铁氧化物-铜-金(IOCG)型矿床：基本特征、研究现状与找矿勘查

国际上对IOCG型矿床的研究如火如荼,中国则刚刚起步。文章全面评述了IOCG型矿床的研究现状,包括IOCG型矿床的定义、全球时空分布特点、成矿环境、与成矿有关的岩浆岩、矿体形态特征及围岩蚀变、矿床的形成过程、找矿评价标志等。最后,文章从IOCG型矿床的角度,对中国某些矿床进行了思考,认为长江中下游宁芜和庐枞盆地内的玢岩铁矿可能属IOCG型矿床,河北邯邢铁矿和湖北大冶铁矿也有IOCG型矿床的某些特点。

全球铁氧化物铜金型(IOCG)矿床的3类大陆动力学背景与成矿模式

目的对全球3类铁氧化物铜金型（IOCG，Iron—oxide Copper Gold Deposits）大陆动力学背景与成矿模式进行研究及总结。方法在对比全球典型IOCG矿床的元古代大陆裂谷盆地和流体叠加改造模式基础上，对智利洋壳俯冲背景下岛弧造山带的拉伸环境有关IOCG矿床和中国云南-四川IOCG矿床进行了实证研究。结果在智利与含铜金磁铁矿矿体密切相关的深成闪长岩类演化方向为闪长岩→辉长闪长岩→斜长岩＋闪石（玢）岩，闪长岩→花岗闪长岩＋石英闪长岩→花岗岩多与含铜金镜铁矿矿体有关。中国云南-四川铁钛氧化物铜金型（IOCG）属于第三类IOCG矿床成矿的大陆动力学背景，成矿大陆动力学过程为先期铁铜金氧化物型矿床形成于中元古代大陆裂谷盆地（无洋壳化），富铁钠质基性火山岩喷发形成铁氧化物铜金型和铁矿层，其上在碱性粗面质凝灰岩和含粗面凝灰质白云岩中赋存铜银矿层；在晋宁造山运动期后，在古地幔柱作用下，深源碱性闪长岩-辉长岩侵位发生高氧化叠加成矿，形成了碱性闪长岩-辉长岩中钛铁矿-钛磁铁矿矿（化）体，在围绕碱性闪长岩-辉长岩岩枝周边的隐爆角砾岩中形成了铁钛铜金氧化物型矿体。两期不同的大陆动力学背景与成矿作用叠加形成了东川超大型铁（钛）氧化物铜金型矿床，钛矿找矿潜力大且是今后找矿方向之一。结论全球铁氧化物铜金型（IOCG，Iron—oxide Copper Gold Deposits）形成于3类不同的大陆动力学背景，三种典型的成矿模式为一是以澳大利亚奥林匹克坝超大型铜-铁-金-铀-稀土元素矿床为代表，形成于元古代（19～14亿年）大陆裂谷盆地热水沉积和后期盆地流体叠加改造；二是南美（以智利为代表）IOCG矿床形成与洋壳俯冲背景下岛孤造山带，与深部地幔柱上升形成的岛弧造山带中局部拉伸环境密切有关；三是中国云南-四川铁钛铜金氧化物型矿床先期铁铜金氧化物型矿床形成于中元古代大陆裂谷盆地（无洋壳化）。

氧化铁型铜－金(IOCG)矿床的地质特征、成因机理与找矿模型

氧化铁型铜-金(IOCG)矿床主要指那些铁氧化物含量大于20%的铜-金矿床,其成矿理论研究和找矿勘查倍受国内外地质学家所关注。笔者对国外重要IOCG矿床地质特征进行了总结,同时,对其成矿作用和找矿模型进行了讨论。初步研究结果表明,尽管单一铁矿床和IOCG矿床同属氧化型成矿体系,但是它们分别为该体系的两个端元组分,因此,不应该将单一铁矿床列入IOCG矿床之列。另外,根据对澳大利亚IOCG矿床野外考察时所获经验,笔者对中国新疆、云南、安徽、四川和海南等省(区)铁-铜矿床的产出环境、地质特征和成矿作用进行了对比分析,其中雅满苏、天湖、老山口、乔夏哈拉、大红山、鹅头厂、拉拉、大小岭和石碌矿床与典型IOCG矿床存在许多相似之处,它们是否可划属为IOCG矿床尚值得进一步工作。

新疆乔夏哈拉铁铜金矿床与国内外IOCG矿床的对比研究

随着IOCG矿床不断取得巨大的勘探成果,IOCG矿床在国内外都日益受到关注。新疆乔夏哈拉铁铜金矿床在构造环境、元素组合、蚀变特征等方面与国外典型的IOCG矿床有相似之处,乔夏哈拉铁铜金矿床处于大陆边缘拉张环境,具有Fe-Cu-Au(-REE)多元素组合,蚀变以绿帘石矽卡岩化为主,垂直分带不明显;在成矿时代方面又区别于多数产在元古代的IOCG矿床,而是在古生代;乔夏哈拉西矿区切割铁矿层的闪长岩脉角闪石的Ar-Ar坪年龄为378.1±3.6Ma,故铁的成矿年龄应在泥盆纪。本文认为乔夏哈拉铁铜金矿床不仅与IOCG矿床有较多相似之处,与国内内蒙古白云鄂博铁稀土铌矿床、云南迤纳厂铁铜稀土矿床、云南拉拉铜铁金钴钼稀土矿床和云南稀矿山铁铜矿床等也有相似之处,因此,在中国寻找IOCG矿床尤其是大型矿床,是有可能的。

海南石碌铁钴铜(金)矿床与国内外IOCG型矿床的对比研究

IOCG矿床是近些年来被认知的一种重要矿床类型,因其巨大的经济和理论研究价值受到国内外矿业界和学术界的重视。海南石碌铁钴铜(金)矿床在构造环境、与岩浆岩的关系、矿体特征、元素和矿物组合、围岩蚀变等方面与国外典型的IOCG矿床有相似之处。该矿床处于大陆边缘拉张的裂谷环境,早期火山沉积岩为成矿提供初始矿源,后期侵入岩对成矿具有重要的改造富集作用,矿体基本呈层状、似层状及少量脉状产于石碌群第六层中,一般铁矿体在上,钴铜矿体在下,具Fe-Cu-Co(-Au)多元素组合,铁氧化物主要为赤铁矿,蚀变以透辉石化、透闪石化为主;在成矿时代方面区别于多数产在元古宙的IOCG矿床,而是经历了新元古代海相火山喷流沉积阶段、加里东期区域变质阶段、海西-印支期热液改造阶段和燕山晚期热液改造阶段。文章认为石碌铁钴铜(金)矿床不仅与IOCG矿床有较多相似之处,与国内内蒙古白云鄂博铁稀土铌矿床、四川拉拉铜铁金钴钼稀土矿床、新疆乔夏哈拉铁铜金矿床、云南迤纳厂铁铜稀土矿床和东川稀矿山铁铜矿床等也有相似之处。因此,在中国开展寻找IOCG矿床尤其是大型矿床,是很有前景的。

康滇铜成矿带大红山IOCG矿床石英脉中黄铜矿Re-Os定年与意义

扬子西南缘康滇铜成矿带是我国重要的铁铜金矿产资源产区,分布许多小-大型铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床,而本次研究的大红山矿床属康滇铜成矿带内最大的IOCG矿床之一。由石英脉中黄铜矿测年结果可以看出,Re-Os等时线年龄为1115±28 Ma,加权平均年龄为1113±14 Ma。因此,石英脉中黄铜矿矿化年龄为1115 Ma,结合扬子西南缘成岩成矿关系、背景研究,表明该黄铜矿为Grenvillian造山运动期碰撞后板内伸展环境产物。Re-Os同位素体系中高187Re/187Os比值、低含量的普通Os和高射性成因187Os的组成,指示成矿物质可能主要为壳源。

综合地球物理方法找矿应用:以智利科皮亚波地区月亮山磁铁矿型IOCG矿床为例

智利科皮亚波地区地处海岸山带东侧的智利铁带北段,已发现多个中—大型磁铁矿型IOCG矿床,该类矿床的形成与大洋俯冲背景下陆缘弧中性—铁镁质火山岩和火山-沉积建造中早白垩世中酸性岩浆岩的侵入中心密切相关。该成矿带大面积被第四系砂砾层覆盖,在成矿地质特征研究基础上,采用综合地球物理方法对覆盖层下隐伏矿床(体)进行定位预测成为技术关键并具有现实需求。通过深入研究科皮亚波地区磁铁矿型IOCG矿床的成矿地质特征,并采用航磁深部地质解译初选勘查靶区,结合磁铁矿型IOCG矿床成矿地质-物性参数统计分析,建立了勘查区磁铁矿型IOCG矿床成矿地质-地球物理异常模式,采用综合地球物理方法在月亮山勘查区第四系覆盖区圈定的深部靶位经钻孔验证,发现了大型隐伏磁铁矿型IOCG矿床。

扬子地块西南缘拉拉IOCG矿床矿化蚀变元素地球化学研究

拉拉IOCG矿床是我国西南地区著名的大型铁铜矿床,矿床中与铜(钼)矿化密切相关的钠长石化、碳酸盐化、钾长石化、黑云母化、萤石化等蚀变作用广泛发育。本文在对该矿床中黑云母片岩系列和钠长石变粒岩系列大量赋矿岩石样品进行岩相学研究的基础上,选取典型蚀变与矿化样品进行主、微量元素分析测试,通过质量比簇判别法和等浓度公式元素定量迁移计算研究矿床中蚀变元素特征及其与矿化的关系。质量比簇判别法和等浓度图解法确定了两个系列岩石共有的主量元素不活动组分为SiO_2,微量元素不活动组分为Yb。主量元素定量迁移计算表明黑云母片岩系列铜矿化与钠长石化和碳酸盐化成正相关关系,钠长石变粒岩系列铜矿化与钾长石化和碳酸盐化成正相关关系,且变粒岩系列碳酸盐化程度较片岩系列更强。稀土元素和金属元素定量迁移计算发现拉拉IOCG矿床中U、Co、Mo、Ni等成矿金属元素在蚀变过程中随Cu矿化大量带入,说明热液蚀变是拉拉Fe-Cu-Au-U-Mo-REE多金属矿床形成的主要原因。蚀变与矿化关系分析表明二者基本是同步发生,蚀变的过程也是矿化的过程,即蚀变的标志也是找矿的标志。拉拉IOCG矿床中蚀变元素地球化学特征及其与矿化关系的研究,对于矿床成矿理论的丰富及矿区进一步找矿勘探工作都具有重要意义。

对大冶铁矿划分为IOCG型矿床的探讨

对湖北大冶铁矿的岩浆类型、矿体形态、矿石特征、围岩蚀变、成矿物质来源等进行分析,发现湖北大冶铁矿具备IOCG(铁氧化物-铜-金)型矿床的定义性特征,即铁氧化物含量高,伴生黄铜矿,贫硫化物、低钛,广泛受Na、K蚀变的热液矿床。另外,大冶铁矿与中酸性岩浆关系密切,且成矿物质来源于岩浆。作为IOCG型的大冶铁矿,其成矿环境为与非造山岩浆有关的大陆地块内部。

康滇地轴基底IOCG铜铁矿床中岩浆岩的成矿及找矿指示意义

研究区属于传统的扬子西南缘"康滇地轴"铜矿带,是我国著名铜多金属矿床集中区和铜产区之一,其中拉拉铜矿床、大红山、迤纳厂、岔河铁铜多金属矿床可以作为一类,而且是扬子地块西南缘下元古界铜铁多金属矿床的典型代表,对该类型矿床进行综合研究。

云南武定迤纳厂Fe-Cu-REE矿床IOCG属性探讨

目前,IOCG矿床已成为世界Cu-Au-U等多金属的主要来源之一,并伴生丰富的具有经济价值的Fe、REE(主要是La和Ce)、Ag、Mo、Co、Bi等可综合利用(Hitzman,2005)。迤纳厂矿床是康滇地区典型的铁-铜-稀土矿床之一(叶现韬等,2013)。因为其特殊的矿物组合(磁铁矿与黄铜矿共生)以及富含稀土矿物,该矿床一直是矿床学家研究的热点。本文通过总结前人对迤纳厂矿床以及IOCG矿床的研究成果,并结合野外情况。

四川拉拉IOCG矿床方解石REE与C,O同位素地球化学特征及意义

对拉拉铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床中与铜矿化密切相关的变质期方解石(Ⅰ)和热液期方解石(Ⅱ)的稀土元素(REE)及C,O同位素地球化学特征进行研究,以探讨方解石成因及沉淀影响因素、成矿流体来源及性质。研究结果表明:方解石(Ⅰ)具有极低的REE总质量分数(wREE平均75.98×10-6),方解石(Ⅱ)的REE总质量分数相对较高(平均313.85×10^(-6));方解石(Ⅰ)的δ(13CPDB)为-3.84‰~0‰,方解石(Ⅱ)的δ(13CPDB)为-3.98‰^-1.40‰,二者大小接近且相对变化较小;方解石(Ⅰ)的δ(18OSMOW)为9.45‰~12.2‰,方解石(Ⅱ)的δ(18OSMOW)为8.1‰~11.6‰,后者相对低于前者。分析认为:方解石(Ⅰ)不是变质成矿期的主要REE载体,其成矿流体中REE含量很低;方解石(Ⅱ)为热液期REE的主要载体,其成矿流体中REE含量较高。两期方解石均为热液成因,但二者成矿流体不同源;水岩反应及降温作用耦合影响本矿床两期方解石的沉淀。方解石(Ⅰ)的REE配分曲线为平坦型,既有正Eu异常也有负Eu异常,无Ce异常,配分模式受流体中REE络合物稳定性控制,其成矿流体为大量LREE沉淀后的残余高温变质成矿流体,继承了海相喷发的火山围岩部分特征;方解石(Ⅱ)的REE配分曲线为左倾型,显著正Eu异常,无Ce异常,配分模式受方解石晶体化学因素控制,其成矿流体为大气降水与围岩反应形成的低温高氧逸度热卤水。方解石(Ⅰ)的成矿流体中的C由深源C和海水C共同提供;方解石(Ⅱ)的成矿流体中的C来自地幔柱成因的基性辉长岩浆分异释放的CO2,O同位素受大气降水影响发生明显负漂移。

康滇地轴元古代拉拉IOCG矿床铅同位素地球化学特征

硫化物矿石铅同位素组成是示踪成矿物质来源的直接、有效方法,广泛用于矿床研究中,但铅同位素测年的可靠性及可行性却引起了很多人的质疑。拉拉IOCG矿床岩石、矿物铅同位素是放射性成因铅含量极高的异常铅,在不能用常规铅同位素等时线计算法和全球平均增长曲线来解释其异常特征的情况下,首次采用混合等时线模式研究矿床成矿时限,较为系统地对拉拉IOCG矿床铅同位素地球化学特征进行了研究。

拉拉铁氧化物-铜-金-铀(IOCG)矿床石英-磁铁矿地质温度计

拉拉矿床的形成经历了区域变质成矿期和热液成矿期,前人对拉拉矿床的区域变质峰期温度以及热液成矿期的成矿温度进行了研究,但对于区域变质期的成矿温度的研究资料相对不足。利用区域变质成矿期形成共生矿物组合磁铁矿-石英,采用石英-磁铁矿地质温度计,获得区域变质成矿期的成矿温度为450℃～500℃。并结合前人研究结果,认为拉拉矿床的形成是区域变质峰期之后的产物。

中国铁氧化物铜金(IOCG)矿床成矿规律及全球对比

1 IOCG的定义及存在的科学问题IOCG是铁氧化铜金矿床的英文简称,于1992年被正式提出(Hitzman et al.,1992),经过20年的发展,正与VMS,SEDEX,MVT等矿床类型一样被大家广为所知。IOCG的定义比较宽泛而且饱受争议。

IOCG矿床多金属元素组合特征:以四川拉拉矿床为例

扬子地块西南缘是我们前寒武纪地层出露较多、较完整的地区,是进行前寒武纪地质和成矿作用研究的重要地区,该区出露的前寒武纪地层中赋存的铜-铁矿床以矿床个数多、规模大、伴生多金属成矿等特征,受到国内外矿床地质学者的广泛关注(如:杨时惠等,1987;周名魁等,1988;吴懋德等,1990;陈好寿等,1992;冉崇英等,1993;李巨初等,1996,1994;耿元生等,2008;何德锋等,2010;龚琳,2011;关俊雷等,

西天山松湖铁矿划分为IOCG型矿床探讨

IOCG矿床(Iron-Oxide-Cupper-Gold Deposit)即:铁氧化物-铜-金矿床及其相关矿床(Hitzman et al.,1992),或者为含有大量磁铁矿或赤铁矿的矿床,并伴有'黄铜矿±斑铜矿'矿产组合,变化范围大且与一定的构造-岩浆环境有关的矿床(Sillitoe,2003)。近年来随着世界各地一大批特大型IOCG矿床的陆续发现。

国际大型IOCG型矿发现的启示

1975年,在澳大利亚南部Stuart Shelf地区探明了超大型铜-铁-金-铀-稀土元素矿床—奥林匹克坝矿。该矿的矿化面积超过20 km2。矿床位于前寒武纪基底的角砾杂岩体中,矿石储量20亿t,矿石品位分别为:Fe 35%、Cu 1.6%、U3O80.06%、Au 0.6 g/t、Ag 3.5 g/t,还有总量达1000万t的稀土元素(Wang等,1999;Drummond等,2006)。由于地下勘探开发过程中的新发现。

扬子地块西南缘IOCG成矿作用及特点

1 IOCG矿床概述铁氧化物-铜-金矿床(IOCG)的概念是由Hitzman等(1992)通过总结世界最大的综合性矿床-Olympic Dam及类似矿床的特征提出的,是一类由大量铁氧化物(低钛磁铁矿和/或赤铁矿)与铜(金)多金属硫化物矿石伴生的贫硫多金属矿床(Hitzman,2000;毛景文等,2008;聂凤军等,2008;Groves et al.,2010)。该概念自提出以来,由于矿床个体特征差异大,成因类型复杂。

云南元江岔河铜矿与IOCG矿床对比研究

自IOCG矿床概念提出以来,国际上已受到越来越多地质学者的重视。在中国,聂凤军等学者将老山口、天湖、大红山、拉拉等矿床对比于IOCG矿床,并将其划属为IOCG矿床(聂凤军等,2008)。本文将岔河铜矿与IOCG矿床对比研究,确定岔河铜矿与IOCG矿床的关系,并希IOCG矿床的成矿模式在岔河地区找矿勘察提供帮助。