中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geologyPegmatite Ore Deposit第三章伟晶岩矿床中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology本章内容一 伟晶岩矿床的概念二 伟晶岩矿床的特点三 伟晶岩矿床的成矿作用四 伟晶岩矿床的形成条件五 伟晶岩矿床的主要类型中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology 在岩浆作用的晚期形成的、或其它成因的富含高挥发份的“残余熔浆”,经过结晶作用和交代作用形成粗大矿物集合体并产生有用组分聚集形成的矿床叫伟晶岩矿床 一 伟晶岩矿床的概念电气石锂云母绿柱石水晶中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology伟晶岩矿床的概念 各种成分的侵入体都具有其相应的伟晶岩产出但是在地壳中分布最广,具有最大工业价值的是花岗伟晶岩,其次是霞石正长伟晶岩。
基性、超基性岩质的伟晶岩分布较少,工业价值也很低 因此平常人们指的“伟晶岩矿床”一般指的是“花岗质伟晶岩矿床” 此外,变质过程和混合岩化过程中还可形成“变质伟晶岩矿床” 和“混合岩化伟晶岩矿床”中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology二 伟晶岩矿床的特点 1.伟晶岩矿床产出的地质背景 伟晶岩矿床的产出与构造的关系密切,伟晶岩矿床可以产在地槽区,也可以产在地台区但大多数规模巨大的伟晶岩矿床都分布于地槽区的褶皱带内 例如我国新疆阿尔泰地槽区、秦岭地槽区、以及内蒙、四川等地的伟晶岩矿床中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology有工业价值的伟晶岩矿床,其母岩侵入体大多数是花岗岩类,如黑云母花岗岩,白云母花岗岩,和二云母花岗岩少数为碱性花岗岩 此外,原岩为长英质物质的变质岩和混合花岗岩也是常见的伟晶岩矿床形成母岩2.形成伟晶岩矿床的主要岩石类型中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology 3. 伟晶岩矿床的围岩特征伟晶岩脉的围岩多为化学性质不活泼的透渗性不好的岩石,如变质岩、片麻岩、片岩、花岗岩,很少产于未经变质的沉积岩及火山岩中。
中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology 伟晶岩体的产出形态多为脉状体,故常称“伟晶岩脉”,少数呈串珠状、透镜状、囊状脉的大小变化很大,长一般几米几十米,少数可达数百米;宽一般几十厘米几十米,个别可达百米宽 1.规则的脉状;2.不规则的脉状;3.透镜状;4.囊状;5.串珠状串珠状4.伟晶岩体的大小及形状中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology5. 空间分布特征 伟晶岩在空间分布上明显受到构造控制,常成群出现,成带分布 成千上万条伟晶岩脉,大体相互平行,在一个区域内相对集中,构成“伟晶岩田”;若干个伟晶岩田断续分布,延伸几十到几百公里,宽几公里到10-15公里,构成“伟晶岩带”中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology北贝加尔白云母区的白云母伟晶岩矿床(118)分布略图1复杂贯入体带;2正常贯入体带;3单一岩脉带;4白云母矿床带;5平移-逆掩断层和平移-正断层;6深断裂;7伟晶岩的分布界限;8伟晶岩富集程度不同的各带界限;9实验的剪切应力线 空间分布特征中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology6. 结构构造1) 结构 伟晶结构(巨晶结构): 晶体大小一般510,但也有十分巨大的晶体,这方面的报导很多。
例如,美国缅因洲一个绿柱石晶体重18吨,长5.5米挪威一个微斜长石晶体重达100吨,大约有10米长, 10米宽一块白云母面积宽达30平方锂辉石晶体长14米 中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology 又如,我国新疆发现重约60吨的绿柱石晶体,36.2吨的锂辉石以及9吨的铯榴石晶体 江苏北部东海县1958年挖到3.5吨的大水晶,83年又挖到3吨大水晶 苏联乌拉尔的伊尔明,有一个天河石矿的整个采石场及矿山就坐落在一个庞大的天河石晶体上结构中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology结构文象结构:石英分布于长石晶体中,二者形成有规律的连晶,组成一种文字状图案石英分布于长石晶体中,二者形成有规律的连晶,组成一种文字状图案 中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology 细粒(晶)结构:细粒(晶)结构: 矿物晶体1 粗粒(晶)结构:粗粒(晶)结构: 矿物晶体101。
磁铁矿粗晶细粒紫水晶晶簇结构中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology 伟晶岩体内部具有分带性,是伟晶岩脉的一个重要性质在岩脉内,一般都有几个带,环绕内核作带状分布花岗伟晶岩脉的内部构造(据费尔斯曼) 1花岗岩;2长英岩带;3文象花岗岩带;4长石石英带;5晶洞带 2)构 造 中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology伟晶岩矿床的分带1浮土;2块状石英带;3块状微斜长岩带内带;4小块状钠长石带;5石英锂辉石带;6锂辉石带;7石英白云母巢状体带;8块状微斜长石带外带;9细粒钠长石巢状体带;10文象花岗岩带;11辉长岩;12锂云母带例如我国新疆阿尔泰地区一条伟晶岩脉,由于具有良好的封闭条件,分异作用充分彻底,因而在岩钟状膨大处的伟晶岩脉体内可以划分出多达10余个呈同心环状的伟晶岩带中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology辽宁海城长石伟晶岩剖面图1岩石碎屑;2钾长石片麻岩;3辉绿岩;4云斜煌斑岩;5黑云母辉长片麻岩;6斜长石中粒伟晶岩;7文象带;8块状斜长石带;9石英核;10块状微斜长石带 、长石锂辉石型伟晶岩 没有文象带和内核、交代作用非常强烈、主要由钠长石、锂辉石、石英和大量稀有金属元素矿物构成的伟晶岩。
此种伟晶岩构成重要的稀有金属矿床中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology1二云母花岗岩;2微斜长石型伟晶岩;3微斜长石钠长石型伟晶岩;4钠长石型伟晶岩;5钠长石锂辉石型伟晶岩;6钠长石锂云母型伟晶岩;7类型分带线;8类型分带编号微斜长石伟晶岩带;微斜长石-钠长石带;钠长石带;锂辉石带;锂(白)云母带 在水平及垂直方向上,甲基卡伟晶岩脉环绕二云母花岗岩体大致呈离心式带状成群分布区内统计伟晶岩脉共498条,多产于二云母花岗岩体顶部外接触带,在内接触带仅22条岩脉形态和产状受成岩前及成岩期构造裂隙控制,在岩体内主要产于冷缩性质的纵、横裂隙中,产状陡四川甲基卡伟晶岩空间分带图中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology(1)边缘带: 该带与围岩接触,带内矿物结晶不好,具典型的细粒结构(1),断续不连主要由长石、石英、云母组成,有时可见少量的石榴石、电气石、绿柱石、偶见稀有元素矿物其中金属矿物不具工业意义伟晶岩矿床的分带一般说来,伟晶岩脉大体可分为四个带:中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology伟晶岩矿床的分带(2)外侧带: 矿物组成与边缘带基本相同。
这一带内绿柱石(Be),白云母常具工业价值,矿物主要呈粗粒和文象结构;(3)中间带: 岩脉的主体部分,矿物成分复杂,除主要矿物之外,还含有大量金属矿物等有用组分,如稀有、稀土、分散元素矿物等、绿柱石、锂辉石,因此此带是稀有稀土分散元素矿化最为集中的部位,具较大的工业价值呈粗粒结构、文象结构和块状构造; 有时在实际工作中,根据工作的需要可进一步细分为多个亚带中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology(4)内核: 位于伟晶岩体的中心部位,常由结晶粗大的石英和长石组成,或仅由石英以及电气石、锂辉石等组成致密块状内核有时亦可构成晶洞,可有质量较好的水晶产出 此外,在许多伟晶岩矿区,常有更晚期的裂隙充填-交代型石英脉叠加在上述各带之上,而往往在这种具有充填-交代作用的脉中有更具工业价值的金属组分伟晶岩矿床的分带中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology花岗伟晶岩矿床的主要矿物成分与花岗岩母岩花岗岩母岩的差别不大,即主要由: 石英、 长石(斜长石、微斜长石、钠长石、正长石), 云母(黑云母、白云母)组成。
这三大类矿物占伟晶岩矿体的9095%左右 在伟晶岩中,大约集中了四十余种元素,其中稀散元素很多组成伟晶岩的矿物亦多达300余种,比组成岩浆岩的成分要复杂得多6. 矿物、组分中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology矿物、组分据统计,我国各地伟晶岩中产出的稀散元素矿物主要有: 锂矿物(Li):锂辉石、锂云母、透锂长石、磷锂矿 铍矿物(Be):绿柱石、金绿宝石、硅铍石、硅铍钇矿 铌钽矿物(Nb.Ta):铌钽铁矿、铌铁矿、钽铁矿、细晶石、褐 钇铌(钽)矿 稀土矿物(TR):独居石、铌钇矿、褐帘石、氟碳铈矿 锆铪矿物(Zr-Hf):锆英石、曲晶石、水锆石 铯矿物:铯榴石 铷矿物:天河石 铀钍矿物:晶质铀矿、方钍石、钍石 钛矿物:榍石、金红石、锐钛是矿 此外,还有锡石、黑钨矿、辉钼矿、磁铁矿、辉铜矿等其它金属硫化物,以及含有挥发份的矿物如磷灰石,黄玉,电气石,萤石等中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology矿物、组分主要矿产有: 稀有元素,稀土元素(REE),分散元素,放射性元素: Li. Be. Ta. Nb. Cs. Rb. Zr. Hf. La. Ce. U. Th. Y. 长石、云母、水晶(石英), 宝石类:黄玉、水晶、绿柱石、电气石、石榴石中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology三 伟晶岩矿床的成矿作用伟晶岩矿床是一种多期多阶段形成的产物,它经历了一种十分复杂的地质演化过程。
总的说来,伟晶岩矿床的形成主要经历了以结晶作用为主的结晶作用阶段和以交代作用为主的交代作用阶段或者说,在伟晶岩形成的早期,以结晶作用为主,在晚期则以交代作用为主而不论是早期的结晶作用阶段,还是晚期的交代作用阶段,挥发份在伟晶岩矿床形成的整个过程中都起着十分重要的作用中国地质大学(武汉)China University of Geosc。