岩浆矿床 发展史
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第二章. 岩浆矿床l一.有关概念和特征l二.成矿地质条件l三.主要成矿作用和分类l四.主要矿例一.有关概念和特征l岩浆矿床: 又称正岩浆矿床( orthomagmatic deposit),是指各类岩浆在地壳深处经过分异和结晶作用, 使分散在岩浆中的成矿物质积聚而形成的矿床. 绝大部分岩浆矿床与上地幔来源的基性----超基性岩浆有成因上的联系.l具有重要理论意义和经济价值:l形成绝大多数Cr、Ni、Pt族(PGE)、金刚石矿床;l大部分V、Fe、Ti、Cu、Co、Nb、Ta、REE和P等矿床;二. 成矿地质条件•岩浆条件•大地构造条件•同化作用2.1 岩浆条件•首要条件;•主要为各类基性超基性岩;•岩浆成矿具有专属性。
•金伯利岩、钾镁煌斑岩——金刚石矿•碱性岩(霞石正长岩、磷霞岩)和碳酸岩杂岩体——霞石-烧绿石-稀土矿床2.2 大地构造条件2.2 大地构造条件转换断层离散边界汇聚边界转换断层离散边界B 汇聚边界A汇聚边界(B型俯冲)汇聚边界(A型俯冲)(地幔柱)2.2 大地构造条件l离散板块边界环境l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)l大陆热点成矿:主要为Pt和Cu、Ni硫化物矿床,以及与碳酸岩伴生的矿床l大陆裂谷成矿:与斜长岩伴生的Fe-Ti矿床,Cu、Ni硫化物矿床,金刚石矿床2.3 同化作用l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,就是同化作用,不完全的同化作用称混染作用。
三. 主要成矿作用和分类•岩浆分异作用与岩浆分结矿床•岩浆熔离作用与岩浆熔离矿床•岩浆爆发作用与岩浆爆发矿床3.1.岩浆分结矿床•岩浆按鲍温反应系列结晶, 晶出矿物在重力和动力影响下发生分异和聚集的作用称为结晶分异作用; 所形成的矿床称为岩浆分结矿床。
u早期岩浆矿床:岩浆结晶分异时,矿石矿物较早从岩浆中结晶和富集形成的矿床称之。
立志当早,存高远
岩浆成矿期次的划分
根据岩浆侵入时的演化特点及相应的成矿作用可分为正岩浆期、残浆期和气液期三种。
一、正岩浆期
这个阶段是以硅酸盐类矿物成分从岩浆中结晶析出形成岩浆岩为主的阶段;此时,挥发性组分相对数量很少并且是均匀地“溶”于硅酸盐熔浆之中,只在本阶段末期,大部分硅酸盐类矿物已经结晶析出之后才开始活动,在矿床形成上起显著作用。
总之,这个阶段是以成岩为主、成矿为辅的阶段。
二、残浆期
这是大部分硅酸盐类矿物已从岩浆中结晶析出成为固体岩浆岩之后,残余下来的那部分岩浆——残浆进行活动的时期。
这个阶段的特点是,挥发性组分的相对数量已大大增加,并和硅酸盐类熔浆混溶在一起进行活动。
挥发性组分相对集中而产生的内应力,有助于残余的硅酸盐熔浆侵入到周围已固结岩石的裂隙之中,并在挥发性组分的作用之下,形成了伟晶岩脉。
伟晶岩脉本身常常具有一定的工业意义,其中又往往含有由挥发性组分所形成的有用矿物,所以伟晶岩脉可以认为同时具有既是岩石又是矿床的双重意义,因而这个阶段也可以说是成岩、成矿平行活动时期。
三、气液期
在上述两个阶段之后,岩浆中大部分造岩组分已固结成为岩石,造岩阶段已经完成,从而进入到岩浆期后阶段。
这个阶段的特点是,在岩浆结晶过程中陆续以蒸馏方式从岩浆中析出的挥发性组分开始进入独立活动时期。
随着温度的降低,挥发性组分在物态上将由气体,或超临界流体状态,转化为热液;这个时期称为气水热液期,是形成矽卡岩矿床和岩浆热液矿床的时期。
当气液从母。
岩浆构造的发育阶段侵入岩体,主要是大型侵入岩体,从其就位、到完全固结,往往需要经历很长的时间。
据一些岩体的研究资料,这个时期可长达几百万年之久。
在这样漫长的时期中,其接触带构造自然也有一个发展演变的过程。
这个过程一般可分为侵入、接触热变质(包括热动力变质)、热液和后期改造四个阶段。
每个阶段都有其构造活动特点。
正确的理解和估价这四个发展阶段中出现过的和改变了的构造特征,对认识金属矿化带的分布、形状、大小、富集程度及其变化有很重要的意义。
1.侵入阶段岩浆是依据侵入前构造进入并就位的。
侵入前构造在一定程度上决定了岩体主体(岩基、岩株等)和岩枝的最后形态。
侵入前构造在一定程度上还影响到岩浆运动中的分异作用特征。
一般在侵入活动高潮时正处在引张状态的构造形迹,如区域性张裂带等,对岩体就位起着主要的控制作用。
而侵入岩体的侵入上顶作用有产生了垂直方向上的应力。
这种应力引起的褶皱构造的拱起或弯曲有促使先前存在的各种断裂裂隙处在伸张状态,因而有利于岩浆中分馏物的析出。
2.接触热变质阶段这是在岩浆侵入、温度升高的条件下发育的。
炽热岩浆熔融体的烘烤作用使围岩发生重结晶,进而发生热变质等化学反应。
这种状态持续较长时,使附近围岩处在塑性-半黏性状态,构造活动以塑性形变为主,如形成流变褶曲等。
当变形的岩层中含有标志层时,则这种构造可以可以清楚地表现出来。
同时,在岩体的边缘相中,流线、流面、侵入时同生的边缘断层等原生构造和上顶构造也已形成。
在压应力作用下,岩体边缘可形成热动力片岩或片理化带等。
在这个阶段中,断裂裂隙构造并不发育,岩浆和围岩中的挥发分H2O、CO2等正处在汇集阶段,尚未形成独立的热液系统,因而缺乏显著的热液矿化作用。
3.热液阶段随着岩浆热能的消耗,温度的逐步降低,岩体渐趋固结,塑性形边逐渐被被弹性形边所代替。
侵入岩体及热变质围岩随温度下降而逐渐强化,变成不同性质的刚性体。
这时,由于岩体固结后的调整作用而产生的岩体和围岩中的冷缩裂隙,以及区域构造作用在接触带范围内造成的断裂、裂隙、破碎、角砾带等,为矿液流动和矿质沉淀造成了有利的空间条件。
矿床的成因及分类矿床的成因及分类一、内生矿床内生矿床主要是在岩浆活动过程中,在一定条件下,有用组分富集起来所形成的矿床。
内生矿床提供了绝大多数的有色金属、稀有金属和部分非金属矿产,在国民经济中起着重要的作用。
根据岩浆的发展顺序和冷凝成矿阶段,内生矿床可以分为岩浆矿床、伟晶岩矿床、气化热液矿床和火山矿床。
1.岩浆矿床岩浆矿床是岩浆冷凝过程中,由于岩浆分异作用使分散在岩浆中的有用组分聚集而成的矿床。
可以说它是岩浆侵入地壳产生的第一批矿床。
这类矿床一般形成于具有较高温、压环境的地下深处,相当于深成岩的形成部位。
形成矿床的矿物质来源于上地幔或地壳深处,由于是在较高的温压条件下形成的,故矿石矿物一般为熔点高、密度大、成分简单的矿物,如铬铁矿、铂族元素等。
矿体几乎都产于超基性或基性侵入体母岩内,实际上矿床就是火成岩体内有用组分相对富集的地段,母岩即是围岩,二者多呈逐渐过渡的关系。
绝大多数的铬、镍、铂族元素及相当数量的钒、钛、钴、稀土等矿产,都产于岩浆矿床中。
2.伟晶岩矿床伟晶岩是一种由粗大晶体组成的呈脉状岩体产出的岩石。
在伟晶岩形成过程中,在挥发成分的影响下,通过岩浆分异或气液交代作用,使有用组分富集而形成的矿床,称伟晶岩矿床。
各种成分的岩浆均能产生相应的伟晶岩,但分布最广、工业意义最大的是花岗伟晶岩矿床。
我国伟晶岩矿床产地很多,如内蒙古大青山白云母伟晶岩矿床、新疆阿尔泰稀有金属(钽、铌、铯、锂、铍等)伟晶岩矿床等。
3.气化-热液矿床成矿物质在热气和热液中被搬运并填充到岩石裂隙里所形成的矿床,统称为气化-热液矿床。
4.火山矿床是指在火山活动过程中,产于地表或接近地表(0~1.5km)的矿床。
根据成矿作用可以分为火山岩浆矿床、火山气液矿床和火山沉积矿床。
二、外生矿床在地表外力作用下使有用元素或有用组分聚集所形成的矿床,称外生矿床。
根据成矿过程的不同可以分为风化矿床和沉积矿床两大类。
另有一类是由生物堆积而成的可燃有机岩矿床,从广义角度看,它属于沉积矿床的范畴,但因其形成的特殊性和复杂性,一般又作为专门的成矿理论进行研究。
第三章岩浆矿床主要内容:一、岩浆矿床概述二、岩浆成矿作用及矿床类型三、岩浆矿床的成矿条件四、岩浆矿床的主要类型及其地质特征第一节岩浆矿床概述一、岩浆矿床的概念岩浆矿床的概念(Magmatic Deposit):岩浆矿床系指各类岩浆在侵入地壳或喷出地表过程中,经过结晶作用、分异作用、熔离作用及爆发作用,使分散其中的有用组分发生聚集而形成的矿床。
由于它们是在正岩浆期形成的,因此又称为正岩浆矿床。
地壳和上地幔中存在多种类型的岩浆,但能形成岩浆矿床的主要是源于上地幔的镁铁-超镁铁质岩浆。
这是因为镁铁-超镁铁质岩浆粘度较小,有利于分散其中的元素和成矿物质扩散、对流和聚集,从而形成矿床。
中酸性岩浆虽然含有种类更多、含量丰富的各类成矿元素,但由于岩浆的粘度较大,金属元素等成矿组分不易在其中扩散、对流和聚集,故难于在岩浆的成岩阶段富集成矿,所以中酸性岩浆很少形成岩浆矿床。
二、岩浆矿床的工业意义岩浆矿床具有十分重要的工业意义,因为火成岩中含有很多重要的矿产资源,但它们通常散布于整个火成岩体中,由于数量太少而无法利用,只有通过某些特殊的富集作用把这些有用资源聚集起来才能被开采利用,聚集的结果就是岩浆矿床。
岩浆矿床具有十分重要的工业意义。
世界上绝大部分的铬、镍、铂族元素以及大部分铁、铜、钒、钛、钴、磷、铌、钽和稀土元素等矿产资源均来自岩浆矿床。
这些矿床大部分是钢铁工业的基本原料或国防工业、尖端工业必需原料的来源。
它们大多在我国具有较富的储量,但有些比较稀缺,如铬、铂族元素等。
因此,研究岩浆矿床的成矿条件、矿床成因和分布规律等具重要意义。
第二节岩浆成矿作用及矿床类型岩浆中的有用组份析出、聚集和定位的过程称为岩浆成矿作用。
按成矿作用的方式和特点,可以分为结晶分异成矿作用、熔离成矿作用和爆发成矿作用三种一、结晶分异作用与岩浆分结矿床(Crystallization-differentitation deposit)岩浆侵位和冷凝过程中,矿物按一定顺序(矿物的晶格能、键性和生成热降低顺序)依次从岩浆中结晶,并在重力作用下发生分异和聚集的过程,称之为结晶分异作用。
岩浆矿床概述:一、概念:1、岩浆矿床广义:凡与岩浆活动有成因联系的各类矿床。
狭义(正岩浆矿床):在地壳深处(主要硅酸盐矿物结晶的过程中)岩浆冷凝过程中,由岩浆分异作用使有用组分富集而形成的矿床。
2、岩浆分异作用由于物理、化学条件、地质条件改变使岩浆成分不断改变,单一岩浆化分为多种岩浆的作用。
按分异作用的性质可分为结晶分异作用和熔离作用。
岩浆中成矿物质的析出和聚集的过程。
二、矿床特点:1、矿床大多产于岩浆岩中,尤其是基性、超基性岩中,少数与碱性岩、花岗岩有关;岩浆岩既是母岩也多是矿体的围岩。
2、矿床是在岩浆固结成岩的过程中形成的,即矿体与岩浆岩是同时或近同时形成的。
因此,绝大多数岩浆矿床属同生矿床(个别贯入矿体为后生矿床)。
3、矿体主要呈透镜状、脉状、似层状及不规则状等,产于侵入岩体内部,有的整个岩体即是矿体,与岩体产状有关,少数产于岩体近邻的围岩中。
由于岩浆分异不可能进行的完全彻底,矿体与围岩多呈渐变过渡关系。
4、矿石组构主要具浸染状、块状构造,晶粒结构、海绵陨铁结构等。
5、矿石的矿物组成与母岩基本相同,同质不同量;矿石与母(围)岩石矿物组合常具一致性,即矿石中的矿石矿物常是岩浆岩的副矿物,而母岩的主矿物常是矿石中的脉石矿物。
6、围岩蚀变一般不发育;成矿温度高,多在1200-1500ºC,硫化物多在1100- 500ºC。
7、主要矿产:铬铁矿、钒钛磁铁矿、铂族元素、铜镍硫化物矿、金刚石等8、成矿元素:铁族元素:Fe,Ti,V(独立矿物钛铁矿,钛铁尖晶石;硫化物;类质同象:硫化物晶格—替代Fe) Cr(独立矿物氧化物,硫化物)Ni(S,硫化物,镍黄铁矿)亲硫元素:Cu(硫化物)Pt族元素(Pt,Pd,Os,Ir,Ru,Rh):自然元素—铬铁矿矿床(自然铂、自然钯)化合物(S、As、Te)—铜镍硫化物矿床岩浆射气元素:C、P、S、O等。
三、研究意义:1、工业意义:在国民经济建设中具有重要工业意义如产于岩浆岩体中的钒钛磁铁矿、铜镍硫化物矿床具有丰富的储量;巨大潜力的非金属建筑材料资源如花岗石、浮石及火山渣、膨胀珍珠岩原料、铸石及石棉原料等;有的矿产如金刚石、铬铁矿只产于岩浆矿床中。
中国阿尔泰造山带岩浆活动,构造演化及成矿作用中国阿尔泰造山带是一个重要的造山带和成矿带。
它位于中国西北部,东界准噶尔盆地,西界吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦,是一个跨境的山脉带。
下面将介绍中国阿尔泰造山带的岩浆活动、构造演化和成矿作用。
岩浆活动:中国阿尔泰造山带历史上经历了多期岩浆活动。
最古老的岩浆活动发生在晚古生代,形成了一系列花岗岩和辉绿岩。
中生代晚期的岩浆活动是最重要的,形成了大规模的岩浆岩带,如阿尔泰花岗岩带和北山花岗岩带。
最近的新生代岩浆活动主要表现为火山喷发和玄武岩的形成。
构造演化:中国阿尔泰造山带的构造演化经历了多期的变形和抬升。
早古生代时期,这个地区经历了尤卡玛尔期构造事件,造成了岩石层序的变形和变质。
晚古生代至中生代古亚洲洋的闭合和阿尔泰洋的形成,导致了岩浆活动和大规模的变形作用。
新生代时期,这个地区经历了第三纪隆起和第四纪冰川作用的影响,进一步改造了地貌和构造。
成矿作用:中国阿尔泰造山带是一个富含矿产资源的地区,尤其是黄金、铜、煤炭和石油等。
这些矿产资源与岩浆活动和构造演化密切相关。
黄金矿床主要形成于岩浆岩中的热液脉石、断层和破碎带中。
在阿尔泰花岗岩带、北山花岗岩带和南山花岗岩带都发现了大量黄金矿床。
铜矿床主要形成于斑岩和岩浆岩中的脉石、矽卡岩中。
阿尔泰造山带中广泛分布着大型铜矿床,如可可托海铜矿。
煤炭主要形成于晚古生代至中生代的沉积岩中,受到后期构造改造的影响。
中国阿尔泰造山带是中国西北地区煤炭的主要产区之一。
石油的形成与岩浆活动和后期构造变动密切相关。
地壳内的火成作用和岩浆活动会改变有机质富集的沉积岩,并使其成为潜在的石油母质。
中国阿尔泰造山带是中国西北地区石油勘探的重点区域之一。
总而言之,中国阿尔泰造山带的岩浆活动、构造演化和成矿作用是密不可分的。
岩浆活动提供了成矿物质的来源,构造演化影响了成矿作用的形成和分布。
了解这一地区的岩浆构造演化和成矿作用,对于矿产资源的勘查和开发具有重要的意义。
岩浆矿床一、岩浆矿床及其地质特征1、岩浆矿床硅酸盐为主的熔融体,侵入地壳不同深度或喷出地表,在岩浆冷凝结晶过程中,使其中有用组分富集成矿形成有用物质的堆积,达到工业利用程度称岩浆矿床。
可见岩浆矿床形成时间在岩浆阶段,成矿物质来源于含矿岩浆,大多数岩浆矿床形成地壳较深部位,少数在近地表形成。
2、岩浆矿床地质特征①岩浆矿床主要产于岩浆岩母体内,成矿作用和成岩作用基本同时进行,矿床本身就是岩浆岩的一部分,岩浆种类有超基性、基性、碱性、酸性,以前两种为主。
②岩浆矿床是岩浆结晶的产物,矿石矿物组成与母岩矿物组成基本相同,仅矿石中矿石矿物相对富集,因而出现岩浆结晶分异矿床、岩浆熔离矿床及岩浆贯入矿床。
③矿体大多是层状、似层状、透镜状、豆荚状,脉状-网脉状和不规则囊状。
产状与母岩一致,界线呈渐变过渡或迅速过渡,有时整个岩体就是矿体,围岩蚀变不发育。
④矿石常具浸染状、条带状、致密块状、眼斑状(斑杂状)、角砾状构造,矿石结构大体有堆晶、自形晶、嵌晶、填隙、海绵陨铁和共结,反映出岩浆冷凝结晶、堆积和熔离等不同成矿方式和物理化学条件变化的结构。
⑤多数岩浆矿床成矿温度较高(1500-1200℃),压力较大几-几十公里地下深处,但矿床形成温压变化较大。
金刚石最佳温度(1200-1800℃),距地表一、二百公里以下形成。
硫化物岩浆矿床形成温度500-1100℃,甚至更低。
⑥岩浆矿床具有重要理论意义和重要经济地位,绝大多数 Cr、Ni、Pt族金刚石,相当数量的V、Fe、Ti、Cu、Co、Nb、Ta和TR、P等与岩浆成矿作用息息相关。
二、岩浆矿床形成地质条件岩浆矿床的形成、分布规律是多种地质因素综合作用的结果,主导作用有以下方面:1、岩浆岩条件岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要来源和载体,岩浆岩即是成矿母岩。
含矿岩浆岩的产出、性质和组成,对岩浆矿床的形成有重要影响。
①与上地幔来源的基性-超基性岩体有直接成因联系的岩浆矿床最为重要。
一般认为成矿的超基性、基性岩均是原始的地幔物质完全熔融、分熔和分异的产物,其中MgO含量与矿化有明显的制约关系。
第二章第章岩浆矿床一、基本概念岩浆矿床(正岩浆矿床):指岩浆在分异、岩浆矿床(正岩浆矿床)指岩浆在分异结晶演化过程中,使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床,在成因上主要与来自质聚集而形成的矿床在成因上主要与来自地幔的基性、超基性岩和部分碱性岩有密切联系。
(一)影响岩浆矿床的主要因素1、深度和压力:岩浆矿床形成的深度和压力一般变化较大。
般变化较大例:金刚石住在地表以下一至二百公里深度形成(相当于几万个大气压),一部分矿床形成成(相当于几万个大气压)部分矿床形成较浅。
例:部分铬铁矿床与火山岩有关,在距地表一公里左右深度形成。
地表公里左右深度形成2、温度变化较大:例如金刚石矿,形成于1500~1200℃,一些硫化物矿床的形成温度硫化物矿床的形成温度在1100~500℃,而某些硫化物矿床形成温度低到300℃。
℃3、岩体规模:一般规模大有利于工业价值的矿床形成。
热量大,有利于成矿作用进行,矿床形成热量大有利于成矿作用进行有利于岩浆分异演化。
有时小岩体也可以形成较大规模的矿床,例四川西部铜镍硫化物矿床矿床。
4、岩浆物理和化学性质:岩浆物理和化学性质粘度:基性、超基性岩浆的粘度小,有利于分散在岩浆中的有用元素或矿物的集中;中酸性岩浆由于粘度大,不利于成矿物质的集中;挥发分和碱质:岩浆中挥发组分和碱质能使成矿物质的熔点和岩浆的粘度降低,有利于岩浆的分异作用,并促使成矿物质富集于残余岩浆中形成矿床;含矿性:岩浆的含矿性影响成矿作用;岩浆本身成矿物质的含量越大,越有利于矿床的形成,不同成分的岩浆有不同的成矿专属性。
(二)岩浆矿床成矿专属性岩浆矿床与某或某些特定的岩浆岩有明显岩浆矿床与某-或某些特定的岩浆岩有明显的成因联系。
与基性、超基性岩有关的岩浆矿床成矿元素主要是铁族元素和铂族元素。
矿床成矿元素主要是铁族元素和铂族元素Ti V Cr (Mn)Fe Co Ni CuRu Rh Pd AgR Rh Pd AOs Ir Pt Au 有明显的亲硫性和亲氧性;按地球化学性质:这些元素在基性、超基性岩中含量较高岩浆中成矿元素的存在形式Au、Ag在自然界还可以形成自然金属矿物和金属互化物。
岩浆矿床发展史
岩浆矿床是指由岩浆所形成的矿床,是地球上最重要的矿藏类型之一。
岩浆矿床的开发和利用对于人类经济和社会发展具有重要的意义。
岩浆矿床的发现历史可以追溯到很早以前。
古代文明中,人们就已经开始使用来自火山喷发的玄武岩和火山灰中的矿物作为工具和装饰品。
古希腊人在公元前400年时,利用火山喷发的硫磺来制造硫酸。
而在中国,早在唐朝时期,人们就已经开始利用来自火山地区的硫磺了。
在18世纪末期和19世纪初期,大量的火山活动引起了人们对岩浆矿床的关注。
在意大利、德国、英国和美国等国家,科学家们进行了一系列的矿床勘探和研究,首次系统地分类和描述了各种不同类型的岩浆矿床。
这些研究和发现,奠定了岩浆矿床研究和开发的基础。
20世纪初期,岩浆矿床的开采技术和研究方法有了重大的进步。
在美国,瓦斯科尼亚铜矿的开采,成为了世界第一次使用地面干法开采矿床的先例。
在此之前,矿工们只能在地下采挖矿石,而这种开采方式经常会导致矿井塌陷和矿工伤亡。
此后,美国又出现了几个重要的岩浆矿床,其中最有名的是肯尼科特铜矿。
这些开采经验的积累和技术的进步,促进了岩浆矿床的发展和利用。
20世纪中期以后,随着勘探技术和矿床研究方法的不断完善,人们对于岩浆矿床的认识也越来越深入。
在世界范围内,出现了大量的新型岩浆矿床,包括以含铜岩浆为主的铜矿床、以钼、金、银、铂族元素为主的岩浆矿床,以及以磷、铬、钛等为主的岩浆矿床。
这些新型岩浆矿床的发现,不仅进一步丰富了岩浆矿床的种类,而且对于人类经济和社会发展的推动也是具有重要的意义的。
总的来说,岩浆矿床的发展史可以概括为从古代的简单利用,到18、19世纪科学家们的分类和描述,再到20世纪初期的第一次地面干法开采,20世纪中期以后的新型岩浆矿床的发现和研究。
这些历史的变迁,反映了人类对于岩浆矿床的不断探索和深入认识,同时也表明了岩浆矿床在人类社会经济和科技发展中所扮演的重要角色。