第三章岩浆矿床.ppt

v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）第一篇第一篇 内生矿床内生矿床内生成矿作用内生成矿作用 主要由主要由地球内部能源地球内部能源的影响而产生的各种的影响而产生的各种形成矿床的作用。形成矿床的作用。由于地球内部热能形成的高温高压环境而由于地球内部热能形成的高温高压环境而引起岩浆活动，岩浆在活动过程中携带本身及引起岩浆活动，岩浆在活动过程中携带本身及围岩中的成矿物质向地壳浅部运移侵入。随着围岩中的成矿物质向地壳浅部运移侵入。随着温度、压力逐渐降低，在地壳不同深度、不同温度、压力逐渐降低，在地壳不同深度、不同温度、不同压力和不同地质构造条件下，由岩温度、不同压力和不同地质构造条件下，由岩浆分异作用产生的或由岩浆分泌出来的气液物浆分异作用产生的或由岩浆分泌出来的气液物质逐渐冷凝沉淀，使有用元素富集而形成内生质逐渐冷凝沉淀，使有用元素富集而形成内生的各类矿床，包括的各类矿床，包括岩浆矿床、伟晶岩矿床、矽岩浆矿床、伟晶岩矿床、矽卡岩矿床、热液矿床和火山矿床等卡岩矿床、热液矿床和火山矿床等。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）图图2 21 1 内生矿床理想综合示意图内生矿床理想综合示意图1 1岩浆矿床；岩浆矿床；2 2伟晶岩矿床；伟晶岩矿床；3 3矽卡岩矿床；矽卡岩矿床；4 4热液矿床；热液矿床；5 5次火山岩矿床次火山岩矿床v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）第三章第三章 岩浆矿床岩浆矿床主要内容主要内容:一一 概述概述二二 岩浆矿床的形成条件岩浆矿床的形成条件三三 岩浆矿床的成矿作用岩浆矿床的成矿作用四四 岩浆矿床的主要类型及实例岩浆矿床的主要类型及实例v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）一、概述一、概述1.1.岩浆及岩浆矿床的概念岩浆及岩浆矿床的概念 岩浆：岩浆：在地壳深处或上地幔形成的、以硅酸盐为主在地壳深处或上地幔形成的、以硅酸盐为主要成分的、炽热、粘稠并富含挥发分的熔融体。要成分的、炽热、粘稠并富含挥发分的熔融体。岩浆矿床：岩浆矿床：在地壳深处或上地幔形成的岩浆经过分在地壳深处或上地幔形成的岩浆经过分异、结晶等成矿作用使分散在岩浆中的成矿物质聚异、结晶等成矿作用使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床。集而形成的矿床。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）2.2.岩浆矿床的特点岩浆矿床的特点(1)(1)岩浆成矿作用发生在上地幔、地壳，乃至地岩浆成矿作用发生在上地幔、地壳，乃至地表的岩浆中，其温度和压力的变化范围相当大表的岩浆中，其温度和压力的变化范围相当大.例如金刚石形成的最佳温度是例如金刚石形成的最佳温度是1200120018001800，压，压力多为力多为610961097109Pa7109Pa，硫化物矿床形成的温硫化物矿床形成的温度是度是50050011001100之间，而某些金属硫化物的形之间，而某些金属硫化物的形成温度则为成温度则为200200300300，和火山熔岩流有关的铁，和火山熔岩流有关的铁矿床和硫化物矿床则是形成于近地表的压力和近矿床和硫化物矿床则是形成于近地表的压力和近千度的条件下。千度的条件下。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）(2)(2)岩浆矿床的成矿作用与成岩作用基本上是同岩浆矿床的成矿作用与成岩作用基本上是同时进行的时进行的,因此，岩浆矿床中相当大的一部分又因此，岩浆矿床中相当大的一部分又可称为可称为“同生矿床同生矿床”。即岩浆矿床的形成过程和即岩浆矿床的形成过程和母岩岩体的冷凝结晶过程在时间上是大体母岩岩体的冷凝结晶过程在时间上是大体一致一致的。的。在岩浆演化分异作用过程中，其内部元素在岩浆演化分异作用过程中，其内部元素的迁移和富集，从岩浆分异作用的一开始就可以的迁移和富集，从岩浆分异作用的一开始就可以发生。岩体形成了，那么，成矿作用也基本上停发生。岩体形成了，那么，成矿作用也基本上停止了。尽管部分矿床的成矿作用可以延续到岩浆止了。尽管部分矿床的成矿作用可以延续到岩浆分异作用的最后阶段，但大体不会超出岩浆活动分异作用的最后阶段，但大体不会超出岩浆活动总的时期。总的时期。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）(3)(3)形成岩浆矿床的岩浆种类：可以是超基性、基形成岩浆矿床的岩浆种类：可以是超基性、基性、碱性和酸性岩，但主要是基性、超基性岩浆。性、碱性和酸性岩，但主要是基性、超基性岩浆。(4)(4)岩浆矿床产出的部位：常产在有关岩浆岩体岩浆矿床产出的部位：常产在有关岩浆岩体内，所以一般矿体和围岩之间为渐变或迅速渐变内，所以一般矿体和围岩之间为渐变或迅速渐变关系关系.两者具有类似的矿物种类，其差别主要是有两者具有类似的矿物种类，其差别主要是有用矿物的含量，如橄榄岩中一般都含有铬尖晶石，用矿物的含量，如橄榄岩中一般都含有铬尖晶石，Cr2O3Cr2O3可达可达l l，但当铬尖晶石局部富集，但当铬尖晶石局部富集，Cr2O3Cr2O3达达到到5 58 8时，就构成了铬铁矿矿体。时，就构成了铬铁矿矿体。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）(5)(5)岩浆矿床的矿体形态岩浆矿床的矿体形态 大多是层状、似层状、大多是层状、似层状、透镜状、豆荚状，亦有一部分为网脉状、脉状透镜状、豆荚状，亦有一部分为网脉状、脉状和不规则囊状。和不规则囊状。矿体的产状常和围岩一致，由矿体的产状常和围岩一致，由于成矿岩体常常发育韵律性层序，所以矿体的于成矿岩体常常发育韵律性层序，所以矿体的多层性也十分特征。多层性也十分特征。(6)(6)除花岗岩中的稀有元素矿床由于成因特殊而除花岗岩中的稀有元素矿床由于成因特殊而有一定的围岩蚀变外，绝大多数岩浆矿床的围有一定的围岩蚀变外，绝大多数岩浆矿床的围岩不具有明显的蚀变现象。岩不具有明显的蚀变现象。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）(7)(7)岩浆矿床的矿石结构、构造特点：岩浆矿床的矿石结构、构造特点：常具浸染状、条带状、眼斑状、致密块状，常具浸染状、条带状、眼斑状、致密块状，以及角砾状等矿石构造以及角砾状等矿石构造。矿石的结构十分特征而。矿石的结构十分特征而复杂多样，大体有以下几大类：堆晶、填隙、自复杂多样，大体有以下几大类：堆晶、填隙、自形晶、嵌晶、链状晶、海绵陨铁和共结形晶、嵌晶、链状晶、海绵陨铁和共结等等反映岩反映岩浆冷凝结晶或堆积作用的结构。浆冷凝结晶或堆积作用的结构。(8)(8)岩浆矿床的矿产种类：岩浆矿床的矿产种类：十分丰富，绝大多数的十分丰富，绝大多数的铬、镍、铂族元素、铬、镍、铂族元素、金刚石金刚石，以及相当数量的钒、铁，钛、铜、钻、以及相当数量的钒、铁，钛、铜、钻、铌、钽和磷等，都与岩浆成矿作用息息相关铌、钽和磷等，都与岩浆成矿作用息息相关。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）二、岩浆矿床的形成条件二、岩浆矿床的形成条件2.12.1岩浆岩条件岩浆岩条件 岩浆矿床与成矿岩体之间有明显的成矿专属性。岩浆矿床与成矿岩体之间有明显的成矿专属性。矿床种类矿床种类有关有关 岩石岩石铬尖晶石矿床铬尖晶石矿床含镁高的含镁高的超基性岩超基性岩、纯橄榄岩、纯橄榄岩金刚石矿床金刚石矿床金伯利岩和钾镁煌斑岩（金伯利岩和钾镁煌斑岩（超基超基性岩性岩）铜铜-镍硫化物矿床镍硫化物矿床低钙、高镁的低钙、高镁的基性岩基性岩钒钒-钛钛-磁铁矿磁铁矿斜长石、辉长斜长石、辉长-斜长岩斜长岩（基性岩（基性岩）霞石霞石-磷灰石磷灰石-稀土矿稀土矿霞石正长岩、磷霞岩（霞石正长岩、磷霞岩（碱性岩碱性岩）v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）一般认为成矿的一般认为成矿的超基性、基性岩均是原始超基性、基性岩均是原始地幔物质完全熔融、分熔和分异的产物，地幔物质完全熔融、分熔和分异的产物，大大体关系如图体关系如图2-1(2-1(据据M M，H.H.戈德列夫斯基等戈德列夫斯基等(1981)(1981)略加修改略加修改)所示。以上事实表明，基性、所示。以上事实表明，基性、超基性岩的超基性岩的MgOMgO含量和矿化有着明显的制约关含量和矿化有着明显的制约关系系 。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）金伯利岩岩浆金伯利岩岩浆(MgO 2530%)原始地幔物质原始地幔物质(MgO 2530%)无硫化物的镁铁质无硫化物的镁铁质岩浆岩浆(MgO30%)无橄榄石岩无橄榄石岩-玄武玄武岩、粗玄武、辉长岩、粗玄武、辉长粗玄岩、辉长岩，粗玄岩、辉长岩，含橄榄石岩；含橄榄石岩；富橄榄石岩富橄榄石岩-苦橄苦橄榄岩榄岩无橄榄石岩、含橄无橄榄石岩、含橄榄石橄长岩、含硫榄石橄长岩、含硫化物苦橄岩、斜长化物苦橄岩、斜长石辉石岩、苦橄玄石辉石岩、苦橄玄武岩、苦橄玄武岩、武岩、苦橄玄武岩、苦橄辉长玄武岩等。苦橄辉长玄武岩等。无斜长岩和无硫化无斜长岩和无硫化物的辉石岩、橄榄物的辉石岩、橄榄岩、纯橄榄岩，富岩、纯橄榄岩，富铬铬交代地幔熔融交代地幔熔融分熔分熔分异分异图图2-2基性、超基性岩浆分熔基性、超基性岩浆分熔-分异示意图分异示意图v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）2.2 2.2 大地构造条件大地构造条件从板块构造的角度来看，有以下几种情况：从板块构造的角度来看，有以下几种情况：1.1.离散板块边界环境离散板块边界环境(1)(1)洋壳成矿：主要为块状硫化物矿床和豆荚状洋壳成矿：主要为块状硫化物矿床和豆荚状铬铁矿矿床铬铁矿矿床(与蛇绿岩套有关的矿床组合与蛇绿岩套有关的矿床组合)()(拉张拉张环境环境)(2)(2)大陆热点成矿大陆热点成矿：主要为铂和铜镍硫化物矿床，：主要为铂和铜镍硫化物矿床，以及碳酸岩伴生的矿床。以及碳酸岩伴生的矿床。(地幔物质上涌处地幔物质上涌处)(3)(3)大陆裂谷成矿：斜长岩伴生的铁钛矿床、铜大陆裂谷成矿：斜长岩伴生的铁钛矿床、铜镍硫化物矿床镍硫化物矿床。2 2碰撞环境碰撞环境(1)(1)蛇绿岩杂岩伴生的豆荚状铬铁矿矿床。蛇绿岩杂岩伴生的豆荚状铬铁矿矿床。(2)(2)花岗岩类中的一部分含钨、锡稀有金属矿床花岗岩类中的一部分含钨、锡稀有金属矿床的形成可能和岩浆作用有关。的形成可能和岩浆作用有关。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）图图2-3大洋地壳环境大洋地壳环境”底辟底辟”型基性型基性-超基性岩超基性岩浆侵入活动示意图浆侵入活动示意图1-岩浆爆发岩浆爆发;2-岩浆生成带岩浆生成带;3-残余层残余层;4-玄武岩层玄武岩层v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）古大陆板块边缘与镁铁质古大陆板块边缘与镁铁质-超镁铁质岩有关的铜镍硫化物矿床成超镁铁质岩有关的铜镍硫化物矿床成矿模式（据汤中立（矿模式（据汤中立（19951995）原图修改）原图修改）-硅酸岩岩浆；硅酸岩岩浆；-含矿（硫化物）硅酸岩岩浆；含矿（硫化物）硅酸岩岩浆；-富矿岩浆；富矿岩浆；-矿浆；矿浆；-接触交代矿化；接触交代矿化；-热液叠加矿化热液叠加矿化 v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）2.3 2.3 岩浆矿床成矿元素的地球化学性状岩浆矿床成矿元素的地球化学性状 与基性、超基性岩有关的成矿元素位于展与基性、超基性岩有关的成矿元素位于展开周期表的中部，介于亲氧元素和亲硫元素之间，开周期表的中部，介于亲氧元素和亲硫元素之间，CuCu、NiNi等为硫化物，等为硫化物，FeFe、TiTi、V V、CrCr主要为氧化主要为氧化物，并且有较强的形成金属键的能力，可以形成物，并且有较强的形成金属键的能力，可以形成多种自然金属矿物和金属互化物。多种自然金属矿物和金属互化物。FeFe和和NiNi的地球化学性状接近的地球化学性状接近Mg2+Mg2+，所以在所以在MgOMgO含量高的岩石中含量高的岩石中FeFe和和NiNi仅以分散状态进入含仅以分散状态进入含MgMg的造岩矿物之中，故的造岩矿物之中，故FeFe、NiNi矿化常与含镁较低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、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。斜长岩中有铁矿床形成。铬的地球化学性状，决铬的地球化学性状，决定其在超镁铁岩中含量最高，定其在超镁铁岩中含量最高，通常和橄榄岩和纯通常和橄榄岩和纯橄榄岩有关。橄榄岩有关。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）2.4 2.4 含矿基性、超基性岩体的一般特征含矿基性、超基性岩体的一般特征 该类岩体形成前的岩浆有该类岩体形成前的岩浆有低粘度、高温低粘度、高温度和密度差异常大度和密度差异常大的特点，所以常常形成平面的特点，所以常常形成平面延展较广的大岩盆、大岩床等层状、似层状侵延展较广的大岩盆、大岩床等层状、似层状侵入体或岩被，有时亦为大岩墙。深部岩浆房和入体或岩被，有时亦为大岩墙。深部岩浆房和侵位后的分异作用较发育，故形成结构复杂、侵位后的分异作用较发育，故形成结构复杂、岩性变化大的层状岩系、科马提岩套和蛇绿岩岩性变化大的层状岩系、科马提岩套和蛇绿岩套，同时还有多次岩浆贯入。套，同时还有多次岩浆贯入。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）2.5 2.5 同化作用与岩浆矿床同化作用与岩浆矿床 岩浆在其形成或向上运移的过程中，往往岩浆在其形成或向上运移的过程中，往往会熔化或溶解一些外来物质（如围岩碎块），从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，这就是而使岩浆成分发生改变的作用，这就是同化作用。同化作用。不完全的同化作用则是不完全的同化作用则是混染作用。混染作用。同化和混染作同化和混染作用不仅可以生成一系列不同成分的岩浆岩，往往用不仅可以生成一系列不同成分的岩浆岩，往往由于岩浆中吸收了围岩中的某些成分，还可以促由于岩浆中吸收了围岩中的某些成分，还可以促进岩浆的分异和一些矿床的形成。进岩浆的分异和一些矿床的形成。例如：西藏某例如：西藏某地花岗岩中的石墨矿床，即为花岗岩同化了煤层地花岗岩中的石墨矿床，即为花岗岩同化了煤层形成的。形成的。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）2.6 2.6 挥发组份作用（挥发组份作用（矿化剂矿化剂）岩浆中的某些挥发份，对岩浆的分异、同岩浆中的某些挥发份，对岩浆的分异、同化作用以及某些成矿元素的搬运和富集有着重化作用以及某些成矿元素的搬运和富集有着重要影响，因而也称为要影响，因而也称为矿化剂。矿化剂。由于原始岩浆中由于原始岩浆中的挥发份，主要是的挥发份，主要是H H2 2O O、F F、ClCl、B B、S S、AsAs、C C、P P等，由于它们的熔点低、挥发性高，特别是能等，由于它们的熔点低、挥发性高，特别是能与与AgAg、AuAu、PtPt、PdPd、W W、SnSn、MoMo、PbPb、ZnZn、CuCu等等多种金属元素组成多种金属元素组成易溶的络合物，易溶的络合物，因而这些金因而这些金属元素得以保留在岩浆的残余溶液中并可能富属元素得以保留在岩浆的残余溶液中并可能富集成矿。集成矿。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）2.7 2.7 岩浆的多期侵入作用对成矿的控制岩浆的多期侵入作用对成矿的控制一般说来，岩浆的多次侵入作用所形成的一般说来，岩浆的多次侵入作用所形成的复式复式岩体岩体有利于形成规模大、质量好的矿床。并且有利于形成规模大、质量好的矿床。并且岩浆矿床的成矿作用通常与复式岩体的岩浆矿床的成矿作用通常与复式岩体的晚期岩晚期岩相相关系密切，矿化集中，矿石品位高。关系密切，矿化集中，矿石品位高。而单一的岩相岩体则不太利于大而富的矿而单一的岩相岩体则不太利于大而富的矿体形成。体形成。人们认为，这种原因可能是在地壳深处岩人们认为，这种原因可能是在地壳深处岩浆发生多次的浆发生多次的分异作用分异作用。物质经过充分分异，物质经过充分分异，而而矿浆多集中于分异作用的后期矿浆多集中于分异作用的后期，从而形成大，从而形成大而富的矿床。而富的矿床。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）三、岩浆矿床的成矿作用三、岩浆矿床的成矿作用 与岩浆矿床有关的基性，超某性岩体与岩浆矿床有关的基性，超某性岩体的成岩过程十分复杂，因此成矿作用也的成岩过程十分复杂，因此成矿作用也是多种多样。主要有是多种多样。主要有结晶分异成矿作用、结晶分异成矿作用、熔离成矿作用、岩浆爆发作用和岩浆喷熔离成矿作用、岩浆爆发作用和岩浆喷溢成矿作用溢成矿作用四种四种。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）3.1 3.1 结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床定义：定义：矿物按顺序进行结晶，并在重力和动力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，称为结晶分异影响下发生分异和聚集的过程，称为结晶分异作用。由结晶分异作用形成的矿床称为岩浆分作用。由结晶分异作用形成的矿床称为岩浆分结矿床。结矿床。习惯上又按矿石矿物和造岩矿物之先习惯上又按矿石矿物和造岩矿物之先后关系进一步划分为后关系进一步划分为早期岩浆矿床早期岩浆矿床和和晚期岩浆晚期岩浆矿床矿床，前者是指矿石矿物早于造岩矿物形成，前者是指矿石矿物早于造岩矿物形成，后者反之。后者反之。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）(1)(1)早期岩浆矿床早期岩浆矿床 岩浆冷凝结晶时岩浆冷凝结晶时,由于矿物较早地从岩浆中结晶由于矿物较早地从岩浆中结晶和富集所形成的矿床和富集所形成的矿床.其特点为其特点为:a a 矿床与围岩无明显界线，矿床与围岩无明显界线，一般呈渐变过渡关一般呈渐变过渡关系；系；b b 矿石具有自形矿石具有自形-半自形晶结构或包含结构半自形晶结构或包含结构;构造以浸染壮为主；构造以浸染壮为主；c c 矿体形态以矿瘤、矿巢、矿体形态以矿瘤、矿巢、透镜状、似层状为主。透镜状、似层状为主。D D 矿床类型矿床类型：主要有产于：主要有产于超基性岩中的早期岩浆矿床除了一向贵重的超基性岩中的早期岩浆矿床除了一向贵重的PtPt、金刚石金刚石矿床外，一般规模矿床外，一般规模不大不大，工业意义，工业意义不大不大。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）例如，在岩浆中最早结晶的金属矿物有：例如，在岩浆中最早结晶的金属矿物有：例如，在岩浆中最早结晶的金属矿物有：例如，在岩浆中最早结晶的金属矿物有：自然铂（比重自然铂（比重19191414），），钛铁矿（比重钛铁矿（比重4.724.72），），铬铁矿比重铬铁矿比重4.34.34.64.6），），磁铁矿比重磁铁矿比重4.94.95.25.2），），与这些矿物同时或稍晚结晶的硅酸盐矿物有与这些矿物同时或稍晚结晶的硅酸盐矿物有与这些矿物同时或稍晚结晶的硅酸盐矿物有与这些矿物同时或稍晚结晶的硅酸盐矿物有橄榄石（比重橄榄石（比重3.183.183.573.57），），辉石（比重辉石（比重3.383.38），），斜长石斜长石(比重比重2.632.632.762.76），），角闪石（比重角闪石（比重3.13.13.33.3）。）。石英（比重石英（比重2.62.6）v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）当他们结晶后，边按照本身比重的大小，进行当他们结晶后，边按照本身比重的大小，进行重力分异，矿物便依据这个自然规律在岩浆房重力分异，矿物便依据这个自然规律在岩浆房的一定部位富集成矿，就形成所谓的的一定部位富集成矿，就形成所谓的“火成堆火成堆积作用积作用”.如下图，解释加拿大一层状超基性岩体中如下图，解释加拿大一层状超基性岩体中层状铬铁矿的成因，该图将矿床的形成划分了层状铬铁矿的成因，该图将矿床的形成划分了6 6个阶段，其主要原因是由于各种矿物的晶出时个阶段，其主要原因是由于各种矿物的晶出时间先后不一样，晶出后根据重力分异。间先后不一样，晶出后根据重力分异。这样在某些大型层状基这样在某些大型层状基-超基性侵入体中常超基性侵入体中常形成韵律性层状构造：形成韵律性层状构造：v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit Ore Deposit GeologyGeology）阶段阶段液体堆液体堆积层积层形成矿物形成矿物液体液体+下下沉晶体沉晶体98%橄榄石6543212%铬铁矿100%斜方辉石25%斜方辉石75%单斜辉石岩石类型岩石类型斜方辉岩斜方辉岩铬铁岩铬铁岩橄榄岩橄榄岩二辉岩二辉岩矿物矿物橄榄石铬铁矿斜方辉石单斜辉石在含有富铬铁矿层的旋回单元中，根据堆积矿物的在含有富铬铁矿层的旋回单元中，根据堆积矿物的结晶关系和视沉降速度的有关富铬铁矿层成因模式结晶关系和视沉降速度的有关富铬铁矿层成因模式图例图例v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）2-4 早期岩浆矿床的矿石结构早期岩浆矿床的矿石结构v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）(2)晚期岩浆矿床晚期岩浆矿床 在岩浆冷凝过程的晚期阶段在岩浆冷凝过程的晚期阶段,在矿化剂的影响在矿化剂的影响下下,有用矿物比硅酸盐矿物从熔浆中较晚晶出所有用矿物比硅酸盐矿物从熔浆中较晚晶出所形成的矿床形成的矿床.特点为特点为:a 矿石具有海绵陨铁结构矿石具有海绵陨铁结构(矿石矿物主要矿石矿物主要是充填在硅酸盐矿物颗粒间或胶结硅酸盐矿物的是充填在硅酸盐矿物颗粒间或胶结硅酸盐矿物的金属矿物金属矿物);b 矿石构造以稠密浸染状、致密块状矿石构造以稠密浸染状、致密块状为主；为主；c矿体成条带状或似层状，矿体与围岩界矿体成条带状或似层状，矿体与围岩界线线 明显，围岩常常出现一些蚀变现象；明显，围岩常常出现一些蚀变现象；v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）2-5 晚期岩浆矿床的矿石结构晚期岩浆矿床的矿石结构v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）海绵陨铁结构海绵陨铁结构v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）晚期岩浆分结矿床成矿作用理想模式（据贝特曼原图修改）晚期岩浆分结矿床成矿作用理想模式（据贝特曼原图修改）1-1-在冷凝带形成后早期岩浆结晶；在冷凝带形成后早期岩浆结晶；2-2-先后结晶的硅酸盐矿物因比重不先后结晶的硅酸盐矿物因比重不同按重力关系占据各自的位置；同按重力关系占据各自的位置；3-3-富矿质残浆通过粒间空隙向下集中，富矿质残浆通过粒间空隙向下集中，较晚结晶的比重较小的硅酸岩晶体上浮（此阶段冷凝结晶则形成层状较晚结晶的比重较小的硅酸岩晶体上浮（此阶段冷凝结晶则形成层状矿体）；矿体）；4-4-在外力作用下富矿残浆经压滤作用沿裂隙贯入形成贯入矿在外力作用下富矿残浆经压滤作用沿裂隙贯入形成贯入矿体。体。1234v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）3.2 3.2 岩浆熔离作用与岩浆熔离作用与熔离矿床熔离矿床 (1).1).定义：定义：指在较高温度下的一种均匀的岩浆熔融体，当温指在较高温度下的一种均匀的岩浆熔融体，当温度和压力下降到一定程度时，分离成两种或两种度和压力下降到一定程度时，分离成两种或两种以上不混熔的熔融体的作用，叫岩浆熔离作用。以上不混熔的熔融体的作用，叫岩浆熔离作用。由岩浆熔离作用造成有用组分的富集而形成的矿由岩浆熔离作用造成有用组分的富集而形成的矿床叫岩浆熔离矿床。床叫岩浆熔离矿床。现在研究得比较成功，亦得到公认一致的意现在研究得比较成功，亦得到公认一致的意见是见是Cu-NiCu-Ni硫化物硫化物矿床，认为存在着这种熔离作矿床，认为存在着这种熔离作用。用。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）关于硫化物的熔离和侵位，目前已提出两关于硫化物的熔离和侵位，目前已提出两大类型模式大类型模式:a a）深部熔离模式深部熔离模式(1)(1)由于向下渗透作用由于向下渗透作用(在在100km100km深度之下深度之下)因比重因比重不同，地幔中熔融硫化物的聚集。不同，地幔中熔融硫化物的聚集。(2)(2)在从地幔上升过程中由多元减压和或非绝在从地幔上升过程中由多元减压和或非绝热冷却而造成硫化物的分离。热冷却而造成硫化物的分离。(3)(3)在地壳岩浆房内，分异结晶时硫化物的分离。在地壳岩浆房内，分异结晶时硫化物的分离。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）b b）就地熔离模式）就地熔离模式 原始硫不饱和的镁铁质熔体在水平流原始硫不饱和的镁铁质熔体在水平流动过程中随着连续的重力分异而发生就动过程中随着连续的重力分异而发生就地分离。地分离。熔离作用形成的矿床有以下值得注意熔离作用形成的矿床有以下值得注意的特点：的特点：结构上硫化物大部分都充填在结构上硫化物大部分都充填在硅酸盐矿物的粒隙内，或呈液滴状小包硅酸盐矿物的粒隙内，或呈液滴状小包体，或呈细晶的瘤，一个矿区中主岩的体，或呈细晶的瘤，一个矿区中主岩的成分尽管可以各不相同，但硫化物的成成分尽管可以各不相同，但硫化物的成分较为一定，硫化物总是富集在岩体的分较为一定，硫化物总是富集在岩体的底部，和分层岩石的重力结晶分异作用底部，和分层岩石的重力结晶分异作用无关。无关。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）(2)(2)形成作用：形成作用：研究资料清楚的表明：在高温高压条研究资料清楚的表明：在高温高压条件下（如件下（如15001500），在基性、超基性岩浆），在基性、超基性岩浆中可以溶解一定量的硫化物熔体达中可以溶解一定量的硫化物熔体达6-7%6-7%。而且硫化物的这种溶解度在很大程度上取而且硫化物的这种溶解度在很大程度上取决于硫的温度和压力。决于硫的温度和压力。例如，当玄武岩浆例如，当玄武岩浆的温度从的温度从1100120011001200时，硫的溶解度时，硫的溶解度即增加即增加5 5倍。倍。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）在地下在地下2530Km深处的橄榄岩岩浆中，深处的橄榄岩岩浆中，硫的最大溶解度是在近地表处的硫的最大溶解度是在近地表处的2-5倍，倍，即可达到即可达到0.30.8%。因此，反过来，岩因此，反过来，岩浆的温度下降，或者岩浆上升，其内压力浆的温度下降，或者岩浆上升，其内压力降低，以及当岩浆的化学成分发生改变时降低，以及当岩浆的化学成分发生改变时（如因同化作用引起如因同化作用引起SiO2、CaO、Al2O3 的增加的增加），都可以使硫化物达到饱和，），都可以使硫化物达到饱和，从硅酸盐熔浆中熔离出来，即形成硅酸盐从硅酸盐熔浆中熔离出来，即形成硅酸盐和富含硫化物的两种互不混熔的熔浆。和富含硫化物的两种互不混熔的熔浆。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）（3 3）形成过程：）形成过程：硅酸盐熔浆中的硫化物熔浆的分离原理硅酸盐熔浆中的硫化物熔浆的分离原理是比较复杂的，但其大致过程及其成矿意是比较复杂的，但其大致过程及其成矿意义可简述为义可简述为:在熔离作用的初期，硫化物呈小珠滴在熔离作用的初期，硫化物呈小珠滴状（或呈乳浊状态），分散悬浮于硅酸盐状（或呈乳浊状态），分散悬浮于硅酸盐熔浆中。随后，这些小珠滴逐渐汇集变大。熔浆中。随后，这些小珠滴逐渐汇集变大。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）由于比重较大，就在尚未冷凝的岩浆由于比重较大，就在尚未冷凝的岩浆渊中逐渐下沉，至岩浆渊底部，形成岩体渊中逐渐下沉，至岩浆渊底部，形成岩体底部的底部的似层状、层状矿体；似层状、层状矿体；或者因为岩体较小，或处地表浅或者因为岩体较小，或处地表浅处，岩体冷凝迅速，硫化物熔浆来不及下处，岩体冷凝迅速，硫化物熔浆来不及下沉至渊底部便全部结晶，形成沉至渊底部便全部结晶，形成“上悬式矿上悬式矿体体”；或经后期构造应力挤压，经过或经后期构造应力挤压，经过“压滤压滤”作用，被挤入到先期结晶的母岩岩作用，被挤入到先期结晶的母岩岩体裂隙中，或附近的地层中，形成体裂隙中，或附近的地层中，形成“贯入贯入式矿体式矿体”。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）（4 4）岩浆熔离矿床的主要特点有：）岩浆熔离矿床的主要特点有：有用组分：有用组分：为金属硫化物，黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿为金属硫化物，黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿，最为典型者产于辉长岩最为典型者产于辉长岩-苏长岩和橄榄辉长岩等苏长岩和橄榄辉长岩等基性岩中的基性岩中的Cu-NiCu-Ni硫化物矿床。有用组分为重要硫化物矿床。有用组分为重要的的CuCu、NiNi、PtPt、CoCo、钯钯 矿体形状矿体形状 主要产于岩体内部，常沿着分异良好的岩体主要产于岩体内部，常沿着分异良好的岩体下部边缘，或靠近下部成不连续状分布，尤其多下部边缘，或靠近下部成不连续状分布，尤其多分布于岩浆岩底盘中有凹陷的部位。分布于岩浆岩底盘中有凹陷的部位。矿体多呈似矿体多呈似层状，透镜状，巢状或瘤状。矿体与母岩的界线层状，透镜状，巢状或瘤状。矿体与母岩的界线或不清楚。或者为贯入式矿体时，则二者界线截或不清楚。或者为贯入式矿体时，则二者界线截然清楚。然清楚。未经压滤作用的矿体多产于岩体底部及未经压滤作用的矿体多产于岩体底部及边部特定的岩相带中，可见上悬矿体。边部特定的岩相带中，可见上悬矿体。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）深部熔深部熔离形成的底离形成的底部矿体也呈部矿体也呈层状及似层层状及似层状，但常可状，但常可形成块状构形成块状构造的矿石。造的矿石。v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Deposit GeologyOre Deposit Geology）矿石构造多呈浸染状，亦有块状者，并常矿石构造多呈浸染状，亦有块状者，并常见有特有的珠滴状、豆状构造。见有特有的珠滴状、豆状构造。工业意义：许多大型熔离矿床，规模巨大，工业意义：许多大型熔离矿床，规模巨大，尤其提供了尤其提供了Cu-NiCu-Ni等金属。有较大的工业意义。等金属。有较大的工业意义。有代表性的矿床实例有：有代表性的矿床实例有：吉林红旗岭吉林红旗岭Cu-NiCu-Ni硫化物矿床；四川力马河硫化物矿床；四川力马河Cu-NiCu-Ni硫化物矿床；甘肃金川硫化物矿床；甘肃金川Cu-NiCu-Ni硫化物矿床；硫化物矿床；加拿大肖德贝里加拿大肖德贝里Cu-NiCu-Ni硫化物矿床硫化物矿床；v 您现在的位置：第三章您现在的位置：第三章 岩浆矿床岩浆矿床 矿床学矿床学 （Ore Depo