鐵氧化物-銅-金型礦床的地質(zhì)特征、成礦模式和找礦標(biāo)志

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1、鐵氧化物-銅-金型礦床的地質(zhì)特征、成礦模式和找礦標(biāo)志????提要：鐵氧化物-銅-金礦床（IOCG），是20世紀(jì)70年代中期發(fā)現(xiàn)的一種新礦床類型，它以其顯著的地球化學(xué)特征和多樣化的礦物學(xué)、容礦巖石和局部地質(zhì)背景等特征區(qū)別于其他礦床類型。由于該類礦床規(guī)模大、品味高，近年來對(duì)其關(guān)注程度正日益加大，對(duì)其研究程度也在逐漸加深。但是，對(duì)于該類礦床的研究而言，有著較多較為復(fù)雜的制約因素。例如，成礦地質(zhì)背景尚不明了，成礦流體和成礦金屬來源等還存在較大的爭(zhēng)論。因此，筆者試圖通過總結(jié)國(guó)內(nèi)外IOCG礦床的重要研究進(jìn)展和成果，分別從礦床的基本特征、成礦模式和找礦標(biāo)志角度出發(fā)，進(jìn)行較為系統(tǒng)而詳盡的總結(jié)與闡

2、述，希望能進(jìn)一步促進(jìn)該類礦床的研究和發(fā)展。關(guān)鍵詞：鐵氧化物-銅-金礦床；成礦模式；找礦標(biāo)志；地質(zhì)特征；礦床成因?20世紀(jì)90年代，國(guó)際上掀起了超大型礦床的研究熱潮。在預(yù)期成礦類型之外“偶然”發(fā)現(xiàn)的奧林匹克壩銅-金-鈾礦床，類型十分獨(dú)特，曾被稱為世界上獨(dú)一無二的礦床，即“獨(dú)生子”礦床。然而，隨著近年大量類似礦床的發(fā)現(xiàn)，以及對(duì)該類礦床研究的不斷深入，礦床學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這些礦床構(gòu)成了一個(gè)新的類型，且將其統(tǒng)稱為鐵氧化物-銅-金（-鈾）-稀土及有關(guān)礦床（英文多寫為Ironoxide-Copper-GoldDeposits，通?？s寫成IOCG礦床）。該類型礦床一般規(guī)模大，品位較高。代表性礦床還

3、有：澳大利亞的歐內(nèi)斯特亨利、智利的坎德拉里亞（中生代）和巴西的薩洛博。目前，在國(guó)內(nèi)已有眾多學(xué)者關(guān)注該類型礦床[1-3]。但是，無論是在國(guó)內(nèi)，還是國(guó)外，對(duì)其成因和歸類尚未統(tǒng)一，對(duì)其找礦標(biāo)志也缺少系統(tǒng)總結(jié)。筆者以國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，力圖描述其主要特征，并總結(jié)其主要找礦標(biāo)志，以引起國(guó)內(nèi)勘查者的興趣。?1?礦床基本特征1.1?礦床時(shí)空分布礦床可見于太古宙—上新世的巖石中，以形成于古元古代—中元古代的礦床較多。例如，巴西的薩洛博3A　Cu(-Au-Mo-Ag)礦床，賦存在大陸環(huán)境形成的太古宙薩洛博群變質(zhì)火山－沉積巖系里。礦床形成壓力和深度范圍較大，產(chǎn)出深度從地下200m至9km，形成溫度為低

4、溫到中溫。1.2?礦床形態(tài)與礦石礦物組合礦體產(chǎn)出形態(tài)復(fù)雜多樣，從不規(guī)則狀到板狀、筒狀和透鏡狀等均有呈現(xiàn)。礦石含磁鐵礦或赤鐵礦，或二者兼有，比例一般達(dá)20%以上。在以磁鐵礦為主的礦床中，礦石礦物是黃銅礦；在以赤鐵礦為主的礦床中，銅礦物以斑銅礦和藍(lán)輝銅礦-久輝銅礦為主，且礦床含U，即瀝青鈾礦和鈦鈾礦。磁鐵礦或赤鐵礦體中均有不規(guī)則分布的硫化物。以赤鐵礦為主的礦床有礦物分帶現(xiàn)象：無礦赤鐵礦-藍(lán)輝銅-斑銅礦-黃銅礦-黃鐵礦。在所有礦床中，都有與黃銅礦伴生的黃鐵礦。礦石中一般都含碳酸鹽礦物、石英、重晶石、螢石和磷灰石。礦石中的伴生元素有Co、Mo、Ag、As、U。1.2同位素?cái)?shù)據(jù)與熱液流體來

5、源該類型礦床中的硫化物，δ34S為0～+4‰與-15‰～7‰，硫系混合來源。奧林匹克壩礦床的δ34S接近0，表明有硫酸鹽-硫化物緩沖礦物（與硫化物一起沉積的重晶石或硬石膏）存在。該類礦床的δ18O值變化不定，與其混合來源是一致的。在有些礦床中，針對(duì)“成礦階段”所做的計(jì)算δ18O和δ34S值，或者表示是巖漿源流體，或者表示流體與緩沖系統(tǒng)內(nèi)熱發(fā)生互相作用。流體包裹體的均一化溫度Th為150°～500℃，鹽度可達(dá)70wt%當(dāng)量；而成礦階段的流體溫度較冷，Th為150°～450℃，鹽度較低，為(10～30)wt%當(dāng)量，成分變化不定，氣體含量變化無常。據(jù)稱，奧林匹克壩礦床的流體，是酸性和基

6、性源流體混合的結(jié)果。有些礦床具有復(fù)雜的元素組合，且出現(xiàn)重晶石和螢石礦物組合，表明礦石是由兩個(gè)以上不同來源熱液流體相互作用而形成的。?2?成礦模式IOCG成礦系統(tǒng)的所有模型，都需要有鹽度較高、貧硫、相對(duì)氧化的流體，以解釋系統(tǒng)中存在的豐富的鐵氧化物和稀少的硫化物。關(guān)于IOCG礦床成因的爭(zhēng)論，主要集中在成礦物質(zhì)是否來源于巖漿熱液（圖1，表1）。關(guān)于某些或所有金屬的“正巖漿”成因假說，目前研究結(jié)果不是將其歸因于花崗巖，就是歸因于其他火成巖[4-11]，亦有歸因于親堿性的較基性巖漿的[12-13]。其他的研究結(jié)果[14-15]，支持早期提出的假說，認(rèn)為以巖漿熱液成因?yàn)橹鞯母邷厣畛傻V石，由于

7、發(fā)生了各種低溫?zé)嵋菏录虻蜏乇砩录?，使其品位有所增高或降低。巖漿模式涉及氧化的貧硫含金屬鹵水從同時(shí)期的巖漿中析出，此后的礦質(zhì)沉淀受多種過程的驅(qū)動(dòng)。對(duì)巖漿流體源的具體情況有各種推斷，包括原始鈣堿性弧巖漿、澳大利亞和北美有爭(zhēng)議的克拉通內(nèi)或遠(yuǎn)弧環(huán)境（Distaloresettings）中的Ⅰ型或A型花崗巖、碳酸巖到強(qiáng)堿性巖漿。流體源含有CO2是巖漿模式中的一個(gè)重要因素，這不僅是因?yàn)樵谂c礦化有關(guān)的流體包裹體中普遍存在CO2，而且還因?yàn)槠湓谂cIOCG系統(tǒng)推斷深度相應(yīng)的寬闊壓力范圍內(nèi)對(duì)流體