中国还原性斑岩矿床研究进展及判别标志
发布时间：2021-02-17 04:57
世界上大多数斑岩矿床的成矿流体为氧化流体（CO2>> CH4）。然而,Rowins（2000）提出一些斑岩Cu-Au矿床的成矿流体为富含CH4的还原流体,矿床缺乏磁铁矿、赤铁矿和硬石膏等表征高氧逸度的矿物,而发育大量的磁黄铁矿,矿床规模小,矿床形成与含钛铁矿的还原性的Ⅰ型花岗岩类有关,并将其称之为还原性斑岩Cu-Au矿床。我国学者研究发现,中国不但发育还原性斑岩铜矿床,还发育还原性斑岩-矽卡岩铜矿床和还原性斑岩钼矿床,我们建议将这三种矿床统称为还原性斑岩矿床。本文基于课题组近十年来的研究工作,并结合前人的研究成果,综合分析了中国发育的大中型还原性斑岩矿床的典型实例,在此基础上,重点阐明中国大型还原性斑岩矿床的特点、流体中CH4来源及其有关的成矿作用、容矿围岩特点、成矿岩浆氧化还原状态及其成因、矿床形成的构造背景等。与Rowins（2000）提出的还原性斑岩铜矿床规模小的特点不同,中国发育的一些还原性斑岩矿床规模大;我们研究还识别出该类矿床发育独特的热液矿物和矿石矿物,比如,还原性斑岩铜矿...
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(04)北大核心
【文章页数】：28 页
【部分图文】：
图４中国还原性斑岩矿床成矿流体甲烷δ１３ＣＣＨ４值与自然界甲烷δ１３ＣＣＨ４值比较图
图５中国还原性斑岩矿床成矿流体气相组分ＣＨ４／（Ｃ２Ｈ６＋Ｃ３Ｈ８）对δ１３ＣＣＨ４图解（据Ｃｉｎｔｉｅｔａｌ．，２０１１；方框范围来自Ｈｕｎｔ，１９９６）Ｆｉｇ．５ＣＨ４／（Ｃ２Ｈ６＋Ｃ３Ｈ８）ｖｓδ１３ＣＣＨ４ｄｉａｇｒａｍｓｆｏｒｔｈｅｇａｓｅｓｆｒｏｍｔｈｅｐｏｒｐｈｙｒｙｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎＣｈｉｎａ（ａｆｔｅｒＣｉｎｔｉｅｔａｌ．，２０１１；ｂｏｘｅｓａｒｅｆｒｏｍＨｕｎｔ，１９９６）图６中国还原性斑岩矿床成矿流体ＣＯ２的δ１３ＣＣＯ２值与自然界ＣＯ２的δ１３ＣＣＯ２值比较图有机成因、无机成因和混合成因的数据来自米敬奎等（２００８）、戴金星（２００５）、何家雄等（２００５）和陈传平等（２００４）；包古图和苏云河数据来源同图４Ｆｉｇ．６Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅδ１３ＣＣＯ２ｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅｏｒｅｆｏｒｍｉｎｇｆｌｕｉｄｓｉｎｔｈｅｒｅｄｕｃｅｄｐｏｒｐｈｙｒｙｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎＣｈｉｎａｗｉｔｈｔｈｅｎａｔｕｒｅ’ｓδ１３ＣＣＯ２ｖａｌｕｅｓＮａｔｕｒｅ’ｓδ１３ＣＣＯ２ｖａｌｕｅｓａｂｉｏｇｅｎｉｃＣＯ２ａｒｅｆｒｏｍＭｉｅｔａｌ．（２００８），Ｄａｉ（２００５），Ｈｅｅｔａｌ．（２００５），ａｎｄＣｈｅｎｅｔａｌ．（２０１５）；δ１３ＣＣＯ２ｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅＢａｏｇｕｔｕａｎｄｔｈｅＳｕｙｕｎｈｅａｒｅｔｈｅｓａｍｅａｓＦｉｇ４前已述及，通过有机物热分解形成的ＣＨ４的δ１３ＣＣＨ
，与ＦＴＴ反应形成甲烷的范围不同（图４）；（２）ＦＴＴ反应在热液条件下需要合适的催化剂，以ＦｅＮｉ矿物（镍铁矿）为催化剂只能形成ＣＨ４，以ＦｅＣｒ矿物（铬铁矿）为催化剂可形成ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６和Ｃ３Ｈ８（ＨｏｒｉｔａａｎｄＢｅｒｎｄｔ，１９９９；ＦｏｕｓｔｏｕｋｏｓａｎｄＳｅｙｆｒｉｅｄ，２００４；季福武等，２００７）；然而，包古图矿床未出现镍铁矿和铬铁矿等天然矿物催化剂（李昌昊等，２０１７），因图７中国还原性斑岩矿床成矿流体中气相组分ｌｏｇ（ＸＣＨ４／ＸＣＯ２）值与碳同位素平衡温度的关系图（底图据Ｆｉｅｂｉｇｅｔａｌ．，２００４）Ｆｉｇ．７Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｌｏｇ（ＸＣＨ４／ＸＣＯ２）ｖａｌｕｅｓａｎｄａｐｐａｒｅｎｔｉｓｏｔｏｐｉｃｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｇａｓｅｓ（ｂａｓｅｍａｐａｆｔｅｒＦｉｅｂｉｇｅｔａｌ．，２００４）此，其成矿流体中含有的ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６等还原性气体（表２）不可能主要来源于ＦＴＴ反应；（３）ＦＴＴ反应需要有大量Ｈ２（Ｈ２／ＣＯ２＝４１，如橄榄石蛇纹石化作用）的存在，才能保证反应式（１）和反应式（２）的顺利进行（季福武等，２００７；Ｍｃｃｏｌｌｏｍｅｔａｌ．，２０１０），并且在实验生成物中Ｈ２的含量仍然很高（Ｂｅｒｎｄｔｅｔａｌ．，１９９６），然而，包古图铜矿床中虽然可能有可以释放出Ｈ２的蚀变作用，但是在流体包裹体气相成分分析结果未发现成矿流体
【参考文献】：
期刊论文
[1]内蒙古白乃庙铜金矿床含矿斑岩地球化学、锆石U-Pb年代学、微量元素地球化学及成矿指示意义[J]. 马阁,申萍,潘鸿迪,曹冲,冯浩轩,周满红. 地质学报. 2019(12)
[2]新疆包古图斑岩铜矿磁黄铁矿和毒砂成因及其成矿指示意义[J]. 李文广,申萍,潘鸿迪,李昌昊,马阁,曹冲. 地质论评. 2018(06)
[3]环太平洋成矿带斑岩-矽卡岩型铜矿和与花岗岩有关的锡多金属矿研究现状与展望（英文）[J]. 毛景文,谢桂青,袁顺达,刘鹏,孟旭阳,周振华,郑伟. 岩石学报. 2018(09)
[4]西藏雄村铜金矿床流体包裹体显微测温与特征元素测定[J]. 周云,唐菊兴,黄勇,郎兴海,于玉帅. 矿床地质. 2017(05)
[5]西藏斑岩-矽卡岩-浅成低温热液铜多金属矿成矿作用、勘查方向与资源潜力[J]. 唐菊兴,王勤,杨欢欢,高昕,张泽斌,邹兵. 地球学报. 2017(05)
[6]新疆西准噶尔成矿流体中还原性气体形成机理[J]. 李昌昊,申萍,潘鸿迪,曹冲. 地球科学与环境学报. 2017(03)
[7]新疆西天山色勒特果勒还原性斑岩-矽卡岩铜钼矿床中石榴子石分带及其成因[J]. 张伟,张兴春,冷成彪,苏文超,秦朝建,曹景良,颜家辉. 矿床地质. 2017(02)
[8]内蒙古太平川钼铜矿床岩石地球化学、热液活动记录与年代学[J]. 王召林,李占龙,郑小明. 矿产勘查. 2017(02)
[9]内蒙古白乃庙铜-金-钼矿床成矿机制——来自流体包裹体和He-Ar同位素的证据[J]. 周振华,车合伟,欧阳荷根,马星华. 地质学报. 2017(03)
[10]内蒙古白乃庙铜矿区含矿中酸性侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成矿时代[J]. 赵利刚,李承东,常青松,高学生,许雅雯,樊建廷,张阔. 地质通报. 2016(04)
博士论文
[1]新疆西天山北部斑岩—矽卡岩型铜钼矿床成矿流体研究[D]. 刘畅.中国地质大学(北京) 2018
[2]义敦岛弧晚三叠世斑岩铜矿成矿作用[D]. 杨镇.中国地质大学(北京) 2017
[3]西秦岭造山带西段矽卡岩型铜（金）矿床成矿作用与成矿规律[D]. 路英川.中国地质大学(北京) 2016
[4]东天山斑岩型钼矿床成矿动力学背景与成矿机制[D]. 张方方.中国地质大学(北京) 2016
[5]西准噶尔宏远斑岩型钼（铜）矿地质特征及成因[D]. 李卫东.中国地质大学（北京） 2013
[6]西藏雄村斑岩型铜金矿集区成矿作用与成矿预测[D]. 郎兴海.成都理工大学 2012
硕士论文
[1]新疆西天山喇嘛苏铜矿床成矿流体研究[D]. 石海岗.中国地质大学（北京） 2011
[2]内蒙古兴安盟布敦化铜矿地质与地球化学特征研究[D]. 冯祥发.中国地质科学院 2010
本文编号：3037467
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(04)北大核心
【文章页数】：28 页
【部分图文】：
图４中国还原性斑岩矿床成矿流体甲烷δ１３ＣＣＨ４值与自然界甲烷δ１３ＣＣＨ４值比较图
图５中国还原性斑岩矿床成矿流体气相组分ＣＨ４／（Ｃ２Ｈ６＋Ｃ３Ｈ８）对δ１３ＣＣＨ４图解（据Ｃｉｎｔｉｅｔａｌ．，２０１１；方框范围来自Ｈｕｎｔ，１９９６）Ｆｉｇ．５ＣＨ４／（Ｃ２Ｈ６＋Ｃ３Ｈ８）ｖｓδ１３ＣＣＨ４ｄｉａｇｒａｍｓｆｏｒｔｈｅｇａｓｅｓｆｒｏｍｔｈｅｐｏｒｐｈｙｒｙｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎＣｈｉｎａ（ａｆｔｅｒＣｉｎｔｉｅｔａｌ．，２０１１；ｂｏｘｅｓａｒｅｆｒｏｍＨｕｎｔ，１９９６）图６中国还原性斑岩矿床成矿流体ＣＯ２的δ１３ＣＣＯ２值与自然界ＣＯ２的δ１３ＣＣＯ２值比较图有机成因、无机成因和混合成因的数据来自米敬奎等（２００８）、戴金星（２００５）、何家雄等（２００５）和陈传平等（２００４）；包古图和苏云河数据来源同图４Ｆｉｇ．６Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅδ１３ＣＣＯ２ｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅｏｒｅｆｏｒｍｉｎｇｆｌｕｉｄｓｉｎｔｈｅｒｅｄｕｃｅｄｐｏｒｐｈｙｒｙｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎＣｈｉｎａｗｉｔｈｔｈｅｎａｔｕｒｅ’ｓδ１３ＣＣＯ２ｖａｌｕｅｓＮａｔｕｒｅ’ｓδ１３ＣＣＯ２ｖａｌｕｅｓａｂｉｏｇｅｎｉｃＣＯ２ａｒｅｆｒｏｍＭｉｅｔａｌ．（２００８），Ｄａｉ（２００５），Ｈｅｅｔａｌ．（２００５），ａｎｄＣｈｅｎｅｔａｌ．（２０１５）；δ１３ＣＣＯ２ｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅＢａｏｇｕｔｕａｎｄｔｈｅＳｕｙｕｎｈｅａｒｅｔｈｅｓａｍｅａｓＦｉｇ４前已述及，通过有机物热分解形成的ＣＨ４的δ１３ＣＣＨ
，与ＦＴＴ反应形成甲烷的范围不同（图４）；（２）ＦＴＴ反应在热液条件下需要合适的催化剂，以ＦｅＮｉ矿物（镍铁矿）为催化剂只能形成ＣＨ４，以ＦｅＣｒ矿物（铬铁矿）为催化剂可形成ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６和Ｃ３Ｈ８（ＨｏｒｉｔａａｎｄＢｅｒｎｄｔ，１９９９；ＦｏｕｓｔｏｕｋｏｓａｎｄＳｅｙｆｒｉｅｄ，２００４；季福武等，２００７）；然而，包古图矿床未出现镍铁矿和铬铁矿等天然矿物催化剂（李昌昊等，２０１７），因图７中国还原性斑岩矿床成矿流体中气相组分ｌｏｇ（ＸＣＨ４／ＸＣＯ２）值与碳同位素平衡温度的关系图（底图据Ｆｉｅｂｉｇｅｔａｌ．，２００４）Ｆｉｇ．７Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｌｏｇ（ＸＣＨ４／ＸＣＯ２）ｖａｌｕｅｓａｎｄａｐｐａｒｅｎｔｉｓｏｔｏｐｉｃｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｇａｓｅｓ（ｂａｓｅｍａｐａｆｔｅｒＦｉｅｂｉｇｅｔａｌ．，２００４）此，其成矿流体中含有的ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６等还原性气体（表２）不可能主要来源于ＦＴＴ反应；（３）ＦＴＴ反应需要有大量Ｈ２（Ｈ２／ＣＯ２＝４１，如橄榄石蛇纹石化作用）的存在，才能保证反应式（１）和反应式（２）的顺利进行（季福武等，２００７；Ｍｃｃｏｌｌｏｍｅｔａｌ．，２０１０），并且在实验生成物中Ｈ２的含量仍然很高（Ｂｅｒｎｄｔｅｔａｌ．，１９９６），然而，包古图铜矿床中虽然可能有可以释放出Ｈ２的蚀变作用，但是在流体包裹体气相成分分析结果未发现成矿流体
【参考文献】：
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[3]环太平洋成矿带斑岩-矽卡岩型铜矿和与花岗岩有关的锡多金属矿研究现状与展望（英文）[J]. 毛景文,谢桂青,袁顺达,刘鹏,孟旭阳,周振华,郑伟. 岩石学报. 2018(09)
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[5]西藏斑岩-矽卡岩-浅成低温热液铜多金属矿成矿作用、勘查方向与资源潜力[J]. 唐菊兴,王勤,杨欢欢,高昕,张泽斌,邹兵. 地球学报. 2017(05)
[6]新疆西准噶尔成矿流体中还原性气体形成机理[J]. 李昌昊,申萍,潘鸿迪,曹冲. 地球科学与环境学报. 2017(03)
[7]新疆西天山色勒特果勒还原性斑岩-矽卡岩铜钼矿床中石榴子石分带及其成因[J]. 张伟,张兴春,冷成彪,苏文超,秦朝建,曹景良,颜家辉. 矿床地质. 2017(02)
[8]内蒙古太平川钼铜矿床岩石地球化学、热液活动记录与年代学[J]. 王召林,李占龙,郑小明. 矿产勘查. 2017(02)
[9]内蒙古白乃庙铜-金-钼矿床成矿机制——来自流体包裹体和He-Ar同位素的证据[J]. 周振华,车合伟,欧阳荷根,马星华. 地质学报. 2017(03)
[10]内蒙古白乃庙铜矿区含矿中酸性侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成矿时代[J]. 赵利刚,李承东,常青松,高学生,许雅雯,樊建廷,张阔. 地质通报. 2016(04)
博士论文
[1]新疆西天山北部斑岩—矽卡岩型铜钼矿床成矿流体研究[D]. 刘畅.中国地质大学(北京) 2018
[2]义敦岛弧晚三叠世斑岩铜矿成矿作用[D]. 杨镇.中国地质大学(北京) 2017
[3]西秦岭造山带西段矽卡岩型铜（金）矿床成矿作用与成矿规律[D]. 路英川.中国地质大学(北京) 2016
[4]东天山斑岩型钼矿床成矿动力学背景与成矿机制[D]. 张方方.中国地质大学(北京) 2016
[5]西准噶尔宏远斑岩型钼（铜）矿地质特征及成因[D]. 李卫东.中国地质大学（北京） 2013
[6]西藏雄村斑岩型铜金矿集区成矿作用与成矿预测[D]. 郎兴海.成都理工大学 2012
硕士论文
[1]新疆西天山喇嘛苏铜矿床成矿流体研究[D]. 石海岗.中国地质大学（北京） 2011
[2]内蒙古兴安盟布敦化铜矿地质与地球化学特征研究[D]. 冯祥发.中国地质科学院 2010
本文编号：3037467
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