斑岩型铜唱金矿床.pdf

斑岩型铜唱金矿床 斑岩型矿床是世界铜和钼矿的最主要来源 ，并 且含有大量的金和银 ，一些富金矿床金含量可达 ３００ ～ １ ５００ t 以上 。 富金斑岩矿床既可产于大陆造 山带 ，也可见于岛弧造山带 。 大陆环境的经典成矿 省有安第斯中部 、 美国西部和巴布亚新几内亚唱伊 里安爪哇 ，而火山岛弧型矿床则广布于西太平洋 （表 １）。 储量最大的富金斑岩矿床有印度尼西亚的 Grasberg （１ ５９９ t） ，犹他州的宾海姆 （９３３ t） ，巴布 亚新几内亚的 Panguna （７６６ t） ，阿根廷的 Bajo de la Alumbrera （５１６ t） ，菲律宾的 Lepanto唱FSE （４４１ t） ， 印度尼西亚的 Batu Hijau （３６６ t） ，巴布亚新几内亚 的 Ok Tedi （２８７ t ，表 １ ，２）。 表 1 斑岩型铜唱金矿床的主要特征 年龄范围可以为任何时代 ， 但主要是新生代和中生代 ， 第三纪最普遍 典型成矿省 （典型矿床） 陆缘 美国西部（Bingham 和 Dos Pobers） ； 安第斯山中部（Bajo de la Alumbrera 和 Marte） ； 巴布亚新几内亚唱伊里安爪哇（Grasberg ， Ok Tedi ， Freida River） ； 岛弧 太平洋西部（Panguna ， Batu Hijau ， Lepanto唱Far South East） 构造类型主要为脆性 ， 早期半韧性“A”网脉 ， 与岩浆侵入体有关 ； 破裂型式指示区域性和地区性的应力场 成矿作用类型陡倾网状脉体和破碎带分布于成矿侵入体附近 ； 时间和空间上呈现“A” ， “B”和“D”脉体的递进变化 赋矿岩石 中性到长英质的钙碱性和钾质碱性斑岩侵入体及其邻近的火山岩 、沉积岩和其他岩石类型 ； 岛弧背景常见同期安山岩 和英安岩 ； 大陆背景常见钾质碱性岩石 金属组合及百分比 中心为 Cu唱Au（Mo ， Ag） ， 外围为 Pb唱Zn（Ba ， Mn） ， Mo 通常在大陆矿床的核心部位和岛弧矿床的外围 。 通常 Au（ １０鲻 －６）桙Cu （％ ）为 １桙３ 到 １ ，w（Au）＞ ０H畅６ １０ －６的矿床的该比值 ＞ １ 金的产状自然金和银金矿 围岩蚀变 因成矿岩体侵位的不同 ， 围岩蚀变在时间和空间上有所不同 中心和早期为钾硅酸盐化 ， 外围和中晚期为泥化 ， 绢云母 化和高级泥化则分布于侵入体边缘 、 断裂带和岩帽（lithocap ， 高级泥化）附近 P唱T 条件 早期岩浆流体δ１８ O ＝ ６ １０ －６ ～ １０ １０ －６（钾硅酸盐化） ； 晚期外来流体δ１８O ＝ － １０ １０ －６ ～ ５ １０ －６（绢英岩化和高级泥化） 热 源成矿侵入体 其他特征 俯冲板片布局控制上覆岛弧的斑岩成矿作用 ； 导致地壳增厚的变形背景 ， 地块抬升 ， 以及岛弧横向断层桙破碎带等 ， 同样 控制岛弧区斑岩成矿作用 注 引自 Sheppard 等（１９６９） ， Titley 和 Beane（１９８１） ， Beane 和 Titley（１９８１） ， Cox（１９８６） ， Dilles 等（１９９２） ， Sillitoe（１９９３） ， Titley（１９９３） ， Einaudi（１９９５） 表 2 部分大型富金斑岩铜矿床的概况 矿 床 位 置金１ “）桙t Cu２ N）桙％ Au２ 櫃）桙１０－６ 构造背景 地球化学３ ＃） 年龄桙Ma参 考 文 献 印度尼西亚的 Grasberg１揶５９９１F畅３１ゥ畅４２大 陆KA３*Freeport唱McMoran （１９９４～ ８０卵圆至不规则状残缕状和簇状 ８２２００６ 年 黄金地质专题信息编辑之六 图1 唵饱和石盐的 C唱1 类型包裹体的均一化温度与盐度关系 图 C唱１ D 和 C唱１ L 分别指由于石盐溶解和蒸气相消失而引起均一化的 包裹体 。 均一化温度达到 １ ２００ ℃ 时的流体包裹体未发生均一化 图2 唵具有过饱和石盐的 C唱2 类型流体包裹体的均一化温度 与盐度关系图 C唱２ D 和 C唱２ L 分别指因石盐的溶解和蒸气相的消失而引起均一化 的包裹体 。 均一化温度达到 １ ２００ ℃ 时的流体包裹体未发生均一化 图 3 墘富蒸气相的 A唱1 和 A唱2 类型包裹体的均一化温度与盐 度关系图 的溶解而发生均一化 ，而赤铁矿则不溶解 。 同样的 现象在 C唱２ 类型的包裹体中亦可见到 ，其中除了未 确定的子矿物外 ，有 ２ 或 ３ 种子晶矿物在 ６０ ～ １３０ ℃ 时发生溶解 ，而其他子晶矿物则不溶解 ，这可能 是由于溶解动力机制或捕获后氢的扩散所致 （Roedder ，１９８４）。 目前在包裹体中还未见到钾盐子 晶 。 根据均一化现象可将 C唱１ 类型包裹体 （图 １） 和 C唱２ 类型包裹体 （图 ２） 再划分为 ２ 类 尾码 D 指因石盐的溶解引起的均一化 ，尾码 L 指因蒸气相 的消失而引起的均一化 。 在图 １ 中 ，C唱１ D 类型包 图 4 ǐ富液体的 B唱1 和 B唱2 类型流体包裹体的均一化温度与 盐度关系图 赋存在硬石膏中的 B唱１ 类型包裹体在图上不甚明显 ， 因为它们的投 影点落在 B唱１ 类型包裹体的主要密集区内 裹体其盐度饱和线十分明显 ，而 C唱１ L 类型包裹体 其盐度具有恒定的趋势 ，这一特点与 C唱２ L 类型包 裹体 （图 ２） 所显示的特点明显不同 。 图 ３ 表明低 盐度的 A唱１ 类型和 A唱２ 类型包裹体是重叠的 ，但有 些 A唱１ 类型包裹体也具有中等盐度 。 尽管 B唱１ 类型 和 B唱２ 类型包裹体 （图 ４） 大多落在同一区域内 ， 但它们的平均均一化温度是略有差别的 （均一化温 度分别为 ３００ 和 ２８２ ℃ ）。 ４ 讨 论 通过上述分析 ，确立了同源的流体包裹体组 合 ，该组合反映了与伴生蚀变作用的特征硅酸盐 、 硫化物和 （或） 氧化物有关的以及与金的产出情况 有关的包裹体的类型 、 丰度和分布特征 。 第一组由 共生在一起的超盐度的 （C唱２ 类型） 和富蒸气相的 （A唱１ 类型） 包裹体组成 ，该组包裹体与 K唱硅酸盐 蚀变或矿化作用有关 ，金沉淀于脉体中 ，而且金是 与石英 、 磁铁矿和斑铜矿同期形成的 。 在未作压力 校正的条件下所测得的均一化温度介于 ３００ ～ ６００ ℃ 之间 ，平均为４１３ ℃ 。 均一化温度有这样的变化 可能由于下述的 ２ 个原因之一引起 １） 当来自某 种简单的 ２ 相流体的蒸气唱液体混合物被捕获时 ， 在这种情况下 ，最低的充填温度是最能代表在捕获 第一组包裹体流体时居主导地位的温度 ；２） 在记 录包裹体流体的渗透作用时这种流体具不同的温度 和盐度 。 在 C唱１ 和 C唱２ 类型包裹体中固蒸气相消失 和因石盐的溶解而引起的均一化显示出压力有较大 的波动 。 在脉体中所见到的多次再张开活动的结构 证据和穿切关系也支持这种解释 。 相当于液体唱蒸 气唱NaCl （液唱气唱NaCl） 三相曲线上的最低捕获压力 为３５０ １０ ５ Pa 。 这些压力和盐度的估算是初步的 近似值 ， 这只是因为包裹体流体的化学性质与 ９２ 斑 岩 型 金 矿 H２O唱NaCl 体系具有根本差别所致 。 C唱２ 类型包裹体 含有尚未确定的子晶 ，所有富液相和富蒸气相的包 裹体共结温度在 －７０ ～ ３０ ℃ 范围内 ，而 B唱１ 类型包 裹体的最终熔融温度常低于 H２O唱NaCl 的共结温度 。 这些数据表明 ，在流体中还有 ２ 价阳离子 （Fe ， Mg ，Ca 等） 的存在 。 K唱硅酸盐蚀变常被 SCC 蚀变 组合叠加 。 由 C唱１ 类型包裹体构成的第二组包裹体 是与 K唱硅酸盐蚀变有关的 。 C唱１ 类型的包裹体流体 局部与一种富蒸气相共存 ，这表明存在有 ２ 种不混 溶流体 。 第二组包裹体中的卤水与 C唱２ 类型包裹体 中的卤水不同 ，在前者记录的均一化温度稍低 （最 低为 ２５０ ℃ ，平均为 ３７６ ℃ ） 和较低的盐度 （大多 数低于 ４５％ ）。 由于在这些包裹体中缺少复杂的子 晶组合 ，使包裹体总的化学性质的差异更加明显 了 。 在含有第二组包裹体的石英中已发现有自然金 包体的存在 。 赤铁矿交代磁铁矿是一种常见的结 构 ，赤铁矿唱黄铜矿唱金的共生组合也是常见的 。 在 成分上从代表 K唱硅酸盐蚀变的包裹体流体演化而 来的流体是既有利于金又有利于铜的沉淀的 。 叠加在 SCC 蚀变组合之上的白色绢云母蚀变 与第三组包裹体共生 。 这些包裹体的流体以 A唱１ ， B唱１ 和 B唱２ 类型的包裹体为代表 ，后一种包裹体作 为次生包裹体存在于白色绢云母之前的石英中 。 这 ２ 类包裹体比第一组和第二组包裹体具有更低的均 一化温度 （１８０ ～ ４５０ ℃ ， 平均 ＜ ３００ ℃ ） 和盐度 （低于 １５％ ）。 A唱１ 和 B唱１ 类型包裹体的共存通常被 认为是具有沸腾条件的标志 。 这种沸腾条件是浅成 低温热液体系中引起矿石沉淀的一种机制 。 金与交 代了黄铁矿的黄铜矿和斑铜矿共生 。 ５ 含金斑岩铜矿中深成金的成因模式 Sillitoe 和 Angeles （１９８５） 曾对 Tirad 铜唱金矿床 的形成提出了一个成因模式 。 在该模式中 ，它们强 调了深成作用与表生成因的高级泥化或矿化之间的 关系 。 Trudu 等在综合所获的流体包裹体资料和岩 相学研究的基础上 ，结合 Sillitoe 和 Angeles （１９８５） 的解释 ，对 Tirad 斑岩系中深成金的侵位提出下述 成因模式 。 在该斑岩系中金原先是在 K唱硅酸盐蚀变作用 减弱时期侵位的 ，并与岩浆成因的超盐度的和高温 溶液同源的 。 这些流体具有复杂的化学成分 ，氯化 物是主要的配位基 ，金以一种或多种氯化物的配合 物形式被这种流体搬运 。 B唱１ 类型包裹体存在于 Tirad 岩株中的斜长石斑晶的边缘 ，这表明晚期岩 浆可能具有中等盐度 。 继后的冷凝作用生成 ２ 种不 混溶的流体 ，一种是超盐度和富液相的 （C唱２ 类型 包裹体） ， 另一种是富蒸气相的 （A唱１ 类型包裹 体）。 金主要与磁铁矿和斑铜矿一起沉淀在石英脉 中 ，在金从高温高盐度溶液中沉淀出来的 ３ 种可能 机制中 （Seward ，１９８２） ，Trudu 等更赞成那种与热 的大气降水早期混合作用所引起的氯化物活动性降 低而导致金沉淀的机制 ，该机制可能还伴随有 pH 值 、 氧化还原电位和溶解的总硫量的变化 。 岩浆溶液与进入深部的大气水溶液的混合作用 生成了一种以第二组包裹体为代表的低温流体 ，它 使所有寄主岩石发生广泛的蚀变 ，并形成 SCC 蚀 变组合 ，且渗入到早期形成的脉体里 。 在赤铁矿交 代磁铁矿的同时 ，金与黄铜矿和金红石一起沉淀 。 进入深部的大气水的汇集可能起源于活动在矿化附 近的一个对流系统 ，并对岩浆溶液发生稀释作用 ， 这已被在流体包裹体中所见到的盐类子晶的减少和 从石盐的溶解温度所表明的盐度降低所证实 。 当矿化系统变为以大气水为主时 ，稳定的氯化 物流体被进一步稀释为以第三组包裹体为代表的中 等盐度的较冷溶液 。 当这些溶液上升到中等深度 时 ，绿泥石和赤铁矿被黄铁矿交代 ，斜长石发生绢 云母化 。 又通过流体的混合作用和局部沸腾作用使 金和贱金属进一步发生沉淀 。 在白色绢云母蚀变带 中的高品位矿化是由于先前存在的与 K唱硅酸盐有 关的低品位矿化通过 SCC 蚀变和白色绢云母蚀变 叠加改造作用的结果 。 由此可以得出这样的结论 ，在含金的斑岩铜矿 系统中 ，金是与来自岩浆溶液的铜 （当这种溶液通 过混合作用变为以大气水为主时） 同时沉淀出来 的 。 形成具有工业意义的金矿所必须的条件是与长 期活动的 、 数量巨大的岩浆成因的超盐度流体有 关 ，同时这种流体在矿化早期阶段就必须含有金 。 在从以岩浆系统为主向以大气水系统为主的整个演 化过程中 ，必须要有含金和铜的卤水的持续补给 ， 这样才出现由依次的叠加关系所显示出的那些依次 的蚀变阶段或矿化阶段 ，从而才能形成有工业意义 的品位 。 直到现在还没有看到由基性母岩经过淋滤 作用释放出金的证据 ，因为在成矿溶液变为以大气 水为主时 ，金的矿化作用并未增强 。 因为铜和金是 同源的 ，又是从同样的超盐度溶液中沉淀出来的 ， 因此 ，对于产在高级泥质蚀变帽下的金是不能用叠 加在斑岩铜矿矿化之上的浅成低温热液成因作出解 释的 。 摘自 枟国外金矿地质研究新进展枠 第 ３ 集 ０３２００６ 年 黄金地质专题信息编辑之六 蒙古国奥尤陶勒盖斑岩铜唱金矿 斑岩铜矿是世界铜矿床的主要类型 ，常以矿床 规模大 ，埋藏浅 ，品位较低但矿化分布均匀 ，矿石 成分简单 、 易选及可供综合利用的矿化组分多为特 征 。 从全球范围来看 ，斑岩铜矿床常发育次生富集 带 ，形成品位富的矿石 ，是开采的主要对象 。 近几 年来 ，加拿大 Ivanhoe Mines 公司在蒙古 Turquoise Hill 山的奥尤陶勒盖 （Oyu Tolgoi） 斑岩铜唱金矿勘 查所取得的重要进展 ，引起矿产勘查界的高度关 注 。 该矿床离中蒙边界仅 ８０ km ，正在进一步勘探 中 ，是目前亚洲最大的勘探营地 。 １ 勘查过程 Oyu Tolgoi 斑岩铜唱金矿勘查区中心位置位于东 经１０６５１′ ，北纬 ４３附近 ，在蒙古乌兰巴托近正南 方向 ，中蒙边界北约 ８０ km 处 。 Oyu Tolgoi 项目划 分了 ４ 个主要矿化区 ，即西南部区 、 南部区 、 中部 区和远北部区 ，总计约 ６ km ２ ，其中西南部区被作 为首选勘查区 ，已施工的钻孔最多 。 截止到 ２００２ 年 ９ 月 １８ 日 ，Ivanhoe Mines 公司在 Oyu Tolgoi 项目 区已施工 ２７５ 个钻孔 ，结果表明 ，Oyu Tolgoi 为一 特大型斑岩铜唱金矿床 。 Oyu Tolgoi 斑岩铜唱金矿床是由蒙古高级地质学 家Garamjav 首先发现的 。 澳大利亚 BHP 公司亚洲 勘探部 Sergei Diakov 领导的一个踏勘组于 １９９６ 年检 查了该地区 ，１９９７ 年 BHP 公司取得了勘查权 ，并 且在该区开展了地质填图 、 水系和土壤沉积物测 量 、 磁法和激发极化测量等工作 。 在这些工作的基 础上 ，BHP 公司打了 ２３ 个钻孔 ，钻孔分布较零散 ， 累计进尺３ ０００ 多m ，孔深最大的为２７０ m ，见到了 矿化 。 其中有 ２ 个孔结果较好 ，一个见矿长度 ２６ m ，平均铜品位 ０畅８６％ ，另一个见矿长度 ３８ m ，平 均铜品位 １畅６３％ 。 由于 BHP 公司战略调整的原因 ， ２０００ 年 ５ 月 ，BHP 公司将包括 Oyu Tolgoi 项目工作 区在内的 ２３８ km ２ 的勘查权区转让给了 Ivanhoe Mines 公司 。 ２０００ 年 ６ 月 ，Ivanhoe Mines 公司开始 开展反循环钻进 ，至 ９ 月底 ，完成了 １０９ 个孔 ，总 计８ ８２８ m 。 反循环钻进最初的目标是验证 BHP 公 司已施工钻孔揭露的次生富集辉铜矿矿层 。 但通过 大量的反循环钻进却有意外的发现 ，许多孔的底部 已打到了可工业利用的深部铜唱金矿化体 。 ２００１ 年 ，Ivanhoe Mines 公司开始施工金刚石岩 心钻探 ，以查明项目区深成矿化潜力 。 位于 Oyu Tolgoi 项目西南部区最东北部的 OTD１５０ 孔 Ivanhoe Mines 公司的发现孔 ，揭示了 Oyu Tolgoi 斑 岩铜唱金矿深部矿化的情况 。 OTD１５０ 孔孔深 ５９０ m ， 从 ７０ 至 ５７８ m ，揭穿了 ５０８ m 的矿体 ，金平均品位 １畅１７ １０ － ６ ， 铜平均品位 ０畅８１％ ， 其中从 １８８ 至 ４６６ m ，总计 ２７８ m 为富矿段 ，金平均品位 １畅６０ １０ － ６ ，铜平均品位 １畅０２％ ， 从而启动了 Oyu Tolgoi 斑岩铜唱金矿大规模勘探的序幕 。 ２ 地质概况 Oyu Tolgoi 铜唱金矿床大地构造位置位于西伯利 亚板块与华北陆块之间古生代造山带东蒙古地幔异 常区 （构造隆起带） 南缘 ，属南蒙古后贝加尔褶皱 系肯特 杭爱弧形断块 。 断块内深大断裂纵横交 错 ，岩浆岩发育 ，大型和特大型铜 、 金矿床 （点） 呈带状分布 ，为中东亚金属成矿带的重要组成部 分 。 蒙古南戈壁地区出露的地层自下而上包括奥陶 系 二叠系 ，上覆不整合白垩系和第四系 。 奥陶系 地层为泥质岩 、 砂岩 、 石英砾岩和石英岩 ；志留系 为泥质岩 、 砂岩 、 火山碎屑岩和砾岩 ；泥盆系为安 山岩和枕状玄武岩 ；石炭系下统为硅质岩 、 灰岩 、 砂岩 、 砾岩 、 火山碎屑岩 ，上统主要为厚层流纹 岩 、 流纹英安岩 、 英安岩 、 安山岩 、 玄武岩和熔结 流纹凝灰岩 ；二叠系主要为砂岩和钠闪碱流岩 ；白 垩系主要为砂岩 、 硅质岩 、 含恐龙化石砾岩夹层状 玄武质熔岩 。 矿区及外围出露的侵入岩有泥盆纪正 长岩 、 花岗岩 ，石炭纪闪长岩 、 花岗岩 、 花岗闪长 岩 、 正长岩岩墙 、 岩基 ，二叠纪碱性花岗杂岩基出 露在矿区的东北部 （图 １）。 区域性断裂构造非常发育 ，中蒙边境的一系列 弧形大断裂和 NE 向走滑断层控制着西伯利亚与华 北陆块之间的地壳演化 。 NW 和 EW 向断层起到控 岩 、 控矿作用 ，NE 和 NW 向断层交会部位矿化多 形成工业矿体 。 受断裂活动的影响 ，区域上除二叠 纪碱性花岗杂岩基之外 ，普遍发生区域性变质和变 形作用 ，出现黑云母绿泥石片岩和正片麻岩 ，沉积 岩地层产生强烈的褶皱 。 与成矿作用有关的侵入岩 有长石角闪斑岩 、 长石斑岩和硅化热液角砾岩墙 。 在硅化热液角砾岩墙中 ，角砾为次棱角状到浑 １３ 斑 岩 型 金 矿 图 1 奥尤陶勒盖矿区地质简图 １ 强黄铁矿化蚀变范围 ； ２ 成矿期后沉积岩 ； ３ 石英二长闪长 岩 ；４ 玄武质火山岩 ；５ 以含 Cu ０畅３％ 为边界圈定的矿体水平投 影范围 ；６ 断层 圆状 ，石英角砾达到 ２５％ ～ ３０％ ， 角砾岩筒中还 见到长石斑岩岩屑 ，基质呈霏细碎屑状 ，含有一定 数量的硫化物 （主要是黄铁矿） ，局部含丰富的镜 铁矿和褐铁矿 。 角砾大小在 １ ～ １０ cm 之间的占大 多数 ，角砾岩筒走向 NWW ，一般含有薄层状和团 块状硫化物 ，其基质含有浸染状硫化物 ，这是这种 角砾岩筒较为常见的特征 。 成矿期后的岩墙有长石 斑岩岩墙 、 正长岩墙和辉绿岩墙 。 多数岩墙沿走向 一般延伸几百米 。 长石斑岩墙的形态不规则 ，其走 向主要是 ２９０ ～ ３１０ ，往往在几米范围内收缩 、 膨 胀或突然尖灭 。 辉绿岩墙的产状更加不规则 ，从穿 插关系上看 ，正长岩墙和辉绿岩墙是晚期侵入相 。 在西伯利亚板块和华北陆块过渡带内 ，铜 、 金 、 钼 、 铅唱锌矿床 （点） 分布非常广泛 ，矿床类型众 多 。 西从甘肃的公婆泉斑岩型铜矿床 、 白山堂斑岩 型铜唱金矿床 ，经过内蒙古霍各乞沉积岩型铜唱多金 属矿床 、 炭窑口沉积型铜矿床 ，到蒙古国 Oyu Tol唱 goi 斑岩铜唱金矿床 、 查干苏布尔加斑岩铜唱钼矿床 ， 再延伸到小坝梁铜唱金矿床 、 奥尤特铜矿和乌奴格 吐山铜唱钼矿田 ，整个成矿带长数千 km ，宽几十到 近百 km 。 需要提及的是 ，有许多地段工作程度仍 然较低 ，特别是 Oyu Tolgoi 地区向东到中国内蒙古 东乌旗以西地区 ，经初步工作 ，发现一些露头其物 化探异常显示出较好的含矿迹象 ，这也正是国内外 地质专家认为中蒙边境是 ２１ 世纪资源勘查热点地 区之一的原因所在 ， 可作为中国后续资源接替基 地 。 ３ 矿床特征 3畅1 西南部区 矿体呈筒状 ， 具高含量铜唱金矿化 ，近地表直 径约 ２５０ m ，垂深超过 ７００ m 。 中心部位分布小规 模 （几米至十几米） 石英二长闪长岩岩脉 ，走向大 致为 ７０。 高品位区 ［w （Au） ＞ １ １０ － ６ ］ 主要产 于块状 、 斑状含辉石玄武岩中 。 强烈硅化 （＞ ２０％ 的量） 和黑云母蚀变发育 ，确定了斑岩系统中心 。 向外缺失绢云母化带 ，代之的是弱绿帘石化 ，铜品 位在 ０畅３％ 左右 。 斑岩系统含硫低 （ ＜ ５％ ） ， 铜 、 金矿化主要与黄铜矿发育有关 ，含少量斑铜矿 （＜ ２０％ ）。 以存在中强热液磁铁矿和石膏唱硬石膏为特 征 。 西南部区富含黑云母钾硅酸盐蚀变岩 （取自 BHP 公司施工的 OT － ９ 孔岩心） 中的黑云母年龄 值为 （４１１ ３） Ma （K唱Ar 法） ，这一年龄值指示西 南部区钾硅酸盐蚀变和铜矿化发生在晚志留世 早 泥盆世 。 截止到 ２００２ 年 １ 月 ２１ 日 ，Ivanhoe Mines 公司 在西南部区已施工 ２４ 个岩心钻孔 。 钻孔结果显示 随深度增加 ，金铜比值增大 ，矿体金和铜品位变 富 ，高品位的金唱铜矿体规模变大 。 西南部区部分 岩心钻探结果见表 １ 。 表 1 西南部区部分岩心钻探结果 孔 号 见矿位置 m 见矿长度 m w（Au） １０适 －６ w（Cu）平均 ％ 备 注 OTD１８０ ６０吵～ ８６２８０２棗０ǐ畅９２０ 畅５６ ６１８排～ ８２６２０８棗２ǐ畅３７１ 畅０５富矿段 ７０６排～ ８２６１２０棗３ǐ畅４４１ 畅２８富矿段 OTD１８３ １０４排～ ６６６５６２棗１ǐ畅４４０ 畅８２ １５４排～ ４９０３３６棗１ǐ畅９３１ 畅０４富矿段 OTD１７２ ３３２排～ ４００６８剟１ǐ畅０２０ 畅６５ ４００排～ ５１６１１６棗２ǐ畅３５０ 畅８８ OTD１６６ ６０吵～ ５３８４７８棗１ǐ畅３８０ 畅７４ １７２排～ ５３８３６６棗１ǐ畅６９０ 畅８６ １７２排～ ２８０１０８棗２ǐ畅５９０ 畅９９ OTD１６０４６吵～ ３３４２８８棗１ǐ畅６８０/畅８ OTD１６１５６吵～ ４１６３５８棗１ǐ畅７００ 畅７１ OTD１６２１１０排～ ２４０１３０棗２ǐ畅２５０ 畅８５ Ivanhoe Mines 公司于 ２００２ 年 ３ 月发布了由加拿 大AMEC E C Services 有限公司所作的关于西南部 区的初步资源评价报告 。 评价结果显示西南部区经 评估的推测资源量 （相当于用铜边界品位 ０畅３％ ） ２３２００６ 年 黄金地质专题信息编辑之六 总计 矿石量５８ ８００ 万 t ，金平均品位０畅５３ １０ － ６ ， 铜０畅４１％ ，金属量金 ３１１ t ，铜 ２４０ 万 t ；用较高的 相当于铜边界品位为 ０畅４％ ，则推测资源量 矿石 量４５ ８００ 万 t ，金平均品位０畅６２ １０ － ６ ，铜０畅４６％ ， 金属量金 ２８３畅０１ t ，铜 ２０８畅８４ 万 t 。 3畅2 南部区 南部区地表存在氧化带 ，范围为 １ １００ m ４００ m ，最深延伸６０ m 。 在氧化带之下的原生铜矿化是 斑岩型黄铜矿和斑铜矿 ，但与 Oyu Tolgoi 西南部不 一样 ，含金低 。 铜矿化发育于玄武质火山岩中 ，玄 武质火山岩中发育绢云母化石英二长闪长岩脉 。 与 西南部相比 ，矿化区内相同类型的石英脉 、 黑云母 蚀变 、 热液成因磁铁矿少 ，而存在后期的绿泥石唱 绢云母化大范围分布 。 含硫化物低 （＜ ５％ ）。 目前正在进一步勘探 ，大致估计 ，南部区矿石 量 ３ ０００ 万 t ，铜品位 ０畅７％ 。 3畅3 中部区 存在前进式泥质蚀变 （advanced argillic alter唱 ation） 带 ，以石英 、 明矾石 、 地开石 、 叶蜡石 、 绢 云母和氯黄晶及少量萤石等的不同组合为特征 。 分 布范围为 ６００ m ２３０ m ，最厚处达 ３２５ m ，主岩为 石英二长闪长岩 。 前进式泥质蚀变带蚀变矿物组合 与我国福建上杭县紫金铜唱金矿床十分相似 。 前进式泥质蚀变带覆盖在早期的铜唱金斑岩系 统上 。 矿化主要为铜蓝 ，还含少量斑铜矿 、 硫砷铜 矿和原生辉铜矿 。 在中部区的东部 ，铜蓝带内原生 辉铜矿含量明显增加 ，并且局部以辉铜矿为主 。 晚 期石英二长闪长岩岩脉大范围稀疏分布于铜蓝带 ， 并发育黄铜矿 、 金矿化 。 目前估计铜蓝带 矿石量 ２ ５００ 万 t ，铜品位 ０畅７％ 。 在中部区的铜蓝带之上发育一次生富集席 状辉铜矿层 ，范围大概为 １ ０００ m ３００ m ，分布在 近地表至地表以下近 １００ m 处 ，平均 ２０ ～ ３５ m 厚 ， 最厚处达 ４０ m 。 取自中部区的 ２ 个次生明矾石样品的 K唱Ar 年 龄值为 １１７ １ 和 （９３ １） Ma 。 这 ２ 个年龄值可以 代表黄铁矿和铜硫化物次生氧化和席状次生辉铜矿 层的形成时间 ，指示次生富集作用发生在早白垩世 晚白垩世早期 。 在席状辉铜矿层之上覆盖了 ４０ ～ ６０ m 厚的无 矿粘土层 （发育有褐铁矿） ，席状辉铜矿层底部转 变为发育铜蓝 。 最高品位的辉铜矿与较高品位的铜 蓝明显相关 ，后者与石英二长闪长岩中的强斑岩型 石英脉相关 。 目前估计次生富集席状辉铜矿层 矿石量 ３ ８００万 t ，铜平均品位 ０畅７５％ 。 中部区深部被认为是斑岩型矿 ，分布在前进式 泥质蚀变唱铜蓝带边部和下部 。 与 Oyu Tolgoi 西南部 特征相似 。 铜唱金矿化几乎均发育于中等泥质蚀变 （intermediate argillic alteration） 或绿泥石化蚀变玄武 质火山岩 ，而不是石英二长闪长岩中 。 斑岩型石英 脉从黑云母化岩石 （为中等泥质蚀变或绿泥石化叠 加） 向上延伸至前进式泥质蚀变 ＋ 铜蓝带 。 存在大 量的晚期至后期含矿石英二长闪长岩岩脉 。 中部区深部储量正在进一步探求之中 ，目前储 量为 １ ０００ ～ １ ５００ 万 t 矿石量 ，铜品位 ０畅８％ ，金 品位 ０畅５ １０ － ６ 。 中部区东南部主要特征 前进式泥质蚀变带沿 ３０方向分布 ，１ ０００ m ３００ m 范围 ，分布在沉积岩 石约 ２００ m 以下 ，厚度目前还不清楚 。 沉积岩石挟 带了含铜唱金斑岩系统遭受侵蚀形成的蚀变和矿化 碎屑 ，形成的盖层为稍稍年轻的含硫化物高的系 统 。 前进式泥质蚀变带原岩可能为火山灰流凝灰岩 和其他多孔状火山碎屑岩 ，矿化主要为黄铜矿化 ， 其次为硫砷铜矿 、 斑铜矿和辉铜矿 ，并且特别富含 硫化物 （黄铁矿） ，含量大于 １０％ 。 常规分析未分 析砷含量 ，但由于存在一定的硫砷铜矿 ，砷含量似 乎会高 。 未发现明显的金矿化 。 由于钻孔数量不 够 ，还不能指出潜在资源量 。 3畅4 远北区 由高梯度排列极化率指示 ， 沿 ７０方向延伸 ， ６００ m ２００ m 范围 。 在地表以下 １００ ～ ２００ m 的火 山灰流凝灰岩中发育前进式泥质蚀变 ，并且可能带 有部分层控性质 。 在火山灰流凝灰岩之上覆盖有粉 砂岩 ，很有可能与中部区东南部揭穿的沉积火山序 列相同 。 在前进式泥质蚀变带和中等泥质蚀变组合中矿 化发育 ，主要为黄铜矿和斑铜矿 ，其次为硫砷铜 矿 、 铜蓝和辉铜矿 。 矿区硫化物 （黄铁矿） 特别发育 ，包括沿层状 火山灰流凝灰岩发育的块状硫化物 。 含硫砷铜矿也 说明含砷比较高 。 在验证激发极化异常时 ，有一批钻孔 ，见矿厚 度大 ，见矿品位高 ，例如 OTD２７０ 号孔 ，结果见表 ２ 。 矿化发育于凝灰岩和玄武质火山岩中 。 远北区 已成为 Oyu Tolgoi 矿最有远景的矿区 。 ４ 矿体特征 如图 ２ 所示 ，Oyu Tolgoi 矿区已发现 ４ 个具有 ３３ 斑 岩 型 金 矿 表 2 OTD270 孔分析结果 见矿位置／m见矿长度／m w（B）平均 Au／１０厖 －６ Cu／％ ２２２ ～ ８６０６３８X０畅０７１枛畅６１ ２２２ ～ ５５６３３４X０畅０４１枛畅３１ ５７６ ～ ６９０１１４X０畅２３３枛畅５８ ５１０ ～ ６９０１８０X０畅１６２枛畅８４ ６９０ ～ ８６０１７０X０畅０４１枛畅０６ 图 2 奥尤陶勒盖斑岩铜唱金矿地质解译图 １ 侵蚀铜唱金斑岩中心 ； ２ 火山构造 （晚于西南地区） ； ３ 主要 断层 ；４ 火山口内火山灰流凝灰岩 ；５ 铜品位为 ０畅３％ 确定的铜唱 金斑岩系统 ；６ 矿 （化） 体 经济开采价值的矿床 ，目前详细勘查的有 ２ 个 ，即 Oyu 中部矿床和 Oyu 西南矿床 ，Oyu 南部矿床已作 了部分勘探 ，Oyu 北部只打了几个钻孔 。 平面上矿 体投影为不规则状 ， ３ 个主要矿床规模分别为 １ ３００ m ６００ m （中部） ，１ ５００ m （３００ ～ ４００ m） （西南部） 和６００ m ３００ m （南部）。 长轴方向分别 为SN ，NE 和近 EW 向 。 ３ 个矿床构成一个 “品” 字形 。 矿带中心点相距 ８００ ～ １ ２００ m 。 矿床自上而 下由 ３ 个带构成 ，即次生淋滤带 、 混合带和原生 带 ，其中以 Oyu 中部矿床次生淋滤带最为发育 ，次 生淋滤富集带埋藏深度一般为 ５ ～ ５４ m ，延伸从近 地表到地表以下 １００ m ，形成一个以辉铜矿为主的 透镜状矿体 ，透镜体厚度一般为 ２０ ～ ３５ m ，最厚 ７８ m 。 混合带矿体呈漏斗状位于层状辉铜矿矿体之 下 ，平均长４５０ m ，宽４００ m ，延深达４００ 余米 ，构 成铜蓝 、 辉铜矿带 ，是 Oyu 中部的主矿体 ，原生矿 体呈柱状 ，从地表以下 １３０ m 到地表以下 ６００ 余 米 ，主要矿石矿物为黄铜矿和自然金 ，钻孔圈定矿 体斜长 ６００ 余米 ，矿体倾向 NE ，矿体形态受热液 角砾岩筒控制 ，厚度一般为 ９０ ～ １７４ m ，平均厚度 １３０ m 。 Oyu 西南矿床氧化带不太发育 ，以原生矿 石为主 ，原生矿长为 １ ２００ m ，平均宽度为 ２２５ m ， 最大延深已控制到 ９５０ m ， 而且还没有封闭 。 仅 Oyu 西南矿床 ，按照 ０畅５％ 的边界品位圈定矿体 ， 矿石量为 ４畅７ １０ ８ t ，平均含铜 ０畅６３％ ，平均含金 ０畅７０ １０ － ６ （估计值） ，含铜金属量为 ２９６ １０ ４ ， 含金 ３２９ t 。 其他各矿床还在继续勘探当中 。 4畅1 矿石类型和金属矿物 矿石类型分氧化矿 、 混合矿和原生矿 ３ 类 ，氧 化矿石主要以铁帽形式出现 ，赋存于热液角砾岩和 长石斑岩内 ，含铜矿物主要为斑铜矿 、 辉铜矿 、 铜 蓝 、辉钼矿和少量自然铜 。 铜平均品位 ０畅６％ ～ １畅９％ 。 混合矿由氧化物和硫化物 ２ 部分构成 ，矿 石矿物为砷黝铜矿 、 辉铜矿 、 铜蓝 、 斑铜矿 ，少量 等轴硫砷铜矿 、 等轴硫钒铜矿和黄铜矿 ，次要矿物 为闪锌矿 、 磁黄铁矿和微量锡石 。 原生矿的矿物组 合主要是黄铜矿 ＋ 黄铁矿 ＋ 自然金 。 需要指出的是 原生矿和部分混合矿以含磁铁矿为特征 。 4畅2 热液蚀变期次和空间分布 Oyu Tolgoi 地区不同的成矿斑岩系统有着不同 的热液蚀变特点 。 中部和北部矿床蚀变特征基本相 似 ，南部和西南部矿床蚀变特点也基本雷同 。 中 、 北部矿床热液蚀变可分为 ３ 个阶段 ，位于蚀变筒中 心带的早期钾硅酸盐蚀变 ，矿物组合是钾长石 ＋ 石 英 ＋ 黑云母 ；由于第二期蚀变叠加在第一期钾化蚀 变带之上 ，形成钾硅酸盐蚀变矿物局部残留 ，中期 蚀变为石英唱绢云母唱伊利石化 ，蚀变矿物组合为石 英 ＋ 绢云母 ＋ 伊利石 ，局部含少量的电气石 ；分布 在氧化带铁帽中的晚期泥化 ，矿物组合有石英 ＋ 叶 蜡石 ＋ 地开石＋ 氟氯黄晶 ，近地表明矾石和磷锶铝 矾特别发育 。 南部和西南部矿床的蚀变同样也存在 ３ 个阶段 ，即早期的钾硅酸盐化 ，矿物组合有钾长 石＋ 黑云母 ＋ 石英 ＋ 碳酸盐矿物 ，偶见少量磷灰 石 、 萤石和钠长石 ，空间上分布在蚀变岩的中心 带 ；中期的绢云母唱绿泥石化 ，矿物组合为绢云母 ＋ 绿泥石 ＋ 伊利石 ＋ 石英 ＋ 碳酸盐矿物 ，局部见少 量绿帘石 ，空间上位于中心带之外 ，构成第二个蚀 ４３２００６ 年 黄金地质专题信息编辑之六 变晕 ，绿泥石化带逐渐过渡到青磐岩化 ；后期泥 化 ，除含少量重晶石和萤石外 ，其他与 Oyu 中 、 北 部泥化带矿物组合相同 。 4畅3 成矿时代和成矿热液来源 前人同位素年代学研究结果表明 ，铜唱金矿蚀 变带中黑云母 K唱Ar 同位素年龄为 （４１１ ３） Ma ； 原生明矾石 K唱Ar 年龄为 （３２０ ３） Ma ；正长岩体 中黑云母 K唱Ar 年龄为 （３０７ ４） Ma ；而与辉铜矿 共生的明矾石的年龄值是 （１１７ １） Ma 和 （９３ １） Ma 。 另外 ，查干苏布尔加含矿二长岩中的黑云 母K唱Ar 年龄为 （３１３畅０ ２畅９） Ma 。 由此推断 ，４１１ Ma 可能代表志留纪 泥盆纪钾硅酸盐化和有关的 铜矿化事件发生的时间 。 考虑到样品中有退变质作 用形成的绿泥石 ，Ar 保留条件不好 ，这个年龄被 认为是上限值 。 ３２０ ～ ３０７ Ma 代表华力西期陆块碰 撞 、 强烈的火山作用 、 岩浆侵入和主要的成矿时 期 。 １１７ ～ ９３ Ma 推测为次生蚀变的形成年代 ，意味 着次生富集作用于白垩纪形成 。 成矿过程具有长期 演化的特点 。 对 Oyu Tolgoi 矿区内钾硅酸盐蚀变进行研究 ， 在石英脉钾硅酸盐矿物组合中发现有超盐度的流体 包裹体和赤铁矿雏晶 ，根据均一温度估计 ，钾硅酸 盐蚀变是由岩浆派生的初始卤水而产生的岩浆热 液 ，水准面在埋深 １畅５ ～ ４ km 之下 。 蚀变矿物组合 （石英 ＋ 绢云母 ＋ 绿泥石 ，石英 ＋ 绢云母 ＋ 伊利石） 也显示出热液活动的特征 ，后期石英脉充填在早期 形成的蠕虫状石英细脉张裂隙中 。 表明这种岩浆热 液可能直接来源于岩浆流体或叠加大气降水 ，演变 为冷却的热液系统 。 ５ 结 论 Oyu Tolgoi 特大型斑岩铜唱金矿的发现 ，进一步 证实了中亚成矿带的巨大找矿潜力 。 勘查 Oyu Tol唱 goi 的方法 ，可供在戈壁地区寻找隐伏半隐伏斑岩 铜矿借鉴 。 蒙古的斑岩铜矿 ，包括已开发的额尔登 特斑岩铜唱钼矿 ，将是供应我国铜精矿的重要来源 。 马来西亚什兰江斑岩金矿床 １ 金矿的发现史 什兰江金矿的地质调查工作始于 ２０ 世纪 ９０ 年 代 ，先后有马来西亚沙捞越州地质调查所等单位在 该区做过工作 。 １９９４ 年澳大利 Richard Bryant 等在 该区通过水系沉积物分散流取样工作 ，证实该区有 金的异常存在 ；