【新矿床学】02-第二章 岩浆矿床

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。

岩浆矿床的形成作用及其特征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。

岩浆矿床在岩浆的分异和结晶过程中，有用组分富集形成的矿床。

按照成矿方式，分为：由岩浆结晶分异作用形成的岩浆分凝矿床(如铬铁矿矿床)，由岩浆熔离作用形成的岩浆熔离矿床（如铜、镍硫化物矿床），与火山活动有关的岩浆喷溢矿床（如铁矿床和玄武岩矿床）等。

岩浆矿床中的成矿物质通常是岩浆本身含有的造岩矿物或副矿物经高度富集而成，因此岩浆矿床基本产在岩浆岩体内，矿物成分较简单，矿石结构构造也与岩浆岩相似，矿体常产在岩体的边部或底部，但也有沿裂隙充填的由块状矿石组成的富矿脉。

一、岩浆矿床的概念岩浆矿床是指岩浆经分异作用使其中的有用组分富集而形成的矿床。

岩浆矿床的成矿物质主要来自上地幔，部分来自地壳。

成矿物质是岩浆的组成部分，由岩浆携带运移的。

岩浆矿床成矿的介质是岩浆，主要发生在岩浆完全固结之前的冷凝结晶过程中，不包括岩浆气液的成矿作用。

成矿作用主要是岩浆分异作用和冷凝结晶作用，一些非金属矿床，如浮石及火山渣、膨胀珍珠岩原料等矿床就是由岩浆爆发、喷溢和快速冷凝形成的。

岩浆矿床主要形成于地壳深处，但也可形成于近地表或地表。

二、岩浆矿床的特点岩浆矿床一般具有如下特征：1、绝大多数矿体产于岩浆岩中，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，除个别贯入矿体外绝大多数岩浆矿床属同生矿床。

3、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（贯入矿体例外）；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。

4、矿体围岩蚀变一般不发育或蚀变较微弱。

5、成矿温度高，多在1200－1500ºC，硫化物多在1100－500ºC。

三、岩浆矿床的工业意义与岩浆矿床有关的重要金属矿产主要是铬、铜、镍、钴、铁、钒、钛、铂族元素及铌、钽等稀有元素等。

与岩浆矿床有关的重要非金属矿产主要是金刚石、石材、橄榄岩（MgO＞40%）、霞石正长岩(霞石＞20%，Na2O/K2O≈1者用作陶瓷原料，＞2用作玻璃原料)、浮石及火山渣、膨胀珍珠岩原料、铸石及石绵原料等。

实验一、岩浆矿床一、目的要求通过实习进一步理解、掌握以下内容：1、岩浆矿床形成与大地构造背景的关系。

2、岩浆矿床形成与岩浆岩岩性、岩相的关系，成岩成矿在时间上、空间上、物质成分上的一致性，加深岩浆岩成矿专属性概念的理解。

尤其应当意识到在岩浆矿床的找矿工作中，加强岩体研究的重要性。

3、掌握岩浆矿床的主要成矿作用及其矿床的主要特征。

二、方法原理认真阅读实验资料，仔细观察实验标本，掌握其特征，分析成矿作用和形成机理，编写实验报告。

三、主要实验仪器和材料矿石标本、围岩标本、放大镜和小刀四、实习资料四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床位于四川省渡口市东北12Km处。

储量近百亿吨，是我国最大的岩浆型钒钛磁铁矿矿床。

区内最古老的地层为上震旦系。

分两层，下部是蛇纹石化大理岩；上部是透辉岩和透辉石大理岩互层。

上三叠纪地层在本区最发育，分布在矿区北部和西北部，其底部是紫红色砂砾岩；上部为灰绿色砂岩与黑色砂页岩互层，含煤。

老第三系紫红色砂砾岩呈水平或近水平，不整合覆于老地层之上。

含矿岩体位于康滇地轴中段西缘的安宁河深大断裂带中，受安宁河深大断裂次一级NE 向断裂控制。

岩体呈NE30°方向延展，长35km，宽2km，与震旦纪地层整合接触。

向北西倾斜，呈单斜状。

岩体内部层状构造明显，不同成分矿物构成的浅色岩与暗色岩相互更叠交替；层之间为过渡关系。

岩体自上而下分为五个相带：①顶部浅色层状辉长岩带：厚500-1000m。

浅色矿物含量一般>50%。

含稀疏的暗色矿物条带，偶尔为铁、钛氧化物矿条。

该岩带顶部与三叠系或正长岩呈断层接触。

②上部含矿带：厚10-120m。

以含铁辉长岩为主，夹有稀疏浸染状矿石。

含磷灰石丰富，达5%-20%，并有较多的辉石集中，可作标志层。

在底部有时可见厚约3m的斜长岩层。

③下部暗色层状辉长岩带。

暗色矿物含量一般>50%，构成密集条带，并夹有含铁辉长岩薄层及钒钛磁铁矿条。

总厚度166-800m。

与底部含矿层呈过渡关系。

名词解释：第二章岩浆矿床岩浆矿床（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地幔的基性、超基性岩和部分碱性岩有密切联系。

岩浆成矿作用：在岩浆分异演化过程中，通过各种分异结晶作用致使成矿元素富集形成有工业价值的矿床的作用，称为岩浆成矿作用；又分为三类：结晶分异作用、熔离作用和残余熔融作用。

结晶分异作用：指在岩浆分异演化过程中，不同成分矿物先后分别结晶，并导致成矿物质富集的作用。

由这类作用形成的矿床称为岩浆分结（凝）矿床。

在岩浆分异演化早期由岩浆分异形成的矿床称之早期岩浆矿床。

岩浆熔离作用：在岩浆演化过程中，当物理化学变化时，一种岩浆分离成二种或二种以上互不混熔的熔融体的作用称为岩浆熔离作用。

如果熔离出一种金属硫化物或氧化物的溶体，这种熔体称为“矿浆”，由矿浆形成的矿床称为岩浆熔离矿床；Cu-Ni硫化物矿床最为典型。

残余熔融作用：岩浆中有些成矿物质在部分矿化剂，如H2O、CO2以及碱金属的影响下，使其结晶温度降低，因而在各种硅酸盐矿物结晶过程中，以及在局部熔离作用下，逐渐在岩体的内部形成成矿物质较富的残余含矿熔体或矿浆的作用，称残余熔融作用，所形成的矿床称晚期岩浆矿床。

第三章热液矿床热液矿床：又称气化——热液矿床，指由含矿流体或成矿溶液（包括气相、液相、超临界流体）与围岩相互作用而生成的后生矿床称为热液矿床。

热液成矿作用：由流体作用而形成矿床的过程称热液成矿作用。

热液成矿作用的方式：充填作用和交代作用充填作用：成矿溶液在化学性质不活泼的围岩中流动时，因物理化学条件改变，使溶液中的成矿物质沉淀在各种裂隙和空隙中形成矿床的过程叫充填成矿作用，所形成的矿床叫充填矿床。

交代作用：当流体在岩石中运动时，由于物理化学条件改变，致使岩石与流体发生水岩反应，使围岩中原来的某些矿物消失，而产生新的矿物组合，这种作用称交代作用，由交代作用形成的矿床称之为交代矿床。

实习单元二岩浆矿床一、目的要求通过实习进一步理解、掌握以下内容：1、岩浆矿床形成与大地构造背景的关系。

2、岩浆矿床形成与岩浆岩岩性、岩相的关系，成岩成矿在时间上、空间上、物质成分上的一致性，加深岩浆岩成矿专属性概念的理解。

尤其应当意识到在岩浆矿床的找矿工作中，加强岩体研究的重要性。

3、掌握岩浆矿床的主要成矿作用及其矿床的主要特征。

二、典型矿床实习资料1、河北承德大庙钒钛磁铁矿矿床。

2、四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床。

3、西藏罗布莎铬铁矿矿床。

三、实习指导以河北大庙钒钛磁铁矿为例，实习方法步骤如下：1．课前复习《矿床学》“岩浆结晶分异作用与岩浆分结矿床”一节，复习以下矿物和岩石的主要鉴定特征：磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、斜长石，辉石、绿泥石，磷灰石，金红石等。

斜长岩、辉长岩等。

2．读图：区域地质图：找出大庙矿区在图上的位置，观察区域内还有哪些钒钛磁铁矿区，注意这些矿床的分布位置与铁质基性岩体、与区域性构造(如深大断裂)有什么关系？矿区地质图：可看出矿体的产出部位、矿体平面形态，矿体分布规律。

矿体类型。

矿体与构造和岩浆岩的关系。

矿体与围岩的界线。

围岩蚀变发育情况。

岩体、矿体，岩脉之间的穿插关系等。

地质剖面图：可看到矿体在垂直方向上的产状、形状及矿体的类型。

岩体、矿体、岩脉之间的穿插关系，从而判断它们的生成次序及哪种岩浆岩与成矿关系密切。

围岩蚀变发育情况。

在较大比例尺的剖面图上，还可看到矿体内部的构造。

3．观察标本：手标本有岩石标本和矿石标本。

岩石标本的观察描述同岩石学；矿石标本的观察描述同实习单元一。

对矿石标本的观察还要注意区分矿石类型；观察浸染状矿石的海绵陨铁结构并联系其成因意义；观察致密块状矿石的固溶体分离结构并联系其成因意义。

4．镜下观察矿石光片，重点是矿石的结构。

5．把标本观察与图件观察联系起来，尽可能找出标本在图上的位置。

注意有两类矿体，对比它们产状、形状、矿石结构构造上的差异，并进一步分析其成因。

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。