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1、第三章 岩浆矿床第一节 岩浆矿床的形成条件 一、岩浆矿床成矿元素的地球化学性状 二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件 三、控制岩浆矿床形成的大地构造条件 第二节 岩浆矿床的形成作用及其特征 一、结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床 二、岩浆熔离成矿作用与熔离矿床 三、岩浆爆发和喷溢成矿作用及其矿床 第三节 岩浆矿床的主要类型及实例 一、超镁铁质、镁铁质岩中的铬铁矿矿床 二、镁铁质岩中的钒钛磁铁矿矿床 三、镁铁、超镁铁杂岩中的铜、镍（铂）硫化物矿床 四、金伯利岩中的金刚石矿床岩浆矿床概念、工业意义l岩浆矿床岩浆通过结晶作用与分异作用， 使分散在其中的成矿物质得以聚集而形成的矿床 （orthomagmati
2、c ore deposits）。岩浆矿床主要形成于岩浆阶段，矿床的物质来源 主要是含矿的岩浆。在岩浆矿床中，与来自上地幔的镁铁-超镁铁质岩 浆有成因联系的矿床最为重要，主要矿产有铬铁 矿、钒钛磁铁矿、铜镍硫化物和铂族金属等；第三章第三章 岩浆矿床岩浆矿床岩浆矿床概念、工业意义与碱性岩浆有成因联系的稀土元素矿床， 也具有重要价值。岩浆矿床具有十分重要的工业意义，世界 上绝大部分的铬、镍、铂族元素以及相当 一大部分铁、铜、钒、钛、钴、磷、铌、 钽和稀土元素等矿产资源均来自岩浆矿床 。第三章第三章 岩浆矿床岩浆矿床岩浆矿床基本特征（1）矿床主要与镁铁质、超镁铁质岩石有 成因联系，如纯橄榄岩、橄榄岩、
3、辉岩、 苏长岩、辉长岩以及斜长岩等，少数岩浆 矿床与碱性岩或岩浆碳酸岩有关。（2）岩浆矿床中的矿体多数呈层状、似层 状、透镜状、豆荚状等产于岩浆岩体内， 含矿围岩即为母岩；少数情况下矿体呈脉 状、网脉状进入母岩之外的围岩中。第三章第三章 岩浆矿床岩浆矿床岩浆矿床基本特征（3）除岩浆碳酸盐中的稀土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 围岩不具有明显的蚀变现象。（4）矿石的矿物成分和围岩（成矿母岩）基本相 同，当岩体内的有用矿物富集达到一定规模时就 成为矿体。如：橄榄岩中一般都含一定数量的铬尖晶石副 矿物，其中的Cr2O3含量可达1%，若其中的 铬尖晶石局部富集， Cr2
4、O3含量达到5% 8% 时，即构成了铬铁矿矿体。 第三章第三章 岩浆矿床岩浆矿床岩浆矿床基本特征（5）岩浆矿床的矿石常具浸染状、条带状、眼斑状 、致密块状以及角砾状等矿石构造；矿石结构也十 分特征而复杂，大体有以下几类：堆晶、自形晶、嵌晶、链状晶、海绵陨铁结 构等分异岩浆冷凝结晶或堆积作用的结构；球粒、填隙和包含等反映不混溶流体结晶过 程的结构；双晶胞群等共结交生和出溶、片晶等反映物 理化学条件变化的结构；退火“熔结”、角砾等后生结构。第三章第三章 岩浆矿床岩浆矿床岩浆矿床基本特征（6）由于成矿作用是与岩浆作用大体同时发 生的形成温度较高1200700C；但某些硫化物矿床的形成温度 650C3
5、00C 成矿深度几公里至几十公里第三章第三章 岩浆矿床岩浆矿床一、岩浆矿床成矿元素的地球化学性状l与镁铁质、超镁铁质岩浆活动有关的成矿 元素位于元素周期表的中部，介于亲氧元 素和亲硫元素之间。Cu、Ni易形成硫化物，Cr、V、Ti、Fe主要为 氧化物，并且有较强的形成金属键的能力，可 以形成多种自然金属和金属互化物。Fe和Ni的地球化学性状接近Mg2+，所以在 MgO含量高的岩石中Fe和Ni仅以分散状态进 入含Mg的造岩矿物中，故Fe、Ni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、斜长岩中有铁矿床形成。第一节第一节 岩浆矿床的形成条件岩浆矿床的形成条件一、岩浆矿床成矿元素
6、的地球化学性状l与镁铁质、超镁铁质岩浆活动有关的成 矿元素位于元素周期表的中部，介于亲 氧元素和亲硫元素之间。铬的地球化学性状决定其在超镁铁岩中含量 最高，通常与橄榄岩和纯橄岩有关。铂族元素的性状各有不同，Ru、Os、Ir更 具亲氧性，常与铬铁矿共生；Pt相对亲硫， 常常产于Cu、Ni硫化物中。第一节第一节 岩浆矿床的形成条件岩浆矿床的形成条件二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件（一）岩浆岩成矿专属性 1. 与镁铁质、超镁铁质侵入岩有关的矿床（1）超镁铁质岩体：由纯橄榄岩、斜方辉橄岩、单 斜辉橄岩和辉岩等组成。铬铁矿矿床多与此类岩体 有关。（2）超镁铁质-镁铁质杂岩体：这类杂岩体常成岩盘 、岩床或
7、似层状岩体产出。著名的南非（阿扎尼亚 ）布什维尔德镁铁质-超镁铁质杂岩便具有这些特征由纯橄榄岩-辉长岩组合成的这类杂岩常与铬铁矿有关由斜方辉橄岩-辉长岩组合成的这类岩体主要与铜、镍矿 床有关。 第一节第一节 岩浆矿床的形成条件岩浆矿床的形成条件二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件（一）岩浆岩成矿专属性 1. 与镁铁质、超镁铁质侵入岩有关的矿床（3）镁铁质岩体：有辉长岩-苏长岩、辉长岩-斜长 岩和单独的斜长岩侵入体三类组合，前者与铜镍矿 床有关，后两种组合主要形成钒钛磁铁矿矿床。 2. 与正长岩、霞石正长岩和碳酸岩杂岩体有关 的矿床与岩浆矿床有关的这类岩石大多呈岩株状产出，岩 体内不同成分的岩相带常
8、呈环状分布，与其有关的 矿床有霞石-烧绿石-稀土元素矿床。第一节第一节 岩浆矿床的形成条件岩浆矿床的形成条件二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件（一）岩浆岩成矿专属性 l以成矿岩体岩石的MgO含量和镁铁比值（M/F ）表现极为清晰我国的含铬铁矿的超镁铁岩的主要岩石类型为纯橄 岩、斜辉橄榄岩和斜辉辉橄岩等，M/F值为 6.515含铜、镍、铂的超镁铁岩的岩石类型属橄榄岩-辉石 岩（含斜长石），其M/F值为26.5；含钒钛磁铁矿的超镁铁岩是由辉长岩、辉石岩和橄 榄岩组成的层状岩体，其M/F值为02；含铂族元素的成矿岩体情况较为复杂:铱铑含铬岩体关系较为密切铂含铜镍的岩体关系密切第一节第一节 岩浆矿床的形
9、成条件岩浆矿床的形成条件（二）岩浆中挥发性组分的作用其组分的种类和数量对岩浆的结晶分异及 成矿组分的运移、富集也有一定影响，因 而也称为矿化剂。在岩浆分异的早期，挥发性组分的作用不 显著，但随着岩浆冷却结晶，矿化剂在岩 浆中的含量相对增加，其作用也逐渐重要 起来。二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件第一节第一节 岩浆矿床的形成条件岩浆矿床的形成条件（三）岩浆同化混染作用对岩浆矿床成矿的影 响岩浆在其形成和向上运移过程中，往往会熔化或溶解一 些外来物质（如围岩碎块），从而使岩浆成分发生改变 的作用，即同化作用。在岩浆侵位过程中，对围岩的同化作用在一定程度上影 响岩浆的成分，也影响着其中的成矿组分的分
10、异和聚集 能力。在地壳活动强烈地区，岩浆与被同化围岩成分差别越大 、侵入体的规模越大、侵位越深、成分越酸性、挥发分 越多以及围岩破碎程度越高时，同化作用愈强烈而完全 。二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件第一节第一节 岩浆矿床的形成条件岩浆矿床的形成条件（四）岩浆的多期次侵入作用对成矿的控制大量的资料表明，含矿岩体往往具有如下特征：从区域上看，它们常常是同一构造运动形成的岩浆岩 带中的较晚期产物；从一个矿区看，矿化主要与复式岩体的晚期岩相关系 密切复式岩体和岩浆多次侵入对成矿作用的控制在铬铁矿矿 床、铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿矿床中都有明显的表 现，其对形成规模大、质量好的矿床具有很大的意义。二、
11、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件第一节第一节 岩浆矿床的形成条件岩浆矿床的形成条件三、控制岩浆矿床形成的大地构造条件l地壳中不同构造单元的结合带以及同一构造 单元中次级构造单元的交接处，常常是深大 断裂的所在部位，它们常控制着镁铁质、超 镁铁质岩浆岩及其中的岩浆矿床的空间分布 。l按板块构造学说，两个板块的交接带，是地 壳的强烈活动部分，它提供了地幔物质熔化 、分异所需的物理化学条件和上升通道，因 此它是镁铁-超镁铁质岩的侵入地带。第一节第一节 岩浆矿床的形成条件岩浆矿床的形成条件三、控制岩浆矿床形成的大地构造条件l世界镁铁-超镁铁质岩的分布有以下几个带 ：环太平洋带-岛弧型；古地中海带-地缝合线
12、型；乌拉尔带-古地缝合线型；非洲及欧洲层状铬铁矿带-裂谷型。 第一节第一节 岩浆矿床的形成条件岩浆矿床的形成条件一、结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床l结晶分异作用岩浆冷凝时，随着温度的逐渐 下降，各种矿物依次从中晶出，导致岩浆成分不 断改变，岩浆成分的改变又促使某些组分的结晶 ，这种随结晶作用岩浆成分发生改变的过程称之 为结晶分异作用。l岩浆分结矿床由岩浆结晶分异作用形成的矿 床称为岩浆分结矿床（岩浆分凝矿床），按金属 矿物与造岩矿物晶出是先后顺序不同，又可进一 步划分为:早期岩浆矿床晚期岩浆矿床第二节 岩浆矿床的形成作用及其特征一、结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床l当富含Cr、Pt等成矿元素的镁
13、铁-超镁铁质岩浆侵入 地壳适当部位后，由于温度缓慢下降而开始结晶。随 着温度下降，岩浆中的矿物按照一定的顺序晶出，首 先，是硅酸盐矿物的晶出，温度区间约为 18001200；暗色矿物的晶出顺序:橄榄石斜方辉石单斜辉石角闪石黑云母浅色矿物长石的结晶顺序：基性斜长石酸性斜长石镁铁-超镁铁质岩中，最早结晶的金属矿物是自然 铂、铬铁矿等，与它们同时或稍晚晶出的硅酸盐 矿物有橄榄石、辉石和斜长石等。第二节 岩浆矿床的形成作用及其特征一、结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床l从岩浆中晶出的金属矿物和硅酸盐矿物，由于重 力及对流作用的影响，比重大的矿物在岩浆中逐 渐下沉，比重小的矿物在岩浆中相对上浮，岩浆 发生了
14、分异，矿物呈现相对的集中。l金属矿物结晶时间大多早于硅酸盐。或与早期硅 酸盐同时晶出，矿床形成于岩浆结晶的早期阶段 ，所以通常将其称为早期岩浆矿床。第二节 岩浆矿床的形成作用及其特征早期岩浆矿床特点结晶分异作用早期形成的早期岩浆矿床主要为产 于超镁铁质岩中的铬铁矿矿床。主要特点如下：l矿体常聚集在岩体的底部和边部，主要和纯橄榄 岩、斜方辉橄岩岩相伴生；l矿体形态以似层状、透镜状为主，少数成巢状、 瘤状等；l矿体和围岩没有明显的界线，一般为渐变过渡关 系，矿体边界需要依据品位加以圈定。第二节 岩浆矿床的形成作用及其特征早期岩浆矿床特点l矿石的矿物成分主要 为铬尖晶石，部分橄 榄石和辉石；l矿石构
15、造以浸染状为 主，致密块状的矿石 只在矿体中部偶尔出 现；l矿石矿物较早地从岩 浆中结晶出来，常见 较规则的自形晶结构 。第二节 岩浆矿床的形成作用及其特征在冷凝 带形成 后，早 期岩浆 结晶； 早结晶的 铁镁质矿 物和矿石 矿物向下 沉坠，随 后结晶的 硅酸盐矿 物位于上 部； 不同比重的矿 物按重力关系 占据各自位置 ；如富含挥发 组分，此时在 硅酸盐晶体的 间隙内就会被 富含金属的残 余岩浆所占据 ； 含矿残浆 向下（通 过粒间空 隙）集中 ； 较晚结晶 比重小的 硅酸盐晶 体向上漂 浮，结果 在下部形 成矿体； 受动力挤 压流动的 含矿残余 熔体被挤 压到裂隙 中去，形 成贯入式 矿体
16、 岩浆结晶分异及重力聚集理想模式示意图l残余熔体正常的岩浆分异结晶趋势或H2O、 CO2等挥发分的影响，镁铁质、超镁铁质岩浆大 部分结晶后产生熔体；l含矿残余岩浆当这种残余熔体中富含熔点较 低的金属矿物组分，或由于岩浆中挥发分组分较 多并和金属组分结合成易熔化合物而降低了金属 矿物的结晶温度时，这些金属组分便可长时间地 停留在岩浆中。随着硅酸盐矿物的大量晶出，金 属组分在残余岩浆中相对富集，形成了含矿残余 岩浆；第二节 岩浆矿床的形成作用及其特征晚期岩浆矿床形成过程晚期岩浆矿床形成过程l地质构造相对稳定条件下，在岩体底部，含矿残余 岩浆中的金属矿物组分，就地充填在硅酸盐矿物的 粒间，胶结硅酸盐矿物，形成似层状矿体；l地质构造比较活动条件下，由于受构造应力的作用 ，含矿残余岩浆可被挤入岩体的原生构造裂隙或附 近围岩
