斑岩銅鉱床

斑岩銅鉱床は、鉱床自体の数キロメートル下にある巨大なマグマ溜まりから発生する熱水から形成される銅鉱体です。これらの流体の捕食または関連は、この鉱床タイプがその名前を由来する、斑状の貫入岩の垂直の岩脈です。後の段階では、循環している流星流体がマグマ流体と相互作用する可能性があります。熱水変質の連続したエンベロープは、通常、ストックワークを形成することが多い生え際の骨折と静脈に散在する鉱石鉱物の核を囲みます。大量にあるため、斑岩鉱体は0.15％の低い銅濃度から経済的である可能性があり、モリブデン、銀、金などの副産物が経済的量になる可能性があります。一部の鉱山では、これらの金属が主な製品です。

大規模な露天掘りからの低品位銅斑岩鉱床の最初の採掘は、20世紀初頭の蒸気ショベルの導入、鉄道の建設、市場需要の急増とほぼ一致しました。鉱山の中には、十分な金またはモリブデンを含むが、銅をほとんどまたはまったく含まない斑岩鉱床を利用するものがあります。

斑岩銅鉱床は現在、銅鉱石の最大の供給源です。知られている斑岩のほとんどは、南および北アメリカ西部と東南アジアおよびオセアニアに集中しています。カリブ海;中央ヨーロッパ南部とトルコ東部周辺。中国、中東、ロシア、CIS州の散在地域。オーストラリア東部。アフリカ、ナミビア、ザンビアではごくわずかしか特定されていません。南極大陸では知られていません。最大の銅斑岩が最も集中しているのはチリ北部です。大規模な斑岩鉱床を利用するほとんどすべての鉱山は、露天掘りから生産されます。

地質の概要

地質学的背景と経済的意義

斑岩銅鉱床は重要な資源であり、世界の需要を満たすために今日採掘されている銅の主要な供給源です。地質データの編集により、斑岩鉱床の大部分は古生代であり、深さ約1〜6キロメートル、平均厚さ2キロメートルの垂直方向に配置されていることがわかっています。顕生代を通じて、推定125,895の斑岩銅鉱床が形成されました。ただし、それらの62％（78,106）は隆起と侵食によって除去されています。したがって、38％（47,789）が地殻に残り、そのうち574個の既知の堆積物が地表にあります。地球の斑岩銅鉱床には約1.7×1011トンの銅が含まれていると推定されており、これは8,000年以上の世界的な鉱山生産に相当します。

斑岩鉱床は銅の重要な資源です。ただし、金とモリブデンの重要な供給源でもあり、斑岩鉱床が後者の主な供給源です。一般に、斑岩鉱床は、鉱床の鉱化作用の低グレード、鉱脈のストックワークと熱水角cc岩に囲まれた斑状の貫入複合体によって特徴付けられます。斑岩堆積物は、アークに関連した設定で形成され、沈み込み帯マグマに関連付けられています。斑岩鉱床は不連続な鉱区に集中しており、これは、斑岩形成の場所に影響を及ぼす何らかの形の地球力学的制御または地殻の影響があることを意味します。斑岩堆積物は、線形、造山帯平行帯（南アメリカのアンデス山脈など）で発生する傾向があります。

また、斑岩堆積物の形成が集中または好まれる離散的な期間があるように見えます。銅-モリブデン斑岩の堆積物の形成は、3つの期間に広く集中します：Pala新世-始新世、始新世-漸新世、および中期中新世-鮮新世。斑岩と浅熱の金鉱床の両方について、それらは一般に中期中新世から最近の期間に及ぶ期間からですが、顕著な例外が知られています。ほとんどの大規模な斑岩鉱床の年代は2000万年未満ですが、ニューサウスウェールズ州の438百万年前のCadia-Ridgeway鉱床など、顕著な例外があります。この比較的若い年齢は、このタイプの預金の保存の可能性を反映しています。それらは通常、変形、隆起、侵食などの非常に活発な構造的および地質学的プロセスのゾーンに位置するためです。ただし、2,000万年未満のほとんどの鉱床への偏った分布は、少なくとも部分的に探査方法論とモデルの仮定の成果物である可能性があります。これは、以前は部分的にしかまたは部分的に探査不足だった地域で大きな例が知られているためです彼らの認識されたより古いホスト岩石年代に、しかしその後、はるかに古い斑岩銅鉱床の大規模な世界クラスの例を含むことが発見されました。

マグマとマントルのプロセス

一般に、大規模な斑岩鉱床の大部分はカルクアルカリの貫入に関係していますが、最大の金に富む鉱床の一部は高Kのカルクアルカリマグマ組成に関係しています。米国のビンガム銅金鉱山、インドネシアのグラスバーグ銅金鉱山、オーストラリアのノースパークス銅金鉱山、オユ・トルゴイ銅金など、多数の世界クラスの斑岩銅金鉱床が高Kまたはショショナイトの侵入によってホストされていますモンゴルの鉱山とロシアのペシャンカ銅金の見通し。

斑岩の形成に関与するマグマは、海水によって変質した、沈み込み後の失速したスラブの上部の部分的な融解によって生成されると従来考えられています。若くて浮力のあるスラブの浅い沈み込みは、部分融解によるアダカイト質溶岩の生成をもたらす可能性があります。あるいは、交代作用を受けたマントルウェッジは、酸化された状態になり、硫化鉱物が鉱石鉱物（銅、金、モリブデン）を放出し、それが上部地殻レベルに輸送される可能性があります。マントル融解は、沈み込んだスラブの急峻な後退と同様に、収束マージンから変換マージンへの移行によっても誘発されます。しかし、最新の信念は、ブルーシスト-エクロジャイト転移で起こる脱水は、部分融解ではなく、沈み込んだほとんどのスラブに影響を与えるというものです。

脱水後、溶質に富む流体がスラブから放出され、MORBのようなアセノスフェアの覆うマントルウェッジを交代作用させ、揮発性物質と大きなイオン親石元素（LILE）で強化します。現在の考えでは、安山岩質マグマの生成は多段階であり、地殻の溶融と一次玄武岩質マグマの同化、地殻の底でのマグマの貯蔵（上昇するにつれて濃厚な苦鉄質マグマによるアンダープレーティング）、およびマグマの均質化が含まれます。アンダープレートされたマグマは地殻の基盤に多くの熱を加え、それにより地殻の融解と下部地殻岩の同化を誘発し、マントルマグマと地殻マグマの激しい相互作用のある領域を作ります。この漸進的に進化するマグマは、揮発性物質、硫黄、および不適合な元素が豊富になります。これは、鉱床を生成できるマグマの生成に理想的な組み合わせです。斑岩鉱床の進化のこの時点から、マグマの輸送を可能にし、上部地殻レベルでの定置を確実にするために、理想的な構造および構造条件が必要です。

構造および構造制御

斑岩堆積物はアーク火山活動に関連していますが、それらはその環境の典型的な生成物ではありません。構造変化は斑岩形成の引き金として働くと考えられています。斑岩の発達を引き起こす可能性のある5つの主要な要因があります：1）地殻を通るマグマ上昇を妨げる圧縮、2）結果として生じるより浅いマグマ溜まり、3）揮発性飽和とマグマ熱水流体の生成に伴うマグマの分別の強化、 4）圧縮により、支流が周囲の岩石に発達するのが制限され、流体が単一のストックに濃縮されます。

斑岩鉱床は、一般に、低角（平坦なスラブ）沈み込みのゾーンである地域で開発されます。通常の沈み込みから平坦な沈み込みに戻り、その後通常の沈み込みに戻る沈み込み帯は、斑岩堆積物の生成につながる一連の効果を生み出します。最初は、アルカリ性火成活動の減少、水平方向の短縮、平坦なスラブ上のリソスフェアの水和、および低熱流があります。通常の沈み込みに戻ると、高温のアセノスフェアは再び水和したマントルと相互作用し、湿った溶融を引き起こし、マントルの溶融が通過する際に地殻の溶融が起こり、熱流の増加によるリソスフェアの薄化と脆弱化が起こります。沈み込むスラブは、非地震性の尾根、海山チェーン、または海洋台地によって持ち上げることができます。これらは、斑岩堆積物の開発に好ましい環境を提供します。沈み込み帯と前述の海洋の特徴とのこの相互作用は、特定の地域における複数の鉱床生成帯の発達を説明できます。沈み込み帯がこれらの特徴の1つと相互作用するたびに、鉱石の生成につながる可能性があります。最後に、海洋島弧では、海subの沈み込みがスラブの平坦化または弧の反転を引き起こす可能性があります。一方、大陸弧では、平坦なスラブ沈み込みの期間につながる可能性があります。

アークの反転は、衝突イベントの後、南西太平洋での斑岩堆積物の形成よりも少し前に起こることが示されています。島の弧と別の島の弧、大陸、または海洋高原のいずれかとの衝突により、弧の反転が発生します。衝突により沈み込みが終了し、マントル融解が引き起こされる可能性があります。

斑岩鉱床には、一般に、その形成に必要な構造的制御がありません。重大な断層やリニアメントはいくつかに関連していますが。斑岩の発達を局所化できるため、アーク内断層システムの存在は有益です。さらに、一部の著者は、大陸規模の横断断層帯と弧に平行な構造との交差の発生が斑岩の形成に関連していることを示しています。これは、実際にはチリのロスブロンセスとエルテニエンテ斑岩の銅鉱床で、それぞれが2つの断層系の交差点にあります。

特徴

斑岩銅鉱床の特徴は次のとおりです。

鉱体は、斑状組織を持つ石英モンゾナイト組成の閃緑岩の複数の貫入と岩脈に関連しています。
角張った、または局所的に丸い破片を持つ角c岩地帯は、一般的に侵入物に関連しています。硫化物鉱化作用は通常、破片の間または破片内で発生します。
堆積物は、通常、外側緑d石-緑泥石鉱物変質帯を持っています。
クォーツ-絹雲母変質帯は通常、中央近くで発生し、オーバープリントする場合があります。
二次黒雲母と正長石の変化の中央のカリウム帯は、一般的に鉱石のほとんどに関連付けられています。
骨折は、多くの場合、硫化物、または硫化物を含む石英脈によって満たされるか、コーティングされます。いくつかの方向の狭い間隔の骨折は、通常最高級の鉱石に関連しています。
斑岩銅鉱床の上部は、超遺伝子濃縮にさらされる可能性があります。これには、上部の金属が溶解して地下水面まで運ばれ、そこで沈殿します。

斑岩銅鉱床は通常、露天掘り法で採掘されます。