单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,矿 床 学,第二章 岩浆矿床,一、岩浆矿床的概念,岩浆矿床在地壳深处的各类岩浆，通过,分异作用,与,结晶作用,，使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床称为岩浆矿床。,岩浆是一种位于地壳深处的，具有较高温度和较高内压力，成分复杂的硅酸盐熔融体，是一种具有很强的机械能力和化学能力的粘稠物质。,当发生构造运动时，岩浆依靠自己本身的巨大能力，常常顺着地壳的构造薄弱地带向着减温减压的方向移动。,二、岩浆矿床的特点,1.,成矿母岩,：矿床主要与基性岩、超基性岩(如纯橄榄岩、橄榄岩、辉岩、苏长岩、辉长岩以及斜长岩等)有成因联系。少数岩浆矿床与碱性岩或酸性岩有关。,2.,矿体形态,：岩浆矿床中的矿体多数呈层状、似层状、透镜状、豆荚状等产于岩浆岩体内，含矿围岩即为母岩；少数情况下矿体呈脉状、网脉状进入母岩之外的围岩中。,3.,围岩蚀变,：绝大多数岩浆矿床的围岩不具有明显的蚀变现象。,4.,矿石成分,：矿石的矿物成分和围岩（成矿母岩）基本相同，当岩体内的有用矿物富集达到一定规模时就成为矿体。,5.,成矿环境,：由于成矿作用是与岩浆作用大体同时发生的，因此多数岩浆矿床的形成温度较高，一般在1200-700C，但某些硫化物矿床的形成温度可低至650C，甚至300C左右。成矿深度变化也较大，一般都形成于地下几公里至几十公里。,第二节 岩浆矿床的形成条件,一、成矿元素的地球化学性状,与镁铁质、超镁铁质岩浆活动有关的成矿元素位于元素周期表的中部，介于,亲氧元素,和,亲硫元素,之间。,Cu、Ni易形成硫化物,，,Cr、V、Ti、Fe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。,镍黄铁矿（Fe,Ni）,9,S,8,或（Ni,Fe）S,黄铜矿-磁铁矿矿石,CuFeS,2,Fe,3,O,4,钒钛磁铁矿FeV,2,O4,、,FeTiO,3,铬的地球化学性状决定其在超镁铁岩中含量最高，通常与橄榄岩和纯橄岩有关。,铂族元素,（PEG）,的性状各有不同，Ru、Os、Ir更具亲氧性，常与铬铁矿共生；Pt相对亲硫，常常产于Cu、Ni硫化物中,。,铬铁矿：(Mg,Fe)Cr2O4,（一）岩浆岩成矿专属性,不同成分的岩浆相应地会形成不同类型的岩浆矿床，即,一定成分的岩浆岩与一定的矿床类型有密切的成因联系,。这即是岩浆岩的成矿专属性：,岩浆矿床类型,与 成 矿 有 关 的 岩 石,铬尖晶石矿床,与含镁高的,超基性岩,特别是,纯橄榄岩,有关，其次是与橄榄岩和辉石岩以及由他们变质而成的蛇纹岩有关,铂与铂族元素矿床,与含镁高的,超基性岩,特别是,纯橄榄岩,有关，其次是橄榄岩，它与铬尖晶石矿床有密切关系；此外与硫化物矿床也密切相关,铜镍硫化物矿床,与含,镁高,而,贫钙,的,基性岩,有关，其中特别是与,苏长岩,和,橄榄苏长岩,、,辉长岩以,及,辉石岩,有关，其次与橄榄岩有关,钒钛磁铁矿矿床,与,辉长岩,、,斜长辉长岩,和,斜长岩,关系最密切，其次是橄榄辉长岩,铌-稀土元素矿床,与,超基性-碱性杂岩中的碳酸岩,有关,（二）岩浆中挥发性组分的作用,岩浆中,挥发性组分,的种类和数量,对岩浆的结晶分异,及,成矿组分的运移、富集,也有一定影响，因而也称为,矿化剂,。,在岩浆分异的早期，挥发性组分的作用不显著，但随着岩浆冷却结晶，矿化剂在岩浆中的含量相对增加，其作用也逐渐重要起来。主要是：,由于挥发份的存在，,增加了岩浆的流动性,，降低了岩浆的粘度，从而促进了岩浆分异作用，,利于成矿物质的富集,。,挥发份易,与金属元素结合成络合物,。由于金属络合物易溶，,熔点低，流动性强，易搬运,，有利于,成矿物质的集中，富集,。,（,三）岩浆同化作用对岩浆矿床成矿的影响,同化作用,岩浆在其形成和向上运移过程中，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。,在岩浆侵位过程中，对围岩的同化作用在一定程度上影响岩浆的成分，也影响着其中的成矿组分的分异和聚集能力。,一般认为，在地壳活动强烈地区，岩浆与被同化围岩成分差别越大、侵入体的规模越大、侵位越深、成分越酸性、挥发分越多以及围岩破碎程度越高时，同化作用愈强烈而完全。,（四）岩浆的多期次侵入作用对成矿的控制,大量的资料表明，,含矿岩体往往具有如下特征,：,从区域上看，它们常常是同一构造运动形成的,岩浆岩带中的较晚期产物,；,从一个矿区看，矿化主要,与复式岩体的晚期岩相关系密切,。,复式岩体和岩浆多次侵入对成矿作用的控制在铬铁矿矿床、铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿矿床中都有明显的表现，其对形成规模大、质量好的矿床具有很大的意义,（五）岩浆的分异程度,一般说来，岩浆在演化冷凝结晶过程中，分异得越好，矿体就越大（分异的越彻底，,矿体品位越高,）。在比较稳定的地区岩浆侵入时，基性-超基性岩浆可按矿物反应系列进行完全的分异，一般是纯橄榄岩、橄榄岩在下部，辉石岩在较上部，苏长岩、辉长岩或斜长岩在最上部。这种分异完好的岩体，矿体多富集在岩体的下部，矿体产状稳定，矿石品位也较高。影响岩浆分异作用的因素主要有：,岩浆的成分：一般说来越偏基性的岩浆，SiO2含量少，粘度小，易流动，故有利于分异，因此在岩浆成矿阶段，产于超基性基性岩中的矿床种类多，规模也大。,岩体的规模：规模越大，所带热量也多，且热量散逸较慢，从而有利于分异和成矿作用的进行。反之规模小，不仅成矿物质来源有限，热量也容易散失，冷凝过程较快，不利于分异和成矿作用的进行，故不易形成有工业价值的,矿床。,岩浆侵入的深度：深度越大，岩浆冷暖速度越慢，压力下降就越慢，亦有利于各种组分的充分分异。,三、控制岩浆矿床形成的大地构造条件,地壳中不同构造单元的结合带以及同一构造单元中次级构造单元的交接处，常常是,深大断裂,的所在部位（特别是切穿地壳达上地幔以上的深大断裂），它们常控制着,镁铁质,、,超镁铁质岩浆岩,及其中的岩浆矿床的空间分布。,按板块构造学说，两个板块的交接带，是地壳的强烈活动部分，它提供了地幔物质熔化、分异所需的物理化学条件和上升通道，因此它是镁铁-超镁铁质岩的侵入地带。,世界镁铁-超镁铁质岩的分布可划分为以下几个带：,环太平洋带-岛弧型；,古地中海带-地缝合线型；,乌拉尔带-古地缝合线型；,非洲及欧洲层状铬铁矿带-裂谷型,第三节 岩浆矿床的形成作用及其特征,一、结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床,结晶分异作用,岩浆冷凝时，随着温度的逐渐下降，各种矿物依次从中晶出，这种按顺序结晶分离出固体并在,重力和动力作用下,发生分异和聚集的过程。由岩浆结晶分异作用形成的矿床称为,岩浆分结矿床,，又称,岩浆分凝矿床,。,岩浆侵入地壳适当部位后，随着温度下降，岩浆中的矿物按照一定的顺序晶出，硅酸盐矿物晶出顺序依次是，暗色矿物的橄榄石斜方辉石单斜辉石角闪石黑云母。浅色矿物长石的结晶顺序是基性斜长石在前，酸性斜长石在后。岩浆结晶分异时，有用矿物的晶出有两种情况：,1.有用矿物早于硅酸盐矿物或在硅酸盐矿物结晶早期晶出,早期岩浆矿床,：,最早结晶的金属矿物是,自然铂、铬铁矿,等，与它们同时或稍晚晶出的硅酸盐矿物有橄榄石、辉石和基性斜长石等。若岩浆处在较稳定的地质环境中，上述从岩浆中晶出的金属矿物和硅酸盐矿物，由于重力及岩浆内部对流作用的影响，比重大的矿物在岩浆中逐渐下沉，比重小的矿物在岩浆中相对上浮，于是岩浆发生了分异，在岩浆底部形成比重较大的暗色硅酸盐矿物和金属矿物的富集带，这种作用称,重力分异作用,。,早期岩浆成矿模式动画演示,若在这一时期地壳活动频繁，使岩浆仍处于流动状态，则早期晶出的矿物和密度大的熔体便会在岩浆流动过程中，聚集在通道内，在流速减缓或流动阻力较大处形成不规则的异离体，这种作用称为,动力（流动）分异作用,。,早期岩浆矿床特点：,矿体常聚集在岩体的底部和边部，主要和纯橄榄岩、斜方辉橄岩相伴生。,矿体形态以似层状、透镜状为主，少数成巢状、瘤状等，规模小。,矿体和围岩没有明显的界线，一般为渐变过渡关系，矿体边界需要依据品位加以圈定。,矿体成分与母岩一致，仅有用组分含量增高而以。主要为铬尖晶石，部分橄榄石和辉石。,矿石构造以浸染状为主，致密块状的矿石只在矿体下部偶尔出现。,由于矿石矿物较早地从岩浆中结晶出来，常见较规则的自形晶结构。,铬铁矿自形结构,2有用矿物较晚晶出,晚期岩浆矿床,岩浆中的挥发组分如H2O、CO2等含量较高时，岩浆中的成矿元素可与挥发分结合，形成熔点较低的配合物，从而大大降低了自身的结晶温度。当硅酸盐矿物大量晶出时，金属组分在残余岩浆中相对富集，逐渐形成富含成矿物质的富矿残浆，最后从残浆中结晶出来，所形成的矿床称为晚期岩浆矿床。,常出现以下三种情况：,如果富矿残浆比较快地冷凝结晶，它们一般充填在早期结晶的硅酸盐矿物颗粒之间，形成低品位矿石；,如果富矿残浆冷凝缓慢，由于富矿残浆比重大，故可在重力作用下呈液态通过粒间空隙向下集中，而较晚结晶密度小的硅酸盐晶体向上浮，这样便在下部集中形成矿体。如产于基性岩体下部的钒钛磁铁矿矿床；,在地质构造活动比较频繁的条件下，由于受构造应力和由残余挥发分造成的内应力的作用，含矿残浆可被挤入岩体边部的原生构造裂隙或附近围岩的构造裂隙中，形成贯入式矿体，这种成矿作用也称为残浆贯入作用或压滤作用。,晚期岩浆矿床成矿模式图,过程示意,晚期岩浆矿床特点：,由于晚期岩浆矿床大多数是由岩浆结晶分异末期聚集的残余含矿岩浆在原地冷凝结晶而成，所以矿化的富集与岩体的分异程度有关。在分异过程中，由于含矿残浆的比重较大，在重力作用影响下，逐渐沉降而集中于岩浆槽底部，所以矿体大多位于岩体底部，与基性程度较高的岩相伴生。,矿体多呈层状、似层状，分布面积广，厚度比较稳定，与围岩之间无明显界线。,矿石构造以浸染状和致密块状为主，浸染状矿石多分布于矿体的上盘，致密状矿石主要分布在矿体的中、下部，向外金属矿物逐渐减少。,由于硅酸盐矿物结晶较早，晶形比较完整，金属矿物大多充填于硅酸盐矿物晶粒间呈他形胶结状产出，形成典型的海绵陨铁结构。又称陨石结构。,由于成矿过程中有部分挥发分参与，在成矿作用的晚期，经常伴有程度不等的自变质作用，如蛇纹石化、绿泥石化、黑云母化、金云母化、碳酸盐化及黝帘石化等。,贯入式晚期岩浆矿床特点：,由残浆贯入作用形成的晚期岩浆矿床系含矿残余岩浆沿已冷凝母岩的原生裂隙或岩体接触面贯入而成，因此这类矿体大多成脉状产出，矿脉几乎全部产于母岩体内，只有少数贯入到附近的围岩中。矿脉成组、成群出现。,矿体和围岩界线清晰。矿石也由金属矿物和硅酸盐矿物,两,部分组成。,除形成海绵陨铁结构外，尚可见到金属矿物溶蚀、交代硅酸盐矿物的现象。,矿脉附近的围岩常形成一定程度的蚀变现象，主要为绿泥石化和绿帘石化。,贯入式矿体的矿石品位一般都较高，有时含一定数量的黄铁矿。,脉状钒钛磁铁矿矿床是典型的贯入式晚期岩浆矿床，如河北大庙钒钛磁铁矿矿床；部分脉状铬铁矿矿体也可能是晚期岩浆贯入作用的产物，如西藏罗布莎铬铁矿矿床。,二、岩浆熔离成矿作用与熔离矿床,岩浆熔离作用也称液态分离作用或不混溶作用,是指在较高温度下的一种成分均匀的岩浆熔融体，在温度和压力降低时，分离成两种或两种以上互不混溶的熔融体的作用。,由于岩浆熔离作用而使有用组分富集成矿的作用称岩浆熔离成矿作用。由岩浆熔离成矿作用而形成的矿床，称为熔离矿床。,1、形成作用：,熔离成矿作用在铜镍硫化物矿床中表现最明显。温度在1500C以上的镁铁质岩浆，尤其富含挥发性组分时，可熔解一定数量金属硫化物。实验证实，镁铁质岩浆在1300C以上时，可溶解6%7%的Fe-Ni-Cu的硫化物。在地下2530Km深处的橄榄岩岩浆中，硫的最大溶解度是在近地表处的2-5倍,。,随着温度、压力降低和熔体中挥发性组分外逸以及由于与围岩的同化作用而使熔体中