.8據(jù)我國(guó)34個(gè)斑巖銅礦床及礦化點(diǎn)的統(tǒng)計(jì),巖體出露面積小于1km2,礦床所占儲(chǔ)量最大。斑巖型礦床岀露面積巖體數(shù)所占數(shù)量比有關(guān)礦床所占儲(chǔ)量比<1257386.17斑巖型礦床
形成條件——地層條件含礦斑巖體的圍巖巖性多樣,造成礦化類型的多樣性。致密的硅鋁質(zhì)巖石:可作為巖體頂蓋的隔擋層,有利于礦液在巖體內(nèi)部和接觸帶成礦;活潑的碳酸鹽巖:易于交代形成品位較富的脈狀或似層狀礦體,或在接觸帶附近形成矽卡巖礦體。斑巖型礦床常與脈狀礦床或矽卡巖礦床伴生。可見(jiàn),在一定的地質(zhì)條件下,在已知有矽卡巖銅礦床或脈狀銅礦床的地區(qū)及其附近,應(yīng)注意找尋斑巖型銅礦床,反之亦然。斑巖型礦床18斑巖型礦床--特點(diǎn)斑巖型礦床19斑巖型礦床
形成條件——構(gòu)造條件含礦斑巖體受區(qū)域性斷裂構(gòu)造控制,尤其是兩組斷裂的交匯處;礦體受巖體和圍巖中的微裂隙控制(原生裂隙、層間裂隙、片理等);斑巖銅礦中常伴有角礫狀地質(zhì)體和角礫巖筒,這些角礫巖筒(或地質(zhì)體)對(duì)礦化,特別是對(duì)原生礦的富集起著重要作用。斑巖型礦床20
形成條件——構(gòu)造條件角礫巖體(筒)在一些斑巖型礦床中起重要控礦作用。角礫巖體的成因有爆發(fā)型、崩塌型、熱液侵入型三類,它們均與劇烈的氣液活動(dòng)有關(guān)。它們的形成深度一般不超過(guò)2-3km
。礦體由細(xì)脈浸染狀礦石組成,賦存于巖筒內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì):南北美洲58個(gè)斑巖銅礦床,產(chǎn)在角礫巖筒中的占70%。我國(guó)河南、江西、海南島等地也有發(fā)現(xiàn)。它是尋找斑巖型礦床的重要標(biāo)志之一。斑巖型礦床--特點(diǎn)形成條件——構(gòu)造條件斑巖型礦床21本節(jié)內(nèi)容
斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件
斑巖型礦床的特點(diǎn)(經(jīng)濟(jì)、地質(zhì))斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床本節(jié)內(nèi)容斑22經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)礦床埋藏深度淺,適合于大規(guī)模、機(jī)械化露天開(kāi)采。礦石品位較低(Cu一般為0.4-1%),但礦化分布均勻,礦石工藝性能穩(wěn)定,可選性好。礦床常成群、成帶分布,規(guī)模巨大;礦石中常伴生有多種有用組份可供綜合利用,除Cu、Mo、Au、W、Sn、Pb、Zn外,尚可綜合回收Ag、Re(錸)、Co、S、Se(硒)、Te(碲)等元素。斑巖型礦床--特點(diǎn)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)斑巖型礦床23經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)斑巖型Cu礦是當(dāng)今世界銅礦的最主要類型,占探明儲(chǔ)量的50%以上;Mo產(chǎn)量>70%來(lái)自斑巖型礦床;斑巖型銅礦的儲(chǔ)量一般為幾百萬(wàn)噸,有的達(dá)幾千萬(wàn)噸(智利Chuquicamata(丘基卡馬塔)~5300萬(wàn)t,該銅礦坑是全球生產(chǎn)銅最多的礦場(chǎng)。這個(gè)礦洞現(xiàn)有850米深。美國(guó)Bingham~2000萬(wàn)t)斑巖型金礦的儲(chǔ)量一般為幾十噸至幾百噸,有的達(dá)上千噸(印尼Grasberg1952t,烏茲別克斯坦Almalyk1980t)斑巖型礦床--特點(diǎn)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)斑巖型礦床24地質(zhì)特點(diǎn)時(shí)空分布大地構(gòu)造背景圍巖蝕變及分帶礦體形態(tài)、產(chǎn)狀礦石組分、組構(gòu)礦床的氧化和次生富集作用斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)斑巖型礦床25地質(zhì)特點(diǎn)-時(shí)空分布——空間上集中分布于濱太平洋帶(Cu儲(chǔ)量>500萬(wàn)t的超大型斑巖礦床的90%),次為特提斯-喜馬拉雅帶(~5%)和中亞-蒙古帶(~4%)?!獣r(shí)間上集中分布于新生代(~60%),其次是中生代(~35%),在中生代則主要是在燕山期。斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)-時(shí)空分布斑巖型礦床26斑巖型礦床--特點(diǎn)斑巖型礦床27
德興玉龍 德興28斑巖型礦床--特點(diǎn)斑巖型礦床29地質(zhì)特點(diǎn)-大地構(gòu)造背景——斑巖型礦床主要產(chǎn)于匯聚板塊的邊界;大洋板片俯沖產(chǎn)生的島弧和陸緣弧環(huán)境(濱太平洋帶),陸一陸碰撞造山環(huán)境(特提斯一喜馬拉雅帶,中亞一蒙古帶)。斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)-大地構(gòu)造背景斑巖型礦床30大地構(gòu)造背景島弧環(huán)境的斑巖型礦床:主要環(huán)繞西太平洋廣泛分布(印尼、菲律賓、巴布亞新幾內(nèi)亞、澳大利亞等國(guó))斑巖型礦床--特點(diǎn)大地構(gòu)造背景斑巖型礦床31
陸緣弧環(huán)境的斑巖型礦床:廣泛分布于太平洋東海岸,經(jīng)典成礦省包括安第斯中部(智利、阿根廷、秘魯)和美國(guó)西部斑巖型礦床--特點(diǎn) 陸緣弧環(huán)境的斑巖型礦床:廣泛分布于太平洋東海斑巖型礦床32
碰撞造山環(huán)境的斑巖型礦床:主要分布于特提斯?喜馬拉雅帶(西起西班牙,經(jīng)克羅地亞、羅馬尼亞、保加利亞、土耳其、亞美尼亞、伊朗、巴基斯坦,東到中國(guó)西藏和緬甸等地)和中亞?蒙古帶(西起烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦,經(jīng)中國(guó)新疆、甘肅和內(nèi)蒙,東到黑龍江)
PorphyryCu- Audepoaits斑巖型礦床--特點(diǎn) 碰撞造山環(huán)境的斑巖型礦床:主要分布于特提斯?斑巖型礦床33
玉龍斑巖Cu-Mo礦帶岡底斯斑巖Cu-Mo礦帶斑巖型礦床--特點(diǎn) 玉龍斑巖Cu-Mo礦帶斑巖型礦床34地質(zhì)特點(diǎn)-圍巖蝕變及分帶斑巖型礦床--特點(diǎn)圍巖蝕變十分發(fā)育,范圍可達(dá)數(shù)百米至數(shù)千米,并具明顯的、規(guī)律的水平和垂直分帶;由巖體中心向外:鉀化帶(potassiczone)→石英-絹云母化帶(絹英巖化帶、似千枚巖化帶,phylliczone)→泥化帶(粘土化帶,argillizone)→青磐巖化帶
(prophyliticzone)地質(zhì)特點(diǎn)-圍巖蝕變及分帶斑巖型礦床35第六章--熱液礦床類型及特征-2斑巖型礦床課件36—礦化主要與鉀化帶和石英?絹云母化帶關(guān)系密切。
由鉀化帶→石英絹云
母化帶,硫化物總量 增加,黃銅礦/黃鐵礦 比值減小—圍巖蝕變的帶狀分布 規(guī)律是斑巖型礦床的
重要找礦標(biāo)志。斑巖型礦床--特點(diǎn)—礦化主要與鉀化帶和石英?絹云母化帶關(guān)系密切。 母化帶,硫化37地質(zhì)特點(diǎn)-礦體形態(tài)產(chǎn)狀礦化多集中在巖體的頂部或附近圍巖中,礦體多受巖體和圍巖中的微細(xì)裂隙控制或受斑巖體中角礫巖筒控制同一礦區(qū),由于圍巖巖性不同,可出現(xiàn)不同的礦化類型斑巖體內(nèi)部的細(xì)脈浸染型礦化——柱狀礦體、筒狀礦體
與碳酸鹽巖或凝灰?guī)r接觸帶附近的矽卡巖型礦化——透鏡狀礦體、似層狀圍巖斷裂中的次火山熱液脈型礦化——脈狀礦體斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)-礦體形態(tài)產(chǎn)狀斑巖型礦床38地質(zhì)特點(diǎn)-礦石組分金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦,次為斑銅礦、黝銅礦,伴生方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦以及金、銀等礦物。非金屬礦物主要為石英,次為絹云母、綠泥石、重晶石等。斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)-礦石組分斑巖型礦床39地質(zhì)特點(diǎn)-礦石組構(gòu)礦石構(gòu)造以細(xì)脈浸染狀為主;由礦化中心向外依次為:浸染狀→細(xì)脈浸染狀→細(xì)脈狀、脈狀。斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)-礦石組構(gòu)斑巖型礦床40斑巖型礦床典型礦化及其分帶斑巖型礦床典型礦石構(gòu)造及其分帶斑巖型礦床--特點(diǎn)斑巖型礦床典型礦化及其分帶斑巖型礦床典型礦石構(gòu)造及其分帶斑巖41地質(zhì)特點(diǎn)-礦床的氧化和次生富集作用斑巖型礦床--特點(diǎn)斑巖型礦床在近地表常發(fā)生各種復(fù)雜的氧化和次生富集作用。既提高了礦石品位,又是一種重要的找礦標(biāo)志。地質(zhì)特點(diǎn)-礦床的氧化和次生富集作用斑巖型礦床42第六章--熱液礦床類型及特征-2斑巖型礦床課件43西藏廳宮銅礦區(qū) 地表氧化礦石西藏廳宮銅礦區(qū)44Butte,Montana
美國(guó)蒙大拿州比優(yōu)特礦坑Butte,Montana美國(guó)蒙大拿州比優(yōu)特礦坑45
近地表氧化帶(潛水面以上):
2FeS2(黃鐵礦)+7O2+H2O→2FeSO4+2H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4→2Fe2(SO4)3+2H2O Fe2(SO4)3+6H2O→2Fe(OH)3(膠體)+3H2SO4
Fe(OH)3脫水形成褐鐵礦(針鐵礦、水針鐵礦、 水赤鐵礦),構(gòu)成“鐵帽”CuFeS2(黃銅礦)+O2+H2O→CuSO4+FeSO4+H2SO42CuSO4+2CaCO3+5H2O→Cu2[CO3](OH)2(孔雀石)
+2CaSO4·2H2O+CO2↑ 近地表氧化帶(潛水面以上):46潛水面以下的還原帶:CuSO4+5CuFeS2+8H2O→8Cu2S+5FeSO4+8H2SO4含銅量黃銅礦輝銅礦34.6%79.8%CuSO4+4FeS2+4H2O→7CuS+4FeSO4+4H2SO4含銅量黃鐵礦銅藍(lán)0%66.5%上述過(guò)程使原生礦石的品位大大提高,即所謂的
“次生硫化物富集作用”潛水面以下的還原帶:CuSO4+5CuFeS2+8H47若次生硫化物進(jìn)一步氧化(潛水面下降):
4Cu2S+9O2→2Cu2O+4CuSO4含銅量輝銅礦赤銅礦79.8%88.8%4Cu2S+2O2→Cu+CuSO4含銅量輝銅礦自然銅79.8%100%上述過(guò)程使礦石的品位進(jìn)一步提高,即所謂的
“次生氧化富集作用”若次生硫化物進(jìn)一步氧化(潛水面下降):含銅量輝銅礦赤銅礦7948黃銅礦+銅藍(lán)黃銅礦+斑銅礦自然Cu+孔雀石+藍(lán)銅礦黃銅礦+銅藍(lán)黃銅礦+斑銅礦自然Cu+孔雀石+49本節(jié)內(nèi)容
斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點(diǎn)
斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床本節(jié)內(nèi)容斑50含礦斑巖體和大部分礦質(zhì)是來(lái)自地殼深處-上地幔和地殼分界面附近分異出來(lái)的中-中酸性巖漿。它們通過(guò)深大斷裂,上侵到1.5-3km或更淺部,由于溫度、壓力驟然降低,巖漿迅速冷卻成斑狀巖石,隨即開(kāi)始鉀長(zhǎng)石化、石英-絹云母化,以及各階段的礦化作用,形成一個(gè)統(tǒng)一的連續(xù)的過(guò)程。又據(jù)氫、氧同位素資料,含礦熱液可能部分地來(lái)自大氣降水,少部分銅可能來(lái)自圍巖。因此有人認(rèn)為,斑巖銅礦的形成是由深部上升巖漿熱液與圍巖地下水對(duì)流循環(huán)相互作用的結(jié)果。被烤熱的地下水中富含Na、Ca、Cl等并含有金屬元素,既能提供部分成礦物質(zhì),又對(duì)礦石的沉淀起到重要作用。斑巖型礦床--成因含礦斑巖體和大部分礦質(zhì)是來(lái)自地殼深處-上地幔和地殼分界面附近51斑巖型銅礦床成因的板塊構(gòu)造模式(Sillitoe,1972)斑巖型礦床--成因斑巖型銅礦床與板塊俯沖作用有關(guān)。富含金屬組分和封存了海水的洋底沉積物隨洋殼板塊俯沖于大陸板塊邊緣之下時(shí)發(fā)生部分熔融形成富含成礦物質(zhì)和揮發(fā)組分的鈣堿性巖漿。當(dāng)此種巖漿侵位于俯沖帶上方大陸邊緣地殼淺部時(shí)快速冷凝結(jié)晶而形成斑狀中酸性次火山巖體。斑巖型銅礦床成因的板塊構(gòu)造模式斑巖型礦床52本節(jié)內(nèi)容
斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點(diǎn)斑巖型礦床的成因
斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床本節(jié)內(nèi)容斑53斑巖型礦床--類型斑巖型礦床54岡底斯斑巖型銅 (鉬)成礦帶玉龍斑巖型銅(鉬)成礦帶藏東玉龍斑巖型銅(鉬)礦床斑巖型礦床--類型岡底斯斑巖型銅玉龍斑巖型銅藏東玉龍斑巖型銅(鉬)礦床斑巖55巖性:黑云母二長(zhǎng)花崗斑巖侵入年齡:57-26Ma礦帶的Cu儲(chǔ)量:≈10×106
t玉龍:6.5×106
t扎那尕:3.2×105
t莽總:6.7×105
t多霞松多:8.9×105t馬拉松多:1.01×106
t巖性:黑云母礦帶的Cu儲(chǔ)量:玉龍:6.5×106t扎那尕:56-玉龍銅礦床蝕變礦化分帶示意圖-玉化57斑巖型礦床--類型斑巖型礦床58本節(jié)內(nèi)容斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的特點(diǎn)斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦本節(jié)內(nèi)容59玢巖是具斑狀結(jié)構(gòu)的中—基性(或弱酸性,如花崗閃長(zhǎng)玢巖)噴出巖、淺成巖和超淺成巖的總稱。以斜長(zhǎng)石及暗色礦物為主要斑晶,基質(zhì)多為隱晶質(zhì)—玻璃質(zhì),如閃長(zhǎng)玢巖、安山玢巖、輝綠玢巖等。具斑狀結(jié)構(gòu)的巖石,習(xí)慣上,將含堿性長(zhǎng)石和(或)石英斑晶稱為斑巖;將含斜長(zhǎng)石和暗色礦物斑晶的,稱玢巖。在國(guó)外一般把玢巖和斑巖統(tǒng)稱斑巖。玢巖是具斑狀結(jié)構(gòu)的中—基性(或弱酸性,如花崗閃長(zhǎng)玢巖)噴出巖60輝綠玢巖輝綠結(jié)構(gòu)塊狀構(gòu)造主要礦物組成基性斜長(zhǎng)石單斜輝石
閃長(zhǎng)玢巖斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造主要礦物組成中性斜長(zhǎng)石、普通角閃石安山玢巖斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造主要礦物組成長(zhǎng)石、角閃石、石英輝綠玢巖閃長(zhǎng)玢巖安山玢巖61玢巖型鐵礦是我國(guó)地質(zhì)工作者所確定和命名的一種礦床類型——概念:是指產(chǎn)于陸相火山巖分布區(qū)域內(nèi),與玄武質(zhì)、安山質(zhì)巖漿的火山-侵入巖體在時(shí)間、空間及成因上有聯(lián)系的一組以鐵為主的礦床;——礦床具有晚期巖漿、高溫氣液交代、接觸交代、中低溫?zé)嵋航淮?充填及火山沉積等一系列成礦作用特點(diǎn);——我國(guó)寧蕪地區(qū)(中生代陸相火山斷陷盆地)鐵礦床是典型代表。斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦斑巖型礦床62玢巖型鐵礦在寧蕪火山斷陷盆地中,晚侏羅世-早白堊火山活動(dòng)十分強(qiáng)烈,盆地內(nèi)發(fā)育一套火山-侵入雜巖。火山巖總厚度達(dá)2500米,由老到新可分為龍王山、大王山、姑山和娘娘山四個(gè)旋回。每個(gè)旋回大致都以較強(qiáng)烈的爆發(fā)開(kāi)始,形成爆破角礫巖和火山碎屑巖;以寧?kù)o的噴溢結(jié)束,形成安山巖、粗面巖、響巖。在每個(gè)旋回末期均有相應(yīng)成分的次火山巖侵入;區(qū)內(nèi)的鐵礦床大多與第二旋回噴發(fā)結(jié)束階段形成的富鈉質(zhì)輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖-輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖等次火山巖有關(guān)。次火山巖均呈瘤狀,鐘狀、舌狀或彎窿狀,侵入于火山巖及沉積巖中;鐵礦化往往圍繞次火山巖分布,受角礫狀構(gòu)造、原生裂隙、接觸帶構(gòu)造、圍巖中的斷裂裂隙及層間裂隙等構(gòu)造控制。斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦斑巖型礦床63玢巖型鐵礦由巖體內(nèi)部到接觸帶再到圍巖中,出現(xiàn)下列幾種類型的鐵礦化:產(chǎn)于輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖巖體中部的鐵礦化(陶村式)產(chǎn)于輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖頂部或邊部的鐵礦化(凹山式)產(chǎn)于接觸帶上的鐵礦化:圍巖為安山巖、凝灰?guī)r時(shí)(梅山式);圍巖為灰?guī)r、砂頁(yè)巖時(shí)(鳳凰山式)。產(chǎn)于巖體附近火山巖中的脈狀、似層狀鐵礦化(龍虎山式)產(chǎn)于火山沉積巖中的層狀鐵礦床(龍旗山式)上述5類鐵礦化是寧蕪地區(qū)火山一侵入作用過(guò)程中形成的一套礦床組合。它們受不同的地質(zhì)構(gòu)造控制,但成因上和空間上互有聯(lián)系,可互為找礦標(biāo)志。斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦斑巖型礦床64玢巖型鐵礦
龍旗山式鳳凰山式龍虎山式梅山式凹山式陶村式斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦龍旗山式鳳凰山式龍虎山式梅山式凹山式陶村式斑巖型礦65礦化類型——陶村式浸染狀、細(xì)脈狀礦化位于玢巖巖體中心屬于晚期巖漿、高溫?zé)嵋航淮V床(450-370度)組合:鈉柱石(鈉長(zhǎng)石)-透輝石-磷灰石-磁鐵礦斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——陶村式斑巖型礦床66礦化類型——凹山式脈狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀礦化(與隱爆角礫巖有關(guān))位于斑巖巖體頂部或者邊部屬于偉晶高溫氣液交代-充填礦床(500-400度)組合:陽(yáng)起石(透輝石)-磷灰石-磁鐵礦組合斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——凹山式斑巖型礦床67礦化類型——梅山式塊狀、脈狀礦化、角礫巖礦化(與塌陷角礫巖有關(guān))產(chǎn)于
接觸帶(巖體與安山巖、凝灰?guī)r接觸帶)屬于接觸交代-充填礦床(溫度大于450度)組合:透輝石-石榴子石-磷灰石-磁鐵礦斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——梅山式斑巖型礦床68礦化類型——鳳凰山式塊狀、角礫狀、脈狀、網(wǎng)脈狀礦化產(chǎn)于接觸帶上(圍巖為沉積巖)屬于接觸交代-充填礦床(370-300度)組合:(透輝石-陽(yáng)起石-堿性長(zhǎng)石)-金云母-磷灰石-磁鐵礦斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——鳳凰山式斑巖型礦床69礦化類型——龍虎山式脈狀礦化產(chǎn)于玢巖巖體附近的火山巖中中低溫?zé)嵋撼涮钭饔茫?00-200度)石英-鏡鐵礦組合斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——龍虎山式斑巖型礦床70礦化類型——龍旗山式層狀、似層狀礦化產(chǎn)于火山沉積巖中,屬火山沉積礦床蝕變現(xiàn)象較弱石英-赤鐵礦組合斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——龍旗山式斑巖型礦床71玢巖型鐵礦--礦床成因玢巖型鐵礦床的成因目前仍有爭(zhēng)議。鐵質(zhì)在巖漿階段通過(guò)分離結(jié)晶及熔離作用開(kāi)始富集,形成早期的具有鈦鐵礦出溶條帶的磁鐵礦,但大部分鐵質(zhì)或由巖漿流體帶入,或由深部火成巖及其圍巖在鈉交代作用時(shí)鐵經(jīng)活化轉(zhuǎn)移再沉淀的結(jié)果。區(qū)內(nèi)的鐵礦床大多與大王山旋回噴發(fā)結(jié)束階段形成的富鈉質(zhì)輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖一輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖等次火山巖有關(guān)。在大王山旋回活動(dòng)之后,出現(xiàn)相對(duì)寧?kù)o階段和隆起。這一階段火山大規(guī)模的強(qiáng)烈噴發(fā)減弱,發(fā)生淺部巖漿的侵入。典型的礦床為江蘇的梅山、吉山和安徽的凹山、東山、姑山、羅河等。斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦--礦床成因斑巖型礦床72本節(jié)內(nèi)容斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的特點(diǎn)斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦本節(jié)內(nèi)容73實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦江西德興斑巖銅礦礦床地質(zhì)簡(jiǎn)介江西德興斑巖銅礦床位于江西省北東部德興縣境內(nèi),包括銅廠、朱砂紅、富家塢三個(gè)礦床,又稱為德興斑巖銅礦田。礦床范圍大,產(chǎn)出淺,交通方便,可選性良好,可露天開(kāi)采,是我國(guó)江南地區(qū)目前規(guī)模最大的銅礦床。實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦江西德興斑巖銅礦礦床地質(zhì)簡(jiǎn)介74實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦區(qū)域地質(zhì)特征1、地層區(qū)內(nèi)出露地層主要是前震旦系九嶺群九都組一套淺變質(zhì)巖系。主要巖性為千枚巖和凝灰質(zhì)千枚巖、變質(zhì)沉凝灰?guī)r、砂質(zhì)千枚巖、細(xì)砂巖、變質(zhì)粗砂巖和變質(zhì)含礫砂巖等。2、構(gòu)造德興斑巖銅礦床是環(huán)太平洋成礦帶外帶的一個(gè)組成部分,區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要是兩組構(gòu)造為主,一組為東西向的褶皺和斷裂,主要在礦區(qū)外圍比較明顯;另一組為北東向褶皺和斷裂,兩組構(gòu)造交會(huì)處是控巖和控礦的主要構(gòu)造體系。實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦區(qū)域地質(zhì)特征75實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦3、巖漿巖區(qū)內(nèi)巖漿巖具有長(zhǎng)期性、多旋回性和繼承性。從晉寧期到燕山期,每個(gè)構(gòu)造旋回(七個(gè)旋回)都伴隨巖漿活動(dòng)。但本區(qū)以斑巖群為特征。含銅斑巖為燕山早期產(chǎn)物,成巖年齡為170—155Ma,斑巖體主要為巖株、巖瘤和巖脈,出露面積為0.1—1km2,為淺成—超淺成的侵入體。巖石類型為花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖、花崗斑巖及英安玢巖?;◢忛W長(zhǎng)斑巖是雜巖體的主體,在本區(qū)內(nèi)呈三個(gè)大小不等的巖株及小巖脈出現(xiàn),花崗閃長(zhǎng)斑巖與銅礦關(guān)系極為密切。實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦3、巖漿巖76實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦礦床地質(zhì)特征區(qū)域成礦范圍較大,沿北西西向延長(zhǎng)達(dá)7km,南北向?qū)?km,蝕變礦化面積20km2。根據(jù)巖體分布可劃分為三個(gè)礦區(qū)即朱砂紅礦區(qū)為中型銅礦、銅廠為特大型銅礦、富家塢為特大型銅—鉬礦。實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦礦床地質(zhì)特征77實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦1、礦體產(chǎn)狀與規(guī)模所有礦體均產(chǎn)于斑巖體內(nèi)—外接觸帶的強(qiáng)弱蝕變帶中,受接觸帶控制。礦體賦存空間和形態(tài)與花崗閃長(zhǎng)斑巖巖體產(chǎn)狀關(guān)系極為密切,礦體產(chǎn)于花崗閃長(zhǎng)斑巖內(nèi)外接觸帶由強(qiáng)變?nèi)醯奈g變帶中,外接觸帶圍巖部分中礦體儲(chǔ)量占70%,內(nèi)接觸帶巖體部分占30%。一般在斑巖體頂部、前緣、巖體膨大處及裂隙發(fā)育處礦化較好,外帶圍巖中礦體較厚較富。實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦1、礦體產(chǎn)狀與規(guī)模78實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦2.礦石物質(zhì)成分礦石礦物成分達(dá)90種以上,其中金屬礦物50種,非金屬礦物40種。
礦物含量金屬礦物脈石礦物硫化物氧化物主要黃鐵礦、黃銅礦褐鐵礦石英、絹云母、綠泥石次要輝鉬礦膽礬、孔雀石、赤鐵礦、金紅石方解石,白云石,石膏、硬石膏少量方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦、斑銅礦、磁黃鐵礦、輝銅礦、銅藍(lán)磁鐵礦、藍(lán)銅礦重晶石、螢石、菱鐵礦、電氣石礦石組成表實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦2.礦石物質(zhì)成分礦物金屬礦物脈79實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦3、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦石構(gòu)造以細(xì)脈狀、浸染狀構(gòu)造為主;礦石結(jié)構(gòu)主要為它形晶結(jié)構(gòu),自形、半自形結(jié)構(gòu)較少;粒度以細(xì)粒為主,中粗粒較少;以交代、熔蝕結(jié)構(gòu)為主。實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦3、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造80實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦4、圍巖蝕變本區(qū)斑巖體一般都遭受輕微蝕變,根據(jù)分布范圍看主要為面型蝕變,其蝕變帶在平面上呈圓形、橢圓形等。鉀長(zhǎng)石化是以花崗閃長(zhǎng)斑巖體為主,形成面型蝕變;另有環(huán)形蝕變,石英—絹云母—綠泥石化是以花崗閃長(zhǎng)斑巖體與千枚巖接觸帶為中心,向兩側(cè)交代形成環(huán)形蝕變帶。礦床內(nèi)圍巖蝕變種類較多,主要有鉀長(zhǎng)石化、硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化等。實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦4、圍巖蝕變81實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦銅廠礦體形態(tài)平面圖實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦銅廠礦體形態(tài)平面圖82實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦83實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦84實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦實(shí)習(xí)七江西德興斑巖銅礦85本節(jié)思考題斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的時(shí)空分布特征斑巖型礦床的圍巖蝕變及分帶性斑巖型礦床的次生富集特征及其意義斑巖型礦床的成因玢巖型鐵礦的礦化類型本節(jié)思考題斑巖型礦床的概念86礦床學(xué)第六章熱液礦床類型及特征(二)----斑(玢)巖型礦床礦床學(xué)第六章熱液礦床類型及特征(二)87本節(jié)內(nèi)容
斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點(diǎn)斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床本節(jié)內(nèi)容斑88斑巖型礦床--概念——斑巖是具有斑狀結(jié)構(gòu)的火成巖。斑巖主要分為噴出巖和淺成巖兩大類。噴出巖是火山巖漿噴出后冷凝形成的,淺成巖是火山巖漿侵入地殼淺層冷凝形成的?!邘r以石英和堿性長(zhǎng)石為斑晶,以中、酸性巖石為主,如石英斑巖、花崗斑巖等。斑巖型礦床89石英斑巖花崗斑巖石英斑巖花崗斑巖90斑狀結(jié)構(gòu):是指巖石中的礦物顆粒可以分為明顯的兩群,一群結(jié)晶較為粗大肉眼可以識(shí)別礦物顆粒,而另一群則顆粒細(xì)小以至于肉眼無(wú)法辨認(rèn)(如玻璃質(zhì)和隱晶質(zhì)),這粗大的一群礦物顆粒就是所謂“斑晶”
,而細(xì)小到肉眼無(wú)法辨識(shí)的一大群礦物集合體就叫做基質(zhì)。斑狀結(jié)構(gòu)的形成:斑晶由早階段巖漿結(jié)晶產(chǎn)生,形成于地下較深部位;而細(xì)粒或隱晶質(zhì)基質(zhì)為淺部晚階段巖漿結(jié)晶物,巖漿裹挾著早期結(jié)晶的礦物(即斑晶)上升到淺部冷凝結(jié)晶。斑巖型礦床--概念斑狀結(jié)構(gòu):是指巖石中的礦物顆??梢苑譃槊黠@的兩群,一群結(jié)晶較91斑巖型礦床--概念斑巖型礦床(porphyrydeposit)——凡是在時(shí)間上、空間上和成因上與淺成或超淺成中酸性斑巖體有關(guān)的細(xì)脈浸染型礦床,通稱為斑巖型礦床;——斑巖型礦床過(guò)去又稱為“細(xì)脈浸染型礦床”;——19世紀(jì)20年代初最早發(fā)現(xiàn)于美國(guó)西部;——斑巖型礦床的主要礦種有Cu、Mo、Au、Sn、W、Pb-Zn(-Ag)等。斑巖型礦床92露天銅礦的直徑有4公里,深達(dá)1.2公里,面積7.7平方公里。礦石含銅量很低,采用露天大規(guī)模開(kāi)采方法,通過(guò)提高產(chǎn)量來(lái)盈利。發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)斑巖型銅礦——美國(guó)的賓漢姆銅礦(Bingham)露天銅礦的直徑有4公里,深達(dá)1.2公里,面積7.7平方公里93這是當(dāng)前世界上最大的人為挖掘礦坑
這是當(dāng)前世界上最大的人為挖掘礦坑
94第六章--熱液礦床類型及特征-2斑巖型礦床課件95斑巖型銅礦床是銅礦石的重要來(lái)源,也是一類最為重要的陸相次火山熱液礦床。其特點(diǎn)的是礦石品位低,礦量大,即一貧二大,銅一般0.4~1%。目前,世界各國(guó)均在斑巖出露的地區(qū)注意尋找這類銅礦床。
除了斑巖銅礦外,與中酸性淺成-超淺成侵入體有關(guān)的礦床還有“斑巖鉬礦”、“斑巖鎢礦”、“斑巖錫礦”,“斑巖鉛鋅礦”等,其成礦作用大體相似。
典型的實(shí)例有美國(guó)克拉瑪祖斑巖銅礦,我國(guó)江西德興銅礦。斑巖型礦床--概念斑巖型銅礦床是銅礦石的重要來(lái)源,也是一類最為重要的陸相次96我國(guó)主要銅礦床類型分布概況矽卡巖型21%斑巖型45%熱液脈型4%銅鎳硫化物礦床8%海相火山巖型10%沉積巖型12%我國(guó)主要銅礦床類型分布概況矽卡巖型斑巖型45%熱液脈型4%銅97
工業(yè)意義Cu、Mo為主,其次為W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等品位低、規(guī)模大、礦化均勻埋藏淺,易開(kāi)采礦石成分簡(jiǎn)單,易選可供綜合利用的礦種多斑巖型礦床工業(yè)意義斑巖型礦床98本節(jié)內(nèi)容
斑巖型礦床的概念
斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點(diǎn)斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床本節(jié)內(nèi)容斑99物理化學(xué)條件巖漿巖條件地層條件構(gòu)造條件斑巖型礦床--形成條件物理化學(xué)條件斑巖型礦床100斑巖型礦床
形成條件——物理化學(xué)條件
溫度——斑巖型礦床的形成經(jīng)歷了高、中溫?zé)嵋弘A段——黑云母化和鉀長(zhǎng)石化形成于700~
600℃——石英-絹云母化形成于420℃左右——泥化蝕變形成于300~
100℃——硫化物形成于350~
250℃
深度——中深到淺成的范圍(2~5公里)
(次火山環(huán)境的產(chǎn)物)斑巖型礦床101斑巖型礦床
形成條件——巖漿巖條件在時(shí)間上、空間上和成因上均與斑狀結(jié)構(gòu)的中酸性淺成-超淺成侵入體有關(guān),如花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英二長(zhǎng)斑巖、二長(zhǎng)斑巖、石英斑巖、粗安斑巖、英安斑巖等,它們常與玄武巖-安山巖-英安巖-流紋巖等鈣堿性系列噴出巖有聯(lián)系;含礦斑巖體的形態(tài)多為巖株、巖筒或巖鐘狀;礦化集中在斑巖體上部或頂部的內(nèi)外接觸帶中,出露面積一般較小(多<1km2)。如江西德興朱砂紅巖體僅有0.02km2。斑巖型礦床102岀露面積巖體數(shù)所占數(shù)量比有關(guān)礦床所占儲(chǔ)量比<1257386.31—2390.9>261812.8據(jù)我國(guó)34個(gè)斑巖銅礦床及礦化點(diǎn)的統(tǒng)計(jì),巖體出露面積小于1km2,礦床所占儲(chǔ)量最大。斑巖型礦床岀露面積巖體數(shù)所占數(shù)量比有關(guān)礦床所占儲(chǔ)量比<1257386.103斑巖型礦床
形成條件——地層條件含礦斑巖體的圍巖巖性多樣,造成礦化類型的多樣性。致密的硅鋁質(zhì)巖石:可作為巖體頂蓋的隔擋層,有利于礦液在巖體內(nèi)部和接觸帶成礦;活潑的碳酸鹽巖:易于交代形成品位較富的脈狀或似層狀礦體,或在接觸帶附近形成矽卡巖礦體。斑巖型礦床常與脈狀礦床或矽卡巖礦床伴生。可見(jiàn),在一定的地質(zhì)條件下,在已知有矽卡巖銅礦床或脈狀銅礦床的地區(qū)及其附近,應(yīng)注意找尋斑巖型銅礦床,反之亦然。斑巖型礦床104斑巖型礦床--特點(diǎn)斑巖型礦床105斑巖型礦床
形成條件——構(gòu)造條件含礦斑巖體受區(qū)域性斷裂構(gòu)造控制,尤其是兩組斷裂的交匯處;礦體受巖體和圍巖中的微裂隙控制(原生裂隙、層間裂隙、片理等);斑巖銅礦中常伴有角礫狀地質(zhì)體和角礫巖筒,這些角礫巖筒(或地質(zhì)體)對(duì)礦化,特別是對(duì)原生礦的富集起著重要作用。斑巖型礦床106
形成條件——構(gòu)造條件角礫巖體(筒)在一些斑巖型礦床中起重要控礦作用。角礫巖體的成因有爆發(fā)型、崩塌型、熱液侵入型三類,它們均與劇烈的氣液活動(dòng)有關(guān)。它們的形成深度一般不超過(guò)2-3km
。礦體由細(xì)脈浸染狀礦石組成,賦存于巖筒內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì):南北美洲58個(gè)斑巖銅礦床,產(chǎn)在角礫巖筒中的占70%。我國(guó)河南、江西、海南島等地也有發(fā)現(xiàn)。它是尋找斑巖型礦床的重要標(biāo)志之一。斑巖型礦床--特點(diǎn)形成條件——構(gòu)造條件斑巖型礦床107本節(jié)內(nèi)容
斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件
斑巖型礦床的特點(diǎn)(經(jīng)濟(jì)、地質(zhì))斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床本節(jié)內(nèi)容斑108經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)礦床埋藏深度淺,適合于大規(guī)模、機(jī)械化露天開(kāi)采。礦石品位較低(Cu一般為0.4-1%),但礦化分布均勻,礦石工藝性能穩(wěn)定,可選性好。礦床常成群、成帶分布,規(guī)模巨大;礦石中常伴生有多種有用組份可供綜合利用,除Cu、Mo、Au、W、Sn、Pb、Zn外,尚可綜合回收Ag、Re(錸)、Co、S、Se(硒)、Te(碲)等元素。斑巖型礦床--特點(diǎn)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)斑巖型礦床109經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)斑巖型Cu礦是當(dāng)今世界銅礦的最主要類型,占探明儲(chǔ)量的50%以上;Mo產(chǎn)量>70%來(lái)自斑巖型礦床;斑巖型銅礦的儲(chǔ)量一般為幾百萬(wàn)噸,有的達(dá)幾千萬(wàn)噸(智利Chuquicamata(丘基卡馬塔)~5300萬(wàn)t,該銅礦坑是全球生產(chǎn)銅最多的礦場(chǎng)。這個(gè)礦洞現(xiàn)有850米深。美國(guó)Bingham~2000萬(wàn)t)斑巖型金礦的儲(chǔ)量一般為幾十噸至幾百噸,有的達(dá)上千噸(印尼Grasberg1952t,烏茲別克斯坦Almalyk1980t)斑巖型礦床--特點(diǎn)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)斑巖型礦床110地質(zhì)特點(diǎn)時(shí)空分布大地構(gòu)造背景圍巖蝕變及分帶礦體形態(tài)、產(chǎn)狀礦石組分、組構(gòu)礦床的氧化和次生富集作用斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)斑巖型礦床111地質(zhì)特點(diǎn)-時(shí)空分布——空間上集中分布于濱太平洋帶(Cu儲(chǔ)量>500萬(wàn)t的超大型斑巖礦床的90%),次為特提斯-喜馬拉雅帶(~5%)和中亞-蒙古帶(~4%)。——時(shí)間上集中分布于新生代(~60%),其次是中生代(~35%),在中生代則主要是在燕山期。斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)-時(shí)空分布斑巖型礦床112斑巖型礦床--特點(diǎn)斑巖型礦床113
德興玉龍 德興114斑巖型礦床--特點(diǎn)斑巖型礦床115地質(zhì)特點(diǎn)-大地構(gòu)造背景——斑巖型礦床主要產(chǎn)于匯聚板塊的邊界;大洋板片俯沖產(chǎn)生的島弧和陸緣弧環(huán)境(濱太平洋帶),陸一陸碰撞造山環(huán)境(特提斯一喜馬拉雅帶,中亞一蒙古帶)。斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)-大地構(gòu)造背景斑巖型礦床116大地構(gòu)造背景島弧環(huán)境的斑巖型礦床:主要環(huán)繞西太平洋廣泛分布(印尼、菲律賓、巴布亞新幾內(nèi)亞、澳大利亞等國(guó))斑巖型礦床--特點(diǎn)大地構(gòu)造背景斑巖型礦床117
陸緣弧環(huán)境的斑巖型礦床:廣泛分布于太平洋東海岸,經(jīng)典成礦省包括安第斯中部(智利、阿根廷、秘魯)和美國(guó)西部斑巖型礦床--特點(diǎn) 陸緣弧環(huán)境的斑巖型礦床:廣泛分布于太平洋東海斑巖型礦床118
碰撞造山環(huán)境的斑巖型礦床:主要分布于特提斯?喜馬拉雅帶(西起西班牙,經(jīng)克羅地亞、羅馬尼亞、保加利亞、土耳其、亞美尼亞、伊朗、巴基斯坦,東到中國(guó)西藏和緬甸等地)和中亞?蒙古帶(西起烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦,經(jīng)中國(guó)新疆、甘肅和內(nèi)蒙,東到黑龍江)
PorphyryCu- Audepoaits斑巖型礦床--特點(diǎn) 碰撞造山環(huán)境的斑巖型礦床:主要分布于特提斯?斑巖型礦床119
玉龍斑巖Cu-Mo礦帶岡底斯斑巖Cu-Mo礦帶斑巖型礦床--特點(diǎn) 玉龍斑巖Cu-Mo礦帶斑巖型礦床120地質(zhì)特點(diǎn)-圍巖蝕變及分帶斑巖型礦床--特點(diǎn)圍巖蝕變十分發(fā)育,范圍可達(dá)數(shù)百米至數(shù)千米,并具明顯的、規(guī)律的水平和垂直分帶;由巖體中心向外:鉀化帶(potassiczone)→石英-絹云母化帶(絹英巖化帶、似千枚巖化帶,phylliczone)→泥化帶(粘土化帶,argillizone)→青磐巖化帶
(prophyliticzone)地質(zhì)特點(diǎn)-圍巖蝕變及分帶斑巖型礦床121第六章--熱液礦床類型及特征-2斑巖型礦床課件122—礦化主要與鉀化帶和石英?絹云母化帶關(guān)系密切。
由鉀化帶→石英絹云
母化帶,硫化物總量 增加,黃銅礦/黃鐵礦 比值減小—圍巖蝕變的帶狀分布 規(guī)律是斑巖型礦床的
重要找礦標(biāo)志。斑巖型礦床--特點(diǎn)—礦化主要與鉀化帶和石英?絹云母化帶關(guān)系密切。 母化帶,硫化123地質(zhì)特點(diǎn)-礦體形態(tài)產(chǎn)狀礦化多集中在巖體的頂部或附近圍巖中,礦體多受巖體和圍巖中的微細(xì)裂隙控制或受斑巖體中角礫巖筒控制同一礦區(qū),由于圍巖巖性不同,可出現(xiàn)不同的礦化類型斑巖體內(nèi)部的細(xì)脈浸染型礦化——柱狀礦體、筒狀礦體
與碳酸鹽巖或凝灰?guī)r接觸帶附近的矽卡巖型礦化——透鏡狀礦體、似層狀圍巖斷裂中的次火山熱液脈型礦化——脈狀礦體斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)-礦體形態(tài)產(chǎn)狀斑巖型礦床124地質(zhì)特點(diǎn)-礦石組分金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦,次為斑銅礦、黝銅礦,伴生方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦以及金、銀等礦物。非金屬礦物主要為石英,次為絹云母、綠泥石、重晶石等。斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)-礦石組分斑巖型礦床125地質(zhì)特點(diǎn)-礦石組構(gòu)礦石構(gòu)造以細(xì)脈浸染狀為主;由礦化中心向外依次為:浸染狀→細(xì)脈浸染狀→細(xì)脈狀、脈狀。斑巖型礦床--特點(diǎn)地質(zhì)特點(diǎn)-礦石組構(gòu)斑巖型礦床126斑巖型礦床典型礦化及其分帶斑巖型礦床典型礦石構(gòu)造及其分帶斑巖型礦床--特點(diǎn)斑巖型礦床典型礦化及其分帶斑巖型礦床典型礦石構(gòu)造及其分帶斑巖127地質(zhì)特點(diǎn)-礦床的氧化和次生富集作用斑巖型礦床--特點(diǎn)斑巖型礦床在近地表常發(fā)生各種復(fù)雜的氧化和次生富集作用。既提高了礦石品位,又是一種重要的找礦標(biāo)志。地質(zhì)特點(diǎn)-礦床的氧化和次生富集作用斑巖型礦床128第六章--熱液礦床類型及特征-2斑巖型礦床課件129西藏廳宮銅礦區(qū) 地表氧化礦石西藏廳宮銅礦區(qū)130Butte,Montana
美國(guó)蒙大拿州比優(yōu)特礦坑Butte,Montana美國(guó)蒙大拿州比優(yōu)特礦坑131
近地表氧化帶(潛水面以上):
2FeS2(黃鐵礦)+7O2+H2O→2FeSO4+2H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4→2Fe2(SO4)3+2H2O Fe2(SO4)3+6H2O→2Fe(OH)3(膠體)+3H2SO4
Fe(OH)3脫水形成褐鐵礦(針鐵礦、水針鐵礦、 水赤鐵礦),構(gòu)成“鐵帽”CuFeS2(黃銅礦)+O2+H2O→CuSO4+FeSO4+H2SO42CuSO4+2CaCO3+5H2O→Cu2[CO3](OH)2(孔雀石)
+2CaSO4·2H2O+CO2↑ 近地表氧化帶(潛水面以上):132潛水面以下的還原帶:CuSO4+5CuFeS2+8H2O→8Cu2S+5FeSO4+8H2SO4含銅量黃銅礦輝銅礦34.6%79.8%CuSO4+4FeS2+4H2O→7CuS+4FeSO4+4H2SO4含銅量黃鐵礦銅藍(lán)0%66.5%上述過(guò)程使原生礦石的品位大大提高,即所謂的
“次生硫化物富集作用”潛水面以下的還原帶:CuSO4+5CuFeS2+8H133若次生硫化物進(jìn)一步氧化(潛水面下降):
4Cu2S+9O2→2Cu2O+4CuSO4含銅量輝銅礦赤銅礦79.8%88.8%4Cu2S+2O2→Cu+CuSO4含銅量輝銅礦自然銅79.8%100%上述過(guò)程使礦石的品位進(jìn)一步提高,即所謂的
“次生氧化富集作用”若次生硫化物進(jìn)一步氧化(潛水面下降):含銅量輝銅礦赤銅礦79134黃銅礦+銅藍(lán)黃銅礦+斑銅礦自然Cu+孔雀石+藍(lán)銅礦黃銅礦+銅藍(lán)黃銅礦+斑銅礦自然Cu+孔雀石+135本節(jié)內(nèi)容
斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點(diǎn)
斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床本節(jié)內(nèi)容斑136含礦斑巖體和大部分礦質(zhì)是來(lái)自地殼深處-上地幔和地殼分界面附近分異出來(lái)的中-中酸性巖漿。它們通過(guò)深大斷裂,上侵到1.5-3km或更淺部,由于溫度、壓力驟然降低,巖漿迅速冷卻成斑狀巖石,隨即開(kāi)始鉀長(zhǎng)石化、石英-絹云母化,以及各階段的礦化作用,形成一個(gè)統(tǒng)一的連續(xù)的過(guò)程。又據(jù)氫、氧同位素資料,含礦熱液可能部分地來(lái)自大氣降水,少部分銅可能來(lái)自圍巖。因此有人認(rèn)為,斑巖銅礦的形成是由深部上升巖漿熱液與圍巖地下水對(duì)流循環(huán)相互作用的結(jié)果。被烤熱的地下水中富含Na、Ca、Cl等并含有金屬元素,既能提供部分成礦物質(zhì),又對(duì)礦石的沉淀起到重要作用。斑巖型礦床--成因含礦斑巖體和大部分礦質(zhì)是來(lái)自地殼深處-上地幔和地殼分界面附近137斑巖型銅礦床成因的板塊構(gòu)造模式(Sillitoe,1972)斑巖型礦床--成因斑巖型銅礦床與板塊俯沖作用有關(guān)。富含金屬組分和封存了海水的洋底沉積物隨洋殼板塊俯沖于大陸板塊邊緣之下時(shí)發(fā)生部分熔融形成富含成礦物質(zhì)和揮發(fā)組分的鈣堿性巖漿。當(dāng)此種巖漿侵位于俯沖帶上方大陸邊緣地殼淺部時(shí)快速冷凝結(jié)晶而形成斑狀中酸性次火山巖體。斑巖型銅礦床成因的板塊構(gòu)造模式斑巖型礦床138本節(jié)內(nèi)容
斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的形成條件斑巖型礦床的特點(diǎn)斑巖型礦床的成因
斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦斑巖型礦床本節(jié)內(nèi)容斑139斑巖型礦床--類型斑巖型礦床140岡底斯斑巖型銅 (鉬)成礦帶玉龍斑巖型銅(鉬)成礦帶藏東玉龍斑巖型銅(鉬)礦床斑巖型礦床--類型岡底斯斑巖型銅玉龍斑巖型銅藏東玉龍斑巖型銅(鉬)礦床斑巖141巖性:黑云母二長(zhǎng)花崗斑巖侵入年齡:57-26Ma礦帶的Cu儲(chǔ)量:≈10×106
t玉龍:6.5×106
t扎那尕:3.2×105
t莽總:6.7×105
t多霞松多:8.9×105t馬拉松多:1.01×106
t巖性:黑云母礦帶的Cu儲(chǔ)量:玉龍:6.5×106t扎那尕:142-玉龍銅礦床蝕變礦化分帶示意圖-玉化143斑巖型礦床--類型斑巖型礦床144本節(jié)內(nèi)容斑巖型礦床的概念斑巖型礦床的特點(diǎn)斑巖型礦床的成因斑巖型礦床的類型玢巖型鐵礦實(shí)習(xí)內(nèi)容江西德興斑巖銅礦本節(jié)內(nèi)容145玢巖是具斑狀結(jié)構(gòu)的中—基性(或弱酸性,如花崗閃長(zhǎng)玢巖)噴出巖、淺成巖和超淺成巖的總稱。以斜長(zhǎng)石及暗色礦物為主要斑晶,基質(zhì)多為隱晶質(zhì)—玻璃質(zhì),如閃長(zhǎng)玢巖、安山玢巖、輝綠玢巖等。具斑狀結(jié)構(gòu)的巖石,習(xí)慣上,將含堿性長(zhǎng)石和(或)石英斑晶稱為斑巖;將含斜長(zhǎng)石和暗色礦物斑晶的,稱玢巖。在國(guó)外一般把玢巖和斑巖統(tǒng)稱斑巖。玢巖是具斑狀結(jié)構(gòu)的中—基性(或弱酸性,如花崗閃長(zhǎng)玢巖)噴出巖146輝綠玢巖輝綠結(jié)構(gòu)塊狀構(gòu)造主要礦物組成基性斜長(zhǎng)石單斜輝石
閃長(zhǎng)玢巖斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造主要礦物組成中性斜長(zhǎng)石、普通角閃石安山玢巖斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造主要礦物組成長(zhǎng)石、角閃石、石英輝綠玢巖閃長(zhǎng)玢巖安山玢巖147玢巖型鐵礦是我國(guó)地質(zhì)工作者所確定和命名的一種礦床類型——概念:是指產(chǎn)于陸相火山巖分布區(qū)域內(nèi),與玄武質(zhì)、安山質(zhì)巖漿的火山-侵入巖體在時(shí)間、空間及成因上有聯(lián)系的一組以鐵為主的礦床;——礦床具有晚期巖漿、高溫氣液交代、接觸交代、中低溫?zé)嵋航淮?充填及火山沉積等一系列成礦作用特點(diǎn);——我國(guó)寧蕪地區(qū)(中生代陸相火山斷陷盆地)鐵礦床是典型代表。斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦斑巖型礦床148玢巖型鐵礦在寧蕪火山斷陷盆地中,晚侏羅世-早白堊火山活動(dòng)十分強(qiáng)烈,盆地內(nèi)發(fā)育一套火山-侵入雜巖?;鹕綆r總厚度達(dá)2500米,由老到新可分為龍王山、大王山、姑山和娘娘山四個(gè)旋回。每個(gè)旋回大致都以較強(qiáng)烈的爆發(fā)開(kāi)始,形成爆破角礫巖和火山碎屑巖;以寧?kù)o的噴溢結(jié)束,形成安山巖、粗面巖、響巖。在每個(gè)旋回末期均有相應(yīng)成分的次火山巖侵入;區(qū)內(nèi)的鐵礦床大多與第二旋回噴發(fā)結(jié)束階段形成的富鈉質(zhì)輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖-輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖等次火山巖有關(guān)。次火山巖均呈瘤狀,鐘狀、舌狀或彎窿狀,侵入于火山巖及沉積巖中;鐵礦化往往圍繞次火山巖分布,受角礫狀構(gòu)造、原生裂隙、接觸帶構(gòu)造、圍巖中的斷裂裂隙及層間裂隙等構(gòu)造控制。斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦斑巖型礦床149玢巖型鐵礦由巖體內(nèi)部到接觸帶再到圍巖中,出現(xiàn)下列幾種類型的鐵礦化:產(chǎn)于輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖巖體中部的鐵礦化(陶村式)產(chǎn)于輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖頂部或邊部的鐵礦化(凹山式)產(chǎn)于接觸帶上的鐵礦化:圍巖為安山巖、凝灰?guī)r時(shí)(梅山式);圍巖為灰?guī)r、砂頁(yè)巖時(shí)(鳳凰山式)。產(chǎn)于巖體附近火山巖中的脈狀、似層狀鐵礦化(龍虎山式)產(chǎn)于火山沉積巖中的層狀鐵礦床(龍旗山式)上述5類鐵礦化是寧蕪地區(qū)火山一侵入作用過(guò)程中形成的一套礦床組合。它們受不同的地質(zhì)構(gòu)造控制,但成因上和空間上互有聯(lián)系,可互為找礦標(biāo)志。斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦斑巖型礦床150玢巖型鐵礦
龍旗山式鳳凰山式龍虎山式梅山式凹山式陶村式斑巖型礦床--玢巖型鐵礦玢巖型鐵礦龍旗山式鳳凰山式龍虎山式梅山式凹山式陶村式斑巖型礦151礦化類型——陶村式浸染狀、細(xì)脈狀礦化位于玢巖巖體中心屬于晚期巖漿、高溫?zé)嵋航淮V床(450-370度)組合:鈉柱石(鈉長(zhǎng)石)-透輝石-磷灰石-磁鐵礦斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——陶村式斑巖型礦床152礦化類型——凹山式脈狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀礦化(與隱爆角礫巖有關(guān))位于斑巖巖體頂部或者邊部屬于偉晶高溫氣液交代-充填礦床(500-400度)組合:陽(yáng)起石(透輝石)-磷灰石-磁鐵礦組合斑巖型礦床--玢巖型鐵礦礦化類型——凹山式斑巖型礦床153礦化類型——梅山式塊狀、脈狀礦化、角礫巖礦化(與塌陷角礫巖有關(guān))產(chǎn)于
接觸帶(巖體與安山巖、凝灰?guī)r接觸帶)屬于接觸交代-充填礦床(溫度大于450度)組合:透輝石-石榴子石-磷灰石-磁鐵礦
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