1岩浆岩因素分析1教学教材

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1、岩浆岩因素分析 岩浆活动是地壳运动的主要形式之一，许多内生矿床的形成和分布都不同程度的受岩浆活动因素所控制。 预测找矿工作中的岩浆岩因素分析可概括为以下六方面： 岩浆岩成矿专属性研究 岩浆岩对成矿的空间分布控制 岩浆活动对成矿的时间分布控制 岩浆活动的物理、化学条件对成矿的影响 岩浆岩与已知矿产的成因关系的判断 岩浆岩被剥蚀程度的研究 1)不同种类岩浆岩的成矿专属性 (1)基性、超基性岩类： 成矿专属性最强，有关的矿产主要有岩浆型Cr-Pt矿床，Cu-Ni硫化物矿床，V-Ti磁铁矿矿床以及产于金伯利岩中的金刚石矿床等。 基性、超基性岩类可进一步根据岩石化学指标划分不同的岩类和岩相带，并用岩石化

2、学特征分析其含矿性。例如可用MgO和FeO的含量及比值评价基性、超基性岩的含矿性，一般具有工业价值的铬铁矿床和铂矿床多与镁质超基性岩特别是其中的纯橄榄岩、斜辉橄榄岩有关(mf6.5或MgO/(FeO+Fe2O3)35)；铜镍(钴)硫化物矿床、铂钯硫砷化物矿床则产于铁质超基性岩和基性岩中(m/f=26.5)。金川岩体剖面图 (2)碱性岩:成矿属性也较强，有关矿化主要是稀有和稀土元素矿床，如铌：烧绿石，钙铌钛铈矿、铌铁矿等；锆：锆石，异性石；钍：钍石类，独居石；稀土：氟碳铈矿，氟碳钙铈矿，烧绿石，磷灰石，钍石；铀：铀钍石，烧绿石等。 钠质火成岩类和云霞正长岩类具有不同的成矿类型。钠质火成岩常常伴有

3、很富的Ce-Th-U-Be-Nb-Zr的岩浆和气化热液矿床。矿化普遍见于岩体的任何部位，因而本类型矿床规模巨大。 过渡型的霞石正长岩常伴有磷灰石霞石钛铁矿矿床。 云霞正长岩类具有Nb和Zr的矿化，但岩体本身矿化微弱，最有工业意义的矿化往往是在不同类型碱性岩的接触带上。 磷霞岩霓霞岩系含霞石磷灰石和钛铁矿。此外，霞石正长岩中的长石也是含铝的工业原料。 目前，在西澳碱性煌斑岩中还发现了大型金刚石矿床。 (3)中酸性岩： 成矿专属性较复杂。中酸性岩成因类型多，因此有关的矿产类型也多，主要有W、Sn、Li、Be、U、Th、Fe、Cu、Pb、Zn等有色金属矿产、稀有、稀土和放射性矿产。 据徐克勤和涂光炽

4、等人研究，我国华南地区花岗岩成因类型有四种，其成矿专属性亦有所不同： A 陆壳改造花岗岩：相当于S型花岗岩，多分布于地槽褶皱带早期，原地、半原地形成。岩石含SiO2高，SiO265%，Al/K+Na+2Ca1.05，K2ONa2O，87Sr86Sr0.71，占壳源型花岗岩的70%。该类型花岗岩常见W、Sn矿化组合。 B 陆壳重熔型花岗岩： 相当于型花岗岩，形成于造山期或造山期后，多属被动侵位，少数为底辟构造主动侵位，常与S型花岗岩形成杂岩体，并且多处于杂岩体的中心部位，具多期、复式侵入及高侵位特点。岩石中SiO265%72%,铝过饱和，Al2O312%，AlK+Na+2Ca1.05 87Sr8

5、6Sr=0.703-0.71，常形成二长花岗岩、白云母花岗岩。该类花岗岩为金属矿的主要来源，早期产物有Be、Li、Nb、稀土矿产组合；较晚期有矽卡岩型及脉状W、Sn、Bi、Mo矿产组合；更晚期则有含Au组合和Cu、Pb、Zn矿产组合。 C 幔源型(M型)花岗岩： 多分布于独立地块边缘或内部，受深部基底构造控制，产于稳定造期后；空间上往往与基性、中基性岩体共生，常呈分异过渡，分布范围较小，常呈岩株、岩盆产出；岩石化学成分SiO2为62-65%,AlNa+K+2Ca1.0，87Sr86Sr0.703。有关矿化主要是小而富的Cu、Fe等矿产。自北而南分布的鄂城（程潮铁矿）、铁山、金山店、灵乡、阳新等

6、岩体 D 碱质花岗岩(A型)： 形成于造山期后，多分布于大陆边缘断裂带，呈脉状、岩墙状产出并常呈多期次复式岩脉(体)。有关矿化主要有Sn、Ta、Nb、稀土等。 国内外地质学者还注意到中酸性岩浆岩的碱度变化，特别是K2O、Na2O的含量及其比值的变化，指示岩体成矿专属性有重要意义，如岩浆岩富钠成铁、富钾成铜；2)岩浆岩挥发份和微量元素地球化学特征对成矿的影响 (1)岩浆岩内挥发成份的研究 岩浆岩内挥发成分F、Cl、B、H2O、CO2等对促使岩浆分异和矿化集中有重要作用，而且初步研究表明，这些挥发份的含量与有关矿产规模具有正相关关系。例如我国个旧含锡花岗岩中F含量与有关的锡矿储量成正相关，锡矿化好

7、的岩体，含F量大于2000PPm。具体如矿化较好的老卡岩体含F量达24503750PPm，马松岩体含F量为20402260PPm，含矿差的岩体含F量小于1500PPm。 (2)成矿元素及相关微量元素在岩体中的含量对成矿的影响 一般认为，岩体中成矿元素的背景含量高是有利于成矿的，可作为岩体含矿性的标志之一。例如赣南与钨矿有关的花岗岩含钨量为22212PPm，高出正常平均含量(15PPm)的半倍至140倍。不仅我国的钨、锡矿，还有东南亚和澳大利亚的锡矿，其有关的花岗岩体均显示W、Sn背景含量大大高于正常岩体的W、Sn含量。3)岩浆岩矿物的标型特征对预测找矿的指示作用 岩浆岩矿物和一些矿物的标型特征

8、的研究，对指示岩体的成矿专属性有重要意义。对指示岩体成因及成矿专属性有重要意义，如世界上77个含铜斑岩中，含金红石、磷灰石都较高，两者可作为标型矿物。矿物的标型特征内容广泛，例如：岩浆岩造岩矿物中成矿元素和伴生元素特征可以作为岩体含矿性评价标志之一。在我国江西、湖北等地的斑岩铜矿中的黑云母富铜，云南个旧锡矿的含锡花岗岩中的黑云母、角闪石和白云母均含锡很高。2.岩浆岩对成矿空间分布的控制 岩浆岩与有关矿化的空间关系十分密切。一定类型的矿床受岩浆岩条件的制约而通常产出于岩体的特定部位，具体可归纳为： 1)产于岩浆岩体内部的矿床，这类矿床有：大多数与基性、超基性岩有关的Cr、Pt、Cu、Ni、Ti、

9、V、Fe等岩浆矿床；碱性岩中的Nb、Ta、Zr、稀土等矿床；一部分中基性火山岩的Fe、Cu矿床等。这类矿床的含矿岩体越大，形成的矿床可能性越大。岩体形态以分离完善的岩盆及缓倾斜层状侵入体对成矿更有利。侵入体的底部、分异完善最终形成的残浆冷凝而成的相带最富集矿产。 2)产于中酸性岩体的内外接触带及围岩中的矿床 包括各类岩浆自交代矿床、伟晶岩矿床、接触交代矿床及与岩浆有关的热液矿床。这类矿床类型及矿种繁多，主要有Sn、W、Li、Be、Fe、Cu、Pb、Zn等有色、稀有金属矿床，矿化往往与晚期小侵入体有关，并且常围绕侵入体形成矿化分带：一般在岩体内部或顶部，形成岩浆交代型Nb、Ta、W、Sn矿床；内

10、外接触带形成矽卡岩型或高温热液型W、Sn、Mo、Bi、Be等矿床；再外则形成Cu、Pb、Zn等中温热液矿床；远离岩体有时有Sb、Hg、Au、U等浅成低温热液矿床。不过近年来研究表明，许多远离中酸性岩体的Cu、Pb、Zn、Sb、Hg、Au、U等矿床的成矿物质大部或部分是由围岩提供的，岩浆岩体仅提供热源或同时提供部分成矿物质。 XX矿区K15线剖面图3.岩浆活动对成矿的时间控制 1)不同时代的岩浆活动成矿特点 不同时代岩浆活动，具有不同的成矿特色，从而可划分出不同的成矿期。在漫长的地质历史和地壳活动中，相应的岩浆活动具有多期次旋回的特点。总的来看：我国前震旦纪的岩浆岩经历了多次变质改造，其主要矿化

11、是与火山活动有关的Fe、Cu矿床，绿岩带金矿及部分伟晶岩矿床。 这些矿床发育于长期隆起的地质老基底中，其中元古宙与裂谷火山活动有关的Fe、Cu矿床尤其重要，在我国昆阳裂谷中的Fe、Cu矿床、太行中条裂谷中的Cu、Au等矿床即属此例。 古生代的岩浆活动有关的矿化有Cr、Ni、Cu、Pb、Zn等，主要发育于我国西北部和北部地区。 中生代及以后大量的中酸性岩浆活动，主要分布于我国东部，形成大量的有色、稀有金属矿床。 新生代仅见Au、Cu、Sn、U等矿化，集中分布于我国西南和东南沿海地区。 2)同期岩浆活动的不同阶段，富集的元素及矿化强度也往往有所差异 成矿往往与岩浆分异作用的最后阶段或临近晚阶段有关

12、。例如华南地区燕山期花岗岩，早期富W、晚期富Sn，而在燕山晚期花岗岩的第、阶段岩体，含锡最高。同样与基性超基性岩有关的矿化，如前苏联堪培萨的含铬深成超基性岩，富矿是在岩浆分异的最后残浆侵入阶段形成的。4岩浆活动的物理化学条件 岩浆活动的物理化学条件，主要由岩浆岩体的形成深度，分异程度，内部结构构造和接触带构造等条件决定的。 岩浆岩的形成和分布除受岩浆源成因制约外，还受周围地质环境和物理化学条件(如温度、压力、深度等)影响，形成了不同的侵入深度和冷凝深度的岩浆岩，不同岩体的空间分布规律又控制了不同类型矿产的空间分布。前苏联地质学家斯米尔诺夫总结了各类火成岩建造与矿化成因类型按深度的分布规律，他按

13、岩浆侵位深度分为四个带： 岩浆活动时的物理化学条件对成矿的影响还直接表现在岩浆岩形态、大小对成矿的控制方面：一般说来，形态简单、规模较大的基性、超基性岩体有利于形成Cr、CuNi硫化物类的岩浆矿床，特别是岩体形态呈岩盆、岩盘等近似球状体时更易成矿，原因是球体表面积最小、容积最大、散热慢、有利于结晶分异作用的进行，著名的加拿大肖德贝里岩体就呈一岩盘产出；形态复杂、规模较小的中酸性岩体有利于矽卡岩型矿床的形成，特别是岩体形态变化大、规模小于10km2时更易成矿，原因在于岩体和围岩接触面积相对较大，有利于接触交代作用的充分进行。5岩浆岩与矿产的成因联系 正确的判断已知的岩浆岩与已知的矿产之间的成因联

14、系对一定地区范围内的进一步预测找矿工作具有重要的指导作用。 在各类岩浆岩中，基性超基性岩以及碱性岩的成矿专属性较强，岩体和矿产的成因关系比较明确，但中酸性岩类与矿产的成因联系则比较复杂，在实际工作中难以正确判定，许多以前被认为属于岩浆岩成因的矿床，近些年来经研究证实，属于层控矿床或多因复成矿床。例如内蒙白云鄂博的铁稀土铌矿床，自本世纪初发现以来，一直认为是内生成因的，50年代，前苏联学者进一步认为是特种高温热液矿床，1976年陈国达研究认为属多因复成矿床；湖南香花岭锡多金属矿，经研究也属于多因复成层控矿床。 下列几方面可以作为判断岩浆岩与矿产成因联系的类比准则： (1)一定的矿床和矿床类型与一

15、定的岩浆建造空间关系密切，表现为矿床和岩体受同一局部构造(矿田的或矿床的)所控制； (2)矿床和岩体形成的地质时代接近，矿床与岩体同时或者稍晚形成； (3)岩浆岩体对矿床具有特定的专属性或专属性较强；两者有相似的地球化学特点(表现在组成矿物、成矿元素和微量元素等)； (4)矿化围绕岩体呈带状分带(水平及垂直分带)，包括矿床类型、矿化类型、结构构造、成矿温度、矿物包裹体特征诸方面的递变。 (5)矿床规模和分布与岩体顶面形态和大小有某种依从关系。矿床类型、成矿元素、矿物共生组合与岩体形成深度存在一定的联系。6岩浆岩被剥蚀程度的研究 岩浆岩被剥蚀程度影响到与其有关的矿床形成后的保存条件。一般来说，岩

16、浆岩被剥蚀程度与矿床的保存程度成反比，即岩体剥蚀程度越高，则发现矿床的可能性越小。但具体到不同类型的岩浆岩，岩体的剥蚀程度对矿床的找寻则有着不同的影响： 对基性、超基性岩体，由于与其有关的岩浆矿床通常位于岩体的偏下部位，当岩体经受一定程度的剥蚀时，各种矿化显示增多、物化探异常增强，这种情况下对找矿反而有利； 对于中酸性侵入体，由于与其有关的各种岩浆期后矿床分布于岩体的顶部及其附近围岩中，岩体的剥蚀程度对矿床的保存具有较大的影响： 当剥蚀程度较低，未及岩体顶部时，围岩的蚀变现象及脉岩分布区可作为找寻Pb、Zn、Hg、Sb等中低温矿床的标志及有希望的地区； 当剥蚀程度中等，刚刚达到岩体顶部，侵入体呈岛状出露，各种蚀变较强时，是找寻各种热液矿床和矽卡岩矿床很有希望的地区； 当剥蚀程度很高、中酸性岩体大面积出露时，对找矿一般不利，因为在成因上与该岩体有关的矿床数量将大为减少。但是，当侵入体为多次侵入的复式岩体时，情况更为复杂，要针对具体情况进行深入的研究工作。 岩体被剥蚀深度的确定，主要根据岩体本身的产出地质特征、岩体形态、岩相变化、捕虏体分布、岩石化学、地球化学、副矿物的分布、蚀变强弱及组合