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文檔簡介

1、長江大學(xué)礦床學(xué)資料整理 岸芷汀蘭第一章、第二章基本概念一礦床學(xué)基本概念礦產(chǎn)礦產(chǎn)資源(mineralresources):在自然界(地殼內(nèi)或地表)產(chǎn)出的、由地質(zhì)作用形成的、具有經(jīng)濟價值的有用礦物資源。礦物元素在各種地質(zhì)作用的影響下,通過結(jié)晶作用、升華作用、化學(xué)(反應(yīng))作用等途徑形成礦物(mineral)巖石礦物以集合體形式出現(xiàn),即構(gòu)成為巖石,其可以由單一礦物或兩種以上不同的礦物集合體組成。礦石如果巖石中含有經(jīng)濟上有價值,技術(shù)上可利用的元素、化合物或礦物,即稱礦石(ore)從礦體中開采出來的,從中可提取有用組分(元素、化合物或礦物)的礦物集合體。礦石由礦石礦物和脈石礦物構(gòu)成。礦石礦物礦石中可被利用

2、的金屬或非金屬礦物,也稱有用礦物。脈石礦物礦石中不能被利用的礦物,也稱無用礦物。脈石泛指礦體中的無用物質(zhì)包括圍巖的碎塊、夾石和脈石礦物,它們通常在開采和選礦過程中被廢棄掉。夾石指礦體內(nèi)部不符合工業(yè)要求的巖石,它的厚度超過了允許的范圍,就得從礦體中剔除。共生組分:是指礦石(或礦床)中與主要有用組分在成因上相關(guān),空間上共存,品位上達標(biāo)可供單獨處理的組分。在一定的經(jīng)濟技術(shù)條件下,這些組分的工業(yè)意義小于主要有用組分。伴生組分:指礦石(或礦床)中雖與主要有用組分相伴,但不具有獨立工業(yè)價值的元素、化合物或礦物,其存在與否和含量的多寡常影響著礦石質(zhì)量。礦石結(jié)構(gòu)礦石中礦物顆粒的形態(tài)、相對大小及空間上的相互結(jié)合

3、關(guān)系所反映的形態(tài)特征。礦石構(gòu)造組成礦石的礦物集合體的形態(tài)、相對大小及空間上的相互組合關(guān)系所反映的形態(tài)特征。礦石結(jié)構(gòu)+礦石構(gòu)造礦石組構(gòu)(ore fabric)礦石的品位礦石中有用組份的百分含量邊界品位劃分礦與非礦的最低品位(如銅礦:0.20.3%,鉬礦為0.020.04%)工業(yè)品位當(dāng)前能供開采和利用礦段或礦體的最低平均品位(如銅礦:0.40.5%;鉬礦0.040.06%)礦石儲量(reserves):指經(jīng)地質(zhì)研究并利用地質(zhì)勘探技術(shù)手段,如鉆探、槽探、井探、坑探等查明的礦產(chǎn)儲藏量,是衡量礦床規(guī)模的重要依據(jù)。是根據(jù)礦石的體積、礦石的體重與平均品位,按特定公式計算求得的。礦石品級(grade

4、 of ore):主要是根據(jù)礦石的品位及有益和有害組分對礦石質(zhì)量劃分的不同級別。礦體是礦床的主要組成部分。確切的說,礦體是指自然界(地殼內(nèi)或地表)產(chǎn)出的、由地質(zhì)作用形成的、具有一定形狀和產(chǎn)狀的有用組份(元素、化合物、礦物、礦物集合體)的集合體。一個礦床可以由一個或多個礦體構(gòu)成。圍巖主巖礦體周圍的巖石圍巖母巖母巖源巖礦源層礦床形成過程中提供主要成礦物質(zhì)的巖石,它與礦床在空間上和成因上有著密切的聯(lián)系。礦體形狀根據(jù)礦體在三度空間的延伸情況,分為:等軸狀礦體:三軸在三度空間大致均衡延伸(礦瘤、礦巢、礦囊和礦袋、凸鏡狀或扁豆?fàn)睿┌鍫畹V體:長度和寬度延伸較大,厚度較小的礦體,也稱礦脈或

5、礦層 礦脈:產(chǎn)在各種巖石裂隙中的板狀礦體,為典型的后生礦床,據(jù)礦脈與圍巖的關(guān)系, 分為層狀礦脈和切割礦脈。 礦層:指沉積生成的板狀礦體,礦體與巖層是在相同的地質(zhì)作用下同時形成的?;猿噪s巖中的鉻鐵礦也稱層狀礦體。柱狀礦體:垂向延伸很大,長寬較小的礦體。也稱筒狀礦體或管狀礦體不規(guī)則狀礦體:網(wǎng)狀礦體梯狀礦體礦體的產(chǎn)狀-指礦體產(chǎn)出的空間位置和地質(zhì)環(huán)境 1.礦體的空間位置:走向、傾向和傾角來確定地質(zhì)體的產(chǎn)狀 2.礦體的埋藏情況:指礦體出露地表還是隱伏于地下,埋藏深度如何等與其相對應(yīng) 為: 露天礦、隱伏礦(盲礦) 3.礦體與巖漿巖的空間關(guān)系:礦體產(chǎn)于巖體內(nèi)、接觸帶、或侵入體的圍巖之中等 4

6、.礦體與圍巖層理、片理的關(guān)系:礦體沿層理、片理整合產(chǎn)出,還是穿切層理或片理 5.礦體與地質(zhì)構(gòu)造的空間關(guān)系:礦體產(chǎn)于構(gòu)造中的位置,與褶皺和斷裂在空間上的聯(lián)系礦床 礦產(chǎn)在地殼或地表的集中產(chǎn)地。確切的說,礦床是指自然界(地殼內(nèi)或地表)產(chǎn)出的、由地質(zhì)作用形成的、其所含有用礦物資源的質(zhì)和量在當(dāng)前經(jīng)濟技術(shù)條件下能被開采利用的地質(zhì)體。礦床成因類型按礦床的形成作用和成因劃分的礦床類型  巖漿礦床 偉晶巖礦床 熱液礦床  風(fēng)化礦床  沉積礦床  變質(zhì)礦床 礦床工業(yè)類型是在礦床成因類型基礎(chǔ)上,從工業(yè)利用的角度來進行礦床的分類。一般把那些作為某種

7、礦產(chǎn)的主要來源,在工業(yè)上起重要作用的礦床類型,稱為礦床工業(yè)類型。  同生礦床:礦體與圍巖在同一地質(zhì)作用過程中,同時或近于同時形成的。  如由沉積作用形成的沉積礦床以及在巖漿結(jié)晶分異過程中形成的巖漿分結(jié)礦床等,都屬于同生礦床 后生礦床:礦床的形成明顯地晚于圍巖的一類礦床,即礦體和圍巖是由不同地質(zhì)作用和在不同時間形成的。 如沿地層層理面或穿切層理的各種熱液礦脈  疊生礦床:是在早期形成的礦床或礦體上,又受到了后期成礦作用的疊加,此類礦床稱為疊生礦床。疊生礦床可以是不同地質(zhì)時期成礦作用的疊加,也可以是不同成因礦化的疊加。

8、  同-后生礦床:有些礦床在同一成礦作用過程中既經(jīng)歷了后生成礦作用,又經(jīng)歷了同生成礦作用,為反映這類礦床的特點,建議稱其為同-后生共生礦床。  礦田(ore field): 指在統(tǒng)一的地質(zhì)作用下形成的,成因上近似,空間上相鄰的一組礦床分布區(qū)域。其分布面積一般在幾十到一、二百平方公里   礦帶(ore belt):最常見的區(qū)域性成礦單元  成礦區(qū)(帶)(metallogenic province):指大區(qū)域的成礦單元,常與地殼的大構(gòu)造單元相一致受區(qū)域深大構(gòu)造控制,可長

9、達數(shù)千公里甚至更遠  克拉克值:元素在地殼中的豐度值  濃度克拉克值 指某一地質(zhì)體(礦床、巖體或礦物)中某種元素平均含量與其克拉克值的比值,也稱為富集系數(shù)。(>1 相對集中,<1 相對分散)  濃度系數(shù) 某元素的工業(yè)品位與其克拉克值的比值  成礦作用(mineralization):地球演化過程中,使分散在地殼和上地幔中的化學(xué)元素和有用物質(zhì),在一定地質(zhì)作用條件下和地質(zhì)環(huán)境中,相對富集而形成礦床的作用。成礦作用是一種地質(zhì)作用,是自然界發(fā)生的元素聚集作用。 

10、內(nèi)生成礦作用:主要由于地球內(nèi)部能量(包括熱能、動能、化學(xué)能等)的影響,導(dǎo)致形成礦床的各種地質(zhì)作用 外生成礦作用:主要在太陽能的影響下,在巖石圈上部巖石與水、大氣和生物的相互作用過程中,使成礦物質(zhì)在地殼表層聚集的各種地質(zhì)作用。  變質(zhì)成礦作用:在內(nèi)生作用或外生作用中形成的巖石或礦床,由于地質(zhì)環(huán)境和溫度、壓力等物理化學(xué)條件的改變(特別是經(jīng)過深埋或其他熱動力事件),其礦物成分、化學(xué)成分、物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等發(fā)生改變,使有用物質(zhì)發(fā)生富集形成新的礦床,或使原有的礦床改造為具另一種工藝性質(zhì)的礦床。  疊生成礦作用:是一種復(fù)合成礦作用,即在先期形成的礦床或含

11、礦建造的基礎(chǔ)上,又有后期成礦作用的疊加 。成礦作用的主要方式:  內(nèi)生成礦作用方式 1. 礦熔漿的結(jié)晶和分異作用2.含礦溶液的充填作用3.含礦溶液的交代作用 外生成礦作用方式  1.機械沉積分異作用  2.化學(xué)沉積分異作用  3.生物沉積分異作用 變質(zhì)成礦作用方式      1.接觸變質(zhì)成礦作用  2.區(qū)域變質(zhì)成礦作用  3.混合巖化成礦作用  第三章 巖漿

12、礦床   巖漿礦床從地殼深部上升的各類巖漿,在冷凝過程中經(jīng)過結(jié)晶分異作用、熔離作用和爆發(fā)作用等,使分散在巖漿中的成礦物質(zhì)聚集而形成的礦床。由于這類礦床是在正巖漿期(從巖漿結(jié)晶作用開始到結(jié)晶作用的最后階段)形成的,稱正巖漿礦床(Orthomagmatic deposit)。  巖漿結(jié)晶分異作用巖漿分結(jié)礦床巖漿在冷凝過程中,各種組份按一定的順序(礦物晶格能、鍵性和生成熱降低的方向)先后結(jié)晶出來,并在重力和動力的影響下發(fā)生分異和聚集的過程,稱為巖漿結(jié)晶分異作用,由此所形成的礦床稱為巖漿分結(jié)礦床。巖漿熔離作用巖漿熔離礦床在較高溫度和壓力下均勻

13、的巖漿熔融體,當(dāng)溫度和壓力降低時分離成兩種或兩種以上互不混溶的熔融體的作用,稱為巖漿熔離作用(也稱為液態(tài)分離作用),由此種作用所形成的礦床稱為巖漿熔離礦床。  巖漿爆發(fā)作用巖漿爆發(fā)礦床經(jīng)過巖漿結(jié)晶分異作用和熔離作用后,巖漿中的揮發(fā)組份越來越富集,當(dāng)壓力增大到某一閥值時爆發(fā)到近地表,稱為巖漿爆發(fā)作用,由此種作用所形成的礦床稱為巖漿爆發(fā)礦床。 巖漿礦床的一般特征: 1.礦床主要與鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖石有成因聯(lián)系,如橄欖巖、輝巖、蘇長巖、輝長巖以及斜長巖等,少數(shù)巖漿礦床與堿性巖或酸性巖有關(guān)。  2.礦體主要產(chǎn)在巖漿巖母體巖內(nèi),多呈層狀、似層狀

14、、透鏡狀、豆莢狀。礦體即是巖漿巖體的一部分,有時整個巖體就是礦體,圍巖即是母巖;只有少數(shù)礦體呈脈狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)在母巖臨近的圍巖中。  3.除花崗巖中的稀有元素礦床由于成因特殊而有一定的圍巖蝕變外,絕大多數(shù)巖漿礦床的圍巖不具有明顯的蝕變現(xiàn)象。 4.礦石的礦物組成與母巖的礦物組成基本相同,僅礦石中礦石礦物相對富集  5.巖漿礦床的礦石常具浸染狀、條帶狀、致密塊狀以及角礫狀等礦石構(gòu)造;礦石結(jié)構(gòu)也十分特征而復(fù)雜。  6.由于成礦作用在巖漿熔融體中大體同時發(fā)生,因此多數(shù)巖漿礦床的成礦溫度較高(1500700),形成的深度大(多數(shù)在地下幾

15、公里幾十公里,金剛石礦床達200300 km)。 巖漿巖條件(巖漿礦床形成的首要條件)  Ø 巖漿是巖漿礦床成礦物質(zhì)的主要來源和載體,巖漿巖即是成礦母巖。  Ø  含礦巖漿巖的性質(zhì)和組成,對巖漿礦床的形成(礦床類型、規(guī)模、空間分布)有重要影響:     基性、超基性巖:Cr、Ni、Co、V、Ti、Pt     酸性巖:Li、Be、Nb、Ta、W、Sn,REE 與巖漿礦床有關(guān)的巖

16、漿巖主要包括:  v 基性超基性巖  超基性巖體   超基性基性雜巖 基性巖體 v 金伯利巖 v 霞石正長巖、磷霞巖和碳酸巖雜巖體 v 花崗巖  基性超基性巖由多種巖石組合而成的復(fù)雜的鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖漿雜巖體:純橄欖巖、斜方輝橄巖、單斜輝橄巖、輝石巖、輝長巖、蘇長巖、斜長巖等。通常下為超基性巖相,上為基性巖相,顯示一定的垂直分相特征。 Ø 純橄欖巖斜方輝橄巖輝長巖組合:鉻鐵礦礦床 &#

17、160;Ø  單斜輝橄巖單斜輝石巖輝長巖組合,輝長巖蘇長巖組合:Cu-Ni硫化物礦床 Ø  輝長巖斜長巖組合,斜長巖:V-Ti磁鐵礦礦床  成礦巖體規(guī)模大小不等, 形狀以巖株、巖盤、巖床、巖蓋最為常見。著名的南非布什維爾德 揮發(fā)組份(礦化劑)作用(H2O、F、Cl、B、S、As、C、P等) Ø 揮發(fā)組份的熔點低、揮發(fā)性高,特別是能與Ag、Au、Pt、Pd、W、Sn、Mo、Pb、Zn、Cu等多種金屬元素組 成易溶絡(luò)合物,使這些金屬得以保留在巖漿的殘

18、余溶液中并可能富集成礦 Ø 揮發(fā)份對壓力的變化特別敏感,富于流動性,故常將巖漿中某些成礦物質(zhì)由深部帶至淺部、由高壓地段帶 至低壓地段,在有利的構(gòu)造部位富集成礦  同化和混染作用:巖漿向上部地殼運移過程中,熔化或溶解周圍外來物質(zhì)(如圍巖碎塊),從而使巖漿成分發(fā)生改變的作用,稱為同化作用(assimilation);不完全的同化作用稱混染作用(hybridization)。 同化和混染作用對成礦的影響: 有利的影響   圍巖中某些有用組分的加入,使巖漿中成礦成礦元素更富集:如基性巖和含鐵地

19、層中Fe地層中硫的加入(硫化作用),能促使金屬組分脫離硅酸鹽而進入硫化物熔漿,以更有利于成礦 3Ni2SiO4 + 2S2 = 2Ni5S2 + 3SiO2 + 3O2 不利的影響  CaO3的同化作用對鉻鐵礦礦床的形成不利 決定同化作用強度的因素:  ü 巖漿的溫度:巖漿溫度很高處于過熱狀態(tài),通??扇刍蛉劢鈬鷰r;較高溫度的巖漿可熔化較低溫度的結(jié)晶巖  ü 圍巖的成分和性質(zhì):圍巖與巖漿

20、的物質(zhì)成分差別越大,則同化作用愈強烈(碳酸鹽巖的同化作用最為明顯); 圍巖破碎程度越高,同化作用越強烈   ü 巖漿中揮發(fā)分的含量:揮發(fā)分愈多,巖漿越不易冷卻,熔解的能力強而持久,同化作用越強 ü 的大?。簬r體愈大,熱容量也大,冷卻速度較緩,因而有利于同化作用的進行  ü 大地構(gòu)造位置:構(gòu)造活動區(qū)或褶皺帶有利于巖漿的同化作用,而穩(wěn)定地區(qū)則有利于巖漿的分異作用 巖漿的多期多次侵入作用:  從區(qū)域上,含礦巖體通常是同一次構(gòu)造運動所形成的巖帶

21、中的較晚期的產(chǎn)物  從礦區(qū)看,礦化主要與復(fù)式巖體的晚期巖相關(guān)系密切,如西南地區(qū)的PGE礦床 大地構(gòu)造條件 :大洋地殼環(huán)境   大陸地殼環(huán)境 大洋地殼環(huán)境  產(chǎn)于大洋拉張環(huán)境(洋中脊)的鎂質(zhì)超基性巖,后經(jīng)碰撞作用,成為洋殼殘片,產(chǎn)于碰撞造山帶(縫合帶):阿爾比斯型、蛇綠巖型  高鎂,LIL、HFS元素含量低,Cr、Ni、Cu、Co、PGE含量高,分熔程度較高 受深大斷裂或超殼斷裂控制,常呈線狀或帶狀分布,斷續(xù)延長可達數(shù)百至數(shù)千公里 中亞、特提斯-喜馬拉雅、環(huán)

22、太平洋等造山帶 大陸地殼環(huán)境  該環(huán)境有厚大的大陸巖石圈作屏蔽蓋層,使深部地幔熱流在蓋層下更好地聚集,形成巨大的層狀超基性-基性雜巖體  多為鐵質(zhì)或富鐵質(zhì)超基性巖(M/F=0.5-6.5),LIL、HFS、揮發(fā)分含量相對較高,分熔程度相對低 多分布于古老的地盾、地臺區(qū),可能與板內(nèi)地幔柱活動有關(guān)  含礦層狀超基性-基性雜巖體多呈與圍巖整合接觸的巖床、巖盆和巖席,規(guī)模大,工業(yè)意義十分巨大  ü 鉻鐵礦礦床(占世界總儲量的>98%) ü Cu-N

23、i硫化物礦床 ü V-Ti磁鐵礦礦床  大陸地殼環(huán)境還有一些中小型侵入體和堿性巖體,典型的是金伯利巖(金剛石礦床)和超基性-堿性-碳酸巖雜巖體(稀有和稀土元素礦床),產(chǎn)于大陸內(nèi)的深斷裂帶中,與巖漿的超淺成有關(guān)。  巖漿中各種成礦物質(zhì)的析出和聚集,是巖漿分異作用的結(jié)果。巖漿的各種分異作用,也就是巖漿礦床的成礦作用。   巖漿結(jié)晶分異作用-巖漿分結(jié)礦床 巖漿熔融作用-晚期巖漿礦床 巖漿熔離作用- 巖漿熔離礦床 巖漿爆發(fā)作用-巖漿爆發(fā)礦床  在巖漿結(jié)晶分異過程中

24、,有用礦物較早或與造巖的硅酸鹽礦物幾乎同時結(jié)晶出來,并在重力的作用下發(fā)生沉淀,在巖漿房的下部或底部發(fā)生富集,形成早期巖漿礦床。 早期巖漿礦床的特點:  ü 礦體形態(tài)產(chǎn)狀:礦瘤、礦巢、凸鏡狀或似層狀,位于巖體的底部或邊部 ü 與圍巖界線:不明顯,呈漸變過渡  ü 礦石成分:與母巖基本一致,比重大,少揮發(fā)份  ü 礦石組構(gòu):自形晶-半自形晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu),浸染狀構(gòu)造為主 ü 主要礦種:部分鉻鐵礦礦床,金剛石礦床

25、   當(dāng)巖漿中揮發(fā)組份含量較高,成礦元素與揮發(fā)組份結(jié)合形成易溶的化合物,大大降低了自身的結(jié)晶溫度,它們在巖漿熔融體中一直殘留到主要硅酸鹽礦物結(jié)晶之后沉淀富集,形成晚期巖漿礦床。 晚期巖漿礦床的特點:  礦體形態(tài)產(chǎn)狀:似層狀,層狀;位于巖體的底部;基性程度較高的巖相伴生  ü 與圍巖界線:不明顯, 呈漸變過渡 ü 礦石成分:與母巖基本一致,含揮發(fā)份礦物(鉻云母、鉻符山石、鉻綠泥石等) ü 礦石組構(gòu):海綿隕鐵結(jié)構(gòu),塊狀、稠密浸染狀

26、構(gòu)造  ü 主要礦種:鉻鐵礦、PGE礦床(超基性巖中),V-Ti磁鐵礦礦床(基性巖中),工業(yè)價值巨大巖漿熔離礦床的特點:  ü 礦體形態(tài)產(chǎn)狀:似層狀,位于巖體的底部;貫入式礦體為脈狀、透鏡狀 ü 與圍巖界線:不明顯, 漸變過渡; 貫入式礦體界線清楚  ü 礦石成分:與母巖基本一致,硫化物含量高,含磷灰石和揮發(fā)份礦物 ü 礦石組構(gòu):海綿隕鐵結(jié)構(gòu)、固熔體分離結(jié)構(gòu);塊狀、浸染狀構(gòu)造ü 

27、;主要礦種:Cu-Ni硫化物、PGE、磷灰石、Fe礦床,工業(yè)價值巨大 巖漿爆發(fā)礦床的特點:  ü礦體形態(tài)產(chǎn)狀:筒狀、管狀,少數(shù)脈狀;產(chǎn)出往往與深大斷裂帶有關(guān),尤其是斷裂交匯處ü 與圍巖界線:圍巖破碎嚴重者不清楚,輕微破碎者較為清楚 ü 礦石成分:橄欖石、金云母、鎂鋁榴石、金剛石 ü 礦石組構(gòu):金剛石多為自形-半自形晶結(jié)構(gòu),角礫狀、浸染狀構(gòu)造 ü 主要礦種:金剛石  第四章  偉晶巖礦床  

28、;偉晶巖偉晶巖礦床礦物結(jié)晶顆粒粗大的,具有一定內(nèi)部構(gòu)造特征的,常呈不規(guī)則巖墻、巖脈或凸鏡狀的地質(zhì)體,稱為偉晶巖。當(dāng)偉晶巖中的有用組份富集并達到工業(yè)要求時,即成為偉晶巖礦床。  偉晶巖的分類: 1.巖漿偉晶巖花崗偉晶巖、堿性偉晶巖、基性-超基性偉晶巖 2變質(zhì)偉晶巖(混合巖化偉晶巖)  偉晶巖礦床的特點:  1.偉晶巖礦床的物質(zhì)成分特征  化學(xué)成分特征  氧和親氧元素:Si、Al、Na、K、Ca等  稀有、稀土、分散、放射性元素:Li、Be、Nb、Ta、Cs、

29、Rb、Zr、In、La、Ce、U、Th  金屬元素:W、Sn、Mo、Fe、Mn  揮發(fā)份:F、Cl、B、P  礦物成分特征  硅酸鹽類:石英(包括水晶)、斜長石、微斜長石、正長石、白云母、黑云母、霞石和輝石等。長石、石英和云 母為主體  2.偉晶巖礦體的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征 結(jié)構(gòu)特征  巨晶結(jié)構(gòu)(偉晶結(jié)構(gòu)):是偉晶巖特有的結(jié)構(gòu),長石、石英、云母等礦物晶體巨大,顆粒大小一般10cm幾米,大者晶體可達數(shù)公斤至上百噸  文象結(jié)構(gòu):長石、石英共結(jié)生成

30、  粗粒結(jié)構(gòu)和似文象結(jié)構(gòu):主要由長石和石英組成,顆粒大小110 cm 細粒結(jié)構(gòu):主要由石英、斜長石和微斜長石組成,顆粒小于1cm  構(gòu)造特征:帶狀構(gòu)造  晶洞構(gòu)造   3.偉晶巖礦體的產(chǎn)出特征  Ø 大小:差別很大:長幾米至上千米,厚幾厘米至幾十米,延深數(shù)百米 Ø 形態(tài):多樣,脈狀、囊狀和凸鏡狀常見 Ø  產(chǎn)狀:復(fù)雜,有陡有緩  巖漿巖條件 

31、60; Ø 與偉晶巖礦床有關(guān)的侵入體,可以從超基性的橄欖巖類,一直到酸性的花崗巖類,但絕大多數(shù)是花崗巖類巖石  Ø 與偉晶巖礦床有關(guān)的花崗巖類,常呈巖基狀或巨大的巖株狀產(chǎn)出;孤立的小侵入體基本不形成偉晶巖(揮 發(fā)份)  Ø 偉晶巖可產(chǎn)于母巖侵入體的頂部、邊部或附近的沉積-變質(zhì)圍巖中 物理化學(xué)條件  溫度  變化范圍大,最早結(jié)晶溫度可能在800700  一直到300 以下,主體在600200

32、0; 從邊緣帶到內(nèi)核的形成溫度降低:邊緣帶和外側(cè)帶800600 ±,中間帶600400 ±,內(nèi)核石英400200 甚至更低 不同礦種的偉晶巖形成溫度有所不同,一般云母偉晶巖形成溫度較低,而稀有金屬偉晶巖則較高 壓力和深度  開始時可能達到800500MPa,結(jié)束時降到200100MPa 形成深度大,否則揮發(fā)組分的逸失不利于成礦  Ø 晶洞偉晶巖(含水晶):1.53 km(較小深度) Ø 稀有金屬偉晶巖:3.

33、57 km(中等深度)  Ø 白云母和稀土元素偉晶巖:710 km(較大深度) Ø 陶瓷原料偉晶巖:>1011 km(極深)   地質(zhì)構(gòu)造條件   Ø 偉晶巖帶:主要分布于構(gòu)造活動帶,如碰撞造山帶(地槽-褶皺帶)、古板塊邊緣斷裂帶和不同構(gòu)造的結(jié)合帶  Ø 偉晶巖礦田:主要受區(qū)域一級構(gòu)造控制,如背斜軸部、花崗巖體與變質(zhì)巖的接觸帶、不同時代地層接觸帶、 各種斷裂帶等 

34、; Ø 偉晶巖脈(礦床、礦體):受次一級構(gòu)造控制,如羽狀裂隙、斷層、圍巖的層面、劈理、片理、侵入體頂部 的裂隙等  圍巖條件   Ø 圍巖巖性以區(qū)域變質(zhì)巖石為主,如片巖、片麻巖以及混合巖,少數(shù)為基性-超基性巖 Ø 圍巖的物理性質(zhì)對偉晶巖的形態(tài)、規(guī)模和結(jié)晶作用的完善程度有一定影響,一般未遭受片理化或弱片理化 的巖石易形成不同形狀的裂隙,有利于形成產(chǎn)狀陡立的偉晶巖脈  Ø 圍巖的化學(xué)成分對偉晶巖的成分有較大影響 

35、; 圍巖是石灰?guī)r,偉晶巖體中多富鋰,形成大量的鋰輝石  圍巖是含鎂的巖石(白云巖、基性巖),易使鋰分散到圍巖中(類質(zhì)同象置換Mg2+ )而造成貧化 圍巖為由泥質(zhì)巖石變質(zhì)而成的矽線石、藍晶石片巖,則易形成白云母偉晶巖  揮發(fā)組分的作用   Ø 揮發(fā)分H2O、F、Cl、B等與稀有金屬形成易溶和易揮發(fā)的化合物,并向偉晶巖體的上部遷移富集  Ø 揮發(fā)分的熱容大、粘度低、導(dǎo)熱性,有利于偉晶巖熔體-溶液的緩慢冷卻和結(jié)晶,分異作用完全,形成巨大

36、60;的礦物晶體  Ø 揮發(fā)分對先結(jié)晶礦物的強烈交代作用,有利于稀有金屬的礦化 偉晶巖礦床的成因v 殘余巖漿的結(jié)晶作用v殘余氣體溶液的重結(jié)晶作用和交代作用 第五章  氣水熱液礦床概論  氣水熱液氣水溶液指在一定深度(數(shù)百米-數(shù)十公里)下形成的,具有一定溫度(數(shù)十度-數(shù)百度)和一定壓力(數(shù)十萬-數(shù)億Pa)的氣態(tài)和液態(tài)的溶液,簡稱熱液。 熱液礦床的特點:  熱液礦床類型多、特征復(fù)雜,具有以下特點: 成礦物質(zhì)的遷移富集與熱流體的活動密切相關(guān) 

37、成礦方式主要是通過充填或交代作用  成礦過程中伴有不同類型、不同程度的圍巖蝕變且常具有分帶性;  構(gòu)造對成礦作用的控制明顯,既是含礦流體運移的通道,也是礦質(zhì)富集沉淀的主要場所; 成礦介質(zhì)、礦質(zhì)以及熱源直接控制著熱液礦床的形成,三者來源往往復(fù)雜多樣,既可來自同一地質(zhì)體或地質(zhì)作用,也可具有不同的來源;  熱液礦化往往呈現(xiàn)不同級別、不同類型的原生分帶(以礦物或元素的變化表現(xiàn)出來)  形成的礦床種類多,除鉻、金剛石、少數(shù)鉑族元素(如鋨、銥)礦床外,與多數(shù)金屬、非金屬礦床的形成都與熱液活動有關(guān)。 

38、0;氣水熱液的來源:巖漿熱液、地下水(大氣降水)熱液、 海水熱液、變質(zhì)熱液、建造水 氣水熱液的成分  Ø 最主要組份:H2O  Ø 基本組份:Na、K、Ca、Mg、Sr、Ba、Al、Si等及Cl-、SO42-  、HCO3-、 F- 等  Ø 金屬成礦元素:最主要為親銅元素Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Sn、Sb、Bi、Hg等;其次為過渡性元素Fe、Co、 Ni;W、Mo、Be、TR、U、In、Re等稀有、

39、稀土和放射性等元素 Ø 溶解的氣體:H2S、CO2及HCl等  Ø 其它微量元素:Li、Rb、Cs、Br、I 、Se、Te等 主要成份對氣水溶液的影響  Ø H2O:搬運礦質(zhì)的介質(zhì),調(diào)節(jié)酸堿度  Ø S (H2S):重要的金屬絡(luò)合劑,大量硫化物沉淀指示中低溫條件 Ø O2:控制氧化-還原反應(yīng) Ø CO2 :酸堿度的調(diào)節(jié)劑  &#

40、216; NaCl:鹽度  氣水熱液的性質(zhì)  v 物理性質(zhì)  流體的物理狀態(tài),很大程度上取決于溫度和壓力 水的臨界溫度,與水中溶解的物質(zhì)有關(guān)  熱液從巖漿中分出時主要呈超臨界流體,只有當(dāng)外壓力小于臨界壓力時,才出現(xiàn)氣相 熱液中的CO2、SO2、O2、H2S、HF、HCl等高揮發(fā)組份在高壓含礦流體中主要呈氣態(tài)存在 v 化學(xué)性質(zhì)  pH值:變化范圍較大:69(偏堿性)巖漿期后熱液:堿性(鉀、鈉交代)®酸性(絹云母化、黃鐵礦化、硅化

41、)®堿性(碳酸鹽化)   Eh值:多數(shù)情況還原條件                 低價元素比高價多                硫化物比硫酸鹽多 成礦元素的搬運形式:  v 硫化物真溶液

42、形式 v 鹵化物真溶液形式 v 易溶絡(luò)合物形式(主要) v 膠體溶液形式 成礦元素的沉淀機理:溫度和壓力的降低、pH值的變化、氧化-還原反應(yīng)、不同成分和性質(zhì)溶液的混合、溶液與圍巖的相互作用 氣水熱液運移的動力:重力驅(qū)動    壓力驅(qū)動    壓實驅(qū)動   構(gòu)造應(yīng)力驅(qū)動 氣水熱液運移的通道:  Ø 原生孔隙:粒間間隙、層面空隙、晶洞等  絕

43、對孔隙度 ():巖石全部孔隙體積之和(Vp)與巖石外表體積(V)的比值 = Vp/V ´ 100% 有效孔隙度 (e):巖石中相互連通的、流體在自然狀態(tài)下可以自由流動的孔隙體積之和(Ve)與巖石外表體積(V)的比值e = Ve/V ´ 100% Ø 次生裂隙:非構(gòu)造裂隙、構(gòu)造裂隙  非構(gòu)造裂隙:溶解裂隙、巖石體積膨脹產(chǎn)生的裂隙、礦物結(jié)晶和重結(jié)晶形成的裂隙、火山角礫空隙等 構(gòu)造裂隙:斷層、褶皺及與之相關(guān)的一系列裂隙,不

44、整合面(主要、有意義)  容礦構(gòu)造、配礦構(gòu)造、導(dǎo)礦構(gòu)造  氣水熱液的成礦方式主要有兩種:  充填作用  交代作用  充填作用熱液在化學(xué)性質(zhì)不活潑的圍巖內(nèi)流動時,與圍巖間沒有明顯的化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)的相互交換,其中成礦物質(zhì)主要是由于溫度、壓力的變化或其他因素的影響,直接沉淀在圍巖的孔洞或裂隙中,這種作用稱充填作用。由充填作用所形成的礦床稱充填礦床。  交代作用含礦熱液在運移過程中與圍巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或置換作用,把圍巖中原有的組分溶解、排除,代之以新的成分,此種作用稱為交代作用。由交代

45、作用形成的礦床稱交代礦床。  交代作用過程中,巖石始終保持固體狀態(tài),即在交代作用的前后,巖石體積基本保持不變交代作用的類型  Ø 滲濾交代作用:交代作用過程中組份的帶入和帶出是借助于流經(jīng)巖石裂隙中的溶液的流動進行的。滲濾交代作用的有效半徑可達數(shù)百米以上。  Ø 擴散交代作用:交代作用中組份的移動通過停滯的粒間溶液,以分子或離子擴散的方式緩慢地進行,即由 濃度差(濃度梯度)而引起。有效半徑一般為數(shù)米至數(shù)十米影響交代作用的因素:  ü 組分的活動性及

46、其濃度 ü 溫度和壓力  ü 圍巖的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)圍巖蝕變巖石在氣水熱液的作用下,發(fā)生的一系列舊礦物被新的更穩(wěn)定的礦物所代替的交代作用,稱為蝕變作用(alteration)。若這種蝕變作用發(fā)生在礦體周圍的巖石中,則稱為圍巖蝕變(wall rock / country rock alteration)。遭受了蝕變的圍巖稱為蝕變圍巖(altered wall rock)。 圍巖蝕變的主要類型  矽卡巖化、云英巖化、鉀長石化、鈉

47、長石化、青磐巖化 絹云母化、綠泥石化、粘土化、硅化、碳酸鹽化  礦化期 / 成礦期:代表一定成礦地質(zhì)作用和物理化學(xué)條件的一個較長的成礦作用時期。 如矽卡巖礦床的形成一般可分為兩個成礦期:矽卡巖期、石英-硫化物期  礦化階段 / 成礦階段:代表同一成礦期內(nèi),在相同或相似的地質(zhì)和物理化學(xué)條件下形成一組或一組以上礦物的成礦過程。          如矽卡巖礦床的石英-硫化物期又可分為:鐵銅硫化物階段;鉛

48、鋅硫化物階段 礦物生成順序:同一礦化階段中不同礦物結(jié)晶的先后順序。  熱液礦床的分帶(zoning):指與單一礦床或一定區(qū)域內(nèi)的一組礦床有關(guān)的礦物或元素在空間上的有序分布形式。 分帶規(guī)模等級:區(qū)域分帶   礦田分帶  礦體或礦床分帶  分帶樣式: 水平分帶  垂直分帶  正向分帶  逆向分帶          

49、0;第六章   熱液礦床的類型及特征  熱液礦床各種成因的含礦氣水熱液在一定的物理化學(xué)條件下,于各種有利的構(gòu)造和巖石中,通過充填和交代等成礦作用方式而形成的有用礦物堆積體。 熱液礦床的一般特征  (1)形成礦床的含礦熱液是多來源的:巖漿熱液(包括火山-次火山熱液)、地下水熱液、海水熱液、變質(zhì)熱液以及混合熱液。  (2)含礦熱液成分復(fù)雜(H2O揮發(fā)分多種金屬組分),成礦地質(zhì)環(huán)境各異,形成的礦床類型和礦種眾多,物質(zhì)成分復(fù)雜。  (3)成礦的溫度和深度較其它內(nèi)生礦床低和淺:溫度一般

50、400,深度為深-中深(4.51.5 km)或淺-超淺(1.5km近地表)。  (4)構(gòu)造控制作用極為顯著:各種構(gòu)造裂隙既是含礦熱液運移的通道,又常是成礦物質(zhì)沉淀的場所。 (5)成礦時間既可晚于圍巖(后生礦床),也可與圍巖近于同時(同生礦床,如VMS和SEDEX礦床)。  (6)成礦方式主要有充填作用、交代作用和化學(xué)沉積作用,成礦作用受熱液性質(zhì)、圍巖巖性和構(gòu)造條件的控制或影響,礦床常具不同程度的圍巖蝕變。  (7)礦體多呈脈狀、網(wǎng)脈狀、似層狀、凸鏡狀等;礦石構(gòu)造有脈狀-網(wǎng)脈狀、對稱帶狀、皮殼狀、角礫狀、晶洞狀、浸染

51、狀及塊狀等。  (8)礦石物質(zhì)成分復(fù)雜:金屬礦物以硫化物、氧化物、砷化物及含氧鹽等為主;非金屬礦物有碳酸鹽、硫酸鹽、含水硅酸鹽、石英等。  (9)礦床形成過程具有多期多階段性,不同成礦期和成礦階段常形成不同的礦物共生組合。  本教材試圖從熱液礦床的地質(zhì)背景、礦床特征和成因等綜合因素來進行分類,將熱液礦分為4大類:矽卡巖型礦床 、斑(玢)巖型礦床 、 高、中溫?zé)嵋好}型礦床 、低溫?zé)嵋旱V床  接觸交代礦床矽卡巖礦床產(chǎn)于中酸性侵入體與碳酸鹽類巖石(或其它鈣鎂質(zhì)巖石)的接觸帶上或其附近,通過含

52、礦氣水溶液交代作用形成,并與矽卡巖(鈣鋁鈣鐵榴石系列,透輝石鈣鐵輝石系列)在成因上和空間上存在聯(lián)系的一類礦床。  矽卡巖礦床的特點:  1.礦床的產(chǎn)出部位  v 分布于中酸性侵入體與碳酸鹽類巖石的接觸帶上或其附近。   v 多數(shù)產(chǎn)于外接觸帶的矽卡巖化圍巖中,少數(shù)產(chǎn)于內(nèi)側(cè)接觸帶的蝕變侵入體內(nèi),一般距接觸面100200m范圍 內(nèi),個別可遠離接觸帶達1km以上。  2.礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模  v 礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀復(fù)雜,明顯受接觸帶構(gòu)造的控制

53、。多呈不規(guī)則狀、似層狀、凸鏡狀、脈狀、巢狀等。 v 規(guī)模大小不一,由直徑僅數(shù)米的小礦體,至長數(shù)公里、延伸達千米以上巨大礦體。但一般為中小規(guī)模。 3礦石的物質(zhì)成分  v 物質(zhì)成分極為復(fù)雜,主要由金屬氧化物、硫化物和一組特殊的矽卡巖礦物組成。  v 金屬氧化物:主要有磁鐵礦、赤鐵礦、錫石、白鎢礦,次有黑鎂鐵錳礦、紅鋅礦、黑錳礦等。 v 金屬硫化物:黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、輝鉬礦、輝鉍礦等。 v 矽卡巖礦物:按成分不同分為鈣矽卡巖礦物和鎂矽卡巖礦物兩類。

54、 4.礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造  v 礦石結(jié)構(gòu):多為粗粒結(jié)構(gòu)  v 礦石構(gòu)造:塊狀、浸染狀、條帶狀、晶洞狀、團塊狀等 5.礦床的分帶性  v 礦床常具分帶性,由侵入體內(nèi)向外依次出現(xiàn):蝕變巖體內(nèi)矽卡巖外矽卡巖蝕變灰?guī)r灰?guī)r 形成條件:  (1)大地構(gòu)造條件 :厚的碳酸鹽巖建造-大幅度的沉降  中酸性侵入巖-頻繁的構(gòu)造巖漿活動  (2)巖漿巖條件 :巖漿演化過程分異出含礦溶液,是形成矽卡巖礦床的先決條件 

55、;(3)圍巖條件:與成礦關(guān)系密切主要是各類碳酸鹽巖類地層  物理性質(zhì)   化學(xué)成分 (4)地質(zhì)構(gòu)造條件:構(gòu)造控制含礦溶液的通道,也為成礦提供有利的空間 (5)物理化學(xué)條件:溫度條件  深度和壓力條件 成礦方式:  接觸交代作用是矽卡巖礦床成礦的主要方式  (1)接觸滲濾交代作用:由中酸性侵入體分泌出來的含礦氣水溶液沿著接觸帶的裂隙系統(tǒng)滲濾,并與周圍的巖石發(fā)生交代  (2)接觸擴散交代作用(雙交代作用):發(fā)生在兩種不同物理化學(xué)性質(zhì)的巖石接

56、觸帶,在上升溶液的影響下,使原來兩種巖石中的組分通過粒間溶液在橫切接觸面的方向上發(fā)生相向的擴散交代,形成矽卡巖。  在矽卡巖礦床形成過程中,滲濾交代作用和擴散交代作用往往共同作用,密不可分,并構(gòu)成復(fù)雜的配置 成礦過程:  矽卡巖礦床各是在很長的時間和很大的溫度變化范圍內(nèi)形成的,成礦過程具多期性和多階段性,可劃分為兩個成礦期、五個成礦階段: 矽卡巖期   (1)早期矽卡巖階段  以形成高溫、島狀和鏈狀的無水硅酸鹽礦物(硅灰石、透輝石、鈣鐵輝石、鈣鋁榴石、鈣鐵榴石、方柱石等)為特征,因而也

57、稱干矽卡巖階段  是在高溫的超臨界狀態(tài)下形成的  通常無硫化物的沉淀,在鎂矽卡巖中可形成磁鐵礦和硼酸鹽,鈣矽卡巖中形成白鎢礦 (2)晚期矽卡巖化階段  交代早期矽卡巖階段的礦物,以形成復(fù)雜鏈狀的含水硅酸鹽類礦物(陽起石、透閃石、角閃石、綠簾石-黝簾石、硅鎂石等)為特征,也稱濕矽卡巖階段  此階段隨著溫度的降低,溶液中鐵的惰性增強,難于進入硅酸鹽格架,而以大量磁鐵礦的形式沉淀,故又稱磁鐵礦階段  (3)氧化物階段  介于矽卡巖期和石英硫化物期之間,具有過渡性質(zhì),以形成

58、層狀和架狀硅酸鹽化物(正長石、酸性斜長石,金云母、白云母、黑云母)、金屬氧化物和含氧鹽(磁鐵礦、赤鐵礦、錫石、白鎢礦等)為特征 該階段后期可形成少量的金屬硫化物(輝鉬礦、磁黃鐵礦、毒砂等) 礦化作用是在高溫?zé)嵋簵l件下進行的 石英硫化物期  SiO2不再與Ca、Mg、Fe、Al 組成矽卡巖礦物,而是獨立形成大量石英 有典型熱液礦物綠泥石、方解石等 有大量金屬硫化物形成  (4)早期硫化物階段  交代早期硅酸鹽礦物,形成綠泥石、綠簾石、絹云母、碳酸鹽、螢石、石英等脈石礦物

59、0; 礦石礦物以Fe-Cu硫化物為主(磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂等),也見Mo和Bi的硫化物(輝鉬礦、輝鉍礦),亦稱鐵銅硫化物階段 形成于高中溫?zé)嵋簵l件  (5)晚期硫化物階段  脈石礦物主要為交代早期硅酸鹽礦而形成的綠泥石、絹云母以及大量的石英和碳酸鹽類物礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦和黃銅礦等,故又稱鉛鋅硫化物階段 形成于中低溫?zé)嵋簵l件下  高溫?zé)嵋好}型礦床主成礦溫度大于300、主要受斷裂構(gòu)造控制的熱液礦床稱為高溫?zé)嵋好}型礦床  高溫?zé)嵋好}型礦床的一般特征: &

60、#160;(1)與中深成的中酸性侵入體具有密切的時空和成因聯(lián)系,含礦熱液主要為巖漿熱液。  (2)近礦圍巖和巖體內(nèi)部都發(fā)生強烈蝕變。最重要的蝕變種類是云英巖化、鈉長石化、鉀長石化、電氣石化、黃玉化等  (3)礦石的礦物成分主要是氧化物和含氧鹽類,其次是硫化物。礦石多具粗粒結(jié)構(gòu),帶狀或?qū)ΨQ帶狀構(gòu)造。  (4)礦體常受各種裂隙構(gòu)造控制,多以充填方式成礦,也有交代方式成礦。礦體呈不規(guī)則的脈狀、串珠狀等,常沿一方向呈雁行狀排列也見沿層面交代形成扁豆?fàn)罨蛩茖訝畹V體。  (5)高溫?zé)嵋好}型礦床的主要礦種有鎢、錫、鈹、鈮、鉭等,

61、礦床的規(guī)模一般為中小型,少數(shù)規(guī)模很大,是一種重要的礦床類型。 常見的高溫?zé)嵋好}型礦床有云英巖型鎢、錫石英脈型礦床和鈉長巖稀有、稀土礦床。 礦床形成條件 :  l 這類礦床在成因和空間上都和花崗巖類有關(guān),這些花崗巖的特征元素有W、Sn、Be、Nb、Ta、V、Th、Li、 Rb、Cs等,均有較高的豐度,與礦床中的礦物極其近似。巖體大多為規(guī)模較小的巖株或巖鐘狀。云英巖型含鎢石英脈礦床多分布于巖體頂部、邊部或距接觸帶不遠的圍巖中。  2 圍巖主要為輕微變質(zhì)的砂巖、板巖、千枚巖等硅鋁質(zhì)巖石。在石灰?guī)r中形成

62、白鎢礦礦床,在硅鋁質(zhì)巖石中 則形成黑鎢礦礦床。  3 礦床受斷裂、裂隙構(gòu)造控制甚為明顯,礦脈多充填于剪切裂隙、張剪復(fù)合裂隙中。 礦床典型的圍巖蝕變?yōu)樵朴r化。 淺層低溫?zé)嵋旱V床  概念:指產(chǎn)于陸相火山巖系中或相鄰巖石中,形成溫度為<150300,深度為地表到12km成礦流體主要為大氣降水與巖漿水的混合熱液的金、銀(多金屬)礦床 基本特征  l 礦體形態(tài)-脈狀、網(wǎng)脈狀、似層狀  l 控礦構(gòu)造-火山構(gòu)造和張性-剪切性斷裂系統(tǒng) l

63、60;成礦方式-充填作用 基本特征  l 礦石組構(gòu)-條帶狀、殼層狀、晶洞狀、晶簇狀構(gòu)造和膠狀-變膠狀結(jié)構(gòu)。  l 礦物組合-銀金礦、自然銀、輝銀礦、輝銻礦、辰砂、雄黃、雌黃、硫砷銅礦、藍輝銅礦、銅藍、砷黝銅礦 及其他含砷銻的硫鹽礦物、硫化物、碲化物、硒化物以及銅、鉛、鋅硫化物、白鐵礦、膠黃鐵礦、黃鐵礦等   Hendenquist(1994)根據(jù)成礦流體特點  l 高硫化型(簡稱HS):即Heald等(1987)劃分的明礬石-高嶺石型,由酸性、氧化的流體形

64、成(高硫化作 用)  l 低硫化型(簡稱LS):即Heald等(1987)劃分的冰長石-絹云母型,由近中性酸、還原的流體(低硫化作用) 形成  淺成低溫?zé)嵋旱V床的成礦條件  (1)成礦地球動力學(xué)背景  l 總體擠壓地球動力學(xué)背景下的局部拉張環(huán)境、拉張環(huán)境大陸弧或島弧 l 主要集中產(chǎn)在3個巨型成礦域: 太平洋成礦域  地中海-喜馬拉雅成礦域  古亞洲成礦域   大-超大型的淺成低

65、溫?zé)嵋盒偷V床主要分布于環(huán)太平洋地區(qū) (2.) 構(gòu)造條件  l 受區(qū)域性深大斷裂控制,深大斷裂與破火山口的環(huán)狀斷裂的交匯部位 l 火山口邊界的環(huán)形破裂控制某些礦床的分布   l 層面構(gòu)造及節(jié)理也是重要的控礦構(gòu)造。不整合的控制作用,如日本菱刈金礦床礦體1/3的礦石分布在不整合 面以上的火山巖中,2/3的礦石分布于不整合面之下的白堊系沉積巖基底中。 l 礦床的多數(shù)富礦體產(chǎn)于斷層轉(zhuǎn)折部位的局部擴張帶中  (3.) 巖漿巖條件 

66、; l 大多數(shù)淺成低溫?zé)嵋航鸬V區(qū),見不到深部侵入體與金礦成礦作用的直接聯(lián)系?,F(xiàn)代地?zé)狍w系在3km左右深 部還見不到侵入體,深部侵入體可能至少在5km左右 l 低硫化型礦床可能形成于與現(xiàn)代地?zé)狍w系相似環(huán)境;  l 高硫化型金礦床的形成與深部侵入體的關(guān)系密切,與成礦作用有關(guān)的侵入體侵位較淺。有些高硫化型礦床 的圍巖是次火山巖,與深部侵入體直接相連  (4.) 地層條件  l 圍巖主要為陸相火山巖。大部分礦床產(chǎn)于火山活動中心(破火山口或火山錐)附近,少

67、數(shù)產(chǎn)于遠離火山口 的火山巖中  l 含礦的火山巖具有偏酸性和堿性的特點 l 低硫化型礦床的圍巖成分范圍變化大  l 高硫化型礦床的圍巖絕大部分是流紋英安巖  l 高硫化型礦床的圍巖與礦化有成因聯(lián)系,提供成礦熱能和成礦物質(zhì),與深部侵入體為連續(xù)組成部分  5. 成礦時代 1 中-新生代,少數(shù)形成于晚古生代。西太平洋島弧區(qū)一般小于20Ma;美洲西部主要3910Ma。我國東部大致為14567Ma,古亞洲成礦域的這類礦床一般形成較早,為晚古生代。 

68、; 淺成低溫?zé)嵋旱V床的成因  v 淺成低溫?zé)嵋盒偷V床形成于相對較低溫度(<150300)和較淺深度(距地表到地下12km)。雖然是在淺 處,但仍有證據(jù)表明流體中存在巖漿成分  v  淺成低溫?zé)嵋盒偷V床可以根據(jù)它們的交代礦物學(xué)分成兩大主要類型:由酸性、氧化的流體形成(高硫化作用) 由近中性、還原流體形成(低硫化作用)  密西西比河谷型(MVT)鉛鋅礦床指產(chǎn)于碳酸鹽巖(主要是白云巖)中的,受地層層位控制并具有顯著后生特征的,以鉛鋅為主要礦產(chǎn)的一類礦床。因密西西比河流域匯水盆

69、地中發(fā)育眾多該類型礦床而得名。  MVT鉛鋅礦床的特點   (1)礦床大多形成于相對穩(wěn)定的克拉通邊緣或淺水碳酸鹽巖臺地中,構(gòu)造環(huán)境常是大型盆地的邊緣或盆地內(nèi)及盆地間隆起帶的邊部。  礦床的形成與巖漿活動無明顯的成因聯(lián)系;主要受一定地層層位控制,產(chǎn)于生物礁體、溶洞、巖溶角礫巖、不整合面及裂隙帶中。  含礦主巖主要為碳酸鹽巖(>80),少量為硅質(zhì)巖、泥巖和粉砂巖(15%)。 是典型的后生礦床,但圍巖蝕變?nèi)酰ò自剖?、硅化);礦體的形態(tài)取決于溶洞、層間破碎帶以及裂隙帶等構(gòu)造的空間形態(tài),主要有層狀

70、、似層狀、透鏡狀、脈狀、囊狀等。 礦石主要由硫化物在溶洞、晶洞、角礫碎屑間充填而成。物質(zhì)成分簡單,金屬礦物是主要 方鉛礦和閃鋅礦,少量的黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦和輝銻礦等;非金屬礦物主要為方解石、白云石,少量的重晶石、螢石、石英等。 礦石組構(gòu)簡單,構(gòu)造主要為浸染狀、塊狀、細脈狀、層紋狀、團塊狀和角礫狀等;結(jié)構(gòu)多為自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)。 單個礦床規(guī)模通常較小(Pb+Zn一般<100萬t),品位也較低(Pb 2-5,Zn 3-12);但礦床往往呈群呈帶出現(xiàn),構(gòu)成巨大的成礦區(qū)或成礦省,面積達數(shù)百甚至上千km2 ,金屬總儲量>100

71、0萬t。常伴生Ag, Cu, Cd, Ge, In, Ga等。 礦床形成的溫度較低(一般50200);成礦流體為高鹽度的鹵水(10-30 wt% NaCl),類似于油田鹵水;流體包裹體中常見有石油,容礦巖石中常有干酪根或瀝青等有機質(zhì)。  礦床中硫化物的d34 S多變化在+10+30之間,表明硫主要來源于海相蒸發(fā)巖。 MVT鉛鋅礦床的成因 : v  含礦流體的來源  水主要來自于沉積物成巖壓實過程中釋放出的同生水(孔隙

72、水、結(jié)晶水、結(jié)構(gòu)水),部分來自于盆地邊緣大陸隆起區(qū)補給的下滲大氣降水。  金屬組分來自于泥巖、粉砂巖、砂等沉積物  地下水溶解沉積物中的鹽類物質(zhì)成為高鹽度的鹵水,對金屬具強烈的溶解能力,形成含礦熱鹵水  v  含礦流體的遷移  含礦熱鹵水主要在壓實作用的驅(qū)動下,沿滲透層(砂巖、層理面、不整合面等)由下往上、由盆地中心向盆地邊緣發(fā)生遷移。  金屬以氯化物絡(luò)合物或硫氫化物絡(luò)合物形式搬運 v  礦質(zhì)沉淀機制  盆地邊緣以及盆地內(nèi)或盆

73、地間的隆起帶通常是生物礁和礁后相碳酸鹽巖發(fā)育的環(huán)境,由于地下水的溶解(喀斯特)易形成溶洞、溶蝕裂縫等開放空間,為金屬的沉淀提供了良好的場所。 金屬絡(luò)合物的分解,導(dǎo)致礦質(zhì)沉淀:  Ø 氯化物絡(luò)合物:由于還原硫(細菌還原硫酸鹽產(chǎn)生H2S)和有機質(zhì)的作用 Ø 硫氫化物絡(luò)合物:由于氧化作用(與含氧地下水相遇)  微細浸染型(卡林型)金礦床產(chǎn)于鈣質(zhì)、炭質(zhì)沉積巖(碳酸鹽巖/細碎屑巖)中的,金呈次顯微-超顯微的浸染狀賦存于含金黃鐵礦中的一類金礦床。因20世紀60年代初最早發(fā)現(xiàn)于美國內(nèi)華達州卡林地區(qū)而得名。&#

74、160;卡林型金礦床的特點   礦床產(chǎn)于古大陸邊緣地殼減薄拉張的區(qū)域構(gòu)造背景下,高熱流值和熱液的多次活動為成礦提供了良好的條件。但成礦與巖漿活動無直接的成因聯(lián)系。   礦床常呈群呈帶出現(xiàn),構(gòu)成巨大的礦集區(qū)。   含礦主巖為各種不純的(泥質(zhì)、粉砂質(zhì)、炭質(zhì))碳酸鹽巖、細碎屑巖(鈣質(zhì)、炭質(zhì)粉砂巖、頁巖)和硅質(zhì)巖。  成礦受構(gòu)造控制明顯,尤其是高角度正斷層與有利巖性層位交切部位是成礦的有利場所。   礦體周圍常發(fā)育程度不同的圍巖蝕變,最主要有脫鈣化(去碳酸鹽化)、硅化(似碧玉巖化)和泥化(粘土化)。  礦體多呈似層狀、透鏡狀和脈狀,形態(tài)產(chǎn)狀受高角度斷層及其旁側(cè)褶皺構(gòu)造控制。   礦石物質(zhì)組成以一套中低溫?zé)嵋旱V物組合為(含砷黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂、雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂;石英、玉髓、

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