第04章 酸性和中性巖漿環(huán)境中的巖漿-熱液礦床

礦床學(xué)

OreGeology第四章偉晶巖礦床偉晶巖礦床授課內(nèi)容1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義2.形成條件3.成礦作用與礦床分類(lèi)4.主要類(lèi)型及實(shí)例偉晶巖／偉晶巖礦床（pegmatite/pegmatitedeposit）—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(chēng)為偉晶巖。當(dāng)偉晶巖中的有用組份富集并達(dá)到工業(yè)要求時(shí)，即成為偉晶巖礦床。偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義偉晶巖巖漿偉晶巖變質(zhì)偉晶巖(混合巖化偉晶巖)花崗偉晶巖堿性偉晶巖基性-超基性偉晶巖偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義偉晶巖的分類(lèi)偉晶巖礦床花崗偉晶巖礦床：成因與花崗巖類(lèi)相關(guān)，分布最廣泛，最具工業(yè)價(jià)值。堿性偉晶巖礦床：與堿性巖漿分異作用有關(guān)，是堿性巖漿結(jié)晶末期的產(chǎn)物。多含鈉礦物：如霓石、霓輝石、鈉鈣閃石，以及鈉沸石、紫方納石、方鈉石等?；?、超基性偉晶巖礦床：極少發(fā)現(xiàn)，成因與基性超基性巖漿活動(dòng)有關(guān)。變質(zhì)偉晶巖：與變質(zhì)作用有關(guān)，混合巖化晚期階段偉晶巖化的產(chǎn)物。主要分布于地臺(tái)區(qū)和褶皺帶隆起區(qū)，成分與變質(zhì)相密切相關(guān)。偉晶巖礦床花崗偉晶巖的鉀長(zhǎng)石和石英霓石Aegirine方鈉石（Sodalite）與鈣鈦礦（Perovskite）錳磷灰石(Manganapatite)1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義偉晶巖礦床—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、Rb、Zr、Hf、La、Ce、U、Th—金屬元素：W、Sn、Mo、Fe、Mn—揮發(fā)份：F、Cl、B、P1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義偉晶巖礦床的特點(diǎn)偉晶巖礦床的物質(zhì)成分特征

化學(xué)成分特征偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義

礦物成分特征—硅酸鹽類(lèi)：石英(包括水晶)、斜長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、白云母、黑云母、霞石和輝石等。長(zhǎng)石、石英和云母為主體—稀有放射性元素礦物霞石(Nepheline)偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義含鋰礦物：鋰云母、鋰輝石、透鋰長(zhǎng)石、磷鋁石和鋰電氣石等鋰云母lepidolite透鋰長(zhǎng)石petalite鋰輝石spodumene偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義含鈹?shù)V物：綠柱石、硅鈹石、硅鈹釔礦綠柱石和方解石綠柱石和氟磷灰石硅鈹石bertrandite偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義硅鈹釔礦（Gadolinite）含鈮、鉭礦物：鉭鐵礦、褐釔鈮礦、燒綠石、細(xì)晶石偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義褐釔鈮礦（Fergusonite）燒綠石（Pyrochlore）細(xì)晶石（Microlite）偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義含鋯礦物：鋯石、曲晶石

銫榴石、方釷石、釷石、晶質(zhì)鈾礦銫榴石（Pollucite）釷石（Thorite）晶質(zhì)鈾礦(Uraninite)偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義—稀土元素礦物：獨(dú)居石、磷釔礦、褐簾石獨(dú)居石(monazite)褐簾石（allanite）磷釔礦(xenotime)偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義—金屬礦物：錫石、黑鎢礦、輝銅礦、磁鐵礦和鈦鐵礦錫石(cassiterite)輝鉬礦(molybdenite)磁鐵礦(magnetite)黑鎢礦(wolframite)鈦鐵礦(ilmenite)偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義—揮發(fā)份礦物：螢石、電氣石、磷灰石、黃玉螢石(fluorite)黃玉(topaz)錳磷灰石(manganapatite)電氣石(tourmaline)偉晶巖礦床中出現(xiàn)的礦物種類(lèi)多達(dá)300多種，因而被譽(yù)為“稀有礦物博物館”偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義偉晶巖礦體的結(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(zhǎng)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(dá)數(shù)公斤至上百?lài)崱南蠼Y(jié)構(gòu)：長(zhǎng)石、石英共結(jié)生成—粗粒結(jié)構(gòu)和似文象結(jié)構(gòu)：主要由長(zhǎng)石和石英組成，顆粒大小1～10cm—細(xì)粒結(jié)構(gòu)：主要由石英、斜長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石組成，顆粒小于1cm世界上的巨大晶體1958年江蘇北部東?？h3.5噸的巨大水晶。1983年又找到一塊3噸重的水晶。新疆曾發(fā)現(xiàn)重約66噸的綠柱石晶體，36.2噸的鋰輝石晶體，9噸的銫榴石晶體。非洲馬達(dá)加斯加產(chǎn)的水晶最大竟有2米多長(zhǎng)。挪威有一個(gè)巨大的微斜長(zhǎng)石晶體重達(dá)100多噸，大約有10米長(zhǎng)、10米寬。蘇聯(lián)烏拉爾的伊爾門(mén)天河石礦整個(gè)礦山竟然座落在一個(gè)龐大的天河石晶體上。文象結(jié)構(gòu)：石英分布于長(zhǎng)石晶體中，二者形成有規(guī)律的連晶，組成一種文字狀圖案。巨粗粒偉晶巖，由鉀長(zhǎng)石、石英組成，條帶狀分布偉晶巖礦床

構(gòu)造特征帶狀構(gòu)造晶洞構(gòu)造邊緣帶

(細(xì)粒結(jié)構(gòu))石英、長(zhǎng)石外側(cè)帶

(細(xì)粒、文象結(jié)構(gòu))斜長(zhǎng)石、鉀微斜長(zhǎng)石、石英、云母內(nèi)核

(偉晶結(jié)構(gòu))石英、長(zhǎng)石、鋰輝石等中間帶

(粗粒、似文象結(jié)構(gòu))長(zhǎng)石、石英、云母、綠柱石、鋰輝石1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義帶狀構(gòu)造；表現(xiàn)為顏色或粒度不同的礦物巖石相間排列,成平行條帶出現(xiàn)?；蛘呤前瞪c淺色的礦物巖石彼此逐層交替；或是較粗粒與較細(xì)粒結(jié)構(gòu)的礦物巖石彼此逐層交替。帶狀構(gòu)造有的是由于結(jié)晶條件周期性變化所成,有的為同化混染產(chǎn)物,還有的為混合巖化的結(jié)果。晶洞構(gòu)造；侵入巖中有小型孔洞的構(gòu)造?？锥炊鄶?shù)是不規(guī)則的,孔洞中經(jīng)常生長(zhǎng)著完好的晶體。晶洞一般被看作在巖漿冷卻過(guò)程中體積收縮而成,也可能是巖漿凝固時(shí)產(chǎn)生氣體逸出的結(jié)果。如在晶洞壁上生長(zhǎng)著排列很好的自形晶體,則稱(chēng)晶簇構(gòu)造或晶腺構(gòu)造。這種構(gòu)造在某些花崗巖中比較常見(jiàn)。偉晶巖礦床偉晶巖礦體的產(chǎn)出特征大?。翰顒e很大：長(zhǎng)幾米至上千米，厚幾厘米至幾十米，延深數(shù)百米形態(tài)：多樣，脈狀、囊狀和凸鏡狀常見(jiàn)規(guī)則脈狀不規(guī)則脈狀囊狀凸鏡狀串珠狀1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義產(chǎn)狀：復(fù)雜，有陡有緩邊緣帶邊緣帶外側(cè)帶外側(cè)帶中間帶中間帶內(nèi)核邊緣帶外側(cè)帶外側(cè)帶中間帶內(nèi)核礦化多富集在脈體的上部或頂部陡立者，對(duì)稀有元素礦化富集最有利偉晶巖礦床1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義偉晶巖礦床的工業(yè)意義偉晶巖礦床有著特殊的工業(yè)意義—長(zhǎng)石、石英、云母是偉晶巖礦床的主要礦產(chǎn)—是稀有元素和稀土元素礦產(chǎn)的重要來(lái)源—也是寶石類(lèi)礦物的重要來(lái)源：如黃玉、綠柱石、水晶、電氣石—是新元素和新礦物發(fā)現(xiàn)的搖籃有27種化學(xué)元素是在偉晶巖中發(fā)現(xiàn)的

1952-1962年間在偉晶巖礦床中發(fā)現(xiàn)新礦物63種云母是含鋰、鈉、鉀、鎂、鋁、鋅、鐵、釩等金屬元素并具有層狀結(jié)構(gòu)的含水鋁硅酸鹽族礦物的總稱(chēng)。云母具有較高的電絕緣性、較好的透明度、極好的可剝分性、較高的化學(xué)穩(wěn)定性、較好的還原性以及在高溫狀態(tài)下能保持上述優(yōu)良的物理化學(xué)性能。而它主要作為一種非常重要的絕緣材料廣泛用于電子、電機(jī)、電訊、電器、航空、交通、儀表、冶金、建筑、輕工等工業(yè)部門(mén)，以及國(guó)防和尖端工業(yè)領(lǐng)域。片狀云母一般用于無(wú)線(xiàn)電工業(yè)用的電子管片和電容器片、電機(jī)制造用的云母薄片，日用電器裝置、電話(huà)、照明等使用的各種規(guī)格片。碎云母可生產(chǎn)各種云母紙，作絕緣材料，廣泛用于電氣工業(yè)中；生產(chǎn)各種云母粉，多用于油氈屋面材料中；也可用于電纜包裹層及電焊條生產(chǎn)；還有用于生產(chǎn)云母陶瓷、云母熔鑄制品、云母增強(qiáng)塑料，珠光顏料及新型云母建材等。鋰(Li)是自然界中最輕的金屬。銀白色，比重0.534，熔點(diǎn)180℃，沸點(diǎn)1342℃。鋰是活潑金屬，很柔軟，在氧和空氣中能自燃。鋰也是一種重要的能源金屬，它在高能鋰電池、受控?zé)岷朔磻?yīng)中的應(yīng)用使鋰成為解決人類(lèi)長(zhǎng)期能源供給的重要原料。鋰工業(yè)的發(fā)展和軍事工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。50年代，由于研制氫彈需要提取核聚變用同位素6Li，因而鋰工業(yè)得到了迅速發(fā)展，鋰則成為生產(chǎn)氫彈、中子彈、質(zhì)子彈的重要原料。鋰的化合物還廣泛用于玻璃陶瓷工業(yè)、煉鋁工業(yè)、鋰基潤(rùn)滑脂以及空調(diào)、醫(yī)藥、有機(jī)合成等工業(yè)。

鈹(Be)是鋼灰色輕金屬。比重1.848，熔點(diǎn)1287℃，沸點(diǎn)2470℃，具有良好的耐腐蝕性和高溫強(qiáng)度，導(dǎo)熱率好，γ射線(xiàn)透射性好等性能。工業(yè)用鈹大部分以氧化鈹形態(tài)用于鈹銅合金的生產(chǎn)，小部分以金屬鈹形式應(yīng)用，另有少量用作氧化鈹陶瓷等。鈹在原子能、宇航和航空、冶金等領(lǐng)域具有重要用途。在原子能領(lǐng)域，如利用鈹能使中子增殖作試驗(yàn)反應(yīng)堆的反射層、減速劑和核武器部件等；在宇航和航空工業(yè)制造火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船的轉(zhuǎn)接殼和蒙皮，大型飛船、空間渡船的結(jié)構(gòu)材料，制作飛機(jī)制動(dòng)器和飛機(jī)、飛船、導(dǎo)彈的導(dǎo)航部件，火箭、導(dǎo)彈、噴氣飛機(jī)的高能燃料的添加劑；在冶金工業(yè)中是合金鋼的添加劑，還可制作鈹銅、鈹鎳、鈹鋁等合金。此外，也制作耐火材料與特種玻璃、集成電路、天線(xiàn)等。鈮(Nb)、鉭(Ta)屬難熔稀有金屬，鋼灰色，具有比重大(鈮8.6、鉭16.6)、熔點(diǎn)高(鈮2467℃、鉭2980℃)、沸點(diǎn)高(鈮4740℃、鉭5370℃)、強(qiáng)度高、抗疲勞、抗變形、抗腐蝕、導(dǎo)熱、超導(dǎo)、單極導(dǎo)電及吸收氣體等優(yōu)良特性。鈮和鉭在元素周期表中同屬一族，性質(zhì)很相似，它們?cè)谧匀唤缰泄采谝黄?，賦存在鈮、鉭酸鹽類(lèi)礦物中。

鉭具有細(xì)化鋼中晶粒的能力，廣泛用于鋼鐵工業(yè)、電子工業(yè)、航天航空、原子能、海洋開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域，主要用作合金鋼的添加劑、超導(dǎo)材料、高溫合金、氧化物單晶、陶瓷電容器等。金屬鉭可作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)材料。鉭鎢、鉭鎢鉿、鉭鉿合金用作火箭、導(dǎo)彈和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱高強(qiáng)材料等

鈮在酸性電解液中形成穩(wěn)定的陽(yáng)極氧化膜，用鈮制成的電解電容器，具有容量大、體積小和可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，制電容器是鈮的最重要用途偉晶巖礦床授課內(nèi)容1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義2.形成條件3.成礦作用與礦床分類(lèi)4.主要類(lèi)型及實(shí)例—變化范圍較大，最早結(jié)晶溫度可能在700800℃，一直到300℃以下，主體在200600℃—從邊緣帶到內(nèi)核的形成溫度降低：邊緣帶和外側(cè)帶600800℃，中間帶400600℃，內(nèi)核石英200400℃甚至更低—不同礦種的偉晶巖形成溫度有所不同，一般云母?jìng)ゾr形成溫度較低，而稀有金屬偉晶巖則較高偉晶巖礦床2.形成條件物理化學(xué)條件

溫度偉晶巖礦床2.形成條件—開(kāi)始時(shí)可能達(dá)到500800MPa，結(jié)束時(shí)降到100200MPa—形成深度大，否則揮發(fā)組分的逸失不利于成礦

壓力和深度晶洞偉晶巖（含水晶）：1.53km（較小深度）稀有金屬偉晶巖：3.57km（中等深度）白云母和稀土元素偉晶巖：710km（較大深度）陶瓷原料偉晶巖：>1011km（極深）偉晶巖礦床2.形成條件揮發(fā)組分的作用揮發(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揮發(fā)分的熱容大、粘度低、導(dǎo)熱性差，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，形成巨大的礦物晶體揮發(fā)分對(duì)先結(jié)晶礦物的強(qiáng)烈交代作用，有利于稀有金屬的礦化偉晶巖礦床2.形成條件巖漿巖條件與偉晶巖礦床有關(guān)的侵入體，可以從超基性的橄欖巖類(lèi)，一直到酸性的花崗巖類(lèi)，但絕大多數(shù)是花崗巖類(lèi)巖石與偉晶巖礦床有關(guān)的花崗巖類(lèi)，常呈巖基狀或巨大的巖株?duì)町a(chǎn)出；孤立的小侵入體基本不形成偉晶巖（揮發(fā)份不足）偉晶巖礦床2.形成條件偉晶巖可產(chǎn)于母巖侵入體的頂部、邊部或附近的沉積-變質(zhì)圍巖中偉晶巖礦床2.形成條件圍巖巖性以區(qū)域變質(zhì)巖石為主，如片巖、片麻巖以及混合巖，少數(shù)為基性超基性巖圍巖的物理性質(zhì)對(duì)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)狀陡立的偉晶巖脈圍巖條件圍巖的化學(xué)成分對(duì)偉晶巖的成分有較大影響偉晶巖礦床2.形成條件圍巖是石灰?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(lèi)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(xiàn)石、藍(lán)晶石片巖，則易形成白云母?jìng)ゾr偉晶巖礦床2.形成條件地質(zhì)構(gòu)造條件偉晶巖帶：主要分布于構(gòu)造活動(dòng)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)合帶偉晶巖礦田：主要受區(qū)域一級(jí)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(shí)代地層接觸帶、各種斷裂帶等偉晶巖礦床2.形成條件偉晶巖脈（礦床、礦體）：受次一級(jí)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偉晶巖礦床授課內(nèi)容1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義2.形成條件3.成礦作用與礦床分類(lèi)4.主要類(lèi)型及實(shí)例偉晶巖礦床3.成礦作用與礦床分類(lèi)偉晶巖礦床的成因有關(guān)偉晶巖的形成過(guò)程和成礦作用，眾多學(xué)者觀(guān)點(diǎn)不一，歸納起來(lái)主要有兩種觀(guān)點(diǎn)

殘余巖漿的結(jié)晶作用

—費(fèi)爾斯曼、尼格里、伏格特等殘余氣體溶液的重結(jié)晶作用和交代作用

—查瓦里斯基、尼基京等偉晶巖礦床3.成礦作用與礦床分類(lèi)

殘余巖漿的結(jié)晶作用—巖漿結(jié)晶作用的末期形成富含揮發(fā)分的“殘余巖漿”或“偉晶巖熔體”，在相對(duì)封閉和高溫高壓的條件下，通過(guò)緩慢的冷卻結(jié)晶和分異而形成具有完好帶狀構(gòu)造的偉晶巖。殘余的巖漿（偉晶巖熔體）封閉系統(tǒng)結(jié)晶作用為主—花崗偉晶巖形成的5個(gè)階段和11個(gè)地質(zhì)相發(fā)展階段巖漿階段后巖漿階段氣成階段熱水溶液階段表生階段地質(zhì)相巖漿相A晚期巖漿相B偉晶巖相C似偉晶巖D－E超臨界相F－G高溫相H中溫相I低溫相K表生相L溫度(℃)相態(tài)巖漿熔體（熔體＋固相＋氣相）流體溶液（固相＋氣相）水溶液（固體＋液相＋氣相）(固相+液相)分帶花崗巖邊緣相外側(cè)帶(文象帶)中間帶（似文象帶）內(nèi)核晶洞典型礦物細(xì)?；◢弾r細(xì)粒石英、長(zhǎng)石細(xì)粒長(zhǎng)石、石英、云母粗粒長(zhǎng)石、石英、云母，綠柱石、鋰輝石等稀有元素礦物巨晶的石英、長(zhǎng)石、云母、螢石、碳酸鹽、硫化物等玉髓、石英偉晶巖礦床3.成礦作用與礦床分類(lèi)偉晶巖作用800900700600500400300200100水的臨界點(diǎn)373偉晶巖礦床3.成礦作用與礦床分類(lèi)支持的證據(jù)與母巖或圍巖成分差別很大的偉晶巖偉晶巖與圍巖存在清晰明顯的界線(xiàn)偉晶巖體內(nèi)完好的分帶結(jié)構(gòu)難于解釋的現(xiàn)象許多偉晶巖中普遍發(fā)育的交代和重結(jié)晶作用一些稀有金屬偉晶巖離花崗巖相距甚遠(yuǎn)(動(dòng)力?)某些偉晶巖與花崗巖形成時(shí)代相差很遠(yuǎn)(>100-200Ma)偉晶巖礦床3.成礦作用與礦床分類(lèi)

殘余氣體溶液的重結(jié)晶作用和交代作用—任何巖漿在冷凝結(jié)晶后，都會(huì)殘留下“殘余的氣體溶液”（一種超臨界流體），富含揮發(fā)分和硅酸鹽組分。它們?cè)诜忾]的條件下作用于早期形成的礦物，使之發(fā)生重結(jié)晶，形成粗粒結(jié)構(gòu)的偉晶巖；后由于揮發(fā)分的不斷聚集，在開(kāi)放條件下發(fā)生進(jìn)一步的交代作用，形成偉晶巖礦床。殘余的氣體溶液而非殘余的巖漿熔融體早期為封閉系統(tǒng)，以重結(jié)晶作用為主晚期為開(kāi)放系統(tǒng)，以交代作用為主偉晶巖礦床3.成礦作用與礦床分類(lèi)發(fā)展階段Ca-Na階段K階段Li階段Na階段晚期K(Rb)階段晚期Li(K-Rb-Cs)階段作用方式原始結(jié)晶作用和重結(jié)晶作用交代作用系統(tǒng)封閉性封閉系統(tǒng)開(kāi)放系統(tǒng)典型礦物鈣鈉長(zhǎng)石(更長(zhǎng)石)、黑云母大量鉀長(zhǎng)石(正長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石)，白云母大量含鋰礦物（鋰輝石、鋰藍(lán)鐵礦）鉀長(zhǎng)石的鈉長(zhǎng)石化，K-Li轉(zhuǎn)入溶液鉀云母、鋰云母、鉀長(zhǎng)石鋰云母、透鋰長(zhǎng)石稀有元素礦化TR,Th,UNb，BeLi，Nb，TaLi，Rb，Cs，Ta，Hf偉晶巖礦床3.成礦作用與礦床分類(lèi)支持的證據(jù)偉晶巖體內(nèi)普遍發(fā)育的交代和重結(jié)晶現(xiàn)象與母巖或圍巖成分相同或差別不大的偉晶巖偉晶巖體與圍巖呈漸變過(guò)渡，界線(xiàn)不清楚難于解釋的現(xiàn)象與母巖或圍巖成分差別很大的偉晶巖偉晶巖良好的內(nèi)部構(gòu)造和礦物分帶文象結(jié)構(gòu)是固熔體分解的產(chǎn)物而非交代作用形成偉晶巖礦床3.成礦作用與礦床分類(lèi)偉晶巖礦床的分類(lèi)花崗偉晶巖礦床基性-超基性偉晶巖礦床堿性偉晶巖礦床與混合巖有關(guān)的偉晶巖礦床偉晶巖礦床偉晶巖礦床3.成礦作用與礦床分類(lèi)花崗偉晶巖礦床簡(jiǎn)單偉晶巖復(fù)雜偉晶巖按礦物成分單純偉晶巖混合偉晶巖按成分及與圍巖的關(guān)系文象和等粒型偉晶巖（I）塊狀型偉晶巖（II）完全分異型偉晶巖（III）稀有金屬交代型偉晶巖（IV）鈉長(zhǎng)石鋰輝石偉晶巖（V）按礦物共生關(guān)系和結(jié)構(gòu)特征偉晶巖礦床文象和等粒型偉晶巖塊狀型偉晶巖完全分異型偉晶巖稀有金屬交代型偉晶巖鈉長(zhǎng)石鋰輝石偉晶巖3.成礦作用與礦床分類(lèi)

I－III以結(jié)晶作用為主，VI－V交代作用顯著II－III長(zhǎng)石、石英和云母具工業(yè)價(jià)值，IV－V稀有金屬具重要價(jià)值偉晶巖礦床授課內(nèi)容1.概念、特點(diǎn)及工業(yè)意義2.形成條件3.成礦作用與礦床分類(lèi)4.主要類(lèi)型及實(shí)例

稀有金屬偉晶巖礦床

稀土元素偉晶巖礦床

白云母?jìng)ゾr礦床

含水晶偉晶巖礦床

長(zhǎng)石偉晶巖礦床偉晶巖礦床4.主要類(lèi)型及實(shí)例主要的偉晶巖礦床類(lèi)型包括：偉晶巖礦床稀有金屬偉晶巖礦床是Li、Be、Nb、Ta等礦產(chǎn)的重要來(lái)源與花崗巖關(guān)系密切，多分布在花崗巖體的內(nèi)外接觸帶上或圍巖中，圍巖為各種片巖、閃長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)巖具復(fù)雜的交代作用：鈉長(zhǎng)石化和稀有元素交代作用礦物成分極為復(fù)雜，工業(yè)價(jià)值巨大典型礦例：加拿大伯尼克湖（Nb、Ta），新疆阿爾泰（Li、Rb、Ce、Be、Nb、Ta）4.主要類(lèi)型及實(shí)例偉晶巖礦床世界著名，富含鋰、銣、銫、鈹、鈮、鉭等，為我國(guó)開(kāi)發(fā)最早的稀有金屬礦產(chǎn)資源基地產(chǎn)于輝長(zhǎng)巖中，受兩組裂隙控制，產(chǎn)狀近乎直立，分異和交代作用極為發(fā)育，帶狀構(gòu)造明顯累計(jì)探明儲(chǔ)量：鋰(Li2O)15.5萬(wàn)t，鈹(BeO)6.5萬(wàn)t，鉭鈮(TaNb)2O51314t；手選礦物：綠柱石32.3萬(wàn)t、鋰輝石50萬(wàn)t、銫榴石432.1t新疆阿爾泰可可托海稀有元素偉晶巖礦床4.主要類(lèi)型及實(shí)例在新疆準(zhǔn)噶爾盆地的東北邊緣，阿爾泰山脈的東端南麓，中國(guó)唯一的外流河――額爾齊斯河的源頭，有一個(gè)自建國(guó)以來(lái)就被列為國(guó)家高度機(jī)密的區(qū)域－－可可托海。在這里隱藏著一個(gè)和共和國(guó)命運(yùn)息息相關(guān)的神秘大坑――可可托海三號(hào)礦坑。之所以說(shuō)三號(hào)礦坑與共和國(guó)的命運(yùn)息息相關(guān)，因?yàn)檎沁@個(gè)坑，在上世紀(jì)60年代曾為國(guó)家償還了前蘇聯(lián)47%的債務(wù)。當(dāng)年，這里云集了中國(guó)和前蘇聯(lián)的高級(jí)科學(xué)家，中蘇交惡后，蘇聯(lián)專(zhuān)家撤走，點(diǎn)名要用這個(gè)礦坑的礦產(chǎn)還債；也就是這個(gè)坑，為我國(guó)第一顆原子彈、氫彈的爆炸立下了不朽功勛，這個(gè)大坑，不僅為中國(guó)第一顆核彈提供了必須的稀有金屬，而且更為核彈的成功爆炸、航空航天事業(yè)以及相關(guān)尖端科技的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)和資金后盾。當(dāng)年在成功爆炸核彈之后，國(guó)防科工委向礦區(qū)專(zhuān)發(fā)了一份賀電和感謝信，已被永久收藏。包括后來(lái)的“神舟”系列航天工程，所用材料有相當(dāng)一部分來(lái)自這個(gè)礦坑。這個(gè)大坑，專(zhuān)家稱(chēng)之為共和國(guó)的功勛礦。僅就儲(chǔ)量和元素成分而言，“三號(hào)坑”是世界上最大的礦坑，深100多米，長(zhǎng)寬數(shù)百米，坑內(nèi)有76種礦共生。其規(guī)模之大，礦種之多，品位之高，成帶性之分明為國(guó)內(nèi)獨(dú)有、國(guó)外罕見(jiàn)，蘊(yùn)藏著有鋰、鈹、鋮、鉬、銣、銫、鉿、鈾、釷等多種稀有及放射性元素。

三號(hào)礦坑素以“地質(zhì)礦產(chǎn)博物館”享譽(yù)海內(nèi)外，是中外地質(zhì)學(xué)者心目中的“麥加”（穆斯林心中的圣地）。擁有地球上已知一百四十多種礦物中的八十六種，稀有金屬占到礦山儲(chǔ)量的九成以上。它的神秘更在于富集鈹、鋰、鈮、鉭、鈦、鋯等金屬，從而成為一座天然的稀有金屬元素儲(chǔ)備庫(kù)。研究地質(zhì)學(xué)的專(zhuān)家以把來(lái)這里研究考察作為一項(xiàng)最高的成就。

許多國(guó)家對(duì)冶煉過(guò)的“廢礦石”表示出了濃厚的興趣，尤其是日本。日本人曾經(jīng)提出要用一公斤糧食換取這里的一公斤“廢礦石”。但是這個(gè)便宜我們沒(méi)有占。因?yàn)榧词故且睙掃^(guò)的“廢礦石”里，仍然含有豐富的各種金屬元素，只不過(guò)因?yàn)榭紤]冶煉技術(shù)和成本等方面的原因暫時(shí)封存。礦區(qū)的人們這樣說(shuō)“寧愿餓死，也要把日本饞死?！?/p>

此洞不僅償還了中國(guó)政府欠前蘇聯(lián)40%的外債，還為我國(guó)原子彈、氫彈的爆炸成功和人造衛(wèi)星的成功發(fā)射作出了重要貢獻(xiàn)。最讓人大飽眼福的是這里出產(chǎn)的礦物珍品，人們采到過(guò)16公斤重的海藍(lán)寶石、17公斤重的黃玉、60公斤重的鉭鈮單晶礦、500公斤重的水晶塊、12噸重的石榴石、30噸重的綠柱石晶體等。最引人注目的是60公斤重的鉭鈮單晶礦，它通體黝黑，鉭鈮含量超過(guò)70%。鉭鈮被稱(chēng)為“宇宙天空時(shí)代的稀有金屬”(俗稱(chēng)黑寶石)，其合金被廣泛應(yīng)用于火箭、人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)等的制造。

坑洞周?chē)男∩角饟?jù)說(shuō)都是從坑洞中挖出來(lái)的石料堆積而成的，據(jù)說(shuō)里面各種礦物質(zhì)含量也相當(dāng)高，咱中國(guó)人暫時(shí)還沒(méi)有技術(shù)提取出來(lái)，日本人曾愿意出高價(jià)收購(gòu)，咱中國(guó)人就是不賣(mài)?。?/p>

1-文象及準(zhǔn)文象帶；2-糖晶狀鈉長(zhǎng)石帶；3-塊體微斜長(zhǎng)石帶；4-白云母-石英帶；5-葉鈉長(zhǎng)石-鋰輝石帶；6-石英-鋰輝石帶；7-白云母-薄片鈉長(zhǎng)石帶；8-核部塊體微斜長(zhǎng)石和塊體石英帶；9-正斷層偉晶巖礦床4.主要類(lèi)型及實(shí)例偉晶巖礦床4.主要類(lèi)型及實(shí)例偉晶巖礦床稀土元素偉晶巖礦床4.主要類(lèi)型及實(shí)例分布在太古代巖層中，與花崗巖、混合巖和結(jié)晶片巖組成的雜巖有關(guān)巖體分異作用不明顯，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單一般工業(yè)價(jià)值不是很大我國(guó)西北和東北等地有此類(lèi)礦床偉晶巖礦床白云母?jìng)ゾr礦床4.主要類(lèi)型及實(shí)例多數(shù)產(chǎn)于前寒武紀(jì)深變質(zhì)巖中，圍巖常為花崗片麻巖、片麻巖、結(jié)晶片巖、大理巖、角閃巖等偉晶巖體呈板狀、凸鏡狀分帶清楚，多屬塊狀型和完全分異型，礦物成分相對(duì)簡(jiǎn)單是工業(yè)用白云母的主要來(lái)源廣泛分布與中國(guó)、印度、美國(guó)、巴西、俄羅斯偉晶巖礦床多產(chǎn)于時(shí)代較新、變質(zhì)程度較淺地區(qū)，圍巖對(duì)為千枚巖、千枚狀片巖、砂巖等多分布于花崗巖體的頂部接觸帶附近為一種帶晶洞構(gòu)造的偉晶巖，晶洞中產(chǎn)壓電石英、黃玉、綠柱石、光學(xué)螢石等分布廣泛，質(zhì)優(yōu)者少；華北、華東及中南地區(qū)產(chǎn)此類(lèi)礦床4.主要類(lèi)型及實(shí)例含水晶偉晶巖礦床偉晶巖礦床主要產(chǎn)于花崗巖、片麻巖和結(jié)晶片巖中礦體多呈規(guī)則的板狀，主要由鉀長(zhǎng)石（鉀微斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石和條紋長(zhǎng)石）和石英組成單個(gè)礦體不大，常成群成帶分布我國(guó)西北、東北地區(qū)，加拿大、美國(guó)、俄羅斯4.主要類(lèi)型及實(shí)例長(zhǎng)石偉晶巖礦床偉晶巖礦床的概念和特點(diǎn)。偉晶巖礦床的形成條件。偉晶巖礦床的成因。偉晶巖礦床中產(chǎn)出的常見(jiàn)礦種有哪些？本節(jié)思考題鈉長(zhǎng)巖型礦床熱液礦床鈉長(zhǎng)巖／鈉長(zhǎng)巖型礦床（albitite/albititedeposit）—通過(guò)巖漿期后熱液交代花崗巖類(lèi)巖石形成的，主要由鈉長(zhǎng)石（>50%）和少量微斜長(zhǎng)石、石英組成的中細(xì)粒淺色巖石，稱(chēng)為鈉長(zhǎng)巖。當(dāng)鈉長(zhǎng)巖中的有用組份富集并達(dá)到工業(yè)要求時(shí)，即成為鈉長(zhǎng)巖型礦床。與鈉長(zhǎng)巖有關(guān)的主要是稀有（Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs、Zr）和稀土元素礦床熱液礦床鈉長(zhǎng)巖型礦床的特點(diǎn)礦化主要集中分布在鈉長(zhǎng)石化花崗巖體的頂部和邊部，礦化富集程度和礦體規(guī)模取決于原巖的含礦性和鈉長(zhǎng)石化的強(qiáng)度及其蝕變范圍。礦體多呈平緩的似層狀和透鏡狀產(chǎn)出，少數(shù)為脈狀體；礦體與母巖體之間一般無(wú)明顯界線(xiàn)，呈逐漸過(guò)渡關(guān)系。熱液礦床含礦巖體或礦床具明顯的垂直分帶現(xiàn)象。由下至上：圍巖蝕變：鉀長(zhǎng)石化帶鈉長(zhǎng)石化帶云英巖化帶、似偉晶巖帶WSnBe石英脈帶W-Sn-Be石英脈帶石英殼似偉晶巖帶云英巖化帶鈉長(zhǎng)石化帶鉀長(zhǎng)石化帶熱液礦床典型的圍巖蝕變有鉀長(zhǎng)石化、鈉長(zhǎng)石化和鋰云母化，不同礦化與不同的蝕變類(lèi)型相對(duì)應(yīng)稀土元素：巖體下部粗粒鉀長(zhǎng)石化花崗巖Nb：巖體中部中細(xì)粒弱鈉長(zhǎng)石化鋰云母化花崗巖Ta：巖體上部和頂部細(xì)粒強(qiáng)鈉長(zhǎng)石化鋰云母化花崗巖Rb、Cs、Li、Be、W、Sn：巖體頂部及外接觸帶的云英巖化帶內(nèi)熱液礦床礦石構(gòu)造以浸染狀為主，次為條紋條帶狀、細(xì)脈狀、斑雜狀等，常見(jiàn)的礦石結(jié)構(gòu)有不等粒結(jié)構(gòu)、斑狀變晶結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)和殘余結(jié)構(gòu)等。礦石物質(zhì)成分相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是親花崗巖元素組成的氧化物。除造巖礦物外，主要有鉭鐵礦、鈮鉭鐵礦、細(xì)晶石、燒綠石、褐釔鈮礦、褐釔鉭礦、磷釔石、獨(dú)居石、鋯石等，有少量的黑鎢礦、錫石等。熱液礦床鈉長(zhǎng)巖型礦床的形成條件

大地構(gòu)造條件—與成礦有關(guān)的鈉長(zhǎng)石化花崗巖或鈉長(zhǎng)巖，主要產(chǎn)于褶皺造山帶和地臺(tái)活動(dòng)區(qū)，受構(gòu)造控制明顯，成礦巖體常沿構(gòu)造斷裂帶和不同方向斷裂交匯處分布。

巖漿巖條件—礦化主要發(fā)生在富堿（K2O+Na2O>7.5%）、富氟的花崗巖體的頂部，成礦巖體多為多期多階段演化的復(fù)式花崗巖體，礦化多富集在晚期花崗巖中。—由不同原巖交代形成的鈉長(zhǎng)巖，其富含的礦種也不同：

正長(zhǎng)花崗巖：Be

半堿性花崗巖：Nb、Ta、Li、Rb

堿性花崗巖：Zr、Nb、Th、Y熱液礦床

圍巖條件—含礦巖體的上覆圍巖通常是滲透型較差、化學(xué)性質(zhì)不活潑的硅泥質(zhì)沉積巖和變質(zhì)巖（起屏蔽作用，防止揮發(fā)分的向上向外逸散）。熱液礦床

物理化學(xué)條件—成礦溫度一般為250600℃，壓力約為1560MPa，成礦深度較大，屬中深成環(huán)境。熱液礦床鈉長(zhǎng)巖型礦床的成礦作用花崗質(zhì)巖漿結(jié)晶分異晚期析出富含堿（K2O、Na2O）和揮發(fā)分（H2O、CO2、F、Cl等）的氣化高溫?zé)嵋簹饣邷責(zé)嵋旱膲A交代作用（鉀長(zhǎng)石化鈉長(zhǎng)石化）使賦存于黑云母、角閃石、斜長(zhǎng)石等載體礦物中的成礦元素活化轉(zhuǎn)入溶液，形成含礦熱液溫度和壓力降低，氣態(tài)溶液轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，導(dǎo)致絡(luò)合物的分解，Nb、Ta等沉淀富集；酸性陰離子（F-）析出，使溶液的酸度增強(qiáng)在酸性溶液作用下，H+交代作用（云英巖化）占優(yōu)勢(shì)，W、Sn、Be沉淀富集熱液礦床主要的鈉長(zhǎng)巖型礦床

鈉長(zhǎng)巖型鈮、鉭（鎢、錫）礦床

鈉長(zhǎng)巖型金礦床—廣泛分布于南嶺地區(qū)（廣東、廣西、江西、湖南等地）

鈉長(zhǎng)巖型鈾礦床—在俄羅斯和我國(guó)南嶺地區(qū)分布較廣—在獨(dú)聯(lián)體國(guó)分布較廣

云英巖型礦床熱液礦床云英巖型礦床（greisendeposit）—系指在成因上和空間上與云英巖化蝕變花崗巖類(lèi)有關(guān)的一類(lèi)高溫?zé)嵋旱V床。—云英巖：一種主要由中粗粒的石英和白云母組成的蝕變巖石?？煞譃椋赫L(zhǎng)云英巖（石英6075％，云母2540％）、富石英云英巖（石英>75％）、富云母云英巖（云母>70％）、黃玉云英巖（黃玉1050％）、電氣石云英巖（電氣石>5%）、螢石云英巖（螢石>10%）。云英巖型礦床以W、Sn、Be、Mo、Bi為主熱液礦床云英巖型礦床的特點(diǎn)礦化主要集中分布在云英巖化花崗巖侵入體的內(nèi)外接觸帶，尤其是巖體的頂部，或離頂部不遠(yuǎn)（11.5km）的外接觸帶圍巖中。產(chǎn)于內(nèi)接觸帶的礦脈產(chǎn)于外接觸帶的礦脈礦化線(xiàn)脈群大脈細(xì)脈浸染狀礦體花崗巖類(lèi)淺變質(zhì)巖淺變質(zhì)巖花崗巖類(lèi)熱液礦床成礦受各種裂隙構(gòu)造控制，以充填方式為主，故礦體的形態(tài)由裂隙的性質(zhì)決定，多為各種形式的脈狀，沿一個(gè)方向的裂隙系統(tǒng)呈雁行狀排列。大脈型礦體：由若干脈寬>10cm、彼此間隔>2m的含礦石英脈組成，主要產(chǎn)于外接觸帶圍巖中。外接觸帶的大脈型礦體熱液礦床細(xì)脈帶型礦體：由一系列產(chǎn)狀近于平行的密集排列的含礦石英細(xì)脈群組成，單個(gè)細(xì)脈的寬度較?。?10cm），但整個(gè)細(xì)脈帶的規(guī)模可以很大，寬度可達(dá)數(shù)十米，延長(zhǎng)可達(dá)1000m以上，主要產(chǎn)于外接觸帶圍巖中。熱液礦床網(wǎng)脈型礦體：由一系列細(xì)小密集、形態(tài)不規(guī)則的含礦石英脈呈網(wǎng)狀交織而成，多產(chǎn)于花崗巖體頂部?jī)?nèi)接觸帶中。細(xì)脈浸染型礦體：產(chǎn)于花崗巖株頂部強(qiáng)蝕變帶內(nèi)，有用礦物呈浸染狀或微細(xì)脈狀較均勻分布于蝕變巖石中。典型的圍巖蝕變?yōu)樵朴r化，次為鉀長(zhǎng)石化、鈉長(zhǎng)石化、黃玉化、電氣石化等。云英巖化類(lèi)型在水平和垂直方向上均具明顯的分帶性，自下而上或從外向內(nèi)（礦脈），由鉀鈉化富石英云英巖正長(zhǎng)