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欧移屠
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1 第 32 卷第 5 期 2013 年 8 月地质科技情报 GoogicScincndTchnoogyInformtion Vo.32 No.5 Aug 加拿大海兰德瓦利斑岩型铜矿研究进展郭硕 1, 赵元艺 2, 许虹 1, 刘晓菲 1 ( 中国地质大学, 北京 ;2. 中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与矿产资源评价重点实验室, 北京 ) 摘要 : 海兰德瓦利矿集区 (HighndVydistrict) 位于加拿大不列颠哥伦比亚省中南部, 是加拿大最大的铜矿产地, 该矿集区开采历史悠久, 研究资料丰富矿集区位于太平洋东岸, 山间带的克内尔 (Qusn) 陆缘弧上, 赋存于三叠纪末期侵入的吉琼河 (GuichonCrk) 岩体中矿集区中主要有瓦利 (Vy) 洛尼克斯 (Lornx) 海蒙特 (Highmont) 伯利恒 (Bthhm) 和 JA5 个矿床矿体主要与晚期的侵入体有关, 且受多组断裂交叉复合控制矿石的构造类型主要为脉状构造角砾状构造, 矿石矿物主要为黄铜矿斑铜矿黄铁矿和辉钼矿等, 矿化蚀变分带明显, 锆石 U-Pb 年龄和辉钼矿 R-Os 年龄以及矿床地球化学特征均显示出岩浆侵位与成矿作用之间有密切的联系, 形成时代约 205M 该铜矿从形成构造背景形成年代到矿床特征均与中国德兴斑岩型铜矿有相似之处在矿集区的勘查历史中, 感应激发极化法航磁水系沉积物以及遥感均对该矿床的找矿做出了很大贡献对海兰德瓦利矿集区特点及找矿经验的系统总结, 可以为我国企业走出去及在我国境内寻找同类矿床提供参考关键词 : 斑岩型铜矿 ; 海兰德瓦利 ; 矿床成因 ; 找矿模型 ; 加拿大中图分类号 :P 文献标志码 :A 文章编号 : (2013) 斑岩型矿床是世界上铜和钼的最主要来源, 也是金和银的主要来源 [1], 因具有品位低规模大的特点而备受重视, 所以对斑岩型矿床进行深入的研究也很有必要本文将对加拿大卑斯省典型的斑岩型矿床海兰德瓦利斑岩型铜矿进行介绍, 以期为我国矿山企业走出去提供技术支撑以及在我国境内实现斑岩型矿产找矿突破提供科学依据海兰德瓦利矿集区位于加拿大不列颠哥伦比亚 ( 卑斯 ) 省 (BritishCoumbi) 的中南部坎普洛斯 (Kmoops) 西南约 75km 温哥华 (Vncouvr) 东北约 350km 处, 地理坐标为 N,112 2 W 矿山占用面积约 340km 2 主要产品为铜和钼精矿矿集区内有 5 个主要的矿床 : 瓦利洛尼克斯海蒙特伯利恒和 JA, 以及较小的矿床和高品位的矿脉 : 卡润 (Krin) 南海 (SouthSs) 曼科斯 (Minx) 阿尔文 (Awin) 斯诺斯道姆 (Snowstorm) 和亚伯丁 (Abrdn) 等 ( 图 1) 矿集区的勘探工作早在 1896 年就已经开始, 当时工作主要集中在阿尔文矿床的地表矿化在 20 世纪初期发现了斯诺斯道姆矿区的高品位的矿脉,1919 年发现了伯利恒矿床 [2-3] 1964 年发现了洛尼克斯矿床,2 年后在海蒙特圈定了第一个矿体瓦利和 JA 矿床分别于 1967 年和 1971 年发现 [4] 目前洛尼克斯瓦利和海蒙特为该矿集区的主要露天开采对象, 这些矿床是加拿大最大的铜矿床海兰德瓦利的铜最早是由土著印第安人开采, 但当时规模很小, 正式的大规模开采是在 20 世纪 50 年代 1986 年, 海兰德瓦利铜矿由里约阿尔格姆公司 (Rio Agom) 和科明科公司 (Cominco) 开发 2001 年特克公司 (Tck) 和科明科公司合并, 里约阿尔格姆公司被比利顿公司 (Biiton) 收购, 然后和 BHP 公司合并, 成为现在的必和必拓公司 (BHP Biiton), 这样海兰德瓦利铜矿为特克科明科 (Tck Cominco) 公司 ( 占 63.9%) 和必和必拓公司 ( 占 33.6%) 所有现在特克科明科公司拥有海兰德瓦利铜矿 97.5% 的股份 2009 年海兰德瓦利矿集区已探明资源储量为 31 亿 t 矿石, 铜平均品位为 0.36%, 钼平均品位为 0.007%, 达到了超大型铜矿和大型钼矿的规模截止到 2010 年该矿集区已生产 518 万 t 铜,8.3 万 t 钼,9.5 t 金和 5 万 t 银预计矿集区开采寿命至 2020 年 1 产出环境海兰德瓦利矿集区的构造位置处于太平洋东岸克内尔陆缘弧的南部在该陆缘弧上发育很多矿床, 形成一个北北西向的成矿带, 这些矿床均为典收稿日期 : 编辑 : 禹华珍基金项目 : 中国地质调查局项目全球巨型成矿带区域构造与成矿地质背景对比研究 ( ); 中央地勘基金项目 ([2011]D3-09) 作者简介 : 郭硕 (1989 ), 男, 现正攻读矿物学岩石学矿床学专业硕士学位, 主要从事矿床地球化学研究通信作者 : 赵元艺 (1966 ), 男, 研究员, 主要从事矿床学地球化学研究

2 第5期郭型的陆缘弧环境下的斑岩型矿床,均产在晚三叠世晚期的吉琼河钙碱性岩体中 65 硕等:加拿大海兰德瓦利斑岩型铜矿研究进展造和杏仁状构造,主要分布于矿集区北部坎普罗该岩体是在晚三叠 [ 3] 斯群斯斑斯桥群和阿什克罗夫组覆在吉琼河岩体世卡尼期 - 诺利期期间侵入尼古拉群 (Ni c o [ 2] ), 为晚三叠世大规模岩浆侵入活动的产物 Gr oup 和尼古拉群之上,与成矿无关 2 构造海兰德瓦利矿集区断层发育,构造线以南北向和之一 [5]海兰德瓦利矿集区内的主要矿床均产在岩体的中部,与晚期的岩浆活动关系密切 (图 1) 北西向为主东面以吉琼河断层 ( Gu i c hon Cr k f u t)为界,南面以斯古温河断层 ( Skuhun Cr k ) ( 为界, 北面以巴恩斯河断层 f u t B r n scr k s 1 地层矿集区出露地层为上三叠统尼古拉群侏罗系阿什克罗夫特组 (Ashc r o f tfo rm t i on) 白垩系斯 f u t s)为界,洛尼克斯断层( Lo r n xf u t)和海兰德瓦 [] 利断层( Hi ndv u t)贯穿整个矿集区 2 gh yf 斑斯桥群 ( Spnc sbr i dggr oup)和古近系坎普罗斯群( Km oopsgr oup) 尼古拉群主要岩性为由玄武岩安山岩和火山在瓦利和洛尼克斯矿床构造以南北向为主瓦利矿床位于洛尼克斯断层和海兰德瓦利断层的交汇碎屑岩组成的岛弧火山岩,主要分布于矿集区的外处,并被该断层切断在洛尼克斯矿床处,洛尼克斯围,海兰德瓦利以北的许多铜矿均产在该套火山岩断层的倾角由向西缓倾变为向西陡倾,到瓦利矿床变为向东陡倾 [6-7]且在瓦利和洛尼克斯矿床,洛尼中;阿什克罗夫特组主要由底部的黑色页岩长石砂岩和砾岩组成砾岩角砾主要为石英斑岩和闪长克斯断层以西为贝斯赛依达相,以东为伯利恒相和岩,主要分布于矿集区北部;斯斑斯桥群主要由火山斯基那亚相伯利恒矿床的构造方向以南北向为熔岩组成,可见砂岩和砾岩,主要分布于矿集区的西主,所有断层均向西陡倾或者垂直南部;坎普罗斯群主要由玄武岩组成,还有少量的安矿集区的断层切割矿体,因此应为成矿作用之后形成 [8] 山岩流纹岩以及火山沉积岩,岩石主要为气孔状构 JA - N 0 图 1 海兰德瓦利矿集区地质略图 (据文献[ 6]修改) Fig. 1 Googicschmt icmpofthhighndv ydistrict 10 km

3 66 地质科技情报 2013 年 3 岩浆岩 [9] 吉琼河岩体是一同心状深成岩体, 长约 65 km, 宽 20km, 且各个相的地球化学特征不同, 但其变化连续, 岩性为钙碱性花岗岩类重力模型和磁场数据表明, 吉琼河岩体的底部倾向为北东方向 80, 呈脉状侵入, 形成了相对较浅的漏斗状的岩体 [10] 岩体的边部为早期形成, 为边缘相, 富含暗色矿物 ( 中粒闪长岩和石英闪长岩 ), 而中心则为晚期形成富含更多长英质的花岗闪长岩石英二长岩该岩体由 I 型 ( 磁铁矿型 ) 花岗岩类组成 [2,11] 根据其组成和结构吉琼河岩体可分为 2 期 4 个阶段 [6],4 个阶段各有其特征 ( 表 1) 从边部到中心依次为 : 边缘相由吉琼亚相 (Guichonvrity) 和查塔韦亚相 (Chtwyvrity) 组成的海兰德瓦利相 (Highnd Vy phs) 伯利恒相 (Bthhm phs) 贝斯赛依达相 (Bthsidphs) 及贝斯赛依达相的斯基那 (Sknvrity) 亚相边缘相和海兰德瓦利相之间为渐变接触, 而伯利恒相和贝斯赛依达相切割了边缘相和海兰德瓦利相 [6] ( 图 1) [6] McMin 等叙述了该岩体的结晶过程 : 边缘相和海兰德瓦利相为早期侵入, 侵位于尼古拉群中, 形成了吉琼河岩体的外部较晚期的伯利恒相侵入至边缘相和海兰德瓦利相中贝斯赛依达相侵入到伯利恒相内部形成岩脉 [6], 在该相边部发育斯基那亚相 4 区域矿产分布概况海兰德瓦利矿集区位于克内尔陆缘弧的南部, 在该陆缘弧上分布有北北西向的斑岩型 Cu-Mo Cu- Au Cu-Mo±Au 成矿带, 该成矿带形成于三叠纪晚期 - 侏罗纪早期, 与大规模的碱性 - 钙碱性岩体的侵入密切相关, 所有矿床均在 20 M 内形成 [12] 从北向南分布有洛林 (Lorin)Cu-Au 矿夸尼卡 (Kwnik) Cu-Au 矿米利根 (Mt.Miign)Cu-Au 矿波利 (Mt. Poy)Cu-Au 矿直布罗陀 (Gibrtr)Cu-Mo 矿伍德杰姆 (Woodjm)Cu-Au 矿马斯克 (Iron Msk)Cu- Mo 海兰德瓦利 (HighndVy)Cu-Mo 矿布伦达 (Brnd)Cu-Mo 矿铜山 (Coppr Mountin)Cu-Au 矿卡迪 (Kti)Cu-Au 矿等表 1 [4] 吉琼河岩体侵入序列及岩石特征 Tb1 GuichonCrkbthoithphssndprincipptroogicchrctristics 期次相亚相主要岩石类型岩石特征侵入期次与分布特征边缘相闪长岩石英闪长岩岩石中富含中细粒暗色矿物, 最高可达约 20% 在侵入体与尼古拉群边界可见角闪岩和二长岩岩体的边缘, 早期侵入早期海兰德瓦利相吉琼亚相查塔韦亚相石英闪长岩到花岗闪长岩花岗闪长岩暗色矿物约为 15%, 主要为角闪石和黑云母, 角闪石和黑云母所占比例相等, 呈半自形粒状暗色矿物约为 12%, 主要为角闪石和黑云母, 角闪石含量大于黑云母, 呈半自形粒状侵入边缘相伯利恒相花岗闪长岩暗色矿物约为 8%, 主要为粗颗粒的角闪石, 嵌晶结构切割了边缘相, 并且是伯利恒矿床的富矿岩体晚期贝斯赛石英二长岩花岗闪长岩暗色矿物约为 6%, 主要为角闪石和黑云母, 黑云母含量略大于角闪石, 呈半自形斑状结构在矿集区的所有矿床中均有分布, 是主要的成矿岩体依达相斯基那亚相花岗闪长岩暗色矿物约为 6%, 主要为角闪石, 嵌晶结构为海蒙特洛尼克斯矿床的成矿岩体 2 地质特征 2.1 矿体特征海兰德瓦利矿集区的主要矿床均聚集在岩体的中心金属硫化物主要产在细脉断层和侵入岩相关的角砾岩中如果没有成矿作用之后的断层活动, 这些矿床的水平距离将很近矿集区内有 5 个主要的矿床 : 瓦利洛尼克斯海蒙特伯利恒和 JA 伯利恒矿床包括泽西东 (EstJrsy) 泽西 (Jrsy) 赫斯提斯 (Hustis) 和艾奥纳 (Ion) 矿体, 它们和 JA 矿床均产出在伯利恒相和海兰德瓦利相的接触部位, 与英安斑岩脉和侵入角砾岩相关, 矿化主要分布在岩脉围岩和角砾岩中海蒙特矿床主要赋存于斯基那亚相的花岗闪长岩中, 矿床中早期的角砾岩体矿化不明显洛尼克斯矿床赋存于斯基那亚相的花岗闪长岩中, 且与贝斯赛依达相的石英二长岩相接, 但贝斯赛依达相并没有矿化瓦利矿床赋存于贝斯赛依达相的石英二长岩中, 几乎没有斑岩脉和角砾岩在伯利恒矿床的北部发育有很多矿床, 其中包括南海和卡润 2 个中型矿床南海矿床为一矿化角砾岩筒 ; 卡润矿床发育在吉琼河花岗闪长岩内隐爆角砾岩在海兰德瓦利矿集区广泛发育, 且 [13] 矿化较好, 表明其作用为挥发分的爆炸性释放

4 第 5 期郭硕等 : 加拿大海兰德瓦利斑岩型铜矿研究进展矿石特征矿集区的主要金属矿物为黄铜矿斑铜矿辉钼矿和黄铁矿, 此外还有闪锌矿方铅矿磁黄铁矿黝铜矿硫砷铜矿和铜蓝等在大多数的矿床中从核部到边部依次分布斑铜矿黄铜矿和黄铁矿矿石结构有结晶结构交代结构固溶体分离结构和受压结构 4 类, 其中结晶结构和交代结构是构成矿石的最主要结构类型矿石构造类型以脉状构造为主, 其次是浸染状构造和两者复合的细脉 - 浸染状构造 2.3 围岩蚀变矿集区蚀变发育, 主要有硅化钾化绢英岩化泥化青磐岩化等, 此外在矿集区内普遍有电气石分布矿集区内硅化石英脉广泛发育, 可分为 2 期 :1 石英和信封状的绢云母钾长石共生, 石英中晶洞发育, 该期石英脉和矿化密切相关 ;2 由中细粒的石英颗粒组成的脉体, 其中不含金属硫化物, 和矿化无关钾化主要表现为钾长石化和黑云母化, 在矿集区中发育广泛, 尤其是在瓦利伯利恒海蒙特和 JA 矿床绢英岩化主要表现为石英和薄片状的绢云母, 在矿集区中等发育, 主要受断裂控制, 矿化主要集中在该带上泥化在矿集区的矿床中均有分布, 主要矿物为斜长石蚀变形成的细小的绢云母和高岭石, 偶见蒙脱石 [2-3] 青磐岩化主要分布在矿集区外围, 发育程度较弱, 主要由蚀变的斜长石绿帘石绿泥石等矿物组成 [2,14] 矿集区中的电气石主要为黑电气石, 主要分布在伯利恒矿床中, 且发育在角砾岩中, 是成矿期晚期地质事件的产物此外在矿集区的晚期脉体中可见方解石石膏等矿物 [2-3] 2.4 成矿期次海兰德瓦利矿集区可以划分出 2 期矿化作用早期的矿化作用是在伯利恒相侵位之后, 与早期的岩脉和角砾岩同时形成 ; 伯利恒南海和卡润等矿床就是在此时形成的晚期的矿化作用是该矿集区的重要矿化作用, 是在贝斯赛依达相侵位之后发生的 ; 瓦利洛尼克斯海蒙特 JA 等矿床就是在这一时期形成的 2.5 同位素年代学从海兰德瓦利矿集区相当丰富的年代学数据可以看出, 该矿集区应在 210~202 M, 即晚三叠世末期形成的 [15] Mortimr 等对吉琼河岩体的海兰德瓦利相的黑云母角闪石花岗闪长岩进行了锆石 U-Pb 测年, 结果为 (210±3)M 贝斯赛依达相的花岗闪长岩中的岩浆成因黑云母的 AṟAr 坪年龄为 (207± 2)M [16] ; 辉钼矿的 R-Os 模式年龄为 (206.7± 5)M 和 (205.8±5)M [16] ; 蚀变绢云母的 Aṟ Ar 年龄为 (204±2)M [16] K-Ar 年龄为 (202±4) M [17] 锆石 U-Pb 和黑云母 AṟAr 坪年龄代表了岩浆的侵位结晶年龄, 黑云母的年龄比锆石的年龄小可能因为锆石的封闭温度比黑云母高或是黑云母样品来自贝斯赛依达相的岩石, 代表比锆石的海兰德瓦利相更晚的侵位结晶 ; 岩浆侵位结晶之后, 含矿热液活动, 辉钼矿的 R-Os 年龄可以代表该矿集区的成矿年龄 ; 到晚期热液活动形成了低温的绢云母, 因此绢云母的 AṟAr 和 K-Ar 年龄代表了晚期的热液蚀变活动年龄 ( 图 2) 空间上海兰德瓦利矿集区位于北北西向的克内尔陆缘弧成矿带的西侧与该陆缘弧有关的斑岩型矿床具有从西向东逐渐变新的特征 [12], 西侧的海兰德瓦利矿床和直布罗陀矿床的成矿年龄约为 210~ 205 M, 东侧的马斯克波利和铜山矿床是在 205~ 204 M 形成 [18-19] t/m 200 ª Þ Í 206 ý þ Í [15] 图 2 Fig.2 3 矿床成因 [16] [16] [16] [16] [17] 海兰德瓦利矿集区的主要成岩成矿年龄 AgdtofthHighndVydistrict K-Ar Ar-Ar R-Os Ar-Ar U-Pb 3.1 地球化学特征表 2 列出了矿集区花岗岩的部分地球化学数据, 可以看出 :w(sio2) 为 60%~70.9%,ASI( 铝饱和指数 ) 与 w(sio2) 呈正相关 ( 图 3-), 平均为 01, 低于 1, 具有典型的 Ⅰ 型花岗岩特点 ; w(k2o) 偏低, 为 0.55% ~2.79%, 属于中 - 低 K 系列 ( 图 3-b), 这与大多斑岩型铜矿的中 - 高 K 系列略有不同 ; 而 w(p2o5)-w(sio2) 的变化趋势 ( 图 3-c) 也显示出 Ⅰ 型花岗岩的特征 [21] ; 岩石磁化率为 ~ SI,F2O3/FO 比值为 0.53~12 [11], 综合上述特征, 该岩石应为 Ⅰ 型花岗岩类岩石的微量元素可以分为 3 类 :1Co Cr Ni 和 Sc 等含量受铁镁矿物的影响具有平滑的演化曲线, 表明该岩体具有同一个岩浆房 ;2 大离子亲石元素 B Sr Pb Cs Li 等主要受 K N C 的影响, 其丰度与结晶程度有关 ;3 在早期和晚期的侵入体中,

5 68 地质科技情报 2013 年表 2 [11] 海兰德瓦利矿集区吉琼河岩体化学成分数据 Tb2 ChmicnyssofthGuichonCrkbthoith inthhighndvydistrict 样号 68BE0168BE0368BE0268BE04 TT1411TT1401TT1501 SiO TiO A2O F2O MnO MgO CO N2Ow B /% K2O P2O S < < H2O H2O CO 其他总和 F2O3/FO ASI Sr/Y Y Rb Cs <5 3 3 < Sr B Zr Hf 3.9 < <15 < Nb <0.2 <0.2 <0.2 < Y L C <3 9 V Cr Co 13 <6 <5 < Niw B / Cu Zn Pb G G As <0.3 <0.3 <0.3 <0.3 <0.3 S Mo W <1 <2 <1 <2 <1 0.9 <0 Sn Cd Sb <0.5 T Bi Th U Rb Cu U Th L 和 Zr 等元素表现为不连续的特点轻稀土元素 L 和 C 表现为弱亏损 G 是 A 型非造山花岗岩的特征元素 [w(g) 大于 ],w(g) 在该岩体中平均为 , 说明该岩体不是 A 型花岗岩已有的研究证明与斑岩型矿床相关的花岗类岩石具有高 Sr 低 Y 的埃达克岩的特点, 中国德兴斑岩型铜矿的燕山期花岗闪长岩亦具有该特点 [22] 从海兰德瓦利矿集区的吉琼河岩体的 Sr Y 特征来看, 也具有埃达克岩的性质 ( 图 3-d), 因此这种埃达克岩的性质 ( 高 Sr 低 Y), 可以作为斑岩型矿床的找矿标志辉钼矿中 R 的含量从幔源壳幔混源到壳源, 各递降一个数量级, 这种观点被广泛接受 [23-25], 且成矿物质以壳源为主或者壳幔混源的辉钼矿中 w(r) 至少应小于 , 而与幔源有关的则应大于 [26-27] 海兰德瓦利矿集区辉钼矿中 w(r) 平均约为 [16], 表明成矿物源与地幔关系密切 3.2 同位素特征吉琼河岩体的初始 87 Sr/ 86 Sr 为 ~ , 与现代岛弧成分相似, 表明该岩浆可能起 [28] 源于上地幔的部分熔融或是俯冲洋壳的重熔海兰德瓦利矿床的 S 同位素平均值为 0 [29-30], 与地幔 S 同位素组成相近, 指示该矿集区的 S 可能来自幔源岩浆而在斑岩型矿床中的矿化斑岩中 S 与 Cu 的含量具有明显的正相关性, 暗示 S 和 Cu 可能为同一来源, 均来自岩浆硫酸盐中的 δ 34 S 值约为 +13.6, 表明有海水参加了热液活动对蚀变绢云母和岩浆成因的黑云母进行了 H 和 O 同位素测试, 得到热液流体和平均岩浆水的同位素组成结果表明, 矿集区的热液流体是大气降水和岩浆水的混合 ; 在主要的硫化物沉积阶段估计有 16%~44%( 平均约为 25%) 的大气降水加入通过共生矿物的 O 同位素计算得出的平衡温度为 260~480 [17] 根据黄铁矿闪锌矿斑铜矿和硬石膏的 S 同位素计算得出的温度范围是 266~ 480 绢英岩化与矿化的温度为 370~500, 主要集中在流体包裹体特征海兰德瓦利矿床的矿化石英脉中的流体包裹体很小, 直径约 5μm 大多数包裹体的相比组成为 : 70%~80% 的液相,20% ~30% 的气相, 此外, 还发现有氯化物和碳酸盐的子晶存在, 平均盐度约为 5% [14] 一些包裹体含有液相 CO2, 表明压力在 10 ~30 MP 之间, 形成深度为 1~2km 3.4 成因模式海兰德瓦利铜钼矿的成矿物质应为正岩浆物质来源大多数金属富集在相对富水较晚阶段的岩浆衍生出的热液中这些成矿金属随后沉淀在临近次火山隆起的构造圈闭中最初, 成矿流体主要为岩浆水, 随着大量大气水 ( 海洋水 ) 的加入, 岩石静压力和静水压力的变化使岩层破裂, 并且造成大气降水的对流循环, 致使成矿热流体具有混源特征 ( 图 4), 成矿系统的逐渐开放和大气降水的大量介入, 促使成矿作用进入鼎盛时期, 沉淀形成铜钼矿体的主体根据矿床的构造背景蚀变强度温度重力岩脉和角砾岩现在的位置以及海拔高度等信息, 推断出矿床形成的相对深度为 1~2km, 温度为 370~ 500 从深到浅, 温度由高到低, 矿床排序为 : 瓦利洛尼克斯海蒙特和 JA 伯利恒和卡润 [2-3]

6 第5期郭 4 5 b K 4 w(k 2O)/% 2 ASI 69 硕等:加拿大海兰德瓦利斑岩型铜矿研究进展 K w(sio 2)/% K S w(sio 2)/% I 250 Sr/Y w(p 2O 5)/% c w(sio 2)/% d w(y)/ 图 3 海兰德瓦利矿集区 ASI K2O P2O5-SiO2 关系图解及 Sr/Y-Y 图解 Fig. 3 ThvritiontrndsofASI,K2O,P2O5 withincrsingsio2ndsr/y-yforthhighndv ydistrict 由于海兰德瓦利矿集区的矿石品位较低,在电法勘探中,矿体的导电性与围岩无法形成明显的差别, 而感应激发极化法不依赖于岩体的导电性,能很快地发现矿化位置,所以该方法很快成为了海兰德瓦利矿集区地球物理勘探的主要方法[31]现在的感应激发 -2 km 极化探测仪的探测深度可达 250m 甚至更深 2 地球化学方法海兰德瓦利矿集区土壤层很薄,矿集区的土壤地 -4 km 95% 15%~60% 750~400 5% <15% 450~250 图 4 海兰德瓦利矿集区热液系统模型 Fig. 4 HydrothrmsystmsmodofthHighndV y district 4 找矿模型及应用 1 物探化探遥感在海兰德瓦利矿集区的应用 1 地球物理方法在早期的电法勘探中发现,在矿集区中沿着断层发育很多低阻的脉体,这是因为断层中有大量球化学研究没有获得理想的结果[32]水系沉积物的研究在矿集区内有较好的结果,分析结果显示,水系沉积物中 Cu 的异常与断层有着密切的关系, w( Cu) -6-6 平均为 ,最高可达 ,异常区的分布明显受南北向和北北东向的断层控制[31] 除了以上地球化学方法,近年来还对矿物中的元素进行了对比研究,指出了找矿方向海兰德瓦利矿集区中富 N[ w (N2O)为 0.6% ] 贫 Rb -6 [ w( Rb)为 ]的白云母形成温度较高,位于矿床的中部;而贫 N[ w( N2O)为 0. 2% ] 富 Rb [ w( Rb)为 ]的白云母形成温度较低,多集中在矿体的边缘 [33] 的金属硫化物,所以曾经有一段时间,将磁法和电磁 3 遥感方法在海兰德瓦利矿集区,目前的遥感技术无法区法作为在海兰德瓦利矿集区勘探的主要地球物理方分出吉琼河岩体的各个相带,其主要用来识别和推法,但是矿集区的磁铁矿大多被氧化成赤铁矿且金属硫化物较为细小,从而使这种方法的找矿成果逐渐失效[31]采用航磁法在海兰德瓦利矿集区得出了有效的数据从吉琼河岩体边部到核部,航磁强度由强变弱在早期和晚期侵入相之间航磁数据存在陡降带, 矿集区中大多数矿床位于该带上或附近,这可能是一个很好的找矿标志[31] 测断层 [31]由于该矿集区的的矿床分布矿化特征主要受断层控制,遥感的解译为进一步的勘探提供了重要的基础资料 2 海兰德瓦利找矿模型在对矿集区成矿特征及控矿因素分析的基础上,结合其他地区该类型矿床的研究,建立了海兰德瓦利矿集区的综合信息找矿模型(表 3)

7 70 地质科技情报 2013 年表 3 海兰德瓦利矿集区综合信息找矿模型 Tb3 Intgrtdorprospcting modofth Highnd 控矿因素找矿标志露头标志地球化学地球物理遥感 Vydistrict 大地构造位置地构层造岩浆岩围岩蚀变水系沉积物土壤电磁法航磁异常感应激发极化法 3 找矿成果环太平洋成矿域太平洋东岸克内尔陆缘弧由三叠系尼古拉群玄武岩安山岩和火山碎屑岩组成的岛弧火山岩南北向北西向断裂控制矿体的形态及矿石的构造类型晚三叠世末期钙碱性 I 型花岗岩类硅化钾化绢英岩化泥化青磐岩化等 Cu 异常区域的分布受断层控制, 异常值平均 , 最高可达矿集区土壤层很薄, 多为外来沉积物, 没有获得有效数据在该矿集区效果较差早期侵入相和晚期侵入相之间航磁数据存在陡降带, 大多矿床位于该带上或附近不依赖矿体的导电性, 能很快地发现矿化位置, 探测深度可达 250m 以上主要用于断层的识别近年来在海兰德瓦利矿集区附近的找矿取得了突破在海兰德瓦利矿集区以南 10km 处, 在尼古拉群火山岩和灰岩的接触带上发现了矽卡岩型克雷格蒙特 (Crigmont)Cu 矿在矿集区的东南约 7 km 的区域, 遥感资料解译出北北西向和北东向的断裂构造, 且发育可能形成略晚于吉琼河岩体的钙碱性火山岩, 是寻找斑岩型铜矿的潜力区 [31] 5 结论 (1) 吉琼河岩体为晚三叠世末期 ( 约 210 M) 的钙碱性侵入体, 属于 I 型花岗岩类成矿时间 ( 约 207 M) 略晚于岩浆的侵位, 该岩体和成矿作用为同一地质事件的产物 (2) 海兰德瓦利矿集区位于克内尔陆缘弧上, 为典型的斑岩型矿床, 成矿物质主要来源于岩浆, 且与幔源密切相关 (3) 矿床形成的温度范围为 370~500, 深度为 1~2km, 成矿流体早期以岩浆水为主, 后来 ( 主要成矿期 ) 有大气降水的加入 (4) 在海兰德瓦利矿集区的找矿勘查中, 航磁陡降带感应激发极化异常区水系沉积物中 Cu 平均质量分数大于等标志的结合使用具有很好的效果, 启示我们在斑岩型铜钼矿及同类矿床的找矿勘查中, 应根据实际情况综合采用地质地球物理地球化学遥感等多种组合方法, 以期实现找矿突破参考文献 : [1] SincirW D.Porphyrydposits[C] Goodfow W D.Minṟ dpositsofcnd:asynthsisofmjordposiṯtyps,districtmtogny,thvoutionofgoogicprovincs,ndxportion mthods.nwfoundnd:googicassocitionof Cnd,MinrDpositsDivision,2007,5: CsmnMJ,McMinWJ,NwmnK M.HighndVypoṟ phyrycopprdpositsnrkmoops,britishcoumbi:arviw ndupdtwithmphsisonthvydposit[r].[s..]:thcndininstitutofminingndmturgy,1995,46: McMin WJ.GoogyndordpositsofthHighndVḻ ycmp[c] SincirW J.Fidguidndrfrncmnu sris.nwfoundnd:googicassocitionofcnd,miṉ rdpositsdivision,1985,1:1-87. [4] JimnzTA.Vritioninhydrothrmmuscovitndchorit compositioninth Highnd VyporphyryCu-Modistrict [D].Vncouvr:ThUnivrsityofBritishCoumbi,201 [5] MortimrN.TwobtsofLtTrissic,rcṟtd,potssic ignousrocksinthnorth AmricnCordir[J].Googy, 1986,14(12): [6] McMin WJ.GoogyndgnsisofthHighndVyor dpositsndthguichoncrkbthoith[c] Brown A S. PorphyrydpositsofthCndinCordir.[S..]:ThCndinInstitutofMiningnd Mturgy,1976,15:85-10 [7] WdnrM W,SmithGD,WiisR O.Lornx[C] BrownAS. PorphyrydpositsofthCndinCordir.[S..]:ThCndin InstitutofMiningndMturgy,1976,15: [8] BriskyJA,BmyJR.Bthhm Coppr sjrsy,est Jrsy,HustisndIondposits[C] Brown A S.Porphyry dpositsofthcndincordir.[s..]:thcndiniṉ stitutofminingnd Mturgy,1976,15: [9] OdM A,FtchrW K.Primrydisprsionofrubidiumnd strontiumroundporphyrycopprdposits,highndvy, BritishCoumbi[J].EconomicGoogy,1975,70:15-2 [10]AgrCA,McMin W J,UrychTJ.Grvity,mgnticsnd googyofthguichoncrkbthoith,britishcoumbi[j]. MinistryofEnrgy,MinsndPtroum Rsourcs,Butin, 1973,62:18. [11]IshihrS.Somchmicchrctristicsofthintrusivrocksof thbthhmporphyrycopprdposits,britishcoumbi,cnd [J].ButinofthGoogicSurvyofJpn,1971,22: [12]LognJ M,Mihynuk M G,FridmnR M.Agconstrintsof minriztiontthbrndnd Woodjm Cu-Mo±Auporphyry dposits:aneryjurssiccckinvnt,soutẖcntrbritish Coumbi[J].GoogyFidwork,2010(1): [13]CrrJM.GoogyofthBthhmndCrigmontcopprdposits[C] ThCndinInstitutofMiningnd Mturgy. TctonichistoryndminrdpositsofthWstrnCordir.Montr:ThCndinInstitutofMiningnd Mtuṟ gy,1966,8: [14]Ostnko MJ,JonsM B.VyCoppr[C] BrownAS.Poṟ phyrydpositsofthcndincordir.[s..]:thcndiniṉ stitutofminingndmturgy,1976,15: [15]MortimrN,vndrHydnP,ArmstrongR L,t.U-Pb ndk-ardtsrtdtotimingofmgmtismnddformtionin th Cch Crk Trrn nd Qusni,southrn British Coumbi[J].Cndin Journof Erth Scincs, 1990,27: [16]AshC H,RynodsPH,CrsrR A,t. 40 Aṟ 39 ArndR-

8 第 5 期郭硕等 : 加拿大海兰德瓦利斑岩型铜矿研究进展 71 Osisotopicgsforhydrothrmtrtionndrtdminṟ iztioninthhighndvycu-modposit,southwstrn BritishCoumbi[J].GoogicFidwork,2007(1):19-2 [17]JonsM B.Hydrothrmtrtionnd minriztionofth VyCopprdposit,HighndVy,BritishCoumbi[D]. Corvis,Orgon:OrgonSttUnivrsity,1975. [18]LognJM,MihynukMG,UrichT,t.U-Pbgsofintrusiv thironmskbthoith,southrnndcntrbritishcoumbi[j]. GoogicFidwork,2007(1): [19]Mihynuk M G,LognJM,FridmnR M,t.Agofmiṉ rocksnd 40 Ar/ 39 ArptugsofcoppṟgoḏsivrminriztionssocitdwithkinintrusivcntrstMountPoynd riztionnd"mindyks"tcopprmountinakincop- pṟgoḏsivrporphyrydposit,soutẖcntrbritishcoum- bi[j].googicfidwork,2010(1): IshihrS,ChppB W.PtrochmistryofI-typmgntitsrisgrnitoidsofthnorthrnChi,HighndVy,soutẖ rnbc,cnd,erdntmin,mongoi,dxing min,chin, Mdtmin,Bugri,ndAnimin,Jpn[J].Butinofth GoogicSurvyofJpn,2010,61: [21]ChppB W.Auminum sturtionini-nds-typgrnit ndth chrctriztion offrctiontd hpogrnit [J]. Lithos,1999,46: [22] 张旗, 王焰, 钱青, 等. 中国东部燕山期埃达克岩的特征及其构造成矿意义 [J]. 岩石学报,2001,17(2): [23]MoJW,ZhngZC,ZhngZH,t.R-Osisotopicdtingof moybdnitsinthxioiugouw(mo)dpositinthnorthrn QiinMountinsnditsgoogicsignificnc[J].Gochimic tcosmochimicact,1999,63(11/12): Mo-CudpositsofRussi(Sibri)ndMongoi[J].OrGoḻ ogyrviws,2005,26: [25]GuoCL,MoJW,BirinF,t.SHRIMP U-Pb(zircon), AṟAr(muscovit)ndR-Os(moybdnit)isotopicdtingof thtoxikngtungstndposit,south ChinBock[J].Or GoogyRviws,2011,43: [26] 赵元艺, 宋亮, 樊兴涛, 等. 西藏申扎县舍索铜多金属矿床辉钼矿 R-Os 年代学及地质意义 [J]. 地质学报,2009,83(8): [27]GuoS,ZhoY Y,Qu H C,t.Googicchrctristicsnd or-formingtimofthdxingporphyrycoppror minin JingxiProvinc[J].ActGoogicSinic(EngishEdition), 2012,86(3): [28]PrtoV A,McMinWJ,OstnkoMJ,t.Rcntisotopic dtsndstrontiumisotopicrtiosforputonicndvocnic rocksinsoutẖcntrbritishcoumbi[j].cndinjourn oferthscincs,1976,16: [29]FidC W.Sufurisotopbundncdt,Binghm District, Uth[J].EconomicGoogy,1966,61: [30]FidC W,JonsM B,BrucW R.Sufurisotopiccomposition [24]BrzinA N,SotnikovVI,Economou-EiopouosM,t.DistributionofrhniuminmoybdnitfromporphyryCu-Mond ofhydrothrmsuphidsndthroofeẖph[j].googicsocityofamric,1971,3:118. [31]Brgy W R.GoogicrportonthHighndVypropṟ ty,highnd Vyr,British Coumbi[R].Vncouvr: HighbnkRsourcsLtd.,2009: [32]HindsonRE,CrJM.GochmicrportinthMLM Minr Cims[R].[S..]:MmitLkMiningLtd.,1972: [33]JimnzT A,TosdR M,DippG,t.Vritioninhydrothrmmuscovitcompositionroundth Vy porphyry Cu-Modposit,Highnd Vy district,british Coumbi, Cnd[C] Anon.11th Binni MtingSGA 2011 Lt s TkOrDposits.[S..]:[s.n.],201 NwProgrssonthHighndVyDistrict,BritishCoumbi,Cnd GUOShuo 1,ZHAO Yuṉyi 2,XU Hong 1,LIU Xio-fi 1 (ChinUnivrsityofGoscincs,Bijing100083,Chin;2.MRL Ky LbortoryofMtognynd MinrAssssmnt,InstitutofMinrRsourcs, CAGS,Bijing100037,Chin) Abstrct:ThHighndVycoppṟmoybdnum dpositisoctdnorthstofvncouvrndsoutẖ wstofkmoops,insoutẖcntrbritishcoumbi.itisthrgstoprtingbsmtminincnd. Thminingrhsongxportionhistoryndrichrsrchdt.ThordistrictisinthQusn continntmrginrctrrn,strncostofpcificocn.itishostdinthtupprtrissiccc-ḻ kinguichon Crkbthoithndcontinsfiv mjordposits(vy,lornx,highmont,bthhm ndja).dpositsrrtdtothyoungstintrusivphssofthbthoithndcontrodbyfuts.th orsoccurminysvintndbrccistructursndthorminrsincudminychcopyrit,borṉ it,pyritndmoybdnit.thminriztionndtrtionrchrctrizdbyobviouszoning.considṟ ingthconsistncyofu-pbgsofzirconndr-osgsofmoybdnit,ndthchrctristicsofptroogynd gochmistry,wthinkthtthmpcmnttimofgrnodioritporphyryshoudbcosyrtdwiththfoṟ mtiontimofthdpositsinhighndvydistrict,whichisbout205m.fromthdpositschrctristics, tctonicstingtoor-formingtim,highnd VydistrictissimirwithDxingporphyrycopprdpositin Chin.Initsxportionhistory,inducdporiztion,romgntic,strm-sdimntndrmotsnsing md grtcontributiontothxportion.thinvstigtionofthchrctristicsndthsuccssfuxportionxprincofthhighndvydistrictsummrizdinthispprwiofrvubrfrncsforthinvstmntin CndndthriztionofthxportionbrkthroughinChin. Kywords:porphyrydposits;HighndVy;mtognsis;prospctingmod;Cnd

第５期周栋等豫西瑶沟金矿床辉钼矿ＲｅＯｓ年龄及其地质意义１６３图１瑶沟矿区地质图改自文献１８Ｆｉｇ１ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｍａｐｏｆＹａｏｇｏｕｇｏｌｄｄｅｐｏｓｉｔ向及东西向瑶沟矿区出露的喷出岩主要为中元古界熊耳群陆相火山岩区域内大规模侵入岩不太

第５期周栋等豫西瑶沟金矿床辉钼矿ＲｅＯｓ年龄及其地质意义１６３图１瑶沟矿区地质图改自文献１８Ｆｉｇ１ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｍａｐｏｆＹａｏｇｏｕｇｏｌｄｄｅｐｏｓｉｔ向及东西向瑶沟矿区出露的喷出岩主要为中元古界熊耳群陆相火山岩区域内大规模侵入岩不太 37 5 2018 9 GeologicalScienceandTechnologyInformation Vol.37 No.5 Sep. 2018 doi:10.19509/j.cnki.dzkq.2018.0522,,,. Re-Os [J].,2018,37(5):162-167. Re-Os 1, 2, 3 1, (1., 710054;2., 510640;3., 710016) :,