铁氧化物型铜金矿床地质地球化学特征和矿床成因

　　铁氧化物型铜金矿床（Iron Oxides Copper-Gold Deposits，简称IOCG）是20世纪90年代提出来的一种矿床类型，在2000年左右已成为了国际地质学界热点之一。铁氧化物型铜金矿床主要分为两个端元，即磁铁矿为主的矿床（如加拿大Great Bear地区，澳大利亚Cloncurry地区）和赤铁矿为主的矿床（如南澳大利亚的Olympic Dam）。目前，人们对于铁氧化物型铜金矿床还在不断的认识之中。张德贤、戴塔根、潘君庆著的《铁氧化物型铜金矿床地质地球化学特征和矿床成因（精）》主要对全球不同地区的铁氧化物型铜金矿床地质地球化学特征进行了系统总结，并以澳大利亚（Cloncurry地区的Ernest Henry矿床这一典型的IOCG矿床为例进行了深入的矿物学和矿床学研究。Ernest Henry矿床中矿体主要赋存于由多成分（角砾、基质和充填物）组成的变火山岩的角砾岩系统中。在Ernest Henry矿床中存在着两种类型的角砾岩，而且在角砾岩特征和矿石品位之间存在明显的相关性。Ernest Henry矿床中的Cu—Au矿化与角砾岩密切相关，成矿过程包括多期次的热液活动，至少牵涉到了两种不同的成矿流体（岩浆流体和盆地流体）。早期的Na-Ca蚀变在整个Cloncurry地区广泛存在，在ErnestHenry矿床中尤为重要，它被后期的K-Mn-Fe-（Ba）蚀变和Cu-Au矿化所叠加。石英的微量元素特征和阴极发光特征以及钾长石的阴极面扫描也显示了矿物成分和成矿过程的复杂性，在来自矿体浅部的钾长石中，Na的含量相对较高，而钾长石中的Ba是通过晚期的碳酸盐带进的。磁铁矿和黄铁矿的微量元素地球化学特征可用于区分矿体和区域无矿化或弱矿化的含矿岩石。高w（Mn）／w（Ti）比可用于区分Ernest Henry与Cloncurry地区其他IOCG矿床中的磁铁矿和其他无矿化的富磁铁矿的角砾岩体。在Ernest Henry矿床内，电子探针面扫描表明磁铁矿中元素分布不具有环带性。IA-ICP-MS结构分析显示磁铁矿中微量元素含量的变化很大，在横穿矿床的样品中可达到2～3个数量级，甚至在一个颗粒之间也有很大的变化。随着对铁氧化物型铜金（IOCG）矿床认识的不断加深，越来越多的科研工作者开始关注这种类型的矿床。在本专著中，作者展示了一种从宏观到微观对铁氧化物型铜金矿床进行研究的方法，并对全球铁氧化物型铜金矿床的地质地球化学特征进行了系统总结。《铁氧化物型铜金矿床地质地球化学特征和矿床成因》的相关成果可为矿床学和成因矿物学研究者提供参考，对于开展矿物微区、微量测试手段以及矿床成因研究和勘探均有重要的示范作用，既具理论参考价值，又具实践勘查借鉴作用。

　　张德贤，男，1978年4月生，甘肃武威人。现任中南大学讲师、硕士研究生指导老师，国际矿床地质协会（SGA）会员，经济地质协会（SEG）会员。主要从事矿物微区微量元素地球化学和矿床地质方面的科研和教学工作。1999-2003年在中南大学地质工程（A）专业学习；2003 -2005年任教于河北交通职业技术学院；2005年考取中南大学矿物学、岩石学、矿床学专业硕士研究生，于2007年提前攻读博士学位；2009年受国家留学基金委资助赴澳大利亚留学，在澳大利亚James Cook大学的Economic Geology Research Unit（EGRU）学习，并完成博士论文，2011年获中南大学矿物学、岩石学、矿床学专业博士学位；并于2012年任教于中南大学地球科学与信息物理学院地质资源系，同年进入中南大学矿业工程博士后科研流动站深造。先后主持、参与国家课题（面上基金、深地资源勘查开采专项）、省部级课题和企业横向课题20余项；公开发表学术论文40余篇，参编教材和著作2部；获“钻石奖”、“西南铝”教育奖、“地质教育奖”、中国黄金协会科学技术一等奖和湖南省地质学会优秀奖等多项荣誉。戴塔根，男，1952年8月生，湖南涟源人。曾任中南大学地球科学与信息物理学院院长、中南大学设计研究院名誉院长，教授、博士生导师、政府特殊津贴获得者。兼任湖南省矿物岩石地球化学学会理事长（兼学术委员会主任委员）、湖南省地质学会副理事长（兼学术委员会主任委员）、湖南省宝玉石协会副会长、湖南省科协委员、湖南省留学归国人员联谊会理事、中国矿物岩石地球化学学会常务理事、中国地质教育协会理事、国际矿床成因协会会员、国家教育部地矿学科教学指导委员会委员。先后完成科研课题30多项。获省部级科技进步一等奖和二等奖各1项，三等奖2项，四等奖1项，获厅级奖5项。公开发表学术论文100多篇，其中SCI收录30多篇。出版专著和教材《微量元素地球化学及应用》《环境地质学》《勘查学》《C／C++语言教程》《大学专业基础英语》（地矿分册）等10余种，主编出版论文集10部，计500多万字；另编写英文教材Applied Geochemistry和Modern Analytical Techn，ique for Polymetallic Nodules等多种。潘君庆，男，1981年5月生，湖北十堰人。中南大学地球科学和信息物理学院博士研究生，主要从事矿产资源勘查开发、储量评审和国土资源规划等方面的科研工作。1999-2003年在中南大学地质工程专业本科学习；2003-2006年在中南大学地质工程专业攻读硕士研究生；2006年至今在湖南省国土资源厅工作。2012年考取中南大学国土资源信息工程的博士研究生。先后参与湖南省地质勘查项目、矿产资源储量评审及国土资源规划的管理和研究工作。

第1章 绪论
1．1 引言
1．2 目标和任务
1．3 研究方法
1．3．1 普通光学显微镜鉴定
1．3．2 激光剥蚀等离子质谱仪
1．3．3 电子探针分析
1．3．4 扫描电镜分析
1．3．5 阴极发光
1．3．6 手持式磁化率测量仪
1．4 内容提要
第2章 全球铁氧化物型铜金（IOCG）矿床地质特征和相关矿物学回顾
2．1 全球铁氧化物型铜金（IOCG）矿床地质特征
2．1．1 发展史、定义和元素关联性
2．1．2 铁氧化物型铜金矿床的地质特征
2．1．3 世界上典型的铁氧化物型铜金矿床成矿带
2．2 矿物学回顾
2．2．1 矿物中元素分布规律
2．2．2 矿物中微量元素替代机制
2．2．3 磁铁矿
2．2．4 硫化物
2．2．5 石英
2．2．6 长石
第3章 应用LA-ICP-MS对矿物微量元素与REE分析的方法
3．1 引言
3．2 实验部分
3．2．1 仪器和操作条件
3．2．2 样品制备
3．2．3 实验流程
3．3 实验结果及讨论
3．3．1 实验结果
3．3．2 结果讨论
3．4 结语
第4章 澳大利亚昆士兰州Ernest Henry IOCG矿床的物理、化学特征
对IOCG矿床的成因启示
4．1 引言
4．2 Cloncurry地区区域地质背景
4．2．1 大地构造和成矿背景
4．2．2 Eastern Succession的矿化情况
4．2．3 角砾岩
4．3 物理特征
4．3．1 构造背景
4．3．2 角砾岩化与矿石品位的关系
4．3．3 石英的阴极发光特征
4．3．4 长石的阴极发光特征
4．4 化学特征
4．4．1 金属分布
4．4．2 黄铁矿的化学组成
4．4．3 磁铁矿化学组成
4．5 Ernest Henry IOCG矿床的形成机制
4．5．1 流体来源
4．5．2 形成的温度和压力
4．5．3 形成时的物理化学条件
4．5．4 矿床成因模式
第5章 澳大利亚昆士兰州Ernest Henry IOCG矿床中磁铁矿的微量元素
地球化学特征
5．1 引言
5．2 不同来源的磁铁矿
5．2．1 区域中的磁铁矿
5．2．2 Ernest Henry矿床中的磁铁矿
5．3 分析方法
5．3．1 激光剥蚀等离子质谱（LA-ICP-MS）
5．3．2 电子探针分析（EMPA）
5．4 结果
5．4．1 区域磁铁矿分析结果
5．4．2 Ernest：Henry IOCG矿床磁铁矿分析结果
5．5 对勘探的指导意义
第6章 结论
参考文献
附录