礦床學(xué) 第三講巖漿礦床

巖漿礦床巖漿（magma）——熔有一定數(shù)量金屬、水及其他揮發(fā)性組分的硅酸鹽熔融體。巖漿礦床（magmaticoredeposits）——各類(lèi)巖漿通過(guò)結(jié)晶作用與分異作用，使分散在其中的成礦物質(zhì)得以聚集而形成的礦床稱(chēng)為巖漿礦床?；咎卣髦饕c鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖石有關(guān)，少數(shù)為堿性巖或酸性巖。礦體多產(chǎn)于巖體內(nèi)，含礦圍巖即為母巖。礦石礦物成分和圍巖基本相同。礦體和圍巖一般為漸變或迅速漸變，貫入式例外。多數(shù)礦床形成溫度較高（1500-700℃，硫化物可低至600-300℃），壓力較大，深度較大。礦種多，鉻、鎳、鈷、銅、鉑、釩、鈦、鈮、鉭、磷和金剛石等。?#?使用模板節(jié)省時(shí)間巖漿礦床形成地質(zhì)條件巖漿巖條件巖漿巖成礦專(zhuān)屬性鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖石超鎂鐵質(zhì)巖石：凸鏡狀、似層狀及不規(guī)則狀（鉻鐵礦，有時(shí)銅鎳硫化物礦床）；鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖：巖盤(pán)、巖床或似層狀（純橄欖巖-斜方輝橄巖-輝長(zhǎng)巖：鉻鐵礦；單斜輝石巖-輝長(zhǎng)巖：銅鎳硫化物礦床）鎂鐵質(zhì)巖石：輝長(zhǎng)巖、蘇長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)巖（銅鎳硫化物及釩鈦磁鐵礦礦床）金伯利巖弱堿性超鎂鐵質(zhì)巖石，淺成-超淺成相（金剛石）霞石正長(zhǎng)巖、碳酸鹽巖株?duì)町a(chǎn)出，前者霞石-稀土，后者產(chǎn)金剛石。?#?使用模板節(jié)省時(shí)間3巖漿礦床形成地質(zhì)條件巖漿巖條件巖漿同化作用巖漿在其形成和向上運(yùn)移過(guò)程中，熔化或溶解一些外來(lái)物質(zhì)而使巖漿成分發(fā)生改變的作用。不完全同化則是混染作用。如西藏花崗巖同化圍巖煤層形成石墨礦床。侵入體規(guī)模大、侵位深、愈酸性，圍巖愈破碎，同化作用愈強(qiáng)烈。巖漿中揮發(fā)分作用巖漿中揮發(fā)性組分的種類(lèi)和數(shù)量對(duì)巖漿的結(jié)晶分異及成礦組分的運(yùn)移、富集也有一定影響，因而也稱(chēng)為礦化劑。?#?使用模板節(jié)省時(shí)間巖漿礦床形成地質(zhì)條件大地構(gòu)造條件造山帶：造山早期拉斑玄武巖類(lèi)（銅鎳硫化物礦床-前蘇聯(lián)貝辰加、釩鈦磁鐵礦礦床-河北大廟）科馬提巖類(lèi)（銅鎳硫化物、鉻鐵礦礦床）造山擠壓期阿爾卑斯型超鎂質(zhì)巖體，是蛇綠巖套的組成部分。塞浦路斯蛇綠巖中銅鎳硫化物礦床（輝長(zhǎng)巖）和鉻鐵礦礦床（鎂鐵質(zhì)基性巖）造山隆起后期阿拉斯加型超鎂質(zhì)巖體，釩鈦磁鐵礦、磁鐵礦礦床地臺(tái)區(qū)巨大層狀鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)雜巖體布什維爾德鉻鐵礦、鉑礦，肖德貝里銅鎳硫化物礦床，金川小侵入體（堿性巖、金伯利巖等）與深大斷裂有關(guān)?#?使用模板節(jié)省時(shí)間巖漿成礦作用巖漿礦床的形成作用——巖漿中有用組分析出、聚集和定位的過(guò)程稱(chēng)為巖漿成礦作用。結(jié)晶分異成礦作用與巖漿分結(jié)礦床早期巖漿礦床晚期巖漿礦床巖漿熔離成礦作用與熔離礦床巖漿爆發(fā)成礦作用及其礦床巖漿噴溢成礦作用及其礦床?#?使用模板節(jié)省時(shí)間巖漿結(jié)晶分異作用和巖漿分結(jié)礦床巖漿結(jié)晶分異作用——巖漿按順序進(jìn)行結(jié)晶，并在重力和動(dòng)力影響下發(fā)生分異和聚集的過(guò)程，暗色礦物的晶出順序：橄欖石→斜方輝石→單斜輝石→角閃石→黑云母淺色礦物長(zhǎng)石結(jié)晶順序：基性斜長(zhǎng)石在前，酸性斜長(zhǎng)石在后。最早結(jié)晶的金屬礦物是自然鉑、鉻鐵礦等巖漿分結(jié)礦床早期巖漿礦床晚期巖漿礦床?#?使用模板節(jié)省時(shí)間早期巖漿礦床巖漿結(jié)晶分異過(guò)程中，有用礦物如鉑、鈦鐵礦、鉻鐵礦、金剛石等較早從熔槳中結(jié)晶出來(lái)，與其同時(shí)或稍晚如橄欖石、輝石、基性斜長(zhǎng)石等，在重力及巖漿對(duì)流作用下，發(fā)生輕重礦物分離和聚集，形成巖漿分結(jié)礦床。由于金屬礦物結(jié)晶時(shí)間大多早于硅酸鹽，或與早期硅酸鹽同時(shí)晶出，礦床形成于巖漿結(jié)晶的早期階段，所以通常將其稱(chēng)為早期巖漿礦床。特征：礦石礦物與母巖礦物成分基本一致，礦體與圍巖漸變過(guò)渡礦體凸鏡狀、礦瘤、似層狀礦石自形-半自形結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造。如：布什維爾德鉻鐵礦、金伯利巖筒中的金剛石礦。?#?使用模板節(jié)省時(shí)間晚期巖漿礦床當(dāng)巖漿中揮發(fā)組分含量較大，其中的成礦元素與揮發(fā)組分結(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?cè)趲r漿熔融體中一直殘留到主要硅酸鹽礦物結(jié)晶之后，形成含礦殘余巖漿。由于殘余巖漿是大量造巖礦物晶出后產(chǎn)生的，成礦作用發(fā)生于巖漿作用晚期，故所形成的礦床被稱(chēng)為晚期巖漿礦床。特征：金屬礦物充填在硅酸鹽礦物顆粒間或膠結(jié)硅酸鹽礦物形成海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，稠密浸染狀構(gòu)造和致密塊狀構(gòu)造。在地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的條件下，在巖體底部形成似層狀礦體，在地質(zhì)構(gòu)造比較活動(dòng)的條件下，由于受構(gòu)造應(yīng)力的作用，形成貫入式礦體，一般礦體與圍巖界線明顯。如：河北大廟釩鈦磁鐵礦礦床?#?使用模板節(jié)省時(shí)間

1-在冷凝帶形成后，早期巖漿結(jié)晶；2-早結(jié)晶的鐵鎂質(zhì)礦物和礦石礦物向下沉墜，隨后結(jié)晶的硅酸鹽礦物位于上部（早期巖漿礦床）；不同比重的礦物按重力關(guān)系占據(jù)各自位置；如富含揮發(fā)組分，此時(shí)在硅酸鹽晶體的間隙內(nèi)就會(huì)被富含金屬的殘余巖漿所占據(jù)；3-含礦殘漿向下（通過(guò)粒間空隙）集中；4-較晚結(jié)晶比重小的硅酸鹽晶體向上漂浮，結(jié)果在下部形成似層狀礦體；5-受動(dòng)力擠壓流動(dòng)的含礦殘余熔體被擠壓到裂隙中去，形成貫入式礦體。a-鎂鐵巖漿結(jié)晶；b-冷凝帶；c-鐵鎂質(zhì)礦物結(jié)晶；d-含礦殘余巖漿

?#?使用模板節(jié)省時(shí)間早期巖漿礦床的礦石結(jié)構(gòu)黑色-鉻鐵礦；白色-橄欖石左圖：浸染狀構(gòu)造鉻鐵礦（自形）右圖：塊狀構(gòu)造鉻鐵礦晚期巖漿礦床的礦石結(jié)構(gòu)黑色-鈦磁鐵礦；白色-輝石左圖：塊狀構(gòu)造鈦磁鐵礦；右圖：稠密浸染狀構(gòu)造，海綿隕鐵結(jié)構(gòu)11巖漿熔離成礦作用與熔離礦床巖漿熔離作用：成分均勻的巖漿熔融體隨著溫度和壓力降低，分離成兩種成分不同熔融體的作用。實(shí)驗(yàn)：1300?C，基性巖漿可溶解6-7%Fe-Cu-Ni硫化物，隨溫、壓降低和揮發(fā)分外逸及同化作用使溶體中硅、鋁、鈣增加，金屬硫化物溶解度降低而發(fā)生熔離作用。初期成微滴狀分散在熔體中，隨后聚合變大，下沉，在巖漿槽底匯聚成熔融金屬硫化物層。均一的巖漿熔體就分離成硅酸鹽熔體和金屬硫化物熔體兩部分，隨溫度降低，兩種熔體先后結(jié)晶；由于硫化物的結(jié)晶溫度較低，它們?cè)诠杷猁}完全結(jié)晶后，可結(jié)晶形成了巖漿熔離礦床。巖漿熔離礦床特征礦體凸鏡狀、似層狀與底部巖相帶基本一致海綿隕鐵結(jié)構(gòu)發(fā)育幾乎所有銅鎳硫化物礦床如：紅旗嶺和金川銅鎳硫化物礦床?#?使用模板節(jié)省時(shí)間礦體類(lèi)型13巖漿爆發(fā)作用和巖漿爆發(fā)礦床巖漿爆發(fā)成礦作用是指金伯利巖巖漿，連同早期晶出的橄欖石、鎂鋁榴石、金剛石晶體及捕虜體一起，迅速地沿深斷裂上升，侵位于地表2～3公里處產(chǎn)生爆發(fā)并形成礦床的作用。多數(shù)原生金剛石礦床就是通過(guò)這種作用形成的。金剛石的形成溫度為1200～1800℃，壓力為6×109～7×109Pa，這一溫、壓條件相當(dāng)于距地表200～300公里深度。如：南非等地金伯利巖筒型金剛石礦?#?使用模板節(jié)省時(shí)間巖漿噴溢作用和巖漿噴溢礦床巖漿噴溢成礦作用——是指含礦熔漿（或礦漿）沿一定通道噴溢至地表或貫入到火山口附近的火山巖系中，冷凝堆積形成礦床的作用。形成的礦床稱(chēng)為巖漿噴溢礦床。安山巖類(lèi)中的磷灰石—磁鐵礦（赤鐵礦）礦床是唯一有工業(yè)意義的由礦漿噴溢作用形成的礦床。如：產(chǎn)于智利北部安第斯山脈的火山雜巖中的拉科鐵礦是這類(lèi)礦床的典型代表。?#?使用模板節(jié)省時(shí)間巖漿礦床主要類(lèi)型和實(shí)例超鎂鐵質(zhì)、鎂鐵質(zhì)巖中的鉻鐵礦礦床層狀鉻鐵礦礦床——南非布什維爾德鉻鐵礦礦床非層狀（阿爾卑斯型）鉻鐵礦礦床——西藏羅布莎鉻鐵礦礦床鎂鐵質(zhì)巖中的釩鈦磁鐵礦礦床層狀鎂鐵雜巖中的似層狀釩鈦磁鐵礦礦床——攀枝花釩鈦磁鐵礦非層狀鎂鐵巖中的貫入式釩鈦磁鐵礦礦床——河北大廟釩鈦磁鐵礦礦床鎂鐵、超鎂鐵雜巖中的銅、鎳（鉑）硫化物礦床加拿大肖德貝里（Sudbury）銅鎳硫化物礦床和俄羅斯諾里爾斯克（Norilsk）礦床我國(guó)甘肅金川、吉林紅旗嶺、四川力馬河等銅鎳硫化物礦床金伯利巖中的金剛石礦床南非的金伯利巖筒型金剛石礦山東省蒙陰、遼寧省復(fù)縣金剛石礦 ?#?使用模板節(jié)省時(shí)間層狀鉻鐵礦礦床主要產(chǎn)在具層狀序列的前寒武紀(jì)超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)火成侵入體中，為規(guī)模巨大的層狀和席狀堆積體。層狀鉻鐵礦礦床與輝巖、輝石橄欖巖及輝長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)巖有關(guān)巖體中具有穩(wěn)定的火成堆積結(jié)構(gòu)，巖石的韻律構(gòu)造清晰。礦體呈層狀分布于巖體韻律層下部，礦層單層厚幾厘米至1m多，與圍巖界線明顯。礦石以塊狀構(gòu)造為主，礦層上部有時(shí)出現(xiàn)浸染狀礦石，并以此與圍巖呈漸變關(guān)系。礦石內(nèi)鉻鐵礦大多呈自形或半自形，含Cr2O340%左右。（鐵礦礦：

(Fe,Mg)Cr2O4，是尖晶石的一種）礦床規(guī)模巨大，除鉻外，伴生有鉑、鎳和釩鈦磁鐵礦等，鉑族元素有時(shí)可形成獨(dú)立的礦體。層狀鉻鐵礦礦床屬于早期巖漿礦床，是最重要的鉻礦類(lèi)型之一。南非的布什維爾德鉻（鉑）礦床是這類(lèi)鉻鐵礦礦床的代表。

?#?使用模板節(jié)省時(shí)間布什維爾德鉻鐵礦（鉑）礦床（Bushveld

chromitedeposit）世界上規(guī)模最大的鉻鐵礦礦床最大的鉑及鉑族元素礦床最大的含釩磁鐵礦礦床。雜巖體位于南非卡普互爾克拉通內(nèi)，是一個(gè)規(guī)模巨大的橢圓形巖筒，東西向長(zhǎng)軸為480km，南北向短軸為380km，中心厚8km。東、西、北3條礦帶?#?使用模板節(jié)省時(shí)間?#?使用模板節(jié)省時(shí)間?#?使用模板節(jié)省時(shí)間非層狀鉻鐵礦礦床該類(lèi)礦床產(chǎn)在造山帶或離散板塊邊緣、大洋地殼環(huán)境下的阿爾卑斯型超鎂鐵質(zhì)雜巖體中，其中不少被認(rèn)為屬于蛇綠巖套，成因上一般與純橄欖巖關(guān)系密切。礦床規(guī)模以中小型為主。就目前所知，我國(guó)的鉻鐵礦礦床都屬這一類(lèi)型。非層狀鉻鐵礦礦床的礦體形態(tài)復(fù)雜多變，有的受巖相控制，有的受構(gòu)造控制。巖相控制：條帶狀、似層狀、巢狀，自形-半自形結(jié)構(gòu)，圍巖與礦體漸變，屬巖漿早期礦床。造山帶中受構(gòu)造控制：脈狀、凸鏡狀、串珠狀，圍巖與礦體界線清楚，半自形-他形結(jié)構(gòu)，塊狀、斑雜狀、角礫狀構(gòu)造。如我國(guó)西藏羅布沙鉻鐵礦，屬巖漿晚期礦床。?#?使用模板節(jié)省時(shí)間?#?使用模板節(jié)省時(shí)間?#?使用模板節(jié)省時(shí)間鎂鐵雜巖中的釩鈦磁鐵礦礦床含礦母巖巖性主要有輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖-橄長(zhǎng)巖-輝橄巖和斜長(zhǎng)巖-輝長(zhǎng)巖3種型式礦體呈層狀或脈狀，礦石呈塊狀或浸染狀構(gòu)造，常具典型的海綿隕鐵結(jié)構(gòu)礦石礦物主要由鈦鐵礦（FeTiO3，三方晶系）和磁鐵礦組成，二者常呈格狀或花片狀的固溶體結(jié)構(gòu)。釩鈦磁鐵礦礦床是含有多種有用元素的綜合性礦床，釩不形成獨(dú)立礦物，而是以類(lèi)質(zhì)同象代替鐵形成含釩磁鐵礦。成因上屬于的晚期巖漿礦床。按巖體產(chǎn)狀和礦體形態(tài)分為層狀鎂鐵雜巖中的似層狀釩鈦磁鐵礦礦床，礦體底部與圍巖界線清楚，頂部和圍巖漸變過(guò)渡——攀枝花釩鈦磁鐵礦非層狀鎂鐵巖中的貫入式釩鈦磁鐵礦礦床巖體內(nèi)透鏡狀礦體，礦體與圍巖為漸變過(guò)渡——河北大廟脈狀礦體，礦體與圍巖界線清楚?#?使用模板節(jié)省時(shí)間?#?使用模板節(jié)省時(shí)間鈦鐵礦?#?使用模板節(jié)省時(shí)間?#?使用模板節(jié)省時(shí)間超鎂鐵質(zhì)、鎂鐵質(zhì)巖中銅鎳硫化物礦床銅鎳硫化物礦床是鎳的最主要來(lái)源，它提供了世界鎳產(chǎn)量的60%以上礦床主要與由輝長(zhǎng)巖-蘇長(zhǎng)巖組成的鎂鐵質(zhì)雜巖有關(guān)銅鎳硫化物礦床的礦石成分復(fù)雜，主要有磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦和鉑、鈀的硫、砷化物和鉑、鈀的金屬互化物等。礦石常具有海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造為主礦床中除銅、鎳外，還有Co、Pt、Pd、Ru、Au、Ag、Sc、Te等元素伴生。巖漿熔離作用形成的巖漿熔離礦床礦體按產(chǎn)狀可分為：底部礦體，上懸礦體，脈狀礦體。實(shí)例：肖德貝里，紅旗嶺。?#?使用模板節(jié)省時(shí)間?#?使用模板節(jié)省時(shí)間?#?使用模板節(jié)省時(shí)間?#?使用模板節(jié)省時(shí)間金伯利巖中的金剛石礦床原生金剛石礦床主要產(chǎn)于金伯利巖中?？臻g上，金伯利巖體都產(chǎn)在穩(wěn)定的地臺(tái)區(qū)或克拉通地區(qū)，從板塊構(gòu)造來(lái)看，主要和裂谷構(gòu)造有關(guān)。金伯利巖由橄欖石、金云母、鎂鋁榴石、鈦鐵礦等斑晶礦物、巖石角礫以及細(xì)?；虿Ａз|(zhì)基質(zhì)組成，具斑狀結(jié)構(gòu)，角礫狀構(gòu)造。最低工業(yè)品位：30-6