第三章岩浆矿床

您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）第一篇内生矿床内生成矿作用主要由地球内部能源的影响而产生的各种形成矿床的作用。由于地球内部热能形成的高温高压环境而引起岩浆活动，岩浆在活动过程中携带本身及围岩中的成矿物质向地壳浅部运移侵入。随着温度、压力逐渐降低，在地壳不同深度、不同温度、不同压力和不同地质构造条件下，由岩浆分异作用产生的或由岩浆分泌出来的气液物质逐渐冷凝沉淀，使有用元素富集而形成内生的各类矿床，包括岩浆矿床、伟晶岩矿床、矽卡岩矿床、热液矿床和火山矿床等。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）图2－1内生矿床理想综合示意图1－岩浆矿床；2－伟晶岩矿床；3－矽卡岩矿床；4－热液矿床；5－次火山岩矿床您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）第三章岩浆矿床主要内容:一概述二岩浆矿床的形成条件三岩浆矿床的成矿作用四岩浆矿床的主要类型及实例您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）一、概述1.岩浆及岩浆矿床的概念岩浆：在地壳深处或上地幔形成的、以硅酸盐为主要成分的、炽热、粘稠并富含挥发分的熔融体。岩浆矿床：在地壳深处或上地幔形成的岩浆经过分异、结晶等成矿作用使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）2.岩浆矿床的特点(1)岩浆成矿作用发生在上地幔、地壳，乃至地表的岩浆中，其温度和压力的变化范围相当大.例如金刚石形成的最佳温度是1200～1800℃，压力多为6×109～7×109Pa，硫化物矿床形成的温度是500～1100℃之间，而某些金属硫化物的形成温度则为200～300℃，和火山熔岩流有关的铁矿床和硫化物矿床则是形成于近地表的压力和近千度的条件下。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）(2)岩浆矿床的成矿作用与成岩作用基本上是同时进行的,因此，岩浆矿床中相当大的一部分又可称为“同生矿床”。即岩浆矿床的形成过程和母岩岩体的冷凝结晶过程在时间上是大体一致的。在岩浆演化－分异作用过程中，其内部元素的迁移和富集，从岩浆分异作用的一开始就可以发生。岩体形成了，那么，成矿作用也基本上停止了。尽管部分矿床的成矿作用可以延续到岩浆分异作用的最后阶段，但大体不会超出岩浆活动总的时期。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）(3)形成岩浆矿床的岩浆种类：可以是超基性、基性、碱性和酸性岩，但主要是基性、超基性岩浆。(4)岩浆矿床产出的部位：常产在有关岩浆岩体内，所以一般矿体和围岩之间为渐变或迅速渐变关系.两者具有类似的矿物种类，其差别主要是有用矿物的含量，如橄榄岩中一般都含有铬尖晶石，Cr2O3可达l％，但当铬尖晶石局部富集，Cr2O3达到5～8％时，就构成了铬铁矿矿体。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）(5)岩浆矿床的矿体形态大多是层状、似层状、透镜状、豆荚状，亦有一部分为网脉状、脉状和不规则囊状。矿体的产状常和围岩一致，由于成矿岩体常常发育韵律性层序，所以矿体的多层性也十分特征。(6)除花岗岩中的稀有元素矿床由于成因特殊而有一定的围岩蚀变外，绝大多数岩浆矿床的围岩不具有明显的蚀变现象。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）(7)岩浆矿床的矿石结构、构造特点：常具浸染状、条带状、眼斑状、致密块状，以及角砾状等矿石构造。矿石的结构十分特征而复杂多样，大体有以下几大类：堆晶、填隙、自形晶、嵌晶、链状晶、海绵陨铁和共结等反映岩浆冷凝结晶或堆积作用的结构。(8)岩浆矿床的矿产种类：十分丰富，绝大多数的铬、镍、铂族元素、金刚石，以及相当数量的钒、铁，钛、铜、钻、铌、钽和磷等，都与岩浆成矿作用息息相关。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）二、岩浆矿床的形成条件2.1岩浆岩条件岩浆矿床与成矿岩体之间有明显的成矿专属性。矿床种类有关岩石铬尖晶石矿床含镁高的超基性岩、纯橄榄岩金刚石矿床金伯利岩和钾镁煌斑岩（超基性岩）铜-镍硫化物矿床低钙、高镁的基性岩钒-钛-磁铁矿斜长石、辉长-斜长岩（基性岩）霞石-磷灰石-稀土矿霞石正长岩、磷霞岩（碱性岩）您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）一般认为成矿的超基性、基性岩均是原始地幔物质完全熔融、分熔和分异的产物，大体关系如图2-1(据M，H.戈德列夫斯基等(1981)略加修改)所示。以上事实表明，基性、超基性岩的MgO含量和矿化有着明显的制约关系。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）金伯利岩岩浆(MgO25~30%)原始地幔物质(MgO25~30%)无硫化物的镁铁质岩浆(MgO=8%)含硫化物中等的镁铁质科马提岩岩浆(MgO8~30%)无硫化物的超镁铁质岩浆(MgO30%)①无橄榄石岩-玄武岩、粗玄武、辉长粗玄岩、辉长岩，②含橄榄石岩；③富橄榄石岩-苦橄榄岩无橄榄石岩、含橄榄石橄长岩、含硫化物苦橄岩、斜长石辉石岩、苦橄玄武岩、苦橄玄武岩、苦橄辉长玄武岩等。无斜长岩和无硫化物的辉石岩、橄榄岩、纯橄榄岩，富铬交代地幔熔融分熔分异图2-2基性、超基性岩浆分熔-分异示意图您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）2.2大地构造条件从板块构造的角度来看，有以下几种情况：1.离散板块边界环境(1)洋壳成矿：主要为块状硫化物矿床和豆荚状铬铁矿矿床(与蛇绿岩套有关的矿床组合)(拉张环境)(2)大陆热点成矿：主要为铂和铜镍硫化物矿床，以及碳酸岩伴生的矿床。(地幔物质上涌处)(3)大陆裂谷成矿：斜长岩伴生的铁钛矿床、铜镍硫化物矿床。2．碰撞环境(1)蛇绿岩杂岩伴生的豆荚状铬铁矿矿床。(2)花岗岩类中的一部分含钨、锡稀有金属矿床的形成可能和岩浆作用有关。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）图2-3大洋地壳环境”底辟”型基性-超基性岩浆侵入活动示意图1-岩浆爆发;2-岩浆生成带;3-残余层;4-玄武岩层您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）古大陆板块边缘与镁铁质-超镁铁质岩有关的铜镍硫化物矿床成矿模式（据汤中立（1995）原图修改）Ⅰ-硅酸岩岩浆；Ⅱ-含矿（硫化物）硅酸岩岩浆；Ⅲ-富矿岩浆；Ⅳ-矿浆；Ⅴ-接触交代矿化；Ⅵ-热液叠加矿化您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）2.3岩浆矿床成矿元素的地球化学性状与基性、超基性岩有关的成矿元素位于展开周期表的中部，介于亲氧元素和亲硫元素之间，Cu、Ni等为硫化物，Fe、Ti、V、Cr主要为氧化物，并且有较强的形成金属键的能力，可以形成多种自然金属矿物和金属互化物。Fe和Ni的地球化学性状接近Mg2+，所以在MgO含量高的岩石中Fe和Ni仅以分散状态进入含Mg的造岩矿物之中，故Fe、Ni矿化常与含镁较低的镁铁岩有关，特别是在含斜长石较多的辉长岩、斜长岩中有铁矿床形成。铬的地球化学性状，决定其在超镁铁岩中含量最高，通常和橄榄岩和纯橄榄岩有关。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）2.4含矿基性、超基性岩体的一般特征该类岩体形成前的岩浆有低粘度、高温度和密度差异常大的特点，所以常常形成平面延展较广的大岩盆、大岩床等层状、似层状侵入体或岩被，有时亦为大岩墙。深部岩浆房和侵位后的分异作用较发育，故形成结构复杂、岩性变化大的层状岩系、科马提岩套和蛇绿岩套，同时还有多次岩浆贯入。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）2.5同化作用与岩浆矿床岩浆在其形成或向上运移的过程中，往往会熔化或溶解一些外来物质（如围岩碎块），从而使岩浆成分发生改变的作用，这就是同化作用。不完全的同化作用则是混染作用。同化和混染作用不仅可以生成一系列不同成分的岩浆岩，往往由于岩浆中吸收了围岩中的某些成分，还可以促进岩浆的分异和一些矿床的形成。例如：西藏某地花岗岩中的石墨矿床，即为花岗岩同化了煤层形成的。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）2.6挥发组份作用（矿化剂）岩浆中的某些挥发份，对岩浆的分异、同化作用以及某些成矿元素的搬运和富集有着重要影响，因而也称为矿化剂。由于原始岩浆中的挥发份，主要是H2O、F、Cl、B、S、As、C、P等，由于它们的熔点低、挥发性高，特别是能与Ag、Au、Pt、Pd、W、Sn、Mo、Pb、Zn、Cu等多种金属元素组成易溶的络合物，因而这些金属元素得以保留在岩浆的残余溶液中并可能富集成矿。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）2.7岩浆的多期侵入作用对成矿的控制•一般说来，岩浆的多次侵入作用所形成的复式岩体有利于形成规模大、质量好的矿床。并且岩浆矿床的成矿作用通常与复式岩体的晚期岩相关系密切，矿化集中，矿石品位高。•而单一的岩相岩体则不太利于大而富的矿体形成。•人们认为，这种原因可能是在地壳深处岩浆发生多次的分异作用。物质经过充分分异，而矿浆多集中于分异作用的后期，从而形成大而富的矿床。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）三、岩浆矿床的成矿作用与岩浆矿床有关的基性，超某性岩体的成岩过程十分复杂，因此成矿作用也是多种多样。主要有结晶分异成矿作用、熔离成矿作用、岩浆爆发作用和岩浆喷溢成矿作用四种。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）3.1结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床定义：矿物按顺序进行结晶，并在重力和动力影响下发生分异和聚集的过程，称为结晶分异作用。由结晶分异作用形成的矿床称为岩浆分结矿床。习惯上又按矿石矿物和造岩矿物之先后关系进一步划分为早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床，前者是指矿石矿物早于造岩矿物形成，后者反之。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）(1)早期岩浆矿床岩浆冷凝结晶时,由于矿物较早地从岩浆中结晶和富集所形成的矿床.其特点为:a矿床与围岩无明显界线，一般呈渐变过渡关系；b矿石具有自形-半自形晶结构或包含结构;构造以浸染壮为主；c矿体形态以矿瘤、矿巢、透镜状、似层状为主。D矿床类型：主要有产于超基性岩中的早期岩浆矿床除了一向贵重的Pt、金刚石矿床外，一般规模不大，工业意义不大。您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）例如，在岩浆中最早结晶的金属矿物有：自然铂（比重19～14），钛铁矿（比重4.72），铬铁矿比重4.3～4.6），磁铁矿比重4.9～5.2），与这些矿物同时或稍晚结晶的硅酸盐矿物有—橄榄石（比重3.18～3.57），辉石（比重3.38），斜长石(比重2.63～2.76），角闪石（比重3.1～3.3）。石英（比重2.6）您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）当他们结晶后，边按照本身比重的大小，进行重力分异，矿物便依据这个自然规律在岩浆房的一定部位富集成矿，就形成所谓的“火成堆积作用”.如下图，解释加拿大一层状超基性岩体中层状铬铁矿的成因，该图将矿床的形成划分了6个阶段，其主要原因是由于各种矿物的晶出时间先后不一样，晶出后根据重力分异。这样在某些大型层状基-超基性侵入体中常形成韵律性层状构造：您现在的位置：第三章岩浆矿床矿床学（OreDepositGeology）阶段液体堆积层形成矿物液体+下沉晶体98%橄榄石6543212%铬铁矿100%斜方辉石25