關(guān)于IOCG礦床.doc

關(guān)于IOCG礦床在和師兄們聊天的過(guò)程中聽到一個(gè)名詞鐵氧化型銅-金礦床，也即現(xiàn)在研究比較多的IOCG型礦床。師兄關(guān)于該類礦床并沒有多說(shuō)什么，但如此不經(jīng)意間提了一句，便喚醒了自己腦海中這個(gè)即將消失的詞匯，但當(dāng)自己努力想回憶起點(diǎn)什么來(lái)的時(shí)候，記憶中卻是一片茫然。當(dāng)天晚上上網(wǎng)時(shí)，IOCG這幾個(gè)字母再一次浮現(xiàn)在自己的腦海里，我隨即到學(xué)校圖書館網(wǎng)站上下了十幾篇相關(guān)文章。通過(guò)閱讀這十幾篇文章，我才對(duì)這一類型礦床有了一個(gè)大概的了解：1.IOCG礦床國(guó)內(nèi)外研究簡(jiǎn)史IOCG為英文iron oxide-copper-gold的簡(jiǎn)寫，中文名稱為鐵氧化銅-金礦床。該類型礦床的研究以上世紀(jì)七十年代發(fā)現(xiàn)南澳大利亞奧林匹克壩超大型銅-鐵-金-鈾礦床（20億噸礦石,鐵35 %,銅1.6 %,U3O3 0.06 %,金0.6 g/t,銀3.5 g/t）為起始點(diǎn),各國(guó)專家學(xué)者從此開始關(guān)注富氧化鐵型礦床。隨著研究的深入, 眾多專家（Bell，Youles，Hauck，Hauck)根據(jù)奧林匹克壩礦床富含氧化鐵、角礫巖筒控礦、形成于元古代等顯著特征,將其與美國(guó)密蘇里東南部的鐵礦省、加拿大育空地區(qū)的Wernecke山、南澳大利亞的Mount Painter地區(qū)、中國(guó)的白云鄂博以及瑞典的基魯納等具有相似地質(zhì)特征的礦床或礦集區(qū)進(jìn)行了對(duì)比研究。到上世紀(jì)90年代初,Hitzman等(1992)以新的視角把這些看起來(lái)關(guān)系不大的礦床聯(lián)系在一起,統(tǒng)稱為元古宙鐵氧化物(Cu-U-Au-REE)礦床，后來(lái)發(fā)現(xiàn)太古宙、中生代、新生代也有該類型礦床的形成，遂最終定名為鐵氧化物銅-金礦床，即IOCG型礦床。Hitzman這一新型礦床概念的提出，將奧林匹克壩、基魯納、白云鄂博等世界級(jí)礦床聯(lián)系起來(lái)，迅速引起世界范圍內(nèi)學(xué)術(shù)界和生產(chǎn)單位的高度重視，其研究工作開展的也如火如荼，被認(rèn)為是礦床學(xué)界繼斑巖型礦床、塊狀硫化物礦床、淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床之后的又一研究高潮。在我國(guó),對(duì)此類礦床的研究還處于初級(jí)階段,張興春等(2003)和王紹偉(2004)介紹了此類礦床的國(guó)際研究現(xiàn)狀。隨后毛景文（2008）、聶鳳軍（2008）、王美娟（2008）、方維萱（2009）、肖曉林（2009）等人也曾先后就該類礦床發(fā)表過(guò)文章，但多為介紹國(guó)外研究成果，亦或從國(guó)外的研究成果入手，將國(guó)內(nèi)有類似特征礦床劃歸為此類新型礦床，鮮見有新的研究成果發(fā)表。2.定義關(guān)于該類型礦床的定義，國(guó)外不同的專家發(fā)表了自己的觀點(diǎn)。Sillitoe于2003年將此類礦床定義為含有大量磁鐵礦和(或)赤鐵礦的礦床,并伴有黃銅礦斑銅礦,礦物組合變化范圍大,與一定的構(gòu)造-巖漿環(huán)境有關(guān)的一類礦床； 2006年,Corriveau則定義為具有貧硫化物、鐵氧化物(低鈦磁鐵礦赤鐵礦)含量超過(guò)20%的熱液型多金屬(銅-金-銀-鈾-稀土-鉍-鈷-鈮-磷)礦床； 2007年,Hunt等認(rèn)為IOCG礦床是指具有富磁鐵礦赤鐵礦(鐵氧化物的TiO2含量小于2% )、大面積蝕變(尤其是Fe-Na-K交代)的一類礦床；我國(guó)學(xué)者也曾對(duì)此類型礦床下過(guò)定義，肖曉林、朱志敏（2009）則認(rèn)為IOCG礦床是指一類具有貧硫化物、富鐵氧化物(低鈦磁鐵礦赤鐵礦)礦石的熱液型銅或銅-金多金屬礦床。以上概念可能由于研究者所側(cè)重的方面不同，因而所下的定義稍有不同，但從以上定義中，我們可總結(jié)該類礦床的一般特征為：礦物以Fe、Cu、Au等金屬礦物或它們的組合礦物為主，富鐵貧硫，鐵礦石以磁鐵礦（低鈦）和赤鐵礦為主，蝕變以鈉化和鉀化為主，且有磁鐵礦與下部鈉化相伴而赤鐵礦與上部鉀化相伴的特征，另外多與角礫巖筒相伴生。3.成礦環(huán)境與時(shí)空分布對(duì)于IOCG型礦床的成礦環(huán)境,Hitzman等(1992)最早認(rèn)為此類礦床出現(xiàn)在克拉通或大陸邊緣,與伸展構(gòu)造具有密切的時(shí)空關(guān)系。隨著對(duì)該類型礦床研究程度的提高,一般認(rèn)為此類礦床出現(xiàn)于3種環(huán)境:與非造山巖漿有關(guān)的大陸地塊內(nèi)部(如奧林匹克壩);與中性巖漿有關(guān)的較年輕大陸邊緣弧(如南美安第斯);褶皺和推覆帶(Mount Isa線形褶皺帶內(nèi)的礦床)。我國(guó)學(xué)者毛景文（2008）曾提出長(zhǎng)江中下游寧蕪-廬樅白堊紀(jì)盆地中129122 Ma原定為玢巖鐵礦的部分礦床可能屬于IOCG型，這部分礦床位于中國(guó)東部大陸邊緣,與同時(shí)代的中基性火山-次火山巖有關(guān),是白堊紀(jì)巖石圈拆沉過(guò)程在地殼的響應(yīng)。而國(guó)際上比較公認(rèn)的白云鄂博IOCG型礦床則位于華北克拉通北緣,其形成環(huán)境為大陸被動(dòng)邊緣元古宙裂谷帶。對(duì)于IOGC礦床的時(shí)空分布，就其形成時(shí)間來(lái)說(shuō)，主要形成于太古宙、元古宙、中生代、新生代等時(shí)期,另外古生代也有少量該類型礦床形成。其空間分布范圍，則涉及南北美洲、亞洲、歐洲、非洲部分地區(qū)，值得注意的是與安第斯斑巖型礦床成礦帶平行存在一條IOCG型礦床成礦帶 (Sillitoe,2003)。地球上最早的IOCG型礦床位于巴西的Carajas地區(qū),其形成時(shí)代為晚太古代，時(shí)間為2.352.75 Ga(Tazava et al.,2000;Dreher et al., 2008)。很多IOCG型礦床形成于元古宙,包括南澳大利亞的奧林匹克壩、昆士蘭西北部的Cloncurry地區(qū)、澳大利亞北部的紅岸(Red-bank)地區(qū)、中國(guó)的白云鄂博、加拿大育空地區(qū)的Wernecke山及大熊(Great Bear)巖漿帶、美國(guó)密蘇里東南的舊金山地區(qū)、瑞典的基魯納地區(qū)(Hitzman etal.,1992)、芬蘭的Kolari和Misi地區(qū)(Niiranen,2005),其形成時(shí)代為19001600 Ma。還有一些IOCG型礦床形成于古生代,伊朗中部Bafq礦集區(qū)內(nèi)IOCG型礦床的成礦時(shí)代為515529 Ma(Toraban-detal.,2007)。在阿根廷西北部的Salta省境內(nèi),產(chǎn)有2個(gè)中新生代IOCG型礦床(Arizario和Lindero)。墨西哥Durago地區(qū)的Cerro de Mercado礦床(Lyons,1988;Williams et al.,2005)、美國(guó)猶他州的鐵泉礦床和智利的El Laco鐵礦床被認(rèn)為是新生代的IOCG型礦床。4礦床蝕變類型與礦石、脈石礦物組成對(duì)于該類型礦床的蝕變則主要發(fā)育深部的鈉質(zhì)蝕變和淺部的鉀質(zhì)蝕變，另外在地表有絹云母化和硅化?？尚纬傻奈g變的礦物主要有鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、陽(yáng)起石、單斜輝石、方柱石、不定量的磷灰石、榍石、綠簾石、磁鐵礦、赤鐵礦和硫化物。這種區(qū)域性鈉(鈣)質(zhì)蝕變作用可在幾十至幾百平方公里的范圍內(nèi)強(qiáng)烈發(fā)育并與大量不同類型的脆性和韌性構(gòu)造有關(guān),有時(shí)可有多期蝕變疊加。礦石礦物則主要有鏡鐵礦或赤鐵礦、熱液磁鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、斑銅礦、輝銅礦等, 次要礦物有銅（銀、鎳、鈷和鈾）砷化物、鈣鈾云母、氟碳鈰礦、輝鉍礦、鈦鈾礦、鈰磷灰石、硫銅鈷礦、輝鈷礦、硅鈾礦、銅藍(lán)、藍(lán)輝銅礦、磷鋁鈰礦、斜方砷鐵礦、孔雀石、輝鉬礦、獨(dú)居石、瀝青鈾礦、晶質(zhì)鈾礦、磷釔礦、金（銀、鉍和鈷）碲化物、自然鉍（銅、金和銀）和蛭石。脈石礦物有鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、絹云母、碳酸鹽、綠泥石、石英、角閃石、輝石、黑云母和磷灰石主要工業(yè)組分為銅和金,共伴生組分可有、鈷、鈾、稀土元素、鉬、鋅和銀等。5.與該類型礦床有關(guān)的巖漿巖與IOCG型礦床有關(guān)的巖石主要為閃長(zhǎng)巖、輝石閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖,也有少量花崗巖。上述花崗質(zhì)巖類大部分屬于磁鐵礦系列花崗巖或I型花崗巖，與產(chǎn)出斑巖型銅金礦床的花崗質(zhì)巖類相似，但產(chǎn)出環(huán)境僅局限于大陸邊緣或者陸內(nèi)環(huán)境，在造山帶環(huán)境下尚未發(fā)現(xiàn)與IOCG型礦床有關(guān)的花崗質(zhì)巖類產(chǎn)出。在我國(guó)寧蕪-廬樅盆地內(nèi)與IOCG鐵礦有關(guān)的巖石組合為輝長(zhǎng)巖、輝石閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖和花崗巖,稍晚出現(xiàn)堿性巖類,而與礦化有關(guān)的巖石都是輝石閃長(zhǎng)巖類。6.礦床成因?qū)τ谠擃愋偷V床的成因是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，但至今莫衷一是。有一點(diǎn)是比較公認(rèn)的該類型礦床與巖漿活動(dòng)關(guān)系密切，但成礦流體、成礦物質(zhì)、成礦動(dòng)力三方面是否全部來(lái)自巖漿則有不小的爭(zhēng)議。硫同位素值顯示為巖漿來(lái)源(Marschiket al.,2001;Sillitoe,2003;Oliver et al.,2004)。鈉(-鈣)質(zhì)蝕變的穩(wěn)定同位素研究也表明巖漿流體為最主要來(lái)源(Perring et al.,2000;Mark et al.,2004;Oliver et al.2004)。而Barton等(1996)提出了“盆地蒸發(fā)巖物質(zhì)源模型”,認(rèn)為IOCG型礦床的流體具有高的Cl/S比值，可能主要是來(lái)自與古蒸發(fā)巖有關(guān)的同生盆地流體,巖漿流體則為次。下伏巖體提供的熱源導(dǎo)致盆地流體發(fā)生循環(huán),形成熱對(duì)流系統(tǒng),與此同時(shí),盆地流體與巖漿流體發(fā)生混合,導(dǎo)致礦床的形成。Barton等(2004)研究了IOCG型礦床的成礦過(guò)程,提出了巖漿與非巖漿2種成因模型；又進(jìn)一步將非巖漿成因模型分為地表或淺部盆地流體模型及變質(zhì)流體模型。7感想誠(chéng)然，每一種新的礦床類型的提出都是在無(wú)數(shù)礦床學(xué)家和地質(zhì)工作者艱苦的付出后總結(jié)歸納出來(lái)的，是勞動(dòng)的成果、智慧的結(jié)晶，并且會(huì)在一定程度上促進(jìn)實(shí)際找礦工作的開展，更有甚者直接導(dǎo)致大型、超大型礦床的發(fā)現(xiàn)。但學(xué)生認(rèn)為，任何一種礦床類型的提出、成礦理論的創(chuàng)新都是理論層面上的，它最終都要?dú)w結(jié)到實(shí)踐層面中來(lái)。因此，我們地質(zhì)工作者應(yīng)該對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)礦床學(xué)的研究工作予以關(guān)注，實(shí)時(shí)掌握新的礦床理論研究成果，進(jìn)而來(lái)拓寬自己在實(shí)際工作中的工作思路，讓理論為我所用。但我們不應(yīng)該脫離實(shí)踐，過(guò)度