矿床学 Ore deposit,,,第四章 酸性、碱性岩浆岩浆环境中的岩浆热液矿床,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及形成阶段,四 伟晶岩矿床的形成条件,五 伟晶岩矿床的主要类型,第一节 伟晶岩矿床,矿床学 Ore deposit,,,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的地质作用叫做伟晶岩成矿作用 伟晶岩是一种矿物颗粒结晶粗大的、不规则的岩墙、岩脉或透镜状火成岩体 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酸性的花岗伟晶岩，其次是碱性的霞石正长伟晶岩一 伟晶岩矿床的概念,矿床学 Ore deposit,,,其余基性、超基性岩质的伟晶岩则分布较少（如辉石伟晶岩、辉长伟晶岩、闪长伟晶岩等），工业价值也很低 因此平常人们指的“伟晶岩”及“伟晶岩矿床”一般指的是“花岗质伟晶岩”及“花岗质伟晶岩矿床” 另外，教材上指的“变质伟晶岩” 一般是指混合岩化作用的产物，除了其脉状形态及晶体粗大这两条性质相同之外，变质伟晶岩是变质作用的产物，与变质作用关系密切，往往归类于变质矿床中讲授。
伟晶岩矿床的概念,矿床学 Ore deposit,,,二 伟晶岩矿床的特点,1.产出的地质位置 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 伟晶岩体总体的延展、分布方向往往与区域构造线方向一致一个伟晶岩矿田内部一个具体伟晶岩脉体的分布方向也常与区域构线方向一致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矿床学 Ore deposit,,,2.侵入体及围岩 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 伟晶岩矿床常呈脉状产于花岗岩母岩侵入体顶部或附近的围岩中而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伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,3.伟晶岩体的大小及形状,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。
如非洲扎伊尔有两条世界上最大的稀有金属伟晶岩脉，长5000米，宽400米，罕见的矿脉伟晶岩脉的产状一般较为陡直，左右对称也有产状平缓者伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,4. 空间分布 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”伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,5. 结构构造： [结构] 伟晶岩矿床具有几种特殊的结构构造 (1)伟晶结构（巨晶结构）：晶体大小一般5～10㎝，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米伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,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伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,（2）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 （3）细粒（晶）结构：石英、斜长石、微斜长石晶体<1㎝伟晶岩矿床的特点,（4）粗粒（晶）和似文象结构：石英及长石等晶体10～1㎝文象结构,矿床学 Ore deposit,,,[构造] 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 最外一带为“边缘带” ，这一带往往与围岩接触，与围岩关系截然清楚最中间的一带为“内核” ，主要为块状石英组成内核有时产生晶洞 从边缘带到内核带之间还能分出几个带，例如新疆阿尔太地区一条伟晶岩脉，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伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,,新疆阿尔太可可托海伟晶岩矿床地质图及剖面图 1．文象变文象结构带 2．糖粒状钠长石带 3．块状微斜长石带4．白云母石英带 5．叶钠长石-锂辉石带 6．石英-锂辉石带7．白云母钠长石带 8．钠长石-锂云母带 9．石英-铯榴石带10．核部块状微斜长石石英带 11．蚀变辉长岩 12．脉岩 13．辉长岩,伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,中国地质大学（武汉） China University of Geosciences,,,,伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,一般说来，伟晶岩脉大体可分为四个带：,（1）边缘带：该带与围岩接触，故岩体冷凝时温度下降较快，带内矿物结晶不好，具典型的细粒结构（<1㎝），厚度一般不大，约几厘米，且断续不连，或局部缺失。
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特点,矿床学 Ore deposit,,,（2）外侧带：厚度较前者大，矿物颗粒也较大，矿物组成与边缘带基本相同，即主要为长石、云母、石英组成但含量比例不一样除长石、石英、云母外，还有黑云母、磷灰石、绿柱石、电气石等这一带内绿柱石（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： 带中矿物颗粒较外侧带更大，呈粗粒结构、文象结构和块状构造；此带厚度也大，常构成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 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伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,,（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。
伟晶岩矿床的特点,,,6. 物质成分,花岗伟晶岩矿床的主要矿物成分与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90～95%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海城伟晶岩矿床地质图 1．细粒花岗岩带 2．斜长石-石英文象伟晶岩带 3．块状斜长石带4．块状微斜长石带 5．石英核心 6．片麻岩 7．断层 8．剖面位置,伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,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,伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,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。
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…,伟晶岩矿床的特点,矿床学 Ore deposit,,,三 伟晶岩矿床的成矿作用及形成阶段,（一）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 除此以外，还有同化-混染作用和重结晶作用对于伟晶岩矿床的形成也具有重要意义矿床学 Ore deposit,,,1.结晶作用： 即在伟晶岩和伟晶岩矿床形成的早期，挥发份逐渐增多，在挥发份的影响下残余的熔浆保持为液体状态，构成所谓“花岗伟晶岩岩浆” 当温度下降质800℃时，长石、石英、云母等主要矿物便从伟晶岩浆中结晶析出，构成伟晶岩脉的主体。
伟晶岩矿床的成矿作用及形成阶段,矿床学 Ore deposit,,,在这时，仅有少量的绿柱石、铌钽铁矿等含稀散元素的矿物结晶 若此时构造活动趋于稳定状态时，由于岩浆内部挥发份的影响，温度下降缓慢，有利于岩浆房内结晶分异作用的进行，因此可形粗大的晶体以及完好的带状构造并且，长石和石英达到共结比，形成典型的文象结构 在这一阶段，交代作用不明显，或处于次要地位所形成的矿物主要是呈结晶方式析出的长石、石英、云母伟晶岩矿床的成矿作用及形成阶段,矿床学 Ore deposit,,,2. 交代作用 伟晶岩矿床的交代作用，主要发生在伟晶岩主体形成的后期早先形成的岩石或矿物（长石、石英、云母）与残存的气液流体发生化学反应 在发生这种交代作用过程中，老矿物的熔解消失，与新矿物的沉淀生成，基本上是在同时进行的被交代的矿物或岩石始终是在固体状态下进行的，即交代前后的体积不发生改变伟晶岩矿床的成矿作用及形成阶段,矿床学 Ore deposit,,,（二）伟晶岩矿床形成的阶段性（成矿过程） 伟晶岩的结构构造和矿物共生组合十分复杂，是与伟晶岩形成过程的长期性、多阶段性密切相关的 也就是说，一个伟晶岩体的形成，一个有价值的伟晶岩矿脉的形成，其过程是复杂的，经历的时间也是漫长的。
而这重过程的长期性，与阶段性，又与熔浆本身的温度、压力和物质组成的变化有关伟晶岩矿床的成矿作用及形成阶段,矿床学 Ore deposit,,,金兹堡以发育最完好的锂伟晶岩为代表，把整个伟晶岩的形成过程主要描述为不同的碱金属发生有规律的替换，划分为六个不同的地球化学阶段: 1.Ca-Na阶段： 主要由更长石（Ca-Na长石）和黑云母组成，形成伟晶岩脉的边缘带，为伟晶岩作用开始的产物由于与围岩接触，因此围岩的成分对此阶段中形成的矿物有明显的 影响在这一阶段，可以形成稀土TR.铀U.钍Th的矿化富集，但工业价值不大，仅为小型矿床伟晶岩矿床的成矿作用及形成阶段,矿床学 Ore deposit,,,2.K阶段 本阶段形成大量块状钾长石（正长石和微斜长石）另外在其末期因水合作用形成钾长石的白云母化有白云母、绿柱石、黑电气石等伴生主要可利用矿物为长石、白云母… 3.Li阶段： 若原始熔浆中含有Li时，此时可形成锂的矿物如锂辉石，锂篮铁矿，磷锂石等。