岩浆与成矿
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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。
石英岩矿成矿规律
石英岩矿的成矿规律主要受到多种地质因素的影响。
以下是一些主要的成矿规律:
1.岩浆活动:石英岩矿的形成与岩浆活动密切相关。
岩浆在侵入演化活动过程中,由于温度、压力等条件的改变,分异出富含SiO2的热液,顺层理、裂隙贯入围岩变质岩系中,或沿先期岩浆岩的接触破碎带侵入,形成脉状石英岩矿体。
2.区域变质或混合岩化作用:以区域变质或混合岩化作用产生的热液为主。
强烈的岩浆活动及构造运动为变质作用提供热源,含水的火成岩和基底原岩受变质作用时,释放出大量的水而形成变质热液,这些含矿溶液受构造应力作用沿韧性剪切带运移,由于温压条件的变化,SiO2过饱和形成沉积,形成脉石英矿。
3.围岩条件:围岩一般为片麻岩、榴辉岩等,脉石英与围岩之间常夹有云母片岩。
如:东海脉石英产于榴辉岩和片麻岩之间及其二者之间构造裂隙中,总体上脉石英受构造控制。
其形成与板块折返有关的重结晶和退变质有关。
脉体较大时,蚀变有分带现象,从里向外为蛭石化、绿帘石化、绢云母化、白云母化、高岭土化、硅化等。
一般脉石英厚度小于0.5m时基本无蚀变边,与围岩界线清楚。
4.构造环境:石英岩矿的形成与特定的构造环境密切相关。
例如,伟晶岩型脉石英形成于花岗岩顶部稳定构造环境中,由周围花岗岩再结晶和组成花岗岩的矿物组分的分解作用而成。
总的来说,石英岩矿的成矿规律受到多种地质因素的影响,需要
综合考虑各种因素来研究其形成和分布规律。
金川铜镍硫化物矿床的岩浆质量平衡与成矿过程金川铜镍硫化物矿床位于四川省西昌市,是中国最大的镍硫化物矿床之一。
该矿床的形成和演化过程一直是地球科学家和矿床学家探讨的热点问题之一。
岩浆质量平衡是研究矿床成因的重要方法之一。
本文将从金川铜镍硫化物矿床的岩浆质量平衡入手,探讨矿床的成矿过程。
金川铜镍硫化物矿床主要由辉石岩、辉绿岩和蛇纹岩组成。
根据矿床的构成和地质特征,研究人员提出了不同的成因假说。
其中,岩浆成因假说得到了广泛的认可。
这一假说认为,矿床的形成与镍、铜、铁等元素在深部岩浆中的富集和体系中的分配有关。
岩浆在地壳深处运移过程中,经历了多次分异和结晶过程,形成了具有不同组成和特征的岩石。
岩浆质量平衡是成因矿床形成和演化过程中不可或缺的环节。
该方法通过岩浆中元素的运移和分配,进而推测出矿床成矿液的来源及其成矿环境。
具体地,岩浆质量平衡需要对矿床成矿元素的来源、运移和沉积进行综合考虑,并将其与岩石析出物相结合,从而推断出成矿热液的化学性质和来源。
在金川铜镍硫化物矿床的岩浆质量平衡研究中,主要集中在辉石、橄榄石和硫化物岩石的元素分配和比例推测上。
通过对金川铜镍硫化物矿床的元素分析及岩浆质量平衡计算,研究人员得出以下结论:矿床成矿液的主要来源是辉石和橄榄石晶体的溶解和蚀变产物,成矿热液中的硫化物与辉石、橄榄石存在较强的偏析关系,且均富集在铅、锶等元素中。
此外,在成矿热液中铜、镍、铁等元素的分配比例与硫化物岩石中的含量和分布有密切关系。
这表明,在金川铜镍硫化物矿床的矿化过程中,硫化物的生成和沉积起到了重要的作用。
总体来说,岩浆质量平衡法是解决矿床成因问题的一种有效手段。
在金川铜镍硫化物矿床研究中,通过对岩石样品的分析和计算,揭示了一系列成矿元素的来源、分配和运移路径,为揭示矿床成因提供了重要的科学依据。
当前,矿床成因研究面临多重挑战,如新技术的推广、原位元素分析技术的不断发展等,这些挑战的克服,将有助于更深入地探讨和理解矿床成因的奥秘,为矿产资源的勘查和利用提供更可靠的科学依据。
内蒙古阿拉善朱拉扎嘎金矿区岩浆活动与成矿作用朱拉扎嘎金矿体主要赋存于阿古鲁沟组1段,火山岩为围岩或矿体的组成部分。
矿体基本顺层产出,受层间破碎带控制。
阿古鲁沟组的火山活动使成矿物质预富集在地层中,为后期岩浆热液活动及成矿提供了物质基础。
金矿床的形成时代与矿区岩浆侵入活动时间一致或稍晚,金矿床的硫、铅同位素特征显示部分成矿物质来源于岩体,主成矿作用与海西晚期构造-岩浆热液活动具密切的联系。
标签:岩浆活动金矿床成矿作用朱拉扎嘎朱拉扎嘎金矿床位于内蒙古西部阿拉善左旗,矿体产于中元古界浅变质碎屑岩中,目前工程控制矿床的金储量为31t①②,远景储量大于50t。
朱拉扎嘎金矿的发现是我国华北板块北缘中新元古界找金工作的重大突破,为研究中国北方中新元古代浅变质碎屑岩型金矿的成矿地质背景、形成机理及其成矿模式提供了一个典型实例。
华北—塔里木地区中新元古代浅变质碎屑岩分布广泛[1],找金潜力巨大。
本文将根据近几年来在本区开展的普、详和研究工作,讨论该区岩浆活动与成矿作用之间的关系。
1区域成矿背景区域内出露地层有新太古界色尔腾山群,中元古界渣尔泰山群,二叠系苏吉组陆相中酸性火山岩,白垩系上统乌兰苏海组,第三系清水营组,第四系冲洪积砂砾、湖积、风积砂等。
渣尔泰山群阿古鲁沟组为朱拉扎嘎金矿的含矿层位,主要出露于沙布根次以东,为一套浅变质滨海相碎屑沉积岩和碳酸盐岩,呈复式向斜产出,受岩体侵入以及中新生界掩盖,多呈孤立的地质体出露(图1)。
根据岩性组合、层序和界面特征自下而上可划分为书记沟组、增隆昌组和阿古鲁沟组。
珠拉扎嘎金矿位于华北板块北缘阿拉善台隆巴彦诺日公断隆东侧,北部以区域性深大断裂为界与天山造山带之北山晚华力西褶皱带的乌兰呼海坳陷相邻。
该区基底由色尔腾山群变质岩系构成,中元古界渣尔泰山群不整合覆盖其上,构成了阿拉善的第一个盖层沉积,由浅变质的碳酸盐岩及砂泥质岩石组成。
其后本区长期处于隆起状态,古生代及中、新生代地层分布甚少。
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。
探讨西安里铁矿岩浆岩与成矿关系西安里铁矿属山西省长治市平顺县龙溪镇管辖,处于太行山中段,属中高山基岩裸露区,交通较为便利,有三级公路与平顺县和长治市相连。
1.岩体地质特征西安里铁矿岩浆活动受南北向构造和北北东向构造复合构造带的控制,主要是中性的岩浆岩,呈两条狭长条带赋存于中奥陶统地层中,其底板平铺于产状平缓的下奥陶统白云岩之上,顶面呈凹凸不平的穹隆状,部分产于向斜中的岩体呈盆状,总体上呈中部厚大(最厚达六百米)两侧频繁分叉的似层状形态。
岩体与围岩既有顺层侵入的“整合”接触关系,又有切层贯入的“不整合”接触关系,围岩的热液变质现象明显、灰岩大理岩化的范围达百米以上。
岩体中见到各种围岩的捕虏体,其中不但有中奥陶统碳酸盐岩及其以前各时代的岩石,而且有中上石炭统沙页岩,这说明岩体形成于中上石炭纪之后。
根据明显的穿插关系,本区岩浆岩可分为两个侵入阶段:(1)早阶段形成深部同化混染成因的超基性-基性-中基性杂岩。
主要见于西安里岩体一带及其以南各岩体中,位于整个杂岩体的中心部位,规模较小,是一套矿物成分、结构构造、化学成分均具有独特特点、复杂多变的同化混染岩石。
主要岩石类型有混染岩化橄榄岩、混染橄榄角闪辉长辉绿岩、混染中长角闪岩和中粗粒闪长岩。
伴随的脉岩有浅色闪长岩脉、闪长煌斑岩脉以及长英质的伟晶岩脉和细晶岩脉,它们一般均未离开主体,特别是后二者,常呈不规则团块状产出。
(2)晚阶段形成本区岩浆岩的主体—闪长岩、二长闪长岩、二长岩以及就地同化混染作用造成的暗色不等粒闪长岩,分布于一带早期混染岩的外围和二带。
伴随的脉岩有闪长玢岩、细粒石英闪长岩、斜长细晶岩及钾长细晶岩。
两个阶段的岩体具有清晰的侵入接触关系:晚阶段闪长岩呈脉状穿切早阶段混染岩;早阶段的各种岩石呈不同形态和大小的捕虏体被包于晚阶段的岩石中。
本区的磁铁矿化作用主要与晚阶段闪长岩体有关,发生于岩体基本凝结之后。
由于本区岩体的形态是以狭长的形态为主,这就决定了岩浆的就地分异作用不发育。
探讨分析岩浆岩成矿作用与找矿勘查从上世纪90年代提出小岩体岩浆岩成矿的理论开始,关于小岩体成大矿的理论和实践研究没有停止过,今天,对于小岩体岩浆矿床、成大矿等的定义和概念已经初步形成。
尤其是小岩浆硫化物的矿床分类等体系的研究上,不断提出更新的研究成果,对于当今找矿勘察起着重要的参考作用,为解决矿山开发中的危机问题提供了众多的依据。
标签:岩浆岩;找矿勘察;小岩体成矿本文对某火山岩浆岩的地质特征和成矿作用进行总结,在此基础上,发掘岩浆岩矿床的找矿潜力和勘察中需要注意的要点。
1、地质背景某火山岩浆岩带的组成为东西向的岩浆岩带,总长50公里,总面积80000平方公里,属于典型的钙碱性深成岩。
在区域地质构造中,岩浆带的重要组成构成了由火山岩、火山沉积岩、沉积岩系列组成的区域,地层主要包括早白垩纪组等。
该区域的岩石单元包括的块状熔岩流、火山砾岩、凝灰岩、碎屑火山岩等。
间杂有硅质岩等,局部还包含了长英质火山岩层。
根据对该区域矿床的分析,结合世界研究者的研究结论,确认只有大岩体、产状平缓的岩体才能形成矿床,因为经过研究发现,只有岩浆体积很大的矿质才能形成大矿。
但实际上该区域的矿床由于多为小型铜镍产物,因此确认为小岩体镍铜矿床。
值得注意的是,该区域的小岩体成矿的特性是很多大矿床所不具备的。
根据不完全统计,世界较大的与小岩体有关的围岩中,有很多都是超大型矿床。
例如安徽的钼矿床、湖南的钨矿床等,很多矿种来自于小岩体矿床,而目形状属于大型和超大型。
因此,对于小岩体成大矿的理论虽然与传统的大岩体成矿理论相背离,但是从实际勘测情况来看,还是具备找矿的理由的。
因为,对于小岩体成为大矿,以及小岩体的成矿规律等进行研究,正在成为当前讨论的热点问题。
2、小岩体成矿的体系和框架分析2.1小岩体的成矿体系分析,为地壳进入了岩浆后,形成了矿物的体系。
具体说来,包括从规模较小的热岩浆,进入了岩体的内部,形成了内部超大或者大型的矿床。
一些小岩体形成的大矿床包含了镁和铁,还有—些小岩体大矿床中包含了中性和酸性的岩浆,矿床内的岩浆含量冥有面积大的特点。
岩浆成因与成矿作用关系研究岩浆成因与成矿作用的关系一直是地球科学研究的热点之一。
岩浆,是指地壳或上地幔部分熔化并上升冷却后形成的一种岩浆状态的物质。
成矿作用,是指地壳中矿物或矿石的形成过程。
岩浆成因与成矿作用的关系研究不仅对于资源勘探和地质灾害预测具有重要意义,同时也对我们对地球深部内部过程的理解提供了有力支撑。
岩浆的成因可以分为构造,岩石岩浆的起源和演化等多个方面来进行研究。
构造岩浆成因通常是由于地壳构造活动引起的,如板块运动、地壳变形等。
地壳构造活动导致了地壳内部的高温高压环境,使得岩石熔融并形成岩浆。
岩石岩浆的起源和演化则是通过对岩浆形成过程中的物质来源和运输路径进行研究来揭示的。
岩浆形成过程中的物质来源包括地幔、壳源物质等,而运输路径则包括地壳、地幔等。
岩浆成因与成矿作用的关系是一种相互影响与制约的关系。
岩浆的形成对成矿作用有着重要的影响。
首先,岩浆的生成为矿物提供了合适的条件。
岩浆熔融的过程中,岩浆中的物质以流体状态存在,并且在地球内部经过一系列地质过程的作用下,形成了各种各样的矿物。
这些矿物在地壳运动、变形等岩石岩浆演化过程中被携带,并在特定条件下沉积、结晶形成矿床。
其次,岩浆中的矿物为成矿作用提供了矿源。
岩浆中的矿物,在地壳岩浆演化过程中,由于流体运移、温度变化等因素的影响,可以分离出来并沉积下来,形成矿床。
成矿作用对岩浆的形成和演化也有着一定的影响。
成矿作用可以改变岩浆的物质组成和性质。
例如,成矿作用可以使岩浆中的物质发生结晶分异,形成不同矿物的分带、分带矿化等。
成矿作用还可以通过改变岩浆运动路径和速度等方式,使岩浆流体中的金属元素等重质物质沉积并聚集,形成矿床。
此外,成矿作用对于岩浆的演化也具有一定的控制作用。
成矿作用过程中的热、物质交换等反应,可以促进岩浆的冷却、固化过程,从而影响岩浆矿物相、结构等特征。
岩浆成因与成矿作用关系的研究不但对于资源勘探具有重要意义,还对于科学地理论提供了支持。
成矿规律、成矿机制、找矿方向一、成矿规律成矿规律是指地球内部物质运动和地壳演化过程中形成矿产资源的一种规律性表现。
它是通过对矿产资源分布、矿床类型、矿化蚀变带等进行系统研究,总结归纳出来的。
成矿规律可以帮助我们理解矿产资源的形成机制,指导矿产资源的勘查和开发工作。
1. 成矿规律的分类根据地质成因的不同,成矿规律可以分为热液成矿规律、沉积成矿规律、变质成矿规律和岩浆成矿规律等。
- 热液成矿规律:热液成矿是指在岩浆活动或岩石圈物质循环过程中,由于热液作用而形成的矿床。
常见的热液成矿规律有热液相分离规律、热液活动形成规律等。
- 沉积成矿规律:沉积成矿是指在地壳形成和演化过程中,由于沉积作用而形成的矿床。
常见的沉积成矿规律有河流沉积规律、海洋沉积规律等。
- 变质成矿规律:变质成矿是指在岩石圈物质循环过程中,由于岩石圈内部高温高压作用而形成的矿床。
常见的变质成矿规律有接触变质规律、区域变质规律等。
- 岩浆成矿规律:岩浆成矿是指在岩浆活动或岩石圈物质循环过程中,由于岩浆作用而形成的矿床。
常见的岩浆成矿规律有火山喷发规律、岩浆侵入规律等。
2. 成矿规律的研究方法研究成矿规律的方法主要包括地质调查、地球化学分析、物理勘探、矿床模拟实验等。
通过对矿产资源的地质调查和研究,可以获取矿床的空间分布、岩相特征、矿石特性等信息,从而总结出成矿规律。
二、成矿机制成矿机制是指矿产资源形成的物理、化学和地质过程。
了解成矿机制可以帮助我们理解矿床的形成过程,从而指导矿产资源的勘查和开发工作。
1. 成矿物质来源成矿物质来源主要有地幔、地壳和外部输入三个方面。
地幔来源的成矿物质主要是岩浆和热液,地壳来源的成矿物质主要是沉积物和变质岩,外部输入的成矿物质主要是降水和大气等。
2. 成矿过程成矿过程包括物理、化学和地质过程。
物理过程主要是岩浆侵入、岩浆喷发、热液活动等;化学过程主要是热液作用、溶解沉淀、离子交换等;地质过程主要是构造运动、沉积作用、变质作用等。
杨武斌2021.03.20岩浆-热液演化过程与稀有稀土成矿The transition from magmatic to hydrothermal processes leading to the formation of critical mineral deposits青年矿床学家网络论坛—第20期Steenfeltet al., 2016, OGRKvanefjeld 3800万吨REO汇报提纲一、岩浆-热液演化过程二、矿物学和地球化学记录三、岩浆-热液过程的时限一、岩浆-热液演化过程Magmatic-hydrothermal evolution岩浆-热液体系(Burnham, 1979)SubsolvusHypersolvus大部分金属矿床与岩浆-热液系统密切相关斑岩体系IOCG与斑岩体系Richards & Mumin, 2013稀有金属花岗岩和伟晶岩稀有金属花岗岩蚀变分带花岗岩-伟晶岩岩相分带岩浆-热液过渡阶段岩浆-热液过渡阶段:独立的流体相流体、熔体、矿物晶体共存矿物-流体不平衡反应…结晶分异高盐度流体包裹体钾长石-钠长石体系体系中的水含量会显著降低固相线(solvus)温度Hypersolvus Subsolvus牦牛坪里庄巴尔哲干沙鄂博白云鄂博Thor LakeStrange Lake 代表性稀有稀土矿床Coldwell二、矿物学和地球化学记录Mineralogical and geochemical fingerprints1.长石交代2.钠铁闪石交代3.锆石的溶蚀和再沉淀4.碳酸盐矿物的演化和交代Thor Lake巴尔哲ColdwellKfsAbAbKfsAbAbKfsPerthiteAlbitizationHypersolvusSubsolvus长石交代过程中的元素迁移Ab KfsAbKfsAegArfAegArfAegArf ArfAeg钠铁闪石交代过程中的稀有稀土元素活化3Na3Fe2+4Fe3+Si8O22(OH)2+ 2H2O =Arf9NaFe3+Si2O6+ 2Fe3O4+ 6SiO2+ 5H2AegZircon in subsolvus graniteZirconBSEZrnZrn Zrn ZrnHydrothermal ZirconYang et al., 2014, Mineral. Deposita锆石的溶解-再沉结晶过程牦牛坪矿床中不同产状的氟碳铈矿Zheng and Liu, 2019, OGR岩浆-热液氟碳铈矿的成分演化稀土氟碳酸盐矿物的交代矿物Name方解石方解石calcite毒重石witherite氟碳铈矿bastnäsite直氟碳铈矿parisite氟碳钙铈矿synchysite黄河石Huanghoite中华铈矿zhonghuacerite 毒重石氟碳铈矿三、岩浆-热液过程的时限Dating magmatic-hydrothermal processes1.锆石U-Pb年代学2.磷灰石U-Pb年代学3.碳酸盐矿物U-Pb年代学锆石U-Pb年代学Yang et al., 2013, Scientific Reports 巴尔哲, 内蒙古锆石+独居石U-Pb年代学磷灰石U-Pb年代学两期霓长岩化作用,间隔~1 Ma氟碳铈矿U-Pb年代学牦牛坪, 川西Weng and Yang , 2021, Amer. Mineral.氟碳铈矿+氟碳钙铈矿U-Pb年代学碳酸盐矿物U-Pb年代学应用前景广阔FlBst‐(Ce)Fl Bst‐(Ce) CalSyn‐(Ce)干沙鄂博,甘肃Li and Yang , 2021, under review白云鄂博的氟碳铈矿U-Th-Pb年龄白云鄂博条带状矿石作者未发表数据Li et al., 2021, GCA总结1. 岩浆-热液过渡演化,对稀有稀土金属活化-迁 移-富集至关重要;2. 精细矿物学研究,可为岩浆-热液演化过程提 供关键矿物学和地球化学证据;3. 矿物原位微区年代学,是一把能解析矿床形成 和改造历史的钥匙。
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-热液成矿作用与成矿规律
岩浆热液成矿作用是指地幔或地壳中的热熔物在上升过程中与周围岩石和流体发生作用,形成矿床。
这种成矿作用通常伴随着火山活动和地震等地质事件。
成矿规律是指矿床在空间和时间分布上的特征和规律。
岩浆热液成矿作用的成矿规律主要包括以下几个方面:
1. 它们多分布在构造活跃区:在构造活跃区,岩石变形和断裂产生的裂隙带可以提供热液通过的通道和空间。
2. 它们与岩浆的关系密切:火山岩体和侵入岩体以及周围的固体和液体是成矿的重要来源。
3. 它们通常与金属的运移和沉积相伴随:在热液运移过程中,金属离子在适宜的条件下可以形成各种沉淀物,从而形成矿床。
4. 它们的成因复杂:岩浆热液成矿作用是由多种因素共同作用形成的,如地质构造、地球化学、流体动力学、影响成矿的各种因素不断变化,会影响热液成矿的进程和结果。
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。
文章编号:1009-6248(2012)增刊-0001-04小岩体成大矿的核心 岩浆通道系统成矿宋谢炎(中国科学院地球化学研究所矿床地球化学重点实验室,贵州贵阳550002)小岩体成大矿 是汤中立院士针对岩浆硫化物矿床提出的重要概念(汤中立,1990),并在许多矿床的找矿勘探过程中得到印证和应用,笔者认为这个概念对于理解其他岩浆矿床的成因也具有极其重要的意义㊂那么,岩浆通道系统上含矿岩体的主要特征是什么?为什么岩浆通道系统上的小岩体能够形成超大型矿床?主要的成矿标志有哪些?这些问题是运用 小岩体成大矿 概念进行找矿实践的关键㊂1产于岩浆通道系统上含矿岩体的主要特征1.1极高的矿化率产于岩浆通道系统中的镍㊁铜㊁钼㊁族矿床的含矿岩体,其硫化物矿体所占的比例非常高㊂例如,甘肃金川超镁铁岩体出露面积仅1.34k m2,而3个巨大的镍㊁铜硫化物矿体就占岩体体积的约47%(汤中立等,1995);新疆喀拉通克1号岩体面积仅0.1k m2,而镍㊁钼硫化物矿床达到大型规模,矿体占岩体体积的约60%(王润民和赵昌龙, 1991);俄罗斯N o r i l's k地区3个含矿岩体为厚度<300m的岩席,但却蕴含着世界最大的镍㊁钼㊁铂㊁族元素硫化物矿床(Z e n'k oa n dC z a m a n s k e, 1994)㊂四川攀枝花岩体厚度仅为约2000m,而仅块状磁铁矿层厚度就累计达到100m㊂1.2含矿岩体的岩相学及造岩矿物成分特征都显示出岩浆反复补充的特征尽管母岩浆为镁铁质岩浆,但岩体超镁铁质岩相却占据很大比例,甚至是主要岩相㊂例如,根据橄榄石F o牌号计算,金川岩体的母岩浆为M g O 含量约为12%的高M g玄武岩岩浆,但其主要岩相为二辉橄榄岩(陈列锰等,2009a);甘肃西部的黑山岩体主要由斜长二辉橄榄岩和方辉橄榄岩组成,但其母岩浆M g O含量仅为11.3%(X i ee t a l.,2012)㊂这种特征说明橄榄石㊁辉石等矿物从不断补充的玄武质岩浆中分离结晶并堆积是主要的成岩机制㊂这种机制的另一个标志就是含矿岩体主要造岩矿物成分从下至上呈现多个旋回式的变化㊂例如:黑山岩体橄榄石的F o牌号显示出3个大的旋回(X i e e t a l.,2012);金川岩体橄榄石的F o牌号集中分布在82~86,变化很小(陈列锰等, 2009b);四川白马钒钛磁铁矿含矿岩体的橄榄石㊁斜长石及磁铁矿的成分也都显示出若干个旋回式的变化(Z h a n g e t a l.,2012)㊂1.3含矿岩体产状受围岩地质特征影响,呈岩席状㊁透镜状或漏斗状含矿岩体的产状往往取决于围岩的地质特性㊂侵入于未褶皱和未变质沉积岩中的岩体往往呈舒展的㊁延伸较大的岩席,而侵入于褶皱地层或变质岩中的岩体则往往较小㊁并呈现复杂的形态㊂俄罗斯N o r i l s k地区的含矿岩体侵入未变质的泥盆系-早二叠系沉积地层,3个含矿岩席中,K h a r a e l a k h 岩体呈三角形的岩席,而T a l n a k h和N o r i l s k岩体则呈宽度<2k m,长度达15~20k m的 隧道状 岩席(N a l d r e t te ta l.,1995;A r n d te ta l., 2005)㊂峨眉火成岩省北部杨柳坪地区的几个含矿岩收稿日期:2012-10-20作者简介:宋谢炎(1962-),男,研究员,从事岩石学及矿床学研究工作㊂E-m a i l:s o n g x i e y a n@v i p.g y i g.a c.c n元古宙变质岩中的力马河岩体呈漏斗状,岩相分布也不够规则(S o n g e ta l.,2008;T a o e ta l., 2008)㊂1.4矿体产于岩体底部㊁岩体变宽的部位㊁岩浆通道的入口处或岩体中部在舒展的岩席状岩浆通道中,硫化物可以形成巨大而连续的层状矿体分布于岩席底部㊂例如,俄罗斯N o r i l s k地区的含矿岩体和我国四川杨柳坪地区的含矿岩体㊂在比较复杂的岩浆通道系统中,硫化物会在岩浆通道变宽或变缓的部位,以及上部岩浆房入口处沉积形成矿体㊂例如,V o i s e y s B a y矿床(L i e t a l.,2000;N a l d r e t t e t a l.,2007)㊂如果硫化物-硅酸盐晶粥在构造挤压下发生再次迁移,则可能形成更为复杂的硫化物矿体分布,如金川1号矿体分布在I I号岩体中心(S o n g e ta l., 2009),力马河硫化物矿体分布在岩体的边部(T a o e t a l.,2008)㊂2为什么岩浆通道系统上的小岩体能够形成超大型矿床2.1含矿岩体是开放系统-大量岩浆参与成矿俄罗斯N o r i l s k地区含矿岩体的体积仅为约3.5k m3,而其金属N i储量达2300t,意味着约1000k m3的玄武岩浆参与了成矿(N a l d r e t t, 2004)㊂金川岩体的体积仅约1k m3,其约545t金属N i储量需要约300k m3的玄武岩浆参与成矿㊂基于质量平衡的计算表明成矿的岩浆房一定是一个开放体系,当新的岩浆注入时,硫化物乳珠沉降下来,其余岩浆随着新岩浆的不断补充而不断被挤硅铝质物质的加入是硫化物熔离的先决条件㊂然而,对于起源于交代地幔的原始岩浆,由于其高氧逸度导致高的硫溶解度和高的硫含量,其硫化物熔离可能与岩浆在地壳中的还原有关,而不一定需要地壳S的加入㊂对于钒钛磁铁矿矿床而言,岩浆通道系统中深部岩浆房的分离结晶是形成富F e-T i岩浆的前提,这种富F e-T i的玄武质岩浆进入含矿岩体中磁铁矿较早结晶并堆积是基本的成矿机制(Z h a n g e t a l.,2012)㊂3找矿方向和找矿标志找矿工作要解决的问题包括:①区域找矿潜力大小的评价㊂②可能的矿床类型和潜在的矿床规模的估计㊂③有效找矿标志的确定㊂3.1区域找矿潜力大小的评价因为大型-超大型矿床不仅需要岩浆的连续补给,还需要硫化物能够在同一岩体内沉降富集,所以,与镁铁质岩浆通道系统有关的铜镍硫化物矿床只可能形成于岩浆活动较强烈的地质部位,沿深大断裂分布的岩体应该是勘察的首选;在同一区域每个岩体都含矿可能并不利于形成大型-超大型矿床㊂区域地质研究不仅要正确认识与成矿有关的幔源岩浆活动与区域地质事件的对应关系㊁地质背景㊁含矿岩体分布与深大断裂以及岩浆活动中心关系等基础地质问题;也要评价后期构造活动的作用,正确恢复含矿岩体及岩浆通道系统的地质产状㊂3.2矿床类型和潜在的矿床规模的估计对于剥蚀程度不高的岩体,上部岩石全岩P G E的地球化学和橄榄石的矿物学特征可以作为P G E亏损,则暗示可能有大量岩浆参与了含矿岩体的成矿㊂3.3有效找矿标志的确定物化探是寻找岩浆硫化物矿床的重要手段,最有效的是磁法㊂但需要注意的是镁铁-超镁铁侵入体中的磁铁矿往往都可以导致较强的磁异常而成为干扰㊂笔者强烈建议在磁异常的解译过程中要密切结合上述地质标志的研究㊂由于岩浆矿床不会形成广泛的元素迁移,不会形成宽广的原生晕,因此,除非岩浆硫化物矿体出露地表,很难形成显著地化探异常㊂这类矿床找矿的基本工作程序应该是:①区域性镁铁-超镁铁岩浆作用性质和成矿作用潜力进行评价ң②通过对相关岩体和喷出岩成矿元素丰度分析,对成矿作用类型做出合理判断ң③部署针对性的物探工作ң④对科研及物探工作圈定的异常进行钻探验证及进一步的勘探㊂参考文献:陈列锰,宋谢炎,D a n y u s h e v s k y L.V.,等.金川I号岩体橄榄石N i-M g O相互关系及其地质意义[J].岩石学报,2009b,25(12):3369-3378.陈列锰,宋谢炎,D a n y u s h e v s k y L.V.,等.金川岩体母岩浆成分及其分离结晶过程的熔浆热力学模拟[J].地质学报,2009a,83(9):1302-1315.官建祥,宋谢炎,D a n y u s h e v s k y L.V.,等.峨眉火成岩省内带岩浆硫化物含矿岩体橄榄石的成因意义[J].地球科学,2010,35(2):224-234.官建祥,宋谢炎.四川攀西地区几个小型镁铁-超镁铁岩体含矿性的铂族元素示踪[J].矿床地质,2010,29(2):207-217.A r n d tN T,L e s h e rC M,C z a m a n s k eG K.M a n t l e-d e r i v e d m a g m a sa n d m a g m a t i c N i-C u-(P G E)d e p o s i t s.E c o-n o m i c G e o l o g y[M].100t h A n n i v e r s a r y V o l u m e: 2005.L i CS,L i g h t f o o tPC,A m e l i nY,e t a l.C o n t r a s t i n gp e t r o-l o g i c a l a n d g e o c h e m 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