矿床学03岩浆矿床50
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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。
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。
第三章基性、超基性岩浆环境中的岩浆矿床人们很早就已认识和研究了一些产在岩浆岩体内部的金属和非金属矿床,有一定证据可以说明这些矿床成矿物质来源于岩浆本身、成矿作用与岩浆岩的形成作用有密切关系,称之为岩浆矿床。
后来还认识到各种类型岩浆中金属富集成矿的情况并不一样,在超基性、基性岩中的岩浆矿床最多也最有经济意义,某些偏碱性和碱性岩中也有岩浆矿床产出。
中酸性、酸性岩浆中所含金属则较少,岩浆阶段内不易发生显著聚集形成岩浆矿床。
岩浆矿床与相关岩浆岩之间存在有密切的空间和成因关系。
矿床常常产在岩体的一些特定部位,如岩体的底部、边部或岩体内某些岩相带间,矿体多受岩体内部岩相或构造界面控制。
岩浆矿床矿石的矿物组成与相关岩浆岩的矿物组成是相同的,常常仅在主要金属矿物的含量上及少数伴生矿物种类上有一定区别。
从矿化特征可以看出矿石矿物从分散到显著富集所表现出来的种种组构特征。
某一种岩浆矿床经常产于某种特定类型的岩浆岩中,表现为岩浆成矿有一定的专属性。
例如,铬矿产于纯橄榄岩、橄榄岩中,钒钛磁铁矿产于辉长岩,斜长岩中,金刚石产在金伯利岩中等。
岩浆矿床中大多数矿物是在高温、高压条件下形成的,例如,金刚石据实验测定形成温度为1500℃,铬铁矿根据与它共生的橄榄石的熔化温度计算其共结温度约在1000℃,并已测得铬铁矿熔融包裹体均一温度为1180°~ 1300℃的数据(卢焕章,1995)。
铜镍硫化物矿床由实验得知相对富硫化物的熔体形成并有硫化物结晶出来应在700 ~ 800℃上下,并延续到更低的温度。
岩浆矿床形成深度多数在地下几km到几十km,金刚石在一、二百千米以下形成。
岩浆矿床的成矿作用是在岩浆侵位、冷却结晶过程中发生的。
结晶分异作用既形成多种多样的岩浆岩,也是形成岩浆矿床最普遍而重要的一种作用。
岩浆中的金属和其它成矿组分可能在岩浆结晶早期即在主要造岩硅酸盐类矿物结晶之前先行结晶和聚集,也更可能保留在岩浆岩主体硅酸盐结晶后的晚期残余熔浆中聚集并结晶出来形成矿床。
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。
岩浆分异与内生成矿内生成矿作用按其发生时物理一化学条件的不同而分成岩浆成矿作用、伟晶岩浆成矿作用、气热液成矿作用和火山成矿作用, 相应地形成岩浆矿床、伟晶岩浆矿床、气成热液矿床和火山矿床。
岩浆在从其产生的源地开始的全部演化过程中都可能形成某一类型或几种类型的内生矿床, 形成的矿床类型决定于这样一些因素: 岩浆的来源、岩浆的成分、岩浆演化分异的方式、岩浆活动与大地构造的关系、岩浆与围岩的关系、岩浆的侵位深度等等。
岩浆是一个高温炽热的、成分相当复杂的主要为硅酸盐的熔融体。
在岩浆演化过程中通过分异作用形成了各种各样的岩浆岩, 岩浆中的一些成矿元素也由于它们具有各自的晶体化学特性而随着主要造岩元素在岩浆演化的不同阶段析出、集中, 形成各种有用矿物的堆积一矿床。
所以, 成岩与成矿是岩浆演化的统一过程中的两个侧面, 它们之间有着紧密的成因上、时间上及空间上的联系, 因此在研究与岩浆有成因联系的内生矿床时, 应把成岩与成矿作为一个整体来考虑。
M·B , 床兹缅科( 1 9 78 ) 认为岩浆分异作用有以下五种机制(见表1 )。
下面将简述熔离、结晶、动力扩散及射气等几种机制与内生成矿的问题。
中国的小岩体岩浆矿床我国的岩浆矿床特点(2002年)1) 我国没有发现100 km2 以上的大型层状矿床。
赋存矿体的岩体面积一般都在几平方公里以下, 大多数小于1 km2, 只有攀枝花这类岩体规模较大和少数铬铁矿岩体如罗布莎的面积达到70 km。
所以, 我国是以小岩体岩浆矿床为主。
2) 以金川和攀枝花为代表的“小侵入体岩浆硫化物矿床”和“与溢流玄武岩有关的侵入体钒钛磁铁矿矿床” 是我国最重要的两类岩浆矿床, 也分别是世界主要的岩浆矿床类型之一。
3) 金川代表了一种与岩浆喷发事件没有直接关系的小侵入体矿床, 这种矿床往往都赋存于区域镁铁、超镁铁岩带或岩群中。
4) 攀枝花矿床的背景显示, 与峨眉玄武岩有直接的关系, 可能是这种喷发岩的浅成侵入相。