铁氧化物-铜-金型矿床的地质特征、成矿模式和找矿标志

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1、铁氧化物-铜-金型矿床的地质特征、成矿模式和找矿标志    提要：铁氧化物-铜-金矿床（IOCG），是20世纪70年代中期发现的一种新矿床类型，它以其显著的地球化学特征和多样化的矿物学、容矿岩石和局部地质背景等特征区别于其他矿床类型。由于该类矿床规模大、品味高，近年来对其关注程度正日益加大，对其研究程度也在逐渐加深。但是，对于该类矿床的研究而言，有着较多较为复杂的制约因素。例如，成矿地质背景尚不明了，成矿流体和成矿金属来源等还存在较大的争论。因此，笔者试图通过总结国内外IOCG矿床的重要研究进展和成果，分别从矿床的基本特征、成矿模式和找矿标志角度出发，进行较为系统而详尽的总结与阐

2、述，希望能进一步促进该类矿床的研究和发展。关键词：铁氧化物-铜-金矿床；成矿模式；找矿标志；地质特征；矿床成因 20世纪90年代，国际上掀起了超大型矿床的研究热潮。在预期成矿类型之外“偶然”发现的奥林匹克坝铜-金-铀矿床，类型十分独特，曾被称为世界上独一无二的矿床，即“独生子”矿床。然而，随着近年大量类似矿床的发现，以及对该类矿床研究的不断深入，矿床学家们发现，这些矿床构成了一个新的类型，且将其统称为铁氧化物-铜-金（-铀）-稀土及有关矿床（英文多写为Ironoxide-Copper-GoldDeposits，通常缩写成IOCG矿床）。该类型矿床一般规模大，品位较高。代表性矿床还

3、有：澳大利亚的欧内斯特亨利、智利的坎德拉里亚（中生代）和巴西的萨洛博。目前，在国内已有众多学者关注该类型矿床[1-3]。但是，无论是在国内，还是国外，对其成因和归类尚未统一，对其找矿标志也缺少系统总结。笔者以国内外文献为基础，力图描述其主要特征，并总结其主要找矿标志，以引起国内勘查者的兴趣。 1 矿床基本特征1.1 矿床时空分布矿床可见于太古宙—上新世的岩石中，以形成于古元古代—中元古代的矿床较多。例如，巴西的萨洛博3A　Cu(-Au-Mo-Ag)矿床，赋存在大陆环境形成的太古宙萨洛博群变质火山－沉积岩系里。矿床形成压力和深度范围较大，产出深度从地下200m至9km，形成温度为低

4、温到中温。1.2 矿床形态与矿石矿物组合矿体产出形态复杂多样，从不规则状到板状、筒状和透镜状等均有呈现。矿石含磁铁矿或赤铁矿，或二者兼有，比例一般达20%以上。在以磁铁矿为主的矿床中，矿石矿物是黄铜矿；在以赤铁矿为主的矿床中，铜矿物以斑铜矿和蓝辉铜矿-久辉铜矿为主，且矿床含U，即沥青铀矿和钛铀矿。磁铁矿或赤铁矿体中均有不规则分布的硫化物。以赤铁矿为主的矿床有矿物分带现象：无矿赤铁矿-蓝辉铜-斑铜矿-黄铜矿-黄铁矿。在所有矿床中，都有与黄铜矿伴生的黄铁矿。矿石中一般都含碳酸盐矿物、石英、重晶石、萤石和磷灰石。矿石中的伴生元素有Co、Mo、Ag、As、U。1.2同位素数据与热液流体来

5、源该类型矿床中的硫化物，δ34S为0～+4‰与-15‰～7‰，硫系混合来源。奥林匹克坝矿床的δ34S接近0，表明有硫酸盐-硫化物缓冲矿物（与硫化物一起沉积的重晶石或硬石膏）存在。该类矿床的δ18O值变化不定，与其混合来源是一致的。在有些矿床中，针对“成矿阶段”所做的计算δ18O和δ34S值，或者表示是岩浆源流体，或者表示流体与缓冲系统内热发生互相作用。流体包裹体的均一化温度Th为150°～500℃，盐度可达70wt%当量；而成矿阶段的流体温度较冷，Th为150°～450℃，盐度较低，为(10～30)wt%当量，成分变化不定，气体含量变化无常。据称，奥林匹克坝矿床的流体，是酸性和基

6、性源流体混合的结果。有些矿床具有复杂的元素组合，且出现重晶石和萤石矿物组合，表明矿石是由两个以上不同来源热液流体相互作用而形成的。 2 成矿模式IOCG成矿系统的所有模型，都需要有盐度较高、贫硫、相对氧化的流体，以解释系统中存在的丰富的铁氧化物和稀少的硫化物。关于IOCG矿床成因的争论，主要集中在成矿物质是否来源于岩浆热液（图1，表1）。关于某些或所有金属的“正岩浆”成因假说，目前研究结果不是将其归因于花岗岩，就是归因于其他火成岩[4-11]，亦有归因于亲碱性的较基性岩浆的[12-13]。其他的研究结果[14-15]，支持早期提出的假说，认为以岩浆热液成因为主的高温深成矿石，由于

7、发生了各种低温热液事件或低温表生事件，使其品位有所增高或降低。岩浆模式涉及氧化的贫硫含金属卤水从同时期的岩浆中析出，此后的矿质沉淀受多种过程的驱动。对岩浆流体源的具体情况有各种推断，包括原始钙碱性弧岩浆、澳大利亚和北美有争议的克拉通内或远弧环境（Distaloresettings）中的Ⅰ型或A型花岗岩、碳酸岩到强碱性岩浆。流体源含有CO2是岩浆模式中的一个重要因素，这不仅是因为在与矿化有关的流体包裹体中普遍存在CO2，而且还因为其在与IOCG系统推断深度相应的宽阔压力范围内对流体