火山成因矿床

火山成因矿床
一概述
（一）概念：与火山岩、次火山岩有成因联系的矿床称为火山成因矿床
（二）特点
1、空间上，矿带分布于火山岩浆－构造活动带中；
2、矿体受火山机构控制；
3、含矿介质多源－岩浆、岩浆气液、地下水、海水；
4、矿石成分复杂，组构多样；；
5、成矿相对较浅，地表－地下（0-1.5km）
二、火山成矿作用及矿床分类
虽然火山形成的环境较为复杂，有深源的（大于40 km至上地幔），也有浅源的（5～6 km 的硅铝层）；有陆相的，也有海底的；有现代的，也有古老的；喷出物有固体的，也有气体和液体。

但归纳起来，其成矿作用不外乎三种，即火山岩浆成矿作用、火山－次火山热液成矿作用和火山沉积成矿作用，并由此将其形成的矿床分为三种，即火山岩浆矿床、火山－次火山热液矿床和火山沉积矿床。

三、火山成因矿床主要矿床类型及特点
（一）火山岩浆矿床
由岩浆在深部经分异和熔离作用形成的富含成矿物质的熔浆或矿浆，然后经火山喷发作用将其带到地表，冷凝而形成的矿床，称为火山岩浆矿床。

1、火山岩浆喷溢型铁矿床：以智利的拉科铁矿床最为典型（160页图9-1）
（1）由第四纪安山岩、火山碎屑沉积岩、熔岩、凝灰岩和磁铁矿熔岩组成。

矿石几乎全部由磁铁矿和赤铁矿组成，TFe平均65％，P0.3～0.4％，SiO21～2％，S0.1％。

（2）矿体表面似玄武岩流，局部具有绳状构造，并有大泡、小泡及管状体，管壁为多瓦状和海绵状，断面为杏仁状构造，显示熔岩喷溢特点。

（3）铁质来源有两种认识：①来自安山岩浆或由其分异出来的较晚的基性岩浆，由于其中含P2O5，可熔离出富铁的矿浆；②来自附近古生代岩层中的沉积变质铁矿床，由于火山活动使其中的铁质再活化而形成。

2、科马提岩的硫化镍矿床
主要矿石矿物为金属硫化物，形成主要与熔离贯入作用或人熔离喷溢作用有关，有三种类型：（P162图9－2）
（1）橄榄岩流底部的硫化物堆积体：由块状和浸染状磁黄铁矿和镍黄铁矿组成，矿床规模小，但品位高（Ni>3.5％）,如澳大利亚的卡姆巴尔达和加拿大的兰米尔矿床。

（2）纯橄榄岩流中的低品位浸染状硫化物矿床：硫化物分散于整个橄榄岩中，矿床规模大，但品位低（Ni0.6％左右），以澳大利亚的基恩山和加拿大的杜蒙镍矿床为代表。

（3）在纯橄榄岩中的块状硫化物分凝体：富集在橄榄岩的底部，Ni>2.0％，矿床规模大，如澳大利亚的珀寒维伦斯矿床。

（二）火山气液矿床
1、概念：在火山喷发作用的晚期或间歇期，喷气和热液活动非常强烈，气液中通常含有大量的重金属化合物，在一定的地质条件和物化条件下，这些气液与围岩、海水或气液之间发生作用，使其中的有用组分聚集和沉淀，形成火山气液矿床。

2、特点：与火山成因矿床的特点基本一致，只是增加一条，即此类矿床的蚀变作用强烈而复杂，蚀变范围广，且与矿化关系密切。

3、火山气液矿床的成矿作用和矿床分类
火山气液矿床的成矿作用有三：（1）火山喷气作用（2）火山热液作用（3）次火山热液作用。

据此，并根据产出的环境，将该类矿床分为四个亚类：（1）陆相火山喷气矿床（2）陆相火山热液矿床（3）陆相次火山热液矿床（4）海相火山－次火山热液矿床。

4、火山气液矿床的主要矿床类型和特点
Ⅰ陆相火山喷气矿床
矿体呈似层状，与火山岩互层产出，或呈脉状或似脉状充填于火山通道的裂隙中。

此类矿床为数不多，主要为自然硫、雄黄（AsS）、雌黄(As2S3)、萤石和硼矿等。

例如自然硫的形成方式可能为（1）升华作用（2）H2S不完全氧化（2H2S+ O2=2H2O+2S↓）(3)反应 H2S+S O2=2H2O+3S↓
Ⅱ陆相火山热液矿床
（1）玄武岩中的自然铜－沸石矿床
自然铜充填于气孔之中或在火山碎屑岩中以胶结物的形式存在，共生矿物有沸石、葡萄石、石英、方解石等矿物。

此类矿床规模不大，分布不广，以美国元古代苏比利尔湖铜矿床为代表
（2）安山岩中的金－铜石英脉型金－铜矿床
矿床产在以安山岩为主的火山岩中，可以呈脉状，受裂隙、断裂控制，矿石矿物组合为：金属矿物－硫砷铜矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金、银金矿、金银矿等；非金属矿物－石英、方解石、重晶石、明矾石等。

以我国台湾的金瓜石为典型代表，此外江苏的铜井也属此类
（3）火山岩中的金－银碲化物矿床
矿床产于安山岩、英安岩和粗面岩中，矿体呈脉状、复脉状成群出现。

矿石矿物以金银的碲化物为主，如碲金矿、碲金银矿、碲银矿，此外尚有硒银矿和极少的自然银；脉石矿物为石英、冰长石、菱铁矿和萤石等。

以美国的克里普尔－克里克金矿最为典型，这类矿床在环太平洋的许多国家都有分布。

（4）火山岩中的铅锌多金属矿床
矿床发育于凝灰岩或其它火山岩中，常伴有次火山岩，矿体呈鞍状、层状、透镜状，也有脉状者。

矿石矿物成分有菱铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及银矿物和金矿物、方解石、重晶石。

如我国云南的老银厂，江西德兴及东南沿海中生代火山岩中都有这种矿床分布。

（5）汞和汞锑矿床
与火山作用有关的汞矿床约占世界汞矿床的一半以上。

矿床主要分布在环太平洋及地中海的新生代火山活动带，多数产在玄武岩、安山岩和流纹岩中，少数产于碱性岩、粗面岩中，矿体呈脉状、网脉状。

矿石矿物主要为辰砂和辉锑矿，其它硫化物有白铁矿和黄铁矿等，意大利的阿米阿塔矿床即属此类。

（6）萤石矿床
火山岩中的萤石矿床是最主要的类型之一，我国浙江省中生代建德系火山岩中的萤石矿床，质好量大，是我国最主要的萤石产区
火山岩系主要为流纹岩、凝灰岩、凝灰角砾岩和集块岩，矿体呈脉状，矿石属萤石－石英建造。

围岩蚀变有硅化、高岭土化和绢云母化。

（7）明矾石矿床
明矾石矿床产于中酸性蚀变岩中，如流纹岩、安山岩及凝灰岩中，附近常有次火山岩，明矾石矿床石明矾石化蚀变岩组成的。

我国浙江（平阳矾山）和安徽（庐江地区）明矾石矿床质高量大，是明矾石的重要产地。

Ⅲ陆相次火山热液矿床－斑岩型矿床
（1）概念：陆相次火山热液矿床主要为斑岩型矿床，过去又叫“细脉浸染状矿床”。

以
往认为以Cu、Mo为主，近几十年又发现斑岩型W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等矿床。

这类矿床具有A、规模大(如斑岩Cu矿占世界已探明的铜储量的一半以上)，埋藏浅、易采；B、矿石品位低，但矿化均匀；C、矿石成分简单，易选；D、可供综合利用的矿种多，除铜、钼、钨、锡、金、铅、锌外，尚有银、硒、碲、铼等。

（2）斑岩型铜矿床
①地质特征
A 时空及成因上与中酸性浅成或超浅成的小型斑岩体（如花岗斑岩、花岗闪
长斑岩、石英二长斑岩等）密切相关，而且斑岩体又与火山岩相关联。

岩体规模较小，出露面积一般小于1km2，时代以中－新生代为主。

B 矿床受区域断裂构造带控制，呈带状分布，而矿体则受次级构造，即岩体和围岩中的微细裂隙控制或受斑岩体中角砾岩体控制。

C 矿化多集中在岩体的顶部或附近围岩中，以岩体内为主，有时整个斑岩体即为矿化体，规模大，形态不规则。

D 同一矿区，由于围岩岩性不同，可出现不同的矿化类型，如斑岩型（细脉浸染型）、接触交代型（与碳酸盐岩或凝灰岩接触）、次火山热液脉型（围岩中断裂发育）。

E 矿石的矿物组合中以金属硫化物为主，有黄铜矿、辉钼矿、斑铜矿、黝铜矿、辉铋矿、金、银等矿物，伴有黄铁矿，此外尚有石英和重晶石等，矿化具有元素的分带性和矿石构造的分带性，一般由中心向外：Mo-Mo、Cu-Cu-Cu、S-Au、Pb、Zn、Ag
浸染状－细脉浸染状－细脉状－脉状
F 围岩蚀变广泛而发育，具有明显的分带性，自中心向外可分为：
钾化带：钾长石化和黑云母化，矿物为钾长石、黑云母、石英
似千枚岩化带：绢云岩化、黄铁绢云岩化，主要矿物为石英、绢云母和少量黄铁矿
泥化带：粘土化，矿物组成有高岭土、绢云母、石英、绿泥石，此带一般不发育
青磐岩化带：矿物组合为绿帘石、绿泥石、碳酸盐、黄铁矿，该带呈面型分布，是
找矿的重要标志
②斑岩铜矿的成因
矿床形成温度：黑云母600－700℃；绢云母－石英420℃；硫化物300－200℃
硫同位素：分布范围窄，接近零值，-6.3--+3.6‰，接近陨石硫（姚教材图4-7）
氢/氧同位素：具岩浆热液和大气降水双重特征，说明成矿过程中有大气降水的参与（姚教材图9-6）
R.H.Sillitoe（1972）提出了板块构造成因模式，其成因机制是：大洋板块向大陆板块俯冲，导致了富含硫化物深海沉淀物重熔和部分上地幔（大陆板块）物质重熔，重熔熔体上升，形成火山岩－次火山岩，含矿流体随之（次火山岩）上升，对已形成的次火山岩体进行交代，并充填裂隙之中，形成斑岩型铜矿床。

R.H.Sillitoe成因模式的理论依据是，环太平洋两岸的俯冲带上有许多大规模的斑岩型铜矿床出现。

另一种观点是“双层结构模式”，认为成矿的次火山岩体其深部有大型的矿源岩体，为其提供成矿物质，即深部矿源、浅部成矿的双层结构模式。