岩浆混合作用及其成矿意义
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岩浆混合作用及其成矿意义摘要: 岩浆混合作用是岩浆演化的一种重要的表现形式,是指不同性质的岩浆在侵入过程中在适宜的条件下发生相互混合的作用。
岩浆混合作用的发生受到了多种因素的影响,它具有很多岩相学、包体、地球化学特征,但在混合机理等方面的研究中依然存在一些问题。
它的成矿作用与斑岩型Cu-Au-Mo矿床具有紧密的联系,具有较好的成矿前景。
关键词:岩浆混合作用成矿作用 Cu-Au-Mo矿床识别标志1.研究概况岩浆混合作用(magma mixing)是岩浆演化的重要表现形式之一,不仅是形成火成岩多样性的主要机制,也与Cu、Zn、Mo、Au、Fe、Sn、W等成矿作用有着密切的联系。
通过对岩浆混合作用以及岩浆混合的过程的研究,我们可以探究火成岩岩石成因以及多金属成矿元素迁移富集,也并以此来研究成矿作用背景和类型以及成矿潜力。
自化学家Rusend R W提出到现在,岩浆混合作用的研究已有150年的历史,美国地质学家Wilcox总结认为,岩浆混合作用学说的发展经历了5个不同的阶段:提出岩浆混合学说并遭排斥阶段(1852~1879年);不断补充新证据阶段(1880~1914年);暂被遗忘阶段(1915~1952年);突破阶段(1953~1972年);深入和扩展研究阶段(1973年至今)。
2.岩浆混合作用类型及标志岩浆混合作用是指不同性质的岩浆在侵入过程中在适宜的条件下相互混合的作用。
但岩浆的混合程度并不相同,因而也呈现出不同的混合类型。
目前,由于技术水平限制,只能根据岩石和矿物的特殊现象来证明岩浆混合作用的存在。
2.1岩浆混合作用类型据詹华明等(2010),以岩浆的绝对温度和相对温度为基础,将岩浆混合作用的类型划分为以下三种:(1)混合作用: 参与混合端员的岩浆完全地混合在一起形成均一的新地质体( 岩浆或岩石), 后者表观上与单一岩浆形成的地质体几乎没有差别,但端员岩浆混合时的温度和黏度相差很小, 并且保持液相状态, 以化学混合方式为主,是高温环境下的一种混合作用。
岩浆混合的概念岩浆混合是指由多种岩浆组成的过程和结果。
岩浆是地壳中的熔融岩石,在地球内部经高温作用形成。
它主要由熔融的硅酸盐矿物、气体和液体组成。
岩浆是地球内部物质上涌的产物,当岩浆从地壳中上涌到地表时,就会展现出其混合的特征。
岩浆混合是在岩浆上涌至地表过程中发生的,主要通过地下岩浆通道或火山口向外喷发的方式。
这个过程中,多种来源的岩浆相互混合,形成新的岩浆,可能具有不同的成分和性质。
岩浆混合主要有两种类型,一种是同源混合,即来自同一来源的岩浆相互混合;另一种是异源混合,即来自不同来源的岩浆相互混合。
同源混合主要发生在地下火山活动过程中,不同分支的岩浆在岩浆通道中相互交汇,形成新的岩浆。
这种混合的特点是成分相对均匀,新岩浆的成分与母岩浆相似,只是由于混合而稍有变化。
同源混合是由于地壳内部的岩浆运动导致的,当多路岩浆相向而行时,会在地下岩浆通道内相互交汇,形成混合后的岩浆。
这种过程常发生在地震带附近的火山地区,例如日本和阿留申群岛。
异源混合是指来自不同地质环境的岩浆相互混合。
这种混合通常发生在地壳板块碰撞的构造带、洋中脊或大陆扩张带等地质活动较为强烈的地区。
在这些地区,不同地质构造的岩浆相互交汇,产生新的岩浆。
这种混合的特点是成分较为复杂,新岩浆的成分和性质与原岩浆有较大差异。
异源混合是地球内部岩浆物质的重要来源之一,通过混合可以生成新的岩浆,进而形成不同类型的火山岩和岩浆岩。
岩浆混合对地壳岩浆的演化和岩石成因有重要影响。
通过混合,原岩浆的成分可以发生改变,产生新的岩浆,进而形成不同类型的岩石。
岩浆混合还会影响地壳物质的分布和运动,有助于了解地球内部的构造和动力学。
研究岩浆混合对于了解地球内部岩浆物质的流动、运动和成因具有重要意义。
总之,岩浆混合是地球内部岩浆物质上涌至地表的过程中发生的,多种来源的岩浆相互混合,形成新的岩浆,并对地壳物质的演化和成因产生重要影响。
了解和研究岩浆混合对于揭示地球内部的结构和运动有着重大的意义。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟混合岩化成矿作用及其矿石,是这种热液溶解合矿建造中贫铁矿石的结果。
变质的钙镁碳酸盐,在这一阶段的热液交代过程中,白云石可分解为菱镁矿、方镁石和水镁石,或与热液中的SiO2 等组分交代反应而形成滑石。
富硼的含矿建造,经早期交代作用之后,分散于造岩矿物和电气石中的硼,可与部分铁镁一起溶解进入热液。
中晚期交代过程中,如硼大量集中,可以交代镁质大理岩而形成各种硼酸盐(硼镁铁矿、硼镁石等)。
此外,在这一阶段中同样还可能形成磷、铀、金、铜、锡和某些稀有稀土等矿床。
二、主要矿石混合岩化热液交代型铜锌矿石产于黑云母斜长片麻岩、黑云母变粒岩、角闪质岩石系列中,岩层受到强烈的沸合岩化作用,形成混合片麻岩和混合花岗岩。
矿石中的矿石矿物有黄铜矿和闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿,有时可见毒砂和辉铜矿。
脉石矿物有石英和斜长石。
矿石以致密块状构造为主,还有条带状构造、斑杂状构和角砾状构造,矿石结构有变晶结构和交代结构,岩石中的围岩蚀变类型有硅化、透闪石化、金云母化、堇青石化和绿泥石化。
矿石中铜品位为1%~2%,高者可达10%,锌品位为1.5%~2.5%。
有用组分除Cu、Zn 外,还有Au、Ag、Cd、Se、Co、In 和Ga 等。
辽宁红透山铜锌矿床属于此类型。
混合岩化热液交代型硼矿石产于前震旦系的电气石变粒岩、含钠变粒岩及其他变粒岩等以富硼为特征的变质岩系中。
按矿石中主要矿物成分不同划分为三种类型:(一)硼镁石矿石。
矿石矿物以纤维硼镁石为主或以纤维硼镁石和遂硼镁石为主,两者都含有少量硼镁铁矿、磁铁矿。
脉石矿物主要有镁橄石、硅镁石、金云母、蛇纹石,其次有透闪石、菱镁矿、白云石、滑石以及少量的硫化物。
矿石为片状、条带状、脉状和角砾状构造。
此类矿石品位较高,质量较好,矿床规模较大,是镁矿产的重要类型。
(二)硼镁铁矿或硼镁铁矿—稀土元素矿石。
矿石矿物以硼镁。
2023/039(11):3263 3283ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10.18654/1000 0569/2023.11.04李昌昊,潘鸿迪,索青宇等.2023.哈萨克斯坦科翁腊德矿集区贫矿和成矿岩体性质对比及其对成矿的启示.岩石学报,39(11):3263-3283,doi:10.18654/1000-0569/2023.11.04哈萨克斯坦科翁腊德矿集区贫矿和成矿岩体性质对比及其对成矿的启示李昌昊1,2,3 潘鸿迪4 索青宇1,2,3 楚翔凯1,2,3 SEITMURATOVAEleonora5LIChangHao1,2,3,PANHongDi4,SUOQingYu1,2,3,CHUXiangKai1,2,3andSEITMURATOVAEleonora51 中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院矿产资源重点实验室,北京 1000292 中国科学院地球科学研究院,北京 1000293 中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 1000494 长安大学地球科学与资源学院,西安 7100545 沙特巴耶夫地质研究所地层实验室,阿拉木图 0500101 KeyLaboratoryofMineralResources,InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100029,China2 InnovationAcademyforEarthScience,ChineseAcademyofSciences,Beijing100029,China3 CollegeofEarthandPlanetarySciences,UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China4 CollegeofEarthSciences,Chang anUniversity,Xi an710054,China5 LaboratoryofGeologicalFormations,K SatpaevInstituteofGeologicalSciences,Almaty050010,Kazakhstan2023 05 03收稿,2023 09 10改回LiCH,PanHD,SuoQY,ChuXKandSeitmuratovaE 2023 ComparisonofnaturesofbarrenandfertileintrusionsintheKounradoredistrict,Kazakhstananditsimplicationformineralization.ActaPetrologicaSinica,39(11):3263-3283,doi:10.18654/1000 0569/2023.11.04Abstract NumerouslargetogiantporphyryCudepositshavedevelopedintheCentralAsianOrogenicBelt Althoughthesedepositsusuallydevelopedlarge scalemagmatismatsimilarages,thereisusuallyonlyafewmagmatismassociatedwithmineralization Therefore,distinguishingbetweenmineralizedandbarrenmagmasintheoredistrictiscrucialtoprospecting Toinvestigatethisquestion,thisstudyperformstexturalandcompositionalanalysesofapatite,amphibole,biotite,andplagioclaseandwhole rockmajorelementanalysesofweaklyalteredrocksfromtheCarboniferousbarrenintrusionsandfertilegranodioriteporphyryintheKounradoredistrict,Kazakhstan ResultsshowthatboththebarrenintrusionsandfertilegranodioriteporphyryareHO rich(>~4%)oxidized2(>~ΔNNO+1 63)magmas,whichbelongtothemediumKorhighKcalcium alkalineseriesrocks SignificantAnvaluesvariationsinplagioclase(ΔAnintherangeof26~34)andpositivecorrelationwithFeOcontentinbarrenintrusionssuggestthatitunderwentmagmamixingduringtheintrusionformation,whereasthisprocesswasnotevidentinthefertilegranodioriteporphyry Comparisonofapatite,amphibole,andbiotitecompositionsshowsthattheoxygenfugacityandHOcontentofthefertilegranodioriteporphyryisnot2significantlydifferentfromthatofthebarrenintrusions,butthefertilegranodioriteporphyryhashigherClandScontent StudiesonthetextureandcompositionofmagmaticmineralsindicatethatthemagmathatmigratestotheshallowpartofthecruststillcontainssufficientCl,S,andmetalelementsisthekeytotheformationofporphyryCudepositsintheKounradoredistrict InKounradoredistrict,magmaswithfavorableCumineralizationconditions(e g ,suitableoxygenfugacity,HOcontent,andpresenceofmafic2magmarecharge)mayloseCl,S,andmetalelementsfromthemagmabecauseofearlyfluidexsolutionatdeeperdepths(e g ,barrengabbro,diorite,granodiorite),orthemagmahasalowClcontentandlowCusolubility,resultinginlowabilitytotransportandenrichmetalelements(e g ,barrengranite),ultimatelyfailingtoformporphyryCudeposits TheresultsofthisstudyshowthattheCland本文受中国科学院国际合作局国际伙伴计划(132A11KYSB20190070)、国家自然科学青年基金项目(42002092)、国家重点研发计划政府间国际科技创新合作专项(2021YFE0190600)、国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目(91962213)和上海合作组织国际科技合作计划项目(2020E01043)联合资助.第一作者简介:李昌昊,男,1992年生,博士,从事斑岩型铜矿床研究,E mail:lch61522191@mail.iggcas.ac.cnCopyright©博看网. All Rights Reserved.ScontentsofmagmaintheKounradoredistrictareeffectivesignstodistinguishfertileandbarrenintrusions,whiletheoxygenfugacity,H2Ocontent,andFcontentofmagmaarenosignificantdifferenceKeywords PorphyryCudeposit;Apatite;Amphibole;Biotite;Plagioclase;CentralAsianOrogenicBelt摘 要 中亚造山带发育众多大型 超大型斑岩型Cu矿床。
探析岩浆岩的形成及其应用对岩浆岩的研究可以了解地球深部的变化,并对板块运动和大地构造的研究提供材料,同时可以追溯大地构造的演变历史,因此,对岩浆岩的研究不仅是地质工作的需要,也是人类合理利用资源和改善环境的必要条件。
本文通过简单介绍地球的概况,对岩浆岩的形成进行了阐述,同时详细分析了岩浆岩的应用,以供参考。
标签:岩浆岩形成应用1地球简介地球作为太阳系中适宜生命繁衍的星球,它是人类赖以生存的家园,其直径约为6371km,从形成至今具有45.5亿年的时间,此时,地球还处于其你年岁的中年期。
地球的构成形式是以圈层存在的,从外向内依次是生物圈、大气圈、水圈、地壳、地幔、地核,这些圈层相互作用,形成一个有机的整体,总括起来被称之为地球系统。
其中地壳可以被分为外核和内核,外核以液态的形式存在,而内核主要的形式是固态。
在地核与地幔之间存在极大的温度反差,同时由于固液作用的结果,该界面长期以来存在极大的温度反差与温度梯度,导致该界面存在一个能力反应较剧烈的能量和物质的交换界面,这个界面产生地幔柱,上地幔和下地幔构成了地幔的整体,两者富含的矿物在配数上具有很大的差别,上地幔主要以橄榄石、斜方辉石、榴辉岩等构成,而下地幔由高腰钙钛矿组成。
地幔与地壳之间存在一个界面,该界面被称之为莫霍面,地幔分为上地幔和下地幔;地壳也具有洋壳和陆壳两部分,不同的结构在组成和性质上不尽相同。
造成运动的主要圈层是岩石圈和软流圈,地壳外部的水圈、大气圈和生物圈被称为地球的表部圈层,以往对于地球的研究,科学家习惯将其分为几个圈层和几个部分进行,近年来,随着社会经济水平的不断提高,科学技术的进步日新月异,地球已经被当做一个整体被研究,并逐渐形成一门新的学科,该学科名为地球系统科学,正处于发展当中。
2岩浆与岩浆岩的形成在地球的自然界中存在着很多种类的岩浆,众所周知,岩浆经通过火山的喷发,着落到地面经过凝固后会形成岩浆岩,由于岩浆的种类繁多,也就造成了岩浆岩的各种各样。
岩浆矿床的形成作用及其特征岩浆中有用组分析出、聚集和定位的过程称为岩浆成矿作用。
与岩浆矿床有关的镁铁-超镁铁质岩体的成岩过程十分复杂,因此成矿作用也是多种多样的。
根据成矿作用的方式和特点,岩浆成矿作用主要可分为结晶分异成矿作用、残余熔融成矿作用和熔离成矿作用三类。
一、结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床岩浆冷凝时,随着温度的逐渐下降,各种矿物依次从中晶出,导致岩浆成分不断改变,岩浆成分的改变又促使某些组分的结晶,这种随结晶作用岩浆成分发生改变的过程称之为结晶分异作用。
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。
当富含Cr、Pt等成矿元素的镁铁-超镁铁质岩浆侵入地壳适当部位后,由于温度缓慢下降而开始结晶。
随着温度下降,岩浆中的矿物按照一定的顺序晶出,首先,是硅酸盐矿物的晶出,温度区间约为1800℃~1200℃;暗色矿物的晶出顺序依次是橄榄石→斜方辉石→单斜辉石→角闪石→黑云母。
其中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。
就镁铁-超镁铁质岩而言,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、辉石和斜长石等。
从岩浆中晶出的金属矿物和硅酸盐矿物,由于重力及对流作用的影响,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,矿物呈现相对的集中(图3-1)。
铬铁矿(比重为4.3~4.6)、自然铂(比重为14~19)等矿物因其比重较大,在镁铁-超镁铁质岩浆的底部聚集堆积,与比重较大的橄榄石(比重为3.18~3.57)、辉石(比重为 2.63~2.76)和斜长石(比重为3.1~3.6)等硅酸盐矿物一起构成铬铁矿或自然铂矿体。
由于金属矿物结晶时间大多早于硅酸盐。
或与早期硅酸盐同时晶出,矿床形成于岩浆结晶的早期阶段,所以通常将其称为早期岩浆矿床。
结晶分异作用早期形成的岩浆矿床主要为产于超镁铁质岩中的铬铁矿矿床。
由于结晶分异作用(如重力沉降)的影响,矿体常聚集在岩体的底部和边部,主要和纯橄榄岩、斜方辉橄岩岩相伴生。
岩浆与岩浆作用岩浆是岩石在高温和高压条件下,由内部的岩石在熔融的状态下得到的。
它由不同的组份组成,如碱性和酸性及其他组份。
岩浆的性质取决于它的成分,不同的岩浆具有不同的性质。
岩浆可以用来形成各种地质结构,如地下洞穴、山谷、岩溶、科泰特斯多拉和岩石层。
它还可以作为热源,形成火山、熔岩山、柱状火山等。
岩浆作用是指岩石在岩浆地质环境中的作用。
它能够改变岩石的形态,使岩石中的各种元素和物质得以迁移并混合。
岩浆作用分为岩浆熔融和岩浆软化作用。
岩浆熔融作用是指岩石在高温和压力作用下,部分熔融成液体状的岩浆,这种岩浆和岩石之间存在着一种新的化学反应,从而改变岩石的结构和特性。
岩浆软化作用指的是岩石在熔融岩浆的作用下,其部分矿物结构被熔融而发生变化,使岩石的硬度降低,变得柔软,从而形成曲面或洞穴。
岩浆作用是地质变化不可或缺的部分。
它不仅能够改变岩石的形态,使岩石成分的迁移,混合,还可以产生各种现象,如火山喷发,流体渗透,岩溶化学反应等。
岩浆作用是形成地质结构的主要原因之一,它能够改变地质环境,使岩石发生形态变化,从而形成火山、洼地、洞穴等地质结构。
岩浆作用的研究已有很长的历史,古代古文献就提到过它。
在近代,不少学者把精力集中到研究岩浆作用上,开展了深入的研究。
他们提出了大量的理论,从而丰富了现代地质学,形成了地质学的新观点。
如果我们更全面地了解岩浆作用,就能够为地质科学提供有用的信息,也能丰富我们对地质学的认识。
综上所述,岩浆是高温和压力下熔融的岩石,它的形态和性质受其成分的影响,能够形成多种地质结构,还能作为热源形成火山、熔岩等,岩浆作用也是地质变化不可或缺的部分,可以使岩石发生形态变化,形成火山、洼地、洞穴等地质结构。
研究岩浆作用能够为地质科学提供有用的信息,是地质学发展的重要内容。
新疆克拉玛依岩体的岩浆混合作用成因:岩石地球化学证据摘要:新疆地区含有丰富的矿物资源,而西准噶尔地区的克拉玛依岩体在近几年来的研究中越来越重要。
其中克拉玛依的花岗质岩体不仅还有很多的闪长质微粒包体,而且还具有由岩浆混合作用形成的岩浆混合岩,例如石英闪长岩。
本篇文章的主旨便在于对新疆克拉玛依岩体的岩浆混合作用成因——岩石地球化学证据做深入的研究与调查。
关键词:克拉玛依岩体;岩浆混合作用成因;岩石地球化学证据引言根据近几年的研究,岩浆混合作用成为岩石学这一研究领域中的热度讨论话题之一,它是众多岩浆混合作用类型的一种,同样也是火成岩具备多样性的重要成因。
在克拉玛依花岗岩中含有MME---镁铁质微粒包体,MME能够直接反映岩浆混合作用的影响,它也可以帮助研究人员更加方便地对岩浆混合作用方式、成岩过程中所需的物理化学条件等展开研究。
总而言之,岩浆混合作用已经成为研究深部壳幔互相作用的主要方式之一。
一、岩体背景及岩浆混合作用新疆克拉玛依位于准噶尔盆地的西北部边缘,该地区的油气储量大概为全世界总量的百分之八十。
新疆西准噶尔盆地的克拉玛依花岗岩岩体处于达尔布特断裂构造带的东南部地区,它属于晚石炭世的岩浆运动形成的产物,对于研究方面具有积极的影响。
西准噶尔处于哈萨克斯坦的准噶尔板块,西伯利亚、哈萨克斯坦以及塔里木三大板块运动时也会对西噶尔地区产生影响。
在该区域内孕育这NE-NNE向断裂以及近NE向断裂,比如达尔布特断裂便是非常重要的NE向深大断裂,在该地带中控制着蛇绿岩套与花岗岩体的存在。
西准噶尔地区的泥盆纪时期是著名的构造发展期之一。
在准噶尔盆地的西部边远地区是克拉玛依岩体的主要分布地,与克拉玛依市相距七千米,西部临近达尔布特断裂,岩体的主要分布情况如图1-1所示。
克拉玛依岩体在外显露面积大概为三百一十平方千米,分布在东西两侧,岩石的性质主要是花岗闪长岩与二长花岗岩,形状为长条椭圆状。
克拉玛依岩体存在大量的微粒包体,例如闪长质包体、闪长玢岩脉。
东昆仑造山带晚三叠世岩浆混合作用:以和勒冈希里克特花岗闪长岩体东昆仑造山带是世界大陆板块构造演化的典型代表之一,其地质构造背景和演化过程引起了广泛关注和研究。
晚三叠世时期,这一区域的岩浆活动异常活跃,产生了大量的岩浆岩体。
本文将以和勒冈希里克特花岗闪长岩体为例,探讨东昆仑造山带晚三叠世岩浆混合作用。
和勒冈希里克特花岗闪长岩体位于新疆伊犁地区额尔齐斯山脉南段,为典型的岩浆混合岩体。
该岩体主要由花岗闪长岩和辉绿岩组成,其中花岗闪长岩占主导地位,占岩体体积的70%以上。
该岩体年龄为249-247 Ma,属于晚三叠世。
通过对和勒冈希里克特花岗闪长岩体的岩石学、矿物学和地球化学研究,可以发现该岩体形成过程中发生了岩浆混合作用。
具体表现为以下几个方面:(1)花岗闪长岩矿物组成的变化。
该岩体中的花岗闪长岩的石英含量、斜长石含量、麦饭石含量等明显有所变化。
其中,石英含量由65%逐渐下降到55%,而辉绿岩中石英含量相对较低,只有5%-15%。
斜长石含量由35%上升到45%,而辉绿岩中斜长石含量则明显高于花岗闪长岩。
同时,花岗闪长岩中出现了独居石、角闪石、黑云母等较少见的矿物种类,这些不同种类的矿物分布呈现出明显的分带状,表明该岩体形成时曾发生过岩浆混合作用。
(2)地球化学特征的变化。
花岗闪长岩与辉绿岩具有不同的地球化学特征。
花岗闪长岩富集大离子亲石元素(如K,Na),亏损亲铁镁元素(如Mg,Fe),轻重稀土元素配分模式呈现出Eu负异常,而辉绿岩则相反,具有大离子亲铁镁元素富集、亏损大离子亲石元素的地球化学特征。
在和勒冈希里克特花岗闪长岩体中,部分斜长石和黑云母富集带的稀土元素配分模式呈现出Eu负异常,而石英和麦饭石富集带的配分模式则无Eu负异常,暗示该岩体形成过程中发生了岩浆混合作用。
以上研究揭示了和勒冈希里克特花岗闪长岩体形成过程中的岩浆混合作用,为探究东昆仑造山带晚三叠世岩浆混合造山作用及其地质意义提供了重要参考,并加深了人们对造山作用形成机制的认识。
一点一点学矿床--岩浆岩矿床的成矿专属性、典型矿床本文内容翻译自《Introduction to ORE- FORMING PROCESSES》01岩浆岩的成矿专属性问题有很多类型的与岩浆有关矿床;同样也有很多岩浆组成与特定类型的矿床相关。
岩浆趋向于从它们的部分融化的源区继承金属。
富集的岩浆源区,如交代地幔或者沉积岩区,它们通常是金属富集过程的产物。
长英质岩浆结晶形成花岗岩,或者它的喷出对应岩石,常常伴随这金属富集如Sn、W、U、Th、Li、Be和Cs,同样有Cu、Mo、Pb、Zn和Au。
长英质岩浆中的不相溶元素聚集在非常少量的部分熔融的产物中或者结晶作用晚期的残余岩浆中。
但是,这个过程不经常形成经济上可行的矿床。
另一方面,镁铁质岩浆的结晶分异形成非常重要的元素聚集如Cr、Ti、Fe和V,同时在这些岩石中伴随着相关的硫化物不相溶元素的聚集如PGE、Cu、Ni和Au。
世界上层状镁铁质侵入体是很重要的勘探目标是因为这一系列的金属。
主要的金刚石矿床反映这不常见的地质情况,它出现在深层的镁铁质岩浆通道到地表的爆炸性的火山通道-低平火山口行的火山中,携带着从富集地幔带来的更老的、捕掳的金刚石。
在镁铁质和长英质岩浆结晶作用的后期阶段伴随着主要是含水的和含碳的流体相出溶,它们最终在矿石形成中具有重要的作用02许多著名的典型岩浆矿床案例1 产钻石的金伯利岩和钾镁煌斑岩:欧珀拉 Orapa (Botswana)和阿盖尔 Argyle (Western Australia)钻石矿山2 部分熔离和不相容元素的聚集:Rossing 铀矿床3 花岗岩边界层的差异和不相容元素的聚集:Zaaiplaats 锡矿床、布什维尔德杂岩4 结晶分异和铬铁矿单矿物层的形成:UG1铬铁矿线,布什维尔德杂岩5 硅酸盐-硫化物不混溶性:在Kambalda, Western Australia科马提岩为母岩中的Ni-Cu矿床6 新岩浆注入和岩浆混合作用:麦仁斯基矿脉(the Merensky Reef), Bushveld Complex7 岩浆混染和硫化物的不混溶性:萨德伯里Ni-Cu矿床03岩浆矿床的重要研究课题:1.洋壳和陆壳的矿床成因2.基本的岩浆类型和它们的金属含量3.岩浆的相对成矿率和“继承因子”、4.“后增薄层”假说、5.金刚石和金伯利岩/钾镁煌斑岩、6.交代地幔中的金属富集、7.S型和I型花岗岩8.部分熔离和结晶分异成矿过程9.局部熔离过程中痕量元素的分布10.结晶分异过程中痕量元素的分布11.层状铬铁矿矿床12.液态不混溶成矿作用。
岩浆混合作用摘要:本文总结出从岩石组合、结构构造、矿物学、岩石化学、地球化学五方面来说明岩浆混合作用的特征与识别标志,其中,中酸性岩中的镁铁质包是岩浆混合的重要指示体。
岩浆混合作用从温度、端元岩浆化学成分的异同,端元岩浆的物理状态这三个不同标准划分出三类分类方案。
岩浆混合作用的基本控制要素是温度与粘度,并且两岩浆的相对温度和绝对温度决定着岩浆混合作用的产物。
本文也阐述了三种岩浆混合的模式。
作为成岩体系中一个重要方式,岩浆混合作用有着十分重要的地质意义。
关键词:岩浆混合,特征,包体,分类,混合模式,地质意义岩浆混合作用是由两种不同成分的岩浆以不同的比例混合,产生一系列过渡类型岩浆的作用。
当今, 岩浆混合作用已成为岩石学研究领域内一个古老而全新的热点命题。
作为成岩体系中一个重要方式, 岩浆混合作用对于认识成岩过程、岩浆演化等有着重要意义。
但目前,岩浆混合作用研究仍显不足,有待深入与完善。
岩浆混合包括岩浆混合(magma mixing)与混和(magma mingling), 对应岩浆的化学混合与机械混和, 是大量火山岩和深成岩在岩浆作用历史中一个重要的岩石学过程。
岩浆混合作用形成的岩石称为岩浆混合岩, 岩浆混合岩再加上两个端员岩浆岩共同组成的杂岩体, 称为岩浆混合杂岩体。
岩浆混合作用发生在岩浆房补给或火山喷发过程。
1.岩浆混合作用的特征与识别标志:1.1.在岩石组合上,它往往形成复合岩流、复合岩墙和复合杂岩体,其内各端元成分间往往具模糊的过渡带或具涌动的接触关系, 有时还发育反向脉;1.2.在结构构造上, 岩石常表现为矿物之间的不平衡共生, 如橄榄石与石英、辉石与石英等, 常见有环带结构、文象结构、蠕虫结构和交代结构等, 发育角砾状、团块状、条带状、阴影状、树枝状、网脉状和斑杂状等构造;1.3.在矿物学上, 岩浆混合岩中见有熔解的斜长石、钾长石和石英捕虏晶, 核心被熔解、牌号呈双峰式的斜长石, 钾长石具更长环斑, 辉石转变为角闪石集合体等;1.4.在岩石化学上, 哈克图、R1-R2图或同分母异分子比值图中岩浆混合岩的成分投点位于两端元岩石之间, 且呈直线分布;1.5.在地球化学上, 岩浆混合岩的稀土分配曲线位于两端元岩石之间且呈扇形分布, 对于壳源和幔源岩浆岩, 岩浆混合岩的O, Sr , Nd 和Pb 等同位素特征值均位于壳幔标准值( 区) 之间。
岩浆成矿作用及其矿石2008-8-6 17:01:15 中国选矿技术网浏览865 次收藏我来说两句岩浆是自然形成于地下深处的一种黏度较大的熔融体,其成分以硅酸盐为主,并含有重金属和挥发组分等物质。
极少数的岩浆为碳酸盐熔融体。
地下深处的岩浆在动力作用下,在向地壳上部运移和定位的过程中,发生各种分异现象,而使某些组分富集成矿的作用,称为岩浆成矿作用。
按照岩浆分异的性质和作用的特点,可将岩浆成矿作用分为结晶分异作用、熔离作用及爆发作用三种基本类型。
一、结晶分异作用及其矿石(一)结晶分异作用岩浆在冷凝过程中,不同的组分会按照一定的顺序先后结晶出来。
结晶顺序一般是按照矿物的晶格能、键性和生成热降低的方向进行的。
结晶分异作用就是指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。
结晶分异作用成矿有两种情况。
一种是有用矿物较早地从熔浆中结晶出来。
与其同时结晶或稍晚结晶的矿物是橄榄石、辉石、基性斜长石等硅酸盐矿物。
这些已结晶的矿物在重力作用以及岩浆内部对流作用的影响下,密度大的往下沉,密度小的往上浮。
从而,在岩浆下部或底部形成有用矿物和暗色硅酸盐矿物的富集带。
如有用矿物的含量达到了工业要求,即成为矿石(图1)。
岩浆发生结晶分异时,分异程度除了取决于矿物的密度外,还与晶出矿物的颗粒大小有关。
尤其是各种矿物的密度差异不大时,颗粒大小就起决定性作用,通常大颗粒比小颗粒易沉降。
此外,岩浆结晶过程中,若地壳构造活动强烈,侵入体规模较小,岩浆冷凝较快,则先结晶的有用矿物在岩浆流动过程中,形成不规则的条带状异离体,停积在岩浆流速减缓和流动受阻的地段富集成矿。
这种岩浆在流动过程中产生矿物成分的分异和聚集的作用,称为流动分异作用。
图1 结晶分异作用示意图a—岩浆开始结晶;b—早结晶的铁镁质矿物和金属矿物(黑色)向下沉,随后结晶的硅酸盐矿物(白色)位于上部;c—不同密度的矿物按重力关系占据各自的位置,含矿残浆向下集中; d—底部形成矿体,含矿残浆(点状图案)受动力作用形成贯入矿体上述岩浆结晶分异作用强调了有用矿物先结晶这一特点,形成的矿床称为早期岩浆矿床。
西准噶尔托里县布尔克斯台岩体岩浆混合作用的地球化学特征及其成矿意义徐倩;晁文迪;李永军;王冉;康磊;段丰浩【期刊名称】《岩石矿物学杂志》【年(卷),期】2016(035)003【摘要】西准噶尔托里县阿达依金矿所在的布尔克斯台岩体主要由寄主岩石、闪长质微细粒包体和中性岩墙组成.为判别岩浆的化学混合及岩浆混合作用与金、铜成矿作用的关系,对布尔克斯台岩体地球化学成分的相关度和寄主岩石的金、铜含矿性进行了研究.寄主岩石、闪长质微细粒包体和中性岩墙的稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图形态相似,在岩石硅酸盐成分哈克图解、同分母氧化物比值相关图解、微量元素相关图解和同分母比值相关图解上均呈现直线状趋势,表明岩浆混合作用过程中发生了显著的元素迁移和成分交换.寄主岩石金、铜含量均较高且分布规律相似,在闪长质微细粒包体相对富集区域异常强烈,表明以闪长质微细粒包体为代表的幔源基性端员可能为阿达依金矿的形成提供了金、铜成矿物质来源.布尔克斯台岩体壳幔岩浆混合作用与金、铜成矿作用的相关关系,表明幔源的基性端员对成矿作用的贡献可能是达尔布特构造-岩浆带金、铜富集的主要原因之一.【总页数】18页(P407-424)【作者】徐倩;晁文迪;李永军;王冉;康磊;段丰浩【作者单位】长安大学地球科学与资源学院,陕西西安 710054;长安大学地球科学与资源学院,陕西西安 710054;中国冶金地质总局西北局,陕西西安 710119;长安大学地球科学与资源学院,陕西西安 710054;国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室,陕西西安 710054;长安大学地球科学与资源学院,陕西西安 710054;国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室,陕西西安 710054;国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室,陕西西安 710054;中国地质调查局西安地质调查中心,陕西西安 710054;长安大学地球科学与资源学院,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】P595;P618.51【相关文献】1.西准噶尔托里县布尔克斯台岩体岩浆混合成因的确认及其地质意义 [J], 晁文迪;李永军;王冉;康磊;任文琴2.新疆西准噶尔北部布尔津县木斯塔巴岩体年代学、地球化学特征及地质意义 [J], 滕宇翔; 薛晓峰; 穆利修; 朱志新; 夏静福3.西准噶尔托里县布尔克斯台岩体岩浆混合的锆石U-Pb年代学证据 [J], 晁文迪;李永军;王冉;康磊4.新疆克拉玛依岩体岩浆混合作用的地球化学特征及其成矿意义 [J], 张会琼;王京彬;王玉往5.新疆托里县阿达依铜金矿岩浆混合作用的发现及其成矿意义 [J], 晁文迪;李永军;王冉;张胜龙;段封浩;万阈因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
岩浆混合作用及其成矿意义摘要: 岩浆混合作用是岩浆演化的一种重要的表现形式,是指不同性质的岩浆在侵入过程中在适宜的条件下发生相互混合的作用。
岩浆混合作用的发生受到了多种因素的影响,它具有很多岩相学、包体、地球化学特征,但在混合机理等方面的研究中依然存在一些问题。
它的成矿作用与斑岩型Cu-Au-Mo矿床具有紧密的联系,具有较好的成矿前景。
关键词:岩浆混合作用成矿作用 Cu-Au-Mo矿床识别标志1.研究概况岩浆混合作用(magma mixing)是岩浆演化的重要表现形式之一,不仅是形成火成岩多样性的主要机制,也与Cu、Zn、Mo、Au、Fe、Sn、W等成矿作用有着密切的联系。
通过对岩浆混合作用以及岩浆混合的过程的研究,我们可以探究火成岩岩石成因以及多金属成矿元素迁移富集,也并以此来研究成矿作用背景和类型以及成矿潜力。
自化学家Rusend R W提出到现在,岩浆混合作用的研究已有150年的历史,美国地质学家Wilcox总结认为,岩浆混合作用学说的发展经历了5个不同的阶段:提出岩浆混合学说并遭排斥阶段(1852~1879年);不断补充新证据阶段(1880~1914年);暂被遗忘阶段(1915~1952年);突破阶段(1953~1972年);深入和扩展研究阶段(1973年至今)。
2.岩浆混合作用类型及标志岩浆混合作用是指不同性质的岩浆在侵入过程中在适宜的条件下相互混合的作用。
但岩浆的混合程度并不相同,因而也呈现出不同的混合类型。
目前,由于技术水平限制,只能根据岩石和矿物的特殊现象来证明岩浆混合作用的存在。
2.1岩浆混合作用类型据詹华明等(2010),以岩浆的绝对温度和相对温度为基础,将岩浆混合作用的类型划分为以下三种:(1)混合作用: 参与混合端员的岩浆完全地混合在一起形成均一的新地质体( 岩浆或岩石), 后者表观上与单一岩浆形成的地质体几乎没有差别,但端员岩浆混合时的温度和黏度相差很小, 并且保持液相状态, 以化学混合方式为主,是高温环境下的一种混合作用。
(2)混杂作用: 参与混合的端员岩浆未完全混合均一, 表观特征明显, 含有丰富的不平衡标志, 可以识别出成层条带、岩浆团及大量包体的大致轮廓、形态与成分。
其余特征与混合作用相同, 表现为端员岩浆混合时的温度和黏度相差较大, 以机械混合方式为主, 是中温条件下的一种混合作用。
(3) 注入作用:参与混合的端员岩浆相互穿插, 但基本上没有化学组分的迁移, 两者的接触处没有冷凝边, 能观察到条带状的物质成分交换,只有机械插入, 形成“你中有我、我中有你”的复杂景观, 为低温条件下的一种混合作用。
2.2岩浆混合作用的标志根据张晓倩等(2014)、齐有强等(2008)、李昌年等(2002)的论述,将岩浆混合作用的标志总结如下:(1)野外特征:区域地质图上的混合岩侵入体多呈圈层状分布,或见于断裂带。
在岩石组合上,形成复合岩流、复合岩墙和复合杂岩体,各端员成分间常具过渡带或涌动接触关系。
有些地区可见混合岩浆两端员岩浆岩,有的只可见其一,很多两端员都未见,而显示高度的岩浆混合作用。
(2)岩相学特征:在结构构造上,矿物组合与岩石结构显现出不协调性,早期结晶矿物物常被另一类岩浆捕获,呈残核结构、文象结构、蠕虫结构和交代结构等,表示发生局部熔融。
如橄榄石与石英、辉石与石英等,常见有环带结构、文象结构、蠕虫结构和交代结构等,发育角砾状、团块状、条带状、阴影状、网脉状和斑杂状等构造。
由此可见,中间过渡成分与两岩浆端员之问是否有同时结晶和岩浆共存现象,是混合作用在岩相学方面的一个重要特征。
(3)包体特征:岩浆混合作用的特征是十分明显和丰富的。
中酸性岩中的镁铁质包体被认为是岩浆混合的指示体。
这种包体一般比寄主岩的粒度细、色率高,与寄主岩的接触界线或明显或渐变,常具淬火边、细褶边和反向脉。
包体内矿物成分具二元性,细粒矿物为岩浆混合形成,而粗粒的长石矿物多来白寄主岩石。
(4)岩石化学特征:哈克图解(实例见图1)、同分母异分子比值图(实例见图2)中岩浆混合岩的成分投点位于两端员岩石之间,且呈直线分布。
图1. 克拉玛依岩体中与岩浆混合作用有关的岩石哈克图解图2.克拉玛依岩体中与岩浆混合作用有关的微量元素同分母异分子比值(5)地球化学特征:混合岩的微量元素和稀土配分特征常与端员岩浆一致,稀土配分曲线位于两端员岩石成分之间,呈扇形分布(LREE受影响相对较大,在图解中总体呈扇形)(图3)。
混合岩的氧、锶、钕和铅等同位素特征值常位于壳、幔标准值之间,反映岩浆混合的特征。
(6)年代学特征:发生混合作用的两个端员岩浆与混合岩常具有相同的年龄。
图3. 混合岩浆模拟的稀土元素球粒陨石配分3.岩浆混合作用模式(1)喷泉式岩浆混合: 酸性岩浆房底部有镁铁质岩浆从下向上注入,并发生扩散和对流,使得镁铁质岩浆与酸性岩浆混合形成镁铁质包体和条带。
(2)层状对流式岩浆混合: 静态岩浆房内因存在温度、密度梯度而产生扩散对流作用导致的岩浆混合,该岩浆混合的规模取决于带状岩浆房内梯度的大小。
(3)大陆壳构造背景下的岩浆混合模式: 板块俯冲环境下,俯冲洋壳发生脱水,产生流体,导致上覆地幔楔的部分熔融,形成玄武质岩浆,上涌的玄武质岩为下地壳带来高热能和流体,使其部分熔融,形成长英质岩浆。
当底侵岩浆进一步集中时,镁铁质岩浆会沿薄弱带(深大裂谷)继续上升侵入上部的长英质岩浆房,并与之发生混合,形成一系列介于两端员之间的过渡型岩石(图4),甚至在合适的构造环境,基性端员岩浆会直接侵入地表,形成基性岩体或岩脉。
图4 大陆壳构造背景下的岩浆混合模式4.与混合岩浆有关的矿床类型举例岩浆活动有关的成矿作用的发生,一是需要富含成矿元素的源区,二是需要使成矿元素从岩浆下结晶分异释放出来并富集的环境。
在岩浆混合过程中,镁铁质岩浆具有高温高硫及富含金属成矿元素的特征,可以作为源区提供成矿元素,在其与长英质岩浆混合时,成矿元素发生结晶分异、迁移和富集,可形成一定规模的矿床。
因为岩浆混合作用尤与斑岩型(-矽卡岩型)Cu-Mo-Au矿床关系密切,因此,本文主要以斑岩型(-矽卡岩型)Cu-Mo-Au矿床实例进行探讨。
4.1西藏甲玛多金属矿床由于底侵作用导致下地壳部分熔融且含大量地幔组分的新生铁镁质岩浆能够0 ,挥发份、Cu以及S。
冈底斯岩石圈地幔发生拆沉,能引起软流圈提供大量的H2地慢热熔体上升。
由于岩浆不完全混合产生的包体曾遭受地幔的交代,使原始地幔部分熔融后形成的残留相,岩石圈地幔交代不仅增加了热流量和水,而且从熔融的岩石以及岩浆上升通道中带走了大量的硫和亲铜元素(如铜)。
这些富含金属元素和硫的高温、高氧逸度、含水的铁镁质岩浆的注入使得地壳岩石发生部分熔融以及同化作用,并且增加了岩浆及流体中挥发份的含量,由于混合产生的岩浆,并伴随着亲铜元素的迁阻碍了熔体内含Cu硫化物的分离,混合过程中释放SO2移,最终造成了Cu的富集,并释放与Cl和HO有关的金属元素。
2在混合作用晚期,岩浆中富含氟元素,降低了熔体的固相线温度,从而长流体出溶过程且降低岩浆热液流体的初始温度。
基性岩浆带来的热量能使混合作用维持足够长的时间从而使两种岩浆完全混合,能够多次提供热量,延长岩浆演化时间,为流体出溶创造条件金属元素的分离反复发生于岩浆房内部,并形成大量成长英质角岩,以黑云母、长石、石英等矿物的重结晶为主;(2)高温热液阶段,以高温蚀变矿物以及脉状岩枝、钾长石脉等热液脉体为特征,并有少量的辉钼矿含矿流体,使Cu及Mo、Au、Ag、Pb、Zn在有利的地质体中富集。
4.2内蒙古敖仑花铜钼矿床岩浆热液成矿期分为4个时期:(1)角岩化阶段,主要在含矿岩体接触带形化;(3)中温热液阶段,以金属硫化物大量沉淀为特征,并具有绢云母化、绿泥石化、绿帘石化高岭土化等蚀变;(4)低温热液阶段,以低温蚀变矿物,即绿泥石、高岭土、方解石等为特征,金属矿物主要为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿为主。
在成矿过程中,由于岩脉体积太小,无法提供足够的成矿流体及热源,因此与成矿作用关系密切的岩浆岩可能是受基性岩浆混合作用影响的敖仑花岩体,热液活动的中心可能位于岩体的深部或者岩浆房中。
在敖仑花岩体形成过程中,在其岩浆房中受到基性岩浆混合作用的影响,并形成敖仑花岩体及闪长质包体,受混合作用影响的岩浆房继续演化形成花岗闪长斑岩脉。
与成矿作用有关的热液蚀变为石英—钾硅酸盐化和石英—绢云母化。
结合热液蚀变分带和含矿石英脉产状等特征,也暗示成矿流体可能来源于岩体深部或者岩浆房。
5小结(1)岩浆混合作用是岩浆演化的重要形式之一,不仅在岩石学上帮助解释岩石的多样性,如解释部分酸性岩浆中所包含的铁镁质包体现象,而且岩浆混合作用与成矿作用关系密切,且与Cu、Mo、Au矿床的形成关系尤为密切,其成矿模式基本可以概括为:基性岩浆与花岗质岩浆混合产生混合岩浆,经过进一步分异演化形成了含矿岩浆。
(2)可以用来判断岩浆混合作用的标志有:野外宏观标志、岩石化学标志、年龄(一致)标志、显微标志等,在此不做详述。
(3)岩浆混合作用及其成矿理论目前还不够成熟,也存在一些关键的、有待研究的问题,如岩浆混合机理的研究尚需深入、岩浆混合作用动力学制约的研究尚属空白等。
参考文献[1]王玉往,王京彬,龙灵利,邹滔,唐萍芝,王莉娟. 岩浆混合作用的类型、标志、机制、模式及其与成矿的关系—以新疆北部为例[J],岩石学报,2012,28(8):2318-2310[2]李昌年.岩浆混合作用及其研究评述,地质科技情报,2002.12,21(4):49-54[3]齐有强,胡瑞忠,刘燊,田建吉.岩浆混合作用研究综述[J],矿物岩石地球化学通报,2008.10,27(4):409-416[4] 张晓倩,魏玉波. 岩浆混合作用的标志及其与成矿作用的关系[J], 建筑工程技术与设计,2014.2:863-864[5]曹殿华,王安建,李文昌,王高尚,李瑞萍,李以科.普朗斑岩铜矿岩浆混合作用:岩石学及元素地球化学证据[J],地质学报,2009.2,83(2):166-175 [6] 苟正彬,汪雄武,彭慧娟,周云,秦志鹏,张强,雷传扬.西藏甲玛铜多金属矿床岩浆混合作用及对成矿的贡献[J].中国地质,2012.2,39(1):156-169 [7] 邹滔,王京彬,王玉往,龙灵利.新疆克拉玛依岩体的岩浆混合作用成因:岩石地球化学证据[J],中国地质,2011.2,38(1):65-76。