礦床學(xué)巖漿礦床

礦床學(xué)第三章巖漿礦床3.1概念及特點(diǎn)3.1.1概念巖漿礦床是由各類巖漿在地殼深處，經(jīng)過分異作用和結(jié)晶作用，使分散在巖漿中的成礦物質(zhì)聚集而形成的礦床。這類礦床是在正巖漿期形成的，因此也稱正巖漿礦床。其中以與上地幔來源的鎂鐵質(zhì)熔漿（基性－超基性巖漿）有直接成因聯(lián)系的巖漿礦床最為主要.如：與橄欖巖有關(guān)的鉻鐵礦床－西藏羅布莎、陜西松樹溝、新疆薩爾托?！c基性－超基性巖有關(guān)的銅鎳硫化物礦床－甘肅金川、新疆喀拉通克、吉林紅旗嶺、云南白馬寨……與基性巖（斜長巖）有關(guān)的釩鈦磁鐵礦床－四川攀枝花……與金伯利巖有關(guān)的金剛石礦床－典型的如南部非洲，我國山東、遼寧、貴州、湖北等地為主，其他地區(qū)也零星發(fā)現(xiàn)；與鹼性侵入巖有關(guān)的稀土碳酸巖型礦床，也具重要價(jià)值，如山東郗山稀土礦床等；與花崗質(zhì)巖漿有關(guān)的巖漿礦床相對(duì)較少，主要是一些稀有、稀土元素礦床，如稀土、鈮鉭礦、磷礦等－內(nèi)蒙古巴爾哲堿性花崗巖型鈮、稀土礦床；江西雅山鈉長石花崗巖鉭礦床……形成方式：巖漿結(jié)晶演化過程中，有用物質(zhì)相對(duì)集中成礦。集中方式：?jiǎn)蜗喽嘞噙^程中，元素或礦物遷移聚集引起的分異。分異類型：結(jié)晶分異、巖漿熔離3.1.2一般特點(diǎn)：與巖漿巖同步形成，表現(xiàn)在二者的形成時(shí)間、空間、成分、溫度壓力等的一致性。1)時(shí)間：成礦作用和成巖作用基本上是同時(shí)進(jìn)行的;2)空間：礦體主要產(chǎn)在巖漿巖母巖體內(nèi)。少量貫入式礦體可進(jìn)入鄰近的圍巖中；3)圍巖：一般為巖漿巖母巖；4)成分：礦石的礦物組成與母巖的礦物組成基本相同，僅含量有差異；5)形成條件：同巖漿巖——巖漿礦床的成礦溫度較高,達(dá)1500-1200℃。而其中硫化物礦床的形成溫度較低,在1100-500℃之間,甚至有些硫化物形成溫度低至300℃左右。形成的深度或壓力的變化范圍也很大,如金剛石礦床是在距地表一、二百公里以下開始形成的。多數(shù)巖漿礦床是在地下幾～幾十公里深處形成的。3.2巖漿礦床形成的地質(zhì)條件3.2.1巖漿巖條件巖漿是巖漿礦床形成的首要條件。一般認(rèn)為巖漿是成礦物質(zhì)的主要來源和載體，而巖漿巖即是成礦母巖。因此原始巖漿的性質(zhì)和含各類有用組份的多少，對(duì)能否形成巖漿礦床有重要影響。一定類型的巖漿礦床通常與一定成分的巖漿巖有關(guān)，這一特點(diǎn)稱為巖漿的成礦專屬性。3.2.1巖漿巖條件１．基性－超基性巖超基性巖和基性巖主要來源于上地幔，其中的親鐵元素（過渡型）較集中，主要成礦元素有Cr、Ni、Co、Pt族、V、Ti、Cu等。由于成礦作用過程需要經(jīng)歷物質(zhì)的分異，往往造成多期多階段巖漿活動(dòng)，成礦巖體通常是由多種巖石組合而成的、復(fù)雜的巖漿雜巖體。3.2.1巖漿巖條件主要有三種含礦組合：A.純橄欖巖、輝橄巖組合，巖石的Mg/Fe多大子７，屬超鎂鐵巖,與鉻鐵礦有關(guān)。B.單斜輝石巖、輝長巖一蘇長巖組合組合，與銅鎳硫化物、鉑族元素礦床有關(guān)。C.輝長巖一斜長巖或單獨(dú)的斜長巖組合，主要形成釩鈦磁鐵礦床。3.2.1巖漿巖條件２．金伯利巖、鉀鎂煌斑巖這是一種弱堿性超基性巖，常成淺成或超淺成相（或呈次火山巖）產(chǎn)于爆發(fā)巖筒中。巖體常成群出現(xiàn)，形態(tài)多呈巖筒狀，少數(shù)成巖墻或巖床狀。巖石主要由橄欖石、透輝石、金云母組成。具斑狀結(jié)構(gòu)和角礫狀構(gòu)造，故又稱角礫云母橄欖巖。原生金剛石礦床產(chǎn)于這類巖石中。3.2.1巖漿巖條件３.霞石正長巖、磷霞巖和碳酸巖雜巖體這類巖體大多成巖株?duì)町a(chǎn)出，巖體內(nèi)不同成分的巖相帶成環(huán)狀分布。與其有關(guān)的礦床為霞石(Na3K(AlSiO4)4)－燒綠石(CaNaNb2O6F)－稀土元素(REE)礦床。４．花崗巖與之有關(guān)的為某些稀有和稀土元素礦床。在我國西藏還有產(chǎn)于其中的石墨礦床。3.2巖漿礦床形成的地質(zhì)條件3.2.2大地構(gòu)造條件大地構(gòu)造條件的影響主要表現(xiàn)在深大斷裂帶的控制作用。地槽階段由于地殼厚度相對(duì)較小，斷裂構(gòu)造容易切入地幔層中，引起上地幔局部重熔形成基性－超基性巖漿活動(dòng)。3.2.2大地構(gòu)造條件地臺(tái)階段初動(dòng)期及余動(dòng)期大型斷裂帶(裂谷)也能深達(dá)上地幔(如四川攀枝花VTi磁鐵礦)、金伯利巖型金剛石礦床等。地洼階段以中酸性巖漿活動(dòng)為主要特色，晚期巖漿成分向堿性的方向演化，主要出現(xiàn)與中酸性巖有關(guān)的稀有、稀土、放射性元素礦床，在某些構(gòu)造帶可出現(xiàn)金伯利巖金剛石礦床。3.2.2大地構(gòu)造條件板塊構(gòu)造理論認(rèn)為，兩個(gè)板塊的交接帶是地殼強(qiáng)烈活動(dòng)部分，它提供了地幔物質(zhì)熔化、分異所需的物理化學(xué)條件和上升的通道，因此它是基性－超基性巖的侵入地帶。世界基性－超基性巖的分布,可以劃分出以下幾個(gè)帶:1)環(huán)太平洋帶——島弧型;2)古地中海帶——地縫合線型;3)烏拉爾帶——古地縫合線型；4)非洲及歐洲層狀鉻鐵礦帶——裂谷型。西藏羅布莎鉻鐵礦床產(chǎn)于雅江－象泉河蛇綠巖帶東部的羅布莎蛇綠巖塊內(nèi)3.2巖漿礦床形成的地質(zhì)條件3.2.3同化作用巖漿在其形成和向上運(yùn)移過程中,往往會(huì)熔化或溶解一些外來物質(zhì)(如圍巖碎塊),稱同化作用;不完全的同化作用則是混染作用。同化和混染起的作用包括：A.改變巖漿的化學(xué)成分；B.改變巖漿的物理性質(zhì)。因此它有可能促進(jìn)成礦作用。3.2.3同化作用

例1西藏某地花崗巖中的石墨礦床,即為花崗巖同化了煤層形成的。（特例）

例2含銅鎳硫化物的基性一超基性巖漿同化了碳酸巖石,一則可以降低熔漿的粘度,使硫化物得以聚集;二則能促使更多的金屬組份脫離硅酸鹽而進(jìn)入硫化物熔漿中,以更有利于成礦。

例3碳酸鹽巖石的同化作用,對(duì)鉻鐵礦礦床的形成卻是不利的,因?yàn)槎嗔緾aCO3的加入,使鐵大部分從硅酸鹽中游離出來形成磁鐵礦,致使鉻鐵礦石的鉻鐵比值降低,影響其工業(yè)價(jià)值。3.2巖漿礦床形成的地質(zhì)條件3.2.4揮發(fā)組份作用巖漿中的揮發(fā)組份,對(duì)巖漿的分異、同化作用以及某些成礦元素的搬運(yùn)和富集有著重要影響,因而也稱為礦化劑。原始巖漿中的揮發(fā)份,能與金屬元素組成易溶絡(luò)合物使它們保留在巖漿的殘余溶液中富集成礦。揮發(fā)份富于流動(dòng)性，故常將巖漿中某些成礦物質(zhì),自下部帶至上部、自高壓地段帶至低壓帶，集中到有利構(gòu)造部位富集成礦。3.2形巖漿礦煙床形成的炭地質(zhì)條件3.2御.5勸巖漿暑的多期餡多次侵饑人作用鍛對(duì)成礦銅的控制巖漿礦床姓的實(shí)際資鼻料表明,鎖含礦巖體革常常是同圈一次構(gòu)造超運(yùn)動(dòng)所形筆成巖帶中效的較晚期腦的產(chǎn)物,科從一個(gè)礦批區(qū)看,礦慘化主要與怎復(fù)式巖體唇的晚期巖罰相關(guān)系密胞切。3.3強(qiáng)巖而漿礦床斃形成作節(jié)用和礦畝床分類巖漿礦床旅成礦作用祖的本質(zhì)是巖漿分此異作用。巖漿中童成礦物秒質(zhì)的析穩(wěn)出和聚邀集,是攻巖漿分緊異作用詳?shù)慕Y(jié)果母。巖漿愿的各種營分異作繞用,也頭就是巖孕漿礦床右的成礦盯作用。羞按照分稍異作用中的性質(zhì)午可分為結(jié)晶分權(quán)異作用和熔離作用兩大類。3.3.塞1巖漫漿結(jié)晶分沸異作用與約巖漿分結(jié)復(fù)礦床1．概念巖漿在冷舌凝過程中達(dá),各種組謹(jǐn)份將按照貌一定的順糊序先后結(jié)鋪晶出來,呢并導(dǎo)致液緊相的成分比改變。這懇種結(jié)晶順咳序一般是慕按照礦物數(shù)的晶格能柜、鍵性和輩生成熱降稼低的方向襲進(jìn)行的。礦物按棋順序進(jìn)型行結(jié)晶日,并在凍重力和瞧動(dòng)力影艱響下發(fā)淹生分異煎和聚集旅的過程紡,稱為束結(jié)晶分毫異作用。2．類型巖漿結(jié)晶所分異時(shí),誘有用礦物挑的晶出有頓兩種情況叢:第一,在角巖漿結(jié)晶浴過程中,捷一些有用到礦物,如對(duì)自然鉑、留鈦鐵礦、蠢鉻鐵礦、腰金剛石和圓稀土元素哄礦物等較感早地從熔陣漿中結(jié)晶叼出來。與其同時(shí)繡結(jié)晶或稍恐晚結(jié)晶的響是硅酸鹽雜礦物,如慢橄欖石、波輝石和基浸性斜長石挨等。這些智礦物在重買力作用以撿及巖漿內(nèi)嫩部的對(duì)流視作用的影會(huì)響下,比浪重大的往區(qū)下沉,比搜重小的往窮上浮。因慨而就在巖丟漿的下部梨或底部形脂成了暗色辛硅酸鹽礦幕物和有用舞礦物的富經(jīng)集帶,這激就像機(jī)械病沉積分異菠作用一樣前,發(fā)生了禾輕重礦物富的分離和歌聚集。礦物半徑（厘米）密度（千克/米3）沉降速度（米/年）橄欖石0.073.3×10340斜方輝石0.0353.3×10310鉻鐵礦0.0054.5×1030.6假定巖胳漿的密寬度是2稼.7×桿103kg/m3，粘稠女度為5潛00P杠a?s礦物在巖慨漿中的沉鏟降速度估墊算值加拿大穆蘋斯柯克斯稼層狀超基懸性侵入體峽中的富鉻徐鐵礦層的賺成因模式悼圖。由上可知慌,在層狀紹雜巖體中肯,鉻鐵礦嬸礦體常產(chǎn)怪于純橄欖熱巖或橄欖心巖的頂部逝和輝巖的匪底部。（另為什么？碌）在巖漿怖結(jié)晶過澆程中,亞若地殼骨構(gòu)造活間動(dòng)頻繁孔,侵入呢體規(guī)模鴉又較小倘,巖漿莊冷凝較偏快,則度先晶出息的有用莫礦物在祥巖漿流捐動(dòng)過程毅中,形禾成不規(guī)碎則的條騾帶狀異內(nèi)離體,欣停積在哀巖漿流舟速減緩折和流動(dòng)灘受阻的錢地段富挪集。巖敏漿在流右動(dòng)過程素中產(chǎn)生粒礦物成飲分的分宿異和聚紋集的作拉用稱為騙流動(dòng)分膚異作用幻玉。由上述方訂式形成的故研究分結(jié)狀礦床稱早期巖寇漿礦床:是指巖漿冷凝辰結(jié)晶時(shí),禁有用礦物罵較早地從毀巖漿中結(jié)瓦晶和富集前所形成的唉礦床。其特點(diǎn)是琴：①有用掙礦物主精要聚集良在巖體悟的底部或邊部，礦體畢形態(tài)呈橫礦瘤、速礦巢、凸鏡狀或似層狀。②礦石的削礦物組成旨與母巖基禁本一致。③礦體與憐圍巖沒有致明顯的界行線，一般雖呈逐漸過渡關(guān)系,礦爭(zhēng)石常具自形晶－半自禾形晶結(jié)撈構(gòu)，或吐被硅酸泉鹽礦物香包圍,霧形成包暈含結(jié)構(gòu)扒。礦石劑構(gòu)造以浸染狀為主。摔流動(dòng)作事用可形掃成條帶渾狀構(gòu)造透。（塊奸狀>8剃0％，夕稠密浸啞染狀5新0－8冤0％，穿中等浸慶染狀3甚0－5鎖0％，倚稀疏浸效染狀<怠30％孩）④礦體邊和圍巖供都是巖程漿演化供的產(chǎn)物機(jī)，形成逝時(shí)間一煌致，故辟為同生礦床。第二,恒在巖漿招的結(jié)晶緒分異過接程中,雄有用礦跪物較晚午地從巖噴漿中結(jié)花晶出來垃。當(dāng)巖漿中恨揮發(fā)組份津含量較大份,巖漿中逗的成礦元美素與揮蓬發(fā)組份野結(jié)合形凝成易溶污的化合作物,大大杜降低了夜自身的而結(jié)晶溫點(diǎn)度,它培們?cè)趲r惠漿熔融盯體中一率直殘留泉到主要平硅酸鹽幸礦物結(jié)租晶之后淡，形成富含絮成礦物質(zhì)甲的熔漿或首礦漿,并且掀最后從汗巖漿中黑結(jié)晶出扭來。一炊般充填喉在早期狹結(jié)晶的療硅酸鹽縣礦物顆御粒之間疑。有時(shí)含萄礦熔漿儀在外力暈作用下著以及由牛殘余揮摩發(fā)份造肚成的內(nèi)蹈應(yīng)力的陸影響下明,它們立就被貫入到已冷影凝的侵統(tǒng)入體的連裂隙中魂,甚至屆離開母殺巖體而夸貫入到店附近的眼圍巖中綱去。這質(zhì)樣形成衛(wèi)的礦體體,往往運(yùn)為品位耗較高的繞富礦石夜。這種籠作用也裳稱壓濾作材用。由上述方輛式形成的駕研究分結(jié)僑礦床稱晚期巖漿鑼礦床：在巖漿乏冷凝過雹程的晚燦期階段槍,在礦紡化劑的簡(jiǎn)影響下?lián)?有用窩礦物較瘦硅酸鹽竟礦物從織熔漿中爬晶出較裝晚,礦稀石礦物費(fèi)主要是聲金屬礦悉物充填貼在硅酸導(dǎo)鹽類礦火物顆粒饑間或膠膜結(jié)硅酸籌鹽礦物州,形成海綿隕鐵反結(jié)構(gòu)。主要特朗點(diǎn)：①礦體蓄常呈條如帶狀或結(jié)似層狀活，貫入技式礦體滔呈脈狀剪和凸鏡宰狀。②礦石中的礦物呆組成與套母巖基膀本一致性。③礦體攝與圍巖儉間一般鋒界線明通顯，礦英石主要乎為稠密逗浸染狀己或致密玻塊狀構(gòu)摧造，常郊見海綿蘋隕鐵結(jié)劇構(gòu)。④礦體和犯圍巖都是芽巖漿演化匪的產(chǎn)物，傭一般形成滋時(shí)間一致脾，屬同生溪礦床；但濃貫入式礦煎體可以是恐后生礦床鼠。3.3宏.2巖煮漿熔離莊作用與愉巖漿熔蔬離礦床巖漿熔嚇離作用嗎也稱液態(tài)分離作用,是缸指在較高柴溫度下的鵲一種均勻致的巖漿熔叫融體,當(dāng)?shù)鯗囟群蛪汗ο陆禃r(shí)蚊,分離成余兩種或兩翅種以上不混溶的熔融假體的作悄用。巖漿經(jīng)熔擁離后,由犁于硫化物抵熔漿的結(jié)壯晶溫度比管硅酸鹽礦碎物的結(jié)晶恭溫度低,桑形成典型研的海綿隕鐵鈴結(jié)構(gòu)。此外還哪可見到胖硫化物麥交代橄傭欖石、我輝石、所鈦磁鐵瞧礦等。堆硫化物蟲中普遍販存在各德種固溶廊體分離憶結(jié)構(gòu),樂以及出尤現(xiàn)紫硫俘鎳鐵礦藥等低溫延礦物。銀因此硫麗化物熔偵漿的結(jié)忠晶溫度族,甚至盯可延續(xù)難到熱液繼作用階決段,有數(shù)些硫化適物礦床延的成礦舅溫度可辱為20婚0℃左罷右。由巖漿熔低離作用形超成的礦床拿，稱巖漿熔離懇礦床。巖漿熔楊離礦床密,具有遼最重要劣工業(yè)價(jià)嬌值的是銅、鎳和鉑族元素,鍛在成因悉上常與亡基性巖巧(輝長延巖、蘇叫長巖和記橄欖輝隸長巖)增和某些趙超基性教巖(橄王欖輝石挺巖和輝歲石橄欖滲巖)有寺關(guān)。組僚成礦物辯主要是培磁黃鐵夸礦、黃鉛銅礦和怨鎳黃鐵困礦。此叛外還有沫砷鉑礦敬、鈀鉑救礦和鉑暴的硫化怠物等。礦體特拘征與晚黃期巖漿乎礦床相茄類似。3.3.蠅3巖漿爆柱發(fā)作用和相巖漿爆發(fā)障礦床巖漿爆罩發(fā)礦床是指那些屈經(jīng)過巖漿撈的結(jié)晶分烏異作用或增熔離作用逼后,噴發(fā)凳至近地表棚所形成的困礦床。這簡(jiǎn)類礦床主趕要有產(chǎn)于金伯利陷巖中的金剛石礦床。據(jù)研究座,天然炕金剛石鈔的形成斷是由金慣伯利巖去漿,在寄較高的溫度和很大的壓力下,在泳地殼深處(2交00～別300堂km)伴結(jié)晶而