矿床学实验一岩浆矿床

实验一、岩浆矿床一、目的要求通过实习进一步理解、掌握以下内容：1、岩浆矿床形成与大地构造背景的关系。2、岩浆矿床形成与岩浆岩岩性、岩相的关系，成岩成矿在时间上、空间上、物质成分上的一致性，加深岩浆岩成矿专属性概念的理解。尤其应当意识到在岩浆矿床的找矿工作中，加强岩体研究的重要性。3、掌握岩浆矿床的主要成矿作用及其矿床的主要特征。二、方法原理认真阅读实验资料，仔细观察实验标本，掌握其特征，分析成矿作用和形成机理，编写实验报告。三、主要实验仪器和材料矿石标本、围岩标本、放大镜和小刀四、实习资料四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床位于四川省渡口市东北12Km处。储量近百亿吨，是我国最大的岩浆型钒钛磁铁矿矿床。区内最古老的地层为上震旦系。分两层，下部是蛇纹石化大理岩；上部是透辉岩和透辉石大理岩互层。上三叠纪地层在本区最发育，分布在矿区北部和西北部，其底部是紫红色砂砾岩；上部为灰绿色砂岩与黑色砂页岩互层，含煤。老第三系紫红色砂砾岩呈水平或近水平，不整合覆于老地层之上。含矿岩体位于康滇地轴中段西缘的安宁河深大断裂带中，受安宁河深大断裂次一级NE向断裂控制。岩体呈NE30°方向延展，长35km，宽2km，与震旦纪地层整合接触。向北西倾斜，呈单斜状。岩体内部层状构造明显，不同成分矿物构成的浅色岩与暗色岩相互更叠交替；层之间为过渡关系。岩体自上而下分为五个相带：①顶部浅色层状辉长岩带：厚500-1000m。浅色矿物含量一般50%。含稀疏的暗色矿物条带，偶尔为铁、钛氧化物矿条。该岩带顶部与三叠系或正长岩呈断层接触。②上部含矿带：厚10-120m。以含铁辉长岩为主，夹有稀疏浸染状矿石。含磷灰石丰富，达5%-20%，并有较多的辉石集中，可作标志层。在底部有时可见厚约3m的斜长岩层。③下部暗色层状辉长岩带。暗色矿物含量一般50%，构成密集条带，并夹有含铁辉长岩薄层及钒钛磁铁矿条。总厚度166-800m。与底部含矿层呈过渡关系。④底部含矿层：厚60-500m，为主要含矿层。由各种类型钒钛磁铁矿矿石组成，夹有层状暗色辉长岩。⑤边缘带：以暗色细粒辉长岩为主。厚度变化大，10-300m。顶部往往有数米厚的橄榄岩及橄辉岩层。底部与大理岩接触带常变质为角闪片岩。岩体内各岩相带、矿带、铁矿层产状均与原生层状构造产状一致，大体走向N60°E，倾向NW，倾角较陡。矿床地质特征：主要矿体呈层状、似层状，产于辉长岩中，可划分成两个含矿带。上部含矿带：位于暗色层状辉长岩中部，分布稳定。呈层状，似层状。长15km，平均厚60m，矿层累积平均厚18m。大部分为表外矿石和稀疏浸染状矿石。矿石平均品位：TFe24.82%、TiO27.20%、V2O50.08%。底部含矿带：矿层规模大，在整个辉长岩体下部稳定分布。含矿层平均厚210m，矿层平均累计厚度130m。含矿率为65%，平均品位TFe33.23%，TiO211.63%，V2O50.30%。矿石物质成分：按矿物共生组合及产出特点划分，矿石中的矿物成分有以下几种自然组合：金属矿物：钒钛磁铁矿组合：钛磁铁矿、钛铁晶石、钛铁矿、尖晶石。硫化物组合：磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、镍黄铁矿。氧化带矿物组合：磁赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿。非金属矿物：主要造岩矿物：拉长石、异剥辉石、角闪石、橄榄石、磷灰石。次生硅酸盐矿物：次闪石（透闪石）、绿泥石、蛇纹石等。矿石结构构造：常见的结构有嵌晶包铁结构，海绵陨铁结构、固溶体分离结构等。矿石构造有致密块状、稠密浸染状、稀疏浸染状、条带状等构造。五、实验报告分析矿床成因；实验二、接触交代矿床一、目的要求1．掌握接触交代矿床的形成条件和基本地质特征。2．了解钙矽卡岩和镁矽卡岩的矿物共生组合特点及有关矿产。二、方法原理认真阅读实验资料，仔细观察实验标本，掌握其特征，分析成矿作用和形成机理，编写实验报告。三、主要实验仪器和材料矿石标本、围岩标本、放大镜和小刀四、实习资料湖北大冶铁山铁（铜）矿床。1.区域地质：鄂东南地区位于中下扬子陆块的西段，北与桐柏-大别造山带相接，南与九岭-幕阜隆起带毗邻，处于岳阳-九江前陆褶冲带的东端前缘部位。本区北东以襄广断裂与桐柏-大别造山带相隔；西以鄂城－嘉鱼断裂与宝康－武汉前陆褶冲带及宜昌－武昌过渡褶皱带分割；南以坑口-排市断裂为界，构成一个三角形构造－岩浆岩区。区内的构造变形主要由印支-燕山期构造运动所形成。印支期形成一系列褶皱束和叠瓦式的逆冲滑覆构造带，主要表现为北西西至东西向的弧形褶皱及走向逆冲断裂；燕山期形成北北东向的隆坳带，叠加褶皱、断裂。燕山运动伸展导致的引张作用使岩浆活动强烈，形成区内鄂城、铁山、金山店、灵乡、殷祖、阳新等主要侵入体和众多的小岩体群，侵入岩出露面积达612平方千米，伴生铜、铁、金等多金属矿床。矿区地质概况：矿区内出露的地层主要是三叠系下统大冶群。其次为二叠系上统大隆组和龙潭煤系。大冶群分为七个岩性段，均已接触变质。本矿区经历了复杂的构造变动。褶皱构造有NWW向秀山向斜、铁山背斜；近SN向尖山背斜、麻雀脑背斜。重要的断裂构造亦有NWW向及近SN向两组。前者以棺材山压扭性断裂带及F25断层为代表；后者以尖山压扭性断层为代表。岩浆岩：铁山岩体东西长24km，南北宽5km，面积120km2。出露形状呈纺锤形。铁山岩体是燕山期多次岩浆活动形成的复式岩体。已查明有四次侵入活动，由老至新依次为中细粒含石英闪长岩、中粒黑云母透辉石闪长岩、正长闪长岩和斑状含石英闪长岩。岩浆岩的岩石化学特征：①属SiO2弱过饱和及SiO2不饱和的（黑云母透辉石闪长岩）岩石类型。②K2O+Na2O含量高于中国和世界同类岩石，为富碱的岩石类型。③中细粒石英闪长岩、正长闪长岩和斑状含石英闪长岩中的Fe2O3、FeO、MgO、CaO含量低于中国和世界同类岩石。矿床地质特征大冶铁山铁（铜）矿床由六大矿体组成，自西向东以次为铁门坎、龙洞、尖林山、象鼻山、狮子山和尖山矿体。总长4300m。其中尖林山矿体为盲矿体。矿体形态产状和规模：矿体总体呈似层状，产于正接触带中，走向NWW向。其形态在不同地段差异较大，可呈脉状、透镜状、囊状等。沿走向长度在360-872m之间，最大斜深550m，最小20m，一般100-400m。最大厚度180m，最小10m，一般30-80m。矿石物质成分及结构构造：矿石中矿物成分复杂，仅原生矿物已达四十余种。矿石构造有块状、孔洞-晶簇状、角砾状、花斑状、条带状、浸染状等。矿石结构以细粒它形结构、交代残余结构、网状结构为主，其次有骸晶结构、假象结构、乳滴状结构、自形晶粒结构等。本矿床产铁为主，铜为辅，伴生有多种有益组分，有害杂质含量较低。铁品位最高可达70%，最低20%，一般50-60%，平均53%。铜品位最高12%，最低0.1%，一般0.2-1%，平均0.58%。可回收利用的有益伴生组分有Co、Au、Ag及Mn、V、Ti、Cr等。有害杂质除S外，As、P、Zn等含量较低。铜矿化在大部分地段与铁矿体一致，但在铁矿体靠近大理岩一侧或在其深部尖灭部位较富集，而在闪长岩接触带附近较贫。局部地段铜矿化浸染于矿体两侧围岩中。成矿期和成矿阶段：大冶铁山铁（铜）矿床划分成两个成矿期。第一成矿期包括磁铁矿阶段，赤铁矿-菱铁矿阶段和硫化物阶段。第二成矿期可划分为矽卡岩阶段、磁铁矿阶段、石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段。主矿体在第一成矿期形成。围岩蚀变：主要有矽卡岩化、钠化、钾化、碳酸盐化、绿泥石化和蒙脱石化等。前三种蚀变与矿化关系密切，且在黑云母透辉石分布地段发育较强烈。围岩蚀变呈现分带性。测试资料：矿物包裹体测温：据磁铁矿爆裂法和均一法测温，成矿温度可分为三组：620℃—700℃、545℃—560℃、320℃—420℃。五、实验报告分析大冶铁矿床矿床成因。实验三、热液矿床一、目的要求1．掌握不同类型热液矿床形成的地质条件。2．了解不同类型热液矿床的矿体形状、产状；矿石中矿物共生组合，矿石结构构造；近矿围岩蚀变；矿物包裹体；稳定同位素等方面的特征。并根据这些特征初步学习分析成矿控制因素，从而进一步认识矿床的成因。二、方法原理认真阅读实验资料，仔细观察实验标本，掌握其特征，分析成矿作用和形成机理，编写实验报告。三、主要实验仪器和材料矿石标本、围岩标本、放大镜和小刀四、实习资料：湖南桃林铅锌矿矿床。位于湖南省东北部临湘县境内，是我国著名的铅锌和萤石生产基地。矿区地质概况：地层：区内分布地层为元古界冷家溪群第二、三组及上白垩统至第三系。桃林断裂北分支以东冷家溪群岩性为：上段：褐红色十字石石榴子石云母片岩；下段：灰色云母石英片岩。桃林断裂北分支以西冷家溪变质程度较浅，按岩性可分为三段：上段：杂色板岩夹薄层粉砂岩。中段：千枚状粉砂岩夹砂质板岩。下段：板岩夹薄层粉砂岩及厚层块状砂岩。上白垩统至第三系为红色砂砾岩、分布在桃林断裂西段北侧。构造：桃林断裂发育于大云山花岗岩体与冷家溪群接触带上。走向NE60°-70°，倾向NW，倾角30°-50°。顺倾向呈舒缓波状，有膨胀收缩，尖灭再现特征。断裂带延长13km，在石原冲一带分成两支。断裂带有多期次活动特征，宽度达几十米至一百米。断裂带内构造蚀变岩呈明显的分带：①糜棱岩带；②硅化角砾岩带；③绢绿片岩带；④含矿复式角砾岩带；⑤磨砾岩带；⑥断层泥带。岩浆岩：大云山花岗岩基出露在矿区东南部，与冷家溪群和白垩系—第三系呈断层接触。矿床特征：桃林铅锌矿有6个矿体，均产在断裂带中。矿体呈凸镜状、脉状、囊状和不规则状，有分支、复合、尖灭再现现象，在平面上呈左行斜列展布。走向NE72°-80°，与断裂带呈10°-18°交角；倾向NW，倾角33°-43°。矿体在局部地区穿入白垩系—第三系及冷家溪群甚至片麻状花岗岩中。矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉银铅矿、辉银矿、萤石、其次为菱锌矿、白铅矿、兰铜矿等。脉石矿物：石英、重晶石、方解石等。矿石品位：PbS为1.7%、ZnS2.1%、Ag7.8g/t。矿石中普遍含Ga、V等元素可综合利用。矿石结构：半自形粒状结构为主，其次有溶蚀结构、压碎结构等。矿石构造：角砾状、条带状、块状、浸染状和晶洞构造等。近矿围岩蚀变较强烈，常见的有硅化、绿泥石化、绢云母化、重晶石化，其次为高岭土化、碳酸盐化、钾长石化等。铅同位素组成较稳，变化范围小，表3-6中9个样品中，全属正常铅。硫同位素δ34S为－1.5~―7.4‰。氢氧同位素：热液中的δ18O‰=―6.17~+4.9。液态包裹体中的δD‰=―39.0~―59.9，既不同于变质水（+5~+25‰），亦不同于岩浆水（+7.0~+9.5‰）。测温资料：铅锌硫化物主要成矿温度120℃~210℃。石英为150℃~220℃。萤石为120℃~170℃。五、实习报告分析矿床的成因