矿产岩浆爆发矿床和岩浆喷溢[详细]
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一.岩浆矿床的形成条件1.岩浆矿床成矿元素的地球化学性状: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化合物。
Fe和Ni的地球化学性状接近Mg2+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。
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。
2.控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件: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。
含矿岩浆岩的性质和组成,对岩浆矿床的形成(矿床类型、规模、空间分布)有重要影响(1)岩浆岩成矿专属性与镁铁质,超镁铁质侵入岩有关的矿床纯橄榄岩-斜方辉橄岩-辉长岩组合:铬铁矿矿床。
单斜辉橄岩-单斜辉石岩-辉长岩组合,辉长岩-苏长岩组合:Cu-Ni硫化物矿床。
辉长岩斜长岩组合,斜长岩:V-Ti磁铁矿矿床与霞石正长岩、正长岩和碳酸岩杂岩体有关的矿床多呈岩株状产出,岩体内不同成分的岩相带呈环状分布。
与其有关的矿床为霞石-烧绿石-稀土元素矿床(2)岩浆中挥发性组份的作用挥发组份的熔点低、挥发性高,特别是能与Ag、Au、Pt、Pd、W、Sn、Mo、Pb、Zn、Cu等多种金属元素组成易溶络合物,使这些金属得以保留在岩浆的残余溶液中并可能富集成矿。
挥发份对压力的变化特别敏感,富于流动性,故常将岩浆中某些成矿物质由深部带至浅部、由高压地段带至低压地段,在有利的构造部位富集成矿(3)同化和混染作用对岩浆矿床成矿的影响岩浆向上部地壳运移过程中,熔化或溶解周围外来物质(如围岩碎块),从而使岩浆成分发生改变的作用,称为同化作用;不完全的同化作用称混染作用。
有利的影响:围岩中某些有用组分的加入,使岩浆中成矿成矿元素更富集:如基性岩和含铁地层中的Fe。
1.矿产和矿床;矿产:自然界产出的,由地质作用形成的有用矿物资源。
矿床:地壳中由地质作用(Geological Processes)形成的,其所含的有用矿物资源的质和量,在一定的经济技术条件下能被开采利用的地质体。
2.我国矿产资源的形势和对策;3.矿床学的发展阶段;4.现代矿床学的基本特点;5.矿床学的研究任务。
1.同生矿床,后生矿床,叠生矿床。
同生矿床(syngenetic ore deposit):是指矿体和围岩是在同一地质作用过程中,同时或近于同时形成的,如沉积矿床和岩浆分结矿床等。
后生矿床(epigenetic ore deposit):指矿体的形成明显地晚于围岩的一类矿床,矿体和围岩是由不同地质作用和在不同时间形成的,如热液脉型矿床。
叠生矿床(polygenetic ore deposit):在先期形成的矿床上又叠加了后期形成的矿床。
2.矿体的形态有那些?3.矿体产状包括那些容?矿体的产状是指矿体产出的空间位置和地质环境,包括五个方面容:①矿体的空间位置②矿体的埋藏情况③矿体与岩浆岩的空间关系④矿体与围岩层理、片理的关系⑤矿体与地质构造的空间关系。
褶皱、断裂、节理等4.矿脉;矿脉是产在各种岩石裂隙中的板状矿体,属典型的后生矿床,可分为层状矿脉和切割矿脉。
矿脉规模大者长达千米,一般几十米—几百米,厚几十厘米—几米或十米—几十米,延伸几十米—-几百米,少数可达千米以上。
5.隐伏矿与露天矿;露天矿:矿体大部分出露地表,或其产出经浅剥离后可以开采的矿体。
隐伏矿(盲矿体):完全隐伏的矿体6.围岩和母岩;围岩:指矿体周围的岩石。
母岩:在矿床形成过程中,提供主要成矿物质的岩石7.矿石和脉石;矿石:矿石是从矿体中开采出来的,从中可提取有用组分(元素、化合物或矿物)的矿物集合体。
矿石由矿石矿物和脉石矿物两部分组成。
脉石(gangue):矿床中与矿石相伴随的无用固体物质。
8.矿石矿物和脉石矿物;矿石矿物:在矿床中有经济价值的矿物脉石矿物:在矿床中无经济价值的矿物9.矿石品位、边界品位及工业品位的概念及应用。
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。
基本信息中文名:岩浆矿床英文名:magmaticore deposit形成时间:主要在岩浆阶段物质来源:主要是含矿的岩浆主要矿产:铬铁矿,钒钛磁铁矿,铂族金属等主要成因:火山喷发形成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,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--超镁铁质岩的深入地带岩浆岩条件岩浆岩成矿专属性:岩浆岩与内生矿床间在成因上表现出规律的联系,一定类型的岩浆岩经常产生有一定类型的矿床。
与镁铁质侵入岩有关1.超镁铁质岩体:由纯橄榄岩、斜方辉橄岩、单斜辉橄岩和辉岩等组成。
铬铁矿矿床多与此类岩体有关。
2.超镁铁质--镁铁质杂岩体:这类杂岩体常成岩盘、岩床或似层状岩体产出。
著名的南非(阿扎尼亚)布什维尔德镁铁质--超镁铁质杂岩便具有这些特征。
3.镁铁质岩体:有辉长岩--苏长岩、辉长岩--斜长岩和单独的斜长岩侵入体三类组合,前者与铜镍矿床有关,后两种组合主要形成钒钛磁铁矿矿床。
在一定程度上,此种专属性以成矿岩体岩石的Mgo含量和镁铁比值(F/MF/M)表现极为清晰。
与碱性杂岩体有关正长岩、霞石正长岩和碳酸岩杂岩体有关。
岩浆中挥发性组分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岩浆同化作用的影响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,即同化作用。
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。
矿床成因分类方案I.岩浆矿床
一、岩浆分结矿床
二、残浆贯入矿床
三、岩浆熔离矿床
四、岩浆爆发矿床
五、岩浆喷溢矿床
II.伟晶岩矿床
III.热液矿床
一、矽卡岩型矿床
二、斑(玢)岩型矿床
三、高中温热液脉型矿床
四、低温热液矿床
IV.热水喷流矿床
一、火山成因的块状硫化物矿床(VMS)
二、沉积岩中的块状硫化物矿床(SMS)
V.风化矿床
一、残积和坡积矿床
二、残余矿床
三、淋积矿床
VI.沉积矿床
一、机械沉积矿床
二、蒸发沉积矿床
三、胶体化学沉积矿床
四、生物化学沉积矿床
Ⅶ.可燃性有机(岩)矿床
Ⅷ. 变质矿床。
1矿产概念:指自然界产出的,由地质作用形成的有用矿物资源。
含义:是指天然赋存于地壳内部或地表,由地质作用形成的呈固态、液态或气态的具有经济价值或潜在经济价值的物质。
2在地质和经济技术条件上,分传统和非传统矿产两类。
传统矿产:是指已发现的并经勘查工程控制储量的矿物质,当前经济技术条件下可以利用的矿物质。
非传统矿产:是指目前虽然未发现,但随着技术进步和经济发展,能够预见或推断的将来能够利用的矿物质。
3矿产资源特点:(1)不可再生性;(2)空间不均衡性;(3)概念的可变性;(4)赋存状态的复杂多样性;(5)具有多组分共生的特点。
4矿产资源的分类(1)按存在状态分为:固态、液态和气态(2)按性质和用途,分为金属矿产、、非金属矿产、可燃有机矿产(能源矿产)、地下水就金属矿产而言,一般还可按可提炼的金属及其特性,分为:黑色金属、有色金属、贵金属及稀有、稀土和分散金属等。
5我国矿产资源基本特点(1)成矿地质条件:多样,矿产资源比较齐全,但人均占有量偏低;(2)资源优劣状况:具有一些优势矿种的同时,尚有一些急需短缺矿种,制约着国民经济发展;(3)矿床规模:多数矿种以中小型矿床为主,缺少大型、超大型矿床,如:金、磷、铀、锰矿等。
(4)矿石类型:多数矿种以贫矿石为主,富矿石少;(5)矿产资源产出状况:伴生矿多,单一矿种少,综合利用程度低,浪费严重;(6)矿产的地域分布:极不均衡,有不少重要矿产位于边远地区;如:(a)北方富煤,南方富磷;(b)西藏的铬铁矿、铜;(c)新疆的石油和镍;(d)广西和云南、贵州的锰、锡、铝土矿等;(e)甘肃的Cu-Ni和PGE(铂族元素)。
此外,随着现有矿产资源的开发利用,找矿和开采难度越来越大,大型矿山资源接替明显不足等矛盾也日益突出。
6矿床:在地壳中由地质作用形成的、其所含有用矿物资源在质和量达到现有工业要求,并在一定经济技术条件下能被开采和利用的地质体。
7矿床学:研究矿床在地壳(球)中的形成条件、成因及分布规律的科学。
一、岩浆矿床的一般特征;:1、成矿作用与成岩作用基本上是同时进行的,是典型的同生矿床。
2.、矿体主要产在岩浆岩母体岩内,只有少数矿体产在母岩临近的围岩中。
3、浸染状矿体与母岩一般呈渐变过渡关系;贯入式矿体则具清楚、明显的界线。
围岩蚀变一般不发育。
4、矿石的矿物组成与母岩的矿物组成基本相同,仅矿石中有用矿物相对富集。
5、多数岩浆矿床的成矿温度较高,形成的深度大。
二、早晚期岩浆矿床的区别(特点):1、早期:矿体形态产状:矿瘤、矿巢、凸镜状或似层状,位于岩体的底部或边部。
与围岩界线:不明显,呈渐变过渡。
矿石成分:与母岩基本一致,比重大,少挥发份。
矿石组构:自形晶-半自形晶结构、包含结构,浸染状构造为主。
主要矿种:部分铬铁矿矿床,金刚石矿床。
规模和工业价值较小。
2、晚期矿体形态产状:似层状,位于岩体的底部;贯入式矿体为脉状、透镜状。
与围岩界线:不明显, 呈渐变过渡; 贯入式矿体界线清楚。
矿石成分:与母岩基本一致,含挥发份矿物(铬云母、铬符山石、铬绿泥石等)。
矿石组构:海绵陨铁结构结构,块状、稠密浸染状构造。
主要矿种:铬铁矿、PGE矿床,V-Ti磁铁矿矿床,工业价值巨大。
三、岩浆爆发矿床的特点:矿体形态产状:筒状、管状,少数脉状;产出往往与深大断裂带有关,尤其是断裂交汇处。
与围岩界线:围岩破碎严重者不清楚,轻微破碎者较为清楚。
矿石成分:橄榄石、金云母、镁铝榴石、金刚石。
矿石组构:金刚石多为自形- 半自形晶结构,角砾状、浸染状构造。
主要矿种:金刚石。
四、岩浆熔离矿床的特点:矿体形态产状:似层状,位于岩体的底部;贯入式矿体为脉状、透镜状。
与围岩界线:不明显, 渐变过渡; 贯入式矿体界线清楚。
矿石成分:与母岩基本一致,硫化物含量高,含磷灰石和挥发份矿物。
矿石组构:海绵陨铁结构、固熔体分离结构;块状、浸染状构造。
主要矿种:Cu-Ni硫化物、PGE、磷灰石、Fe矿床,工业价值巨大。
五、伟晶岩分带特征:1、边缘带:主要由细粒长石和石英组成,厚度不大,仅为几厘米。
吉林大学地球科学学院2008-2009 学年第一学期试卷课程名称: 矿床学 A (A 卷)考试时间: 150 分钟 考试方式: 闭卷、笔试一、回答下列概念(本题共25分,每小题 5分,选择5题回答)1.盐类矿床的沙洲成矿说和沙漠成矿说“沙洲说”是关于海相盐类矿床的形成作用的经典理论,认为成盐盆地原系一个海湾,海湾的出口处有沙洲的形成,它把海湾与大洋在很大程度上加以隔开。
由于蒸发作用很强,海湾中水面低于大洋海面,大洋的水通过很狭窄的海峡经常地或周期性地流入海湾以供给盐分,由于气候干旱而蒸发强烈,以促使海湾水的盐分不断增高,最后成为卤水,卤水继续蒸发,盐类矿物依次沉淀,就形成了海相盐类矿床。
“沙漠说”是关于湖相盐类矿床的形成作用的经典理论,认为分布于沙漠地区的闭流盆地接受了来自地表水和地下水带入的各种盐类物质,湖中的含盐量随着蒸发作用的进行而不断增高,原先的淡水湖逐渐发展成为咸水湖。
湖水因干旱而继续浓缩,至盐类矿物沉淀,就进入了所谓自析盐湖阶段,最后盐类矿物填满盐湖,就成为干盐湖。
2.边界品位与最低工业品位边界品位是指在当前经济技术条件下用来划分矿体与非矿体界限的最低品位,是在圈定矿体时对单个矿样中有用组分所规定的最低品位数值。
最低工业品位是指在当前经济技术条件下能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位。
3.同生矿床、后生矿床与同--后共生型矿床同生矿床(syngenetic ore deposits )是指矿体与围岩在同一地质作用过程中同时或近于同时形成的矿床。
后生矿床(epigenetic ore deposits )是指矿体与围岩分别在不同的地质作用过程中形成的,且矿体的形成明显晚于围岩的矿床.同-后共生矿床(syn-epigenetic ore deposits )是指在同一成矿作用过程中既经历了后生成矿作用,又经历了同生成矿作用而形成的矿床。
4.伟晶岩体的分带边缘带:伟晶岩边部与围岩接触带,由细粒结构的石英和长石组成;外侧带:由文象结构及粗粒结构的长石、石英和云母组成,有时可出现绿柱石;中间带:呈粗粒结构和伟晶结构,除长石、石英、云母外,出现大量的稀有、放射性、稀土元素矿物,且交代作用发育,是伟晶岩矿床产出的主要部位;内核:由石英块体或石英和锂辉石块体组成;5.MVT型铅锌矿床密西西比河谷型铅、锌矿床(Mississippi valley type Pb-Zn deposits,简称MVT),该类矿床是主要产于一定层位碳酸盐地层中的低温热液矿床,以美国中部密西西比河流域发育的层状铅、锌矿床为代表,因而得名。