2第二章岩浆矿床讲解课件

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1、 第二章第二章 岩浆矿床岩浆矿床 2.1、岩浆矿床概述、岩浆矿床概述 2.2、岩浆矿床的形成条件、岩浆矿床的形成条件 2.3、岩浆矿床的形成作用、岩浆矿床的形成作用 2.4 岩浆矿床的成因类型岩浆矿床的成因类型 2.1岩浆矿床概述岩浆矿床概述一、岩浆矿床的概念一、岩浆矿床的概念 在在地地壳壳深深处处的的各各类类岩岩浆浆，通通过过分分异异作作用用与与结结晶晶作作用用，使使分分散散在在岩岩浆浆中中的成矿物质聚集而形成的矿床称为岩浆矿床。的成矿物质聚集而形成的矿床称为岩浆矿床。二、岩浆矿床的特点二、岩浆矿床的特点 1. 成矿作用与成岩作用(母岩体冷凝结晶)基本是同时形成。 2.矿床主要和基性岩、超基

2、性岩(如纯橄榄岩、橄榄岩、辉岩、苏长岩、辉长岩以及斜长岩等)有成因联系。少数岩浆矿床与碱性岩或酸性岩有关。 3. 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。矿体和围岩之间一般为渐变或迅速渐变关系，只有贯入式岩浆矿床的矿体和围岩界线清楚。 4.矿石的矿物组成与母岩的矿物组成基本相同，仅矿石中矿石矿物相对富集(如铬尖晶石达15,Cr2O3含量达10以上时，构成铬铁矿矿体)。主要矿石的矿物有:铬铁矿.铂族金属矿物.钒.钛磁铁矿.铜镍硫化物等;脉石矿物主要有:橄榄石.辉石.斜长石等 5. 绝绝大大多多数数岩岩浆浆矿矿床床

3、的的围围岩岩不不具具有有明明显显的的蚀蚀变变现象。现象。 6.成成矿矿温温度度较较高高(达达15001200C)，硫硫化化物物矿矿床床较较低低(达达1100300C)深深度度或或压压力力变变化化范范围围大大，几几十km,压力大。压力大。 7.岩岩浆浆矿矿床床同同位位素素特特征征:接接近近陨陨石石成成分分，且且变变化范围小化范围小 8.岩岩浆浆矿矿床床具具有有十十分分重重要要的的工工业业意意义义，世世界界上上绝绝大大部部分分的的铬铬、镍镍、铂铂族族元元素素以以及及大大部部分分铁铁、铜铜、钒钒、钛钛、钴钴、磷磷、铌铌、钽钽和和稀稀土土元元素素等等矿矿产产资资源源均均来来自自岩岩浆浆矿矿床床。这这些

4、些矿矿床床大大部部分分是是钢钢铁铁工工业业的的基基本本原原料料或或国国防防工工业业、尖尖端端工工业业必必需需原原料料的的来来源源。因因此此，研研究究岩岩浆浆矿矿床床的的成成矿矿条条件件、矿矿床床成成因因和和分分布规律等具重要意义。布规律等具重要意义。 2.2 岩浆矿床的形成条件岩浆矿床的形成条件 一一 、物理化学条件、物理化学条件 由于岩浆成矿作用是在岩浆熔融体中发生的，因此多数岩浆矿床的成矿温度较高（一般可12001500）硫化物矿床的形成温度可低至500，或300）。 岩浆矿床的形成深度或压力的变化范围是很大的。岩浆矿床的形成深度多在地下几几十公里，压力一般为几百个大气压.多数岩浆矿床形成

5、于地下较深的环境中，从侵入岩的岩相来看，相当于深成相岩石的形成部位。因此，岩浆矿床形成温度的变化范围:1500 300, 多在地下较深处(几至几十公里),较大压力下形成。 总体来说岩浆矿床是一种在高温、高压、深度大的环境中形成的。 二二. 地质条件地质条件 由于岩浆本身是一种成分十分复杂的熔浆，岩浆矿床的成矿作用也是错综复杂的，因此岩浆矿床的形成取决于多种因素的综合控制。其中，最为主要的是岩浆、大地构造等方面的因素。岩浆矿床是多种地质因素综合作用的产物，现分别简述于下： 1. 岩浆岩条件岩浆岩条件 : 岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要提供者和携带成矿物质的介质，因此岩浆岩的类型和有用组分含量的多少

6、、分异程度、岩浆岩体的规模等对岩浆矿床的形成有重大的影响。 1/岩浆成分岩浆成分 岩浆矿床多与基性-超基性岩有密切的联系，其成矿专属性表现的非常明显 。 不同成分的岩浆相应地会形成不同类型的岩浆矿不同成分的岩浆相应地会形成不同类型的岩浆矿不同成分的岩浆相应地会形成不同类型的岩浆矿不同成分的岩浆相应地会形成不同类型的岩浆矿床，这即是岩浆矿床的成矿专属性：床，这即是岩浆矿床的成矿专属性：床，这即是岩浆矿床的成矿专属性：床，这即是岩浆矿床的成矿专属性：即一定成分的岩即一定成分的岩浆岩与一定的矿床类型有密切的成因联系。浆岩与一定的矿床类型有密切的成因联系。 与岩浆矿床有关的岩浆岩主要有以下几类与岩浆矿

7、床有关的岩浆岩主要有以下几类 (1) 基性、超基性侵入岩基性、超基性侵入岩： 超基性岩体，纯橄榄岩相与斜方辉橄岩相伴生或单一纯橄榄岩岩相构成的超基性岩产有铬铁矿矿床； 由单斜辉橄岩一般不纯橄榄岩伴生，有时岩体内有时还伴生一定数量的角闪石产CuNi硫化物矿床为主。 超基性基性杂岩体，由纯橄揽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。 基性岩体，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，后二种组合主要形成钒钛磁铁矿床。 (2)正正长长岩岩、霞霞石石正正长长岩岩，与岩浆矿床有关的这类岩石大多成岩株状产出，岩体

8、内不同成分的岩相带常成环状分布，与其有关的矿床有霞石烧绿石稀土元素矿床。(3)花岗岩花岗岩，与之有关的为稀有和稀土元素矿床。主要岩浆矿床类型有 关 的 侵 入 岩铬铁矿矿床 与含镁高的超基性岩，特别是与纯橄揽岩有关，其次是橄揽岩和橄辉岩，以及由它们蚀变而成的蛇纹岩。铂及铂族元素矿床 与含镁高及含铁高超基性岩有关。前者与铬尖晶石矿床密切有关；后者与镍铜硫化物矿床密切有关。钒一钛磁铁矿床 与辉长岩、斜长辉长岩、斜长岩密切有关；其次与橄榄辉长岩有关镍一铜硫化物矿床 与含镁较高而贫钙的基性岩和超基性岩有关，其中特别是与苏长岩和橄榄苏长岩，其次是辉长岩及辉石岩有关稀有一稀土矿床 与花岗岩类有关2/分异好

9、的岩体分异好的岩体,相带清楚相带清楚,有利成矿有利成矿. 岩浆矿床是在适宜于岩浆分异作用进行的条件下形成的。因此，岩浆的分异程度对矿体的影响很大。一般来说，在比较稳定的地区岩浆侵入时，基性-超基性岩浆可按矿物反应系列进行完全的分异，一般是纯橄榄岩、橄榄岩在下部，辉石岩在较上部，苏长岩、辉长岩或斜长岩在最上部。这种分异完好的岩体，矿体多富集在岩体的下部，矿体产状稳定，矿石品位也较高。3/ 规模大的岩体有利于形成大的矿床规模大的岩体有利于形成大的矿床 一般认为，岩浆岩体的规模越大其中所含的有用组分就越多，因而越有利于成矿。这不仅是由于形成大岩体的原始岩浆所携带的成矿物质总量较多，而且岩浆所带的热量

10、也多，且热量散逸较慢，从而有利于分异和成矿作用的进行。反之规模小，厚度也小的岩脉或岩床等，不仅成矿物质来源有限，热量也容易散失，冷凝过程所经时间较短，不利于分异和成矿作用的进行，故不易形成有工业价值的矿床。2. 大地构造条件大地构造条件 大地构造对岩浆矿床的类型、分布等有重要影响。大多数岩浆矿床在成因和空间上与基性、超基性岩浆岩有关。由于基性、超基性岩浆系地幔物质部分熔融而成，所以切穿地壳而达上地幔的深大断裂对基性、超基性岩及与之有关的岩浆矿床有严格的控制作用。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，它们常控制着基性、超基性岩浆岩及其中的岩浆

11、矿床的空间分布。 有有利利矿矿化化富富集集的的构构造造有有三三大大类类：造造山山带带；地台区；板块交接带。地台区；板块交接带。 1）造山带）造山带(地槽区及岛弧地槽区及岛弧) 根据造山运的阶段又可分为三种类型根据造山运的阶段又可分为三种类型： (1)优地槽早期拉斑玄武岩类(苦橄岩亚型-苏联贝辰加铜镍硫化物矿床；斜长岩亚型-河北大庙以及加拿大和美国的含钒钛磁铁矿矿床)和科马提岩类(铜镍硫化物矿床和铬铁矿矿床)的一部分。 (2)地槽造山运动挤压期阿尔卑斯型岩体，如我国内蒙地槽、祁连一秦岭地槽、昆仑地槽、苏联的乌拉尔地槽等；还有新生代造山带，如阿尔卑斯一喜马拉雅造山带及环太平洋带（包括岛弧，如菲律宾

12、、新喀里多；亚以及西印度群岛）。阿尔卑斯型镁质超基性岩是蛇绿岩套的组成部分，如塞浦路斯蛇绿岩剖面，自上而下下列各部分组成：（I）深海沉积层，（11）枕状熔岩，（Ill）席状侵入岩墙杂岩，（IV）辉长岩系列，（ V）镁质超基性岩系列，被称为“三位一体”的组合。在辉长岩系列中产铜；硫化物矿床，在镁质超基性岩中产铬铁矿矿床。 (3)地槽造山运动隆起后或侵位的镁质超基性岩般称之为阿拉斯加型，是由沿阿拉斯加东南陆地与内列诸岛出露的系列岩体而得名。有些较大的杂岩体具同心环带构造，岩性特点为含富钙的单斜辉石，而不含斜方辉石或斜长石。富含角闪石、富铁的关晶石以及磁铁矿等。其中钒钛磁铁矿矿床具有经济价值。 2)

13、 地台区地台区 主要是一些巨大的层状超基性基性杂岩体，如南非阿扎尼亚的布什维尔德，加拿大的肖德贝里、美国的斯提尔沃特等层状侵入岩体。津巴布韦大岩墙，分别产有铬铁矿、铜镍北物以及钒钛磁铁矿矿床，工业意义十分巨大。 3) 板块交接带板块交接带 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，因此它是基性-超基性岩的侵入地带。据此，可将世界基性-超基性岩的分布划分为以下几个带： (1)环太平洋带岛弧型； (2)古地中海带地缝合线型； (3)乌拉尔带古地缝合线型； (4)非洲及欧洲层状铬铁矿带裂谷型。 在岩浆分异晚期形成的残余岩浆（矿浆）

14、受构造应力作用，可沿着已凝固的母岩或围岩的裂隙贯入形成贯入式矿体。 因此，不同级次的构造条件，是控制岩浆侵入、就位、分异、成矿的重要因素。 3 围岩条件（同化混染作用围岩条件（同化混染作用 ） 岩浆在上侵运移过程中，不可避免地要与所流经的围围岩岩发生接触，形成“同化混染作用”。岩浆在其形成和向上运移的过程中，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。不完全的同化作用即为混染作用。在岩浆侵位的过程中，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异和聚集能力。 在岩浆侵位时，同化作用对岩浆成分、成矿几率的影响关键在于围岩成分，当

15、围岩成分与岩浆近似时，同化作用对岩浆成分影响不大；当围岩成分与岩浆成分相差较大时，它既降低了岩浆中成矿物质的浓度，也影响成矿物质分异、聚集的程度，如西藏某地花岗岩中石墨矿床是由花岗岩同化了煤层形成的。再如含铜镍硫化物组分的基性-超基性熔浆，当其同化数量足够的碳酸盐岩层时，它可降低熔浆的黏度，促进熔离作用的发生，使硫化物得以聚集而有利于成矿。 4、 岩浆中挥发性组分的作用岩浆中挥发性组分的作用： 挥发份即矿化剂，由于岩浆中存在H2O、CO2、H2S、HCl、等容易挥发的组分，它们影响岩浆的分异作用，并有利于成矿元素迁移富集，因此挥发份亦称矿化剂。 这些易挥发的组分在岩浆活动的初期，由于岩浆压力、

16、温度均十分高，因此挥发份不能独立活动而混熔于岩浆之中。 当岩浆不断冷凝结晶、温度、压力下降，物化条件发生变化，其中的挥发份活动越来越明显，并对岩浆矿床的形成产生重要影响，主要是：由于挥发份的存在，增加了岩浆的流动性，降低了岩浆的粘度，从而促进了岩浆分异作用，有利于成矿物质的富集。 挥发份易与金属元素结合结合组成络合物。由于金属络合物易溶，熔点低，流动性强，易于搬运，这样也有利于成矿物质的集中富集。 上述成矿条件中，其中起主导作用的是岩岩浆浆和和大大地构造地构造条件。 2.3 岩浆矿床的形成作用岩浆矿床的形成作用 岩浆中有用组份析出、聚集和定位的过程称为岩浆成矿岩浆中有用组份析出、聚集和定位的过

17、程称为岩浆成矿作用。作用。(岩浆冷凝结晶过程中，通过含矿岩浆分异使成矿物岩浆冷凝结晶过程中，通过含矿岩浆分异使成矿物质聚集而形成矿床的作用质聚集而形成矿床的作用) 依作用方式和特点，分为结晶分异成矿作用和熔离成矿作用。 一、岩浆结晶分异成矿作用一、岩浆结晶分异成矿作用 岩浆在冷凝过程中，各种矿物并不是同时结晶，而是按一定顺序，依次从岩浆中晶出。这种按顺序结晶分离出固体并在重力和动力作用下发生分异和聚集的过程，称之为结晶分异作用。由岩浆结晶分异作用形成的矿床称为岩浆分结矿床，又称岩浆分凝矿床。 岩浆是一种成分复杂的硅酸盐熔融体，但是在冷凝过程中并非所有的组分一下子同时都结晶析出，若是这样也就不能

18、够成矿床，因为这样一来，所有的有用组分都是均匀地分布于岩体之中的。实际上是遵循一定的结晶循序先后晶出，这种结晶循序是受到矿物的晶格能、化学键性、生成热等性质决定的。一般说来，先结晶出来的矿物熔点高，晶格能大。反之，熔点低，晶格能小的矿物则后结晶。 岩浆侵入地壳适当部位后，随着温度下降，岩浆中的矿物按照一定的顺序晶出。对硅酸盐矿物的晶出而言，暗色矿物的晶出顺序依次是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是基性斜长石在前，酸性斜长石在后。有用矿物的晶出可有以下两种情况：有用矿物的晶出可有以下两种情况： 1. 有用矿物早于硅酸盐矿物或在硅酸盐矿物结晶早期晶出有用矿物早于硅酸盐矿物

19、或在硅酸盐矿物结晶早期晶出早期岩浆矿床早期岩浆矿床 随着岩浆熔融体温度下降，一些熔点高的金属如自然铂、铬铁矿等将最先或较早晶出，与它们同时或稍晚晶出的硅酸盐矿物有橄榄石、辉石和高牌号的基性斜长石等。 此后，若岩浆处在较稳定的地质环境中，上述从岩浆中晶出的金属矿物和硅酸盐矿物，由于重力及岩浆内部对流作用的影响，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，于是岩浆发生了分异，在岩浆底部形成比重较大的暗色硅酸盐矿物和金属矿物的富集带 ，这种作用称重力分异作用。这种作用称重力分异作用。如铬铁矿(比重为4.34.6)、自然铂(比重为1419)等矿物因其比重较大，在基性-超基性岩浆的底部聚

20、集堆积，与比重较大的橄榄石(比重为 3.183.57)、辉石(比重为2.632.76)和基性斜长石(比重为3.13.6)等硅酸盐矿物一起构成铬铁矿或自然铂矿体。 举例加拿大穆斯柯克斯层状超基性侵入体中的富举例加拿大穆斯柯克斯层状超基性侵入体中的富铬铁矿层的成因模式：铬铁矿层的成因模式： 阶段1 铬铁矿与橄榄石共同结晶沉淀，形成橄榄岩层。 阶段2 因出现了斜方辉石，上述这些矿物停止了结晶，但是残存的颗粒还在继续下沉。橄榄石颗粒粒大，沉降得快， 阶段3 最后的橄揽石已达到岩浆体的底，第一批斜方辉石只下沉了一段距离，而在中间的是落后于橄揽石的稀疏分散的微细铬铁矿颗粒。 阶段4 由于硅酸盐矿物暂停聚集

21、，铬铁矿将单独地聚集成一个富集的岩层c 阶段5 随后是斜方辉石的沉淀； 阶段6 最后则是斜方辉石和单斜辉石形成斜方辉岩及二辉岩层。 在沉降过程中，有少量铬铁矿被辉石赶上旅参加到斜方储岩的下部层位中。也可以预想到，最后的铬铁矿可被熔蚀掉，而铬则呈固溶体被吸收到辉石中去了。 重力分异作用。 图2-2 结晶分异及重力聚集理想模式（据贝特曼原图修改和补充）在冷凝带形成后，早期岩浆结晶；2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；2不同比重矿物按重力关系占据各自位置；如富含挥发组分，这时在硅酸盐晶体的间隙，就会被富含金属的残余岩浆所占据；3含矿残浆向下（通过粒间空隙）集中；4较

22、晚结晶的、比重小的硅酸盐晶体向上漂浮，结果在下部形成矿体；5受动力挤压流动的含矿残余熔体被挤到裂隙中去，形成贯入矿体。a 基性岩浆结晶；b 冷凝带； c铁镁质矿物；d 含矿残余熔浆阶段阶段液体堆液体堆积层积层形成矿物形成矿物液体液体+下下沉晶体沉晶体98%橄榄石6543212%铬铁矿100%斜方辉石25%斜方辉石75%单斜辉石岩石类型岩石类型斜方辉岩斜方辉岩铬铁岩铬铁岩橄榄岩橄榄岩二辉岩二辉岩矿物矿物橄榄石铬铁矿斜方辉石单斜辉石在含有富铬铁矿层的旋回单元中，根据堆积矿物的结晶关系和视沉降速度的有关富铬铁矿层成因模式图例图例 在岩浆的结晶分异过程中，除决定于结晶矿物的密度大小不同外，还决定干晶出

23、矿物的晶粒（或其集合体）的大小。当矿物之间的密度差不太大时，颗粒大小就起决定性的作用。矿物的沉降速度可以从斯托克斯定律估算（注）。假定岩浆的密度为 27 x 103（kgm3），粘稠度为 5 0 0 Pa s，它们的近似值如上表 ： 但是，也有些规模较小的岩体，当构造活动频繁时，不可能在岩浆槽中进行充分的分异作用。那么，早期结晶出来的金属矿物便在岩岩浆浆流流动动过程中，在岩浆活动流速受阻，流速减慢的部位，如涡流区富集成矿，形成“岩岩浆浆的的流动分异作用流动分异作用” ：。这种作用多形成条带状条带状矿体。 矿矿 物物半径（厘米）半径（厘米） 密度（千克密度（千克米米3）沉降速度（米沉降速度（米年

24、）年）橄榄石橄榄石0.073.3x 10340斜方辉石斜方辉石0.0353.3x 10310铬铁矿铬铁矿0.0054.5x 1030.6 在岩浆结晶过程中，若地壳构造活动频繁，使岩浆仍处于流动状态，则早期晶出的矿物和比重大的熔体便会在岩浆流动过程中，聚集在通道内，在流速减缓或流动阻力较大处形成不规则的异离体，这种这种作用称为动力分异作用（或称流动作用称为动力分异作用（或称流动分异作用）分异作用）。超基性岩中呈定向排列的铬铁矿矿条或矿带，一般认为是由这种作用形成的。 2. 有用矿物较晚晶出有用矿物较晚晶出晚期岩浆矿床晚期岩浆矿床 岩浆中的挥发组分如H2O、CO2、B、F、C1、S、P等含量较高时

25、，岩浆中的成矿元素可与挥发分结合，形成熔点较低的化合物，从而大大降低了自身的结晶温度。当硅酸盐矿物大量晶出时，这些低熔点化合物仍保持于残浆中。随着硅酸盐矿物的继续晶出，金属组分在残余岩浆中相对富集，逐渐形成富含成矿物质的富矿残浆，最后从残浆中结晶出来，并出现以下三种情况 如果富矿残浆比较快的冷凝结晶，（如岩体规模小，或距地表较近等原因使温度下降较快），还未等到矿浆下沉到岩浆槽的底部就都已结晶，它们一般充填在早期结晶的硅酸盐矿物颗粒之间，形成低品位矿石；于是在岩体顶部，或上部形成“上悬式”矿体。 如果在地质构造相对稳定的条件下,富矿残浆冷凝缓慢，由于富矿残浆比重大，故可在重力作用下呈液态通过粒间

26、空隙向下集中，下沉至岩体的底部，并且充填充填、胶结胶结早期结晶的硅酸盐矿物，这样便在下部集中形成矿体。如产于基性岩体下部的钒钛磁铁矿矿床就是这种作用形成的； 在地质构造比较活动的条件下，由于受构造应力和由残余挥发分造成的内应力的作用，含矿残浆可被挤入岩体的构造裂隙或附近围岩的构造裂隙中，形成贯入式矿体，这种成矿作用也称为残浆贯入作用或压滤作用残浆贯入作用或压滤作用。由于残余岩浆是大量造岩矿物晶出后产生的，成矿作用发生于岩浆作用晚期，故所形成的矿床被称为晚期岩浆矿床。晚期岩浆矿床成矿模式图晚期岩浆矿床成矿模式图二二. 岩浆熔离成矿作用岩浆熔离成矿作用1、定义、定义： 岩浆熔离作用也称液态分离作用

27、。是指在较高温度下的一种成分均匀的岩浆熔融体，在温度和压力降低一定程度时，分离成两种或两种以上互不混溶的熔融体的作用。由于岩浆熔离作用造成有用组分的富集而形成矿床的作用称岩浆熔离成矿作用。由岩浆熔离成矿作用而形成的矿床，称为熔离矿床。2、形成作用、形成作用 岩浆熔离成矿作用在铜镍硫化物矿床的形成过程中表现最为明显。根据实验，基性岩浆中可溶解一定数量的金属硫化物熔浆，其溶解度的大小在很大程度上取决于温度和压力。温度在1500以上的基性岩浆，尤其是富含挥发性组分时，可溶解一定数量的金属硫化物。实验证实，基性岩浆在 1300以上时，可溶解67的Fe-Ni-Cu的硫化物。在距地表2550深度的超基性岩

28、浆中硫化物的溶解度是地表附近的25倍。当温度一旦降低或熔体中挥发性组分的外逸或岩浆上升，都会引起硫化物溶解度的减小而发生熔离作用。除温度压力外，影响硫化物熔离的因素还有熔浆的成分变化，特别是SiO2、Al2O3、CaO、FeO的含量变化，如岩浆中铁的存在能使硫化物的溶解度提高几十倍（媒介作用），当岩浆结晶时，铁能结合到硅酸盐矿物中去（橄榄石、辉石等），造成液态岩浆中FeO含量减少， Al2O3 、CaO含量相对增加，而FeO减少， Al2O3 、CaO增多会引起岩浆中硫化物溶解度的减小，从而发生熔离作用，使金属硫化物熔融体从硅酸盐熔浆中熔离出来。 3、成矿过程：成矿过程： 温度在15000C以

29、上的基性岩浆中金属硫化物溶解在其中. 随着温度、压力降低和挥发性组份的外逸，以及由于同化作用而使熔体中SiO2、AI2O3、CaO增加，岩浆中金属硫化物熔解度开始降低，从而发生熔离作用。 熔离作用初期，熔离出来的金属硫化物熔融体是呈分散的液滴状悬浮于硅酸盐熔体中，随着岩浆的进一步熔离逐渐汇合、变大并汇集形成硫化物熔融体。由于其比重较大而逐渐下沉，在岩浆槽的底部形成熔融的金属硫化物层，于是均一的岩浆熔体就分离成硅酸盐熔体和金属硫化物熔体两部分。随着温度继续下降，两种熔体先后结晶。金属硫化物的结晶温度较低，它们在硅酸盐完全结晶后，形成了岩浆熔离矿床。由这种方式所形成的岩浆熔离矿床往往分布于岩体的底

30、部或边部，呈似层状，构成所谓的底部或边部矿体；当岩浆侵位深度较浅，冷凝迅速，熔离过程较短，金属硫化物熔体来不及汇集下沉到底部集中，而使其停留在岩浆房中部或上部结晶成矿可形成透镜状的上悬式矿体；在动力学条件较强时，硫化物矿浆也可向上或向旁侧围岩中贯入，形成贯入式脉状矿体。 在岩浆熔离矿床中，由于硅酸盐矿物的结晶温度较高，故大都先行结晶析出，而金属硫化物多在500600时才结晶析出，有些甚至到200时才结晶，因此金属硫化物常等到母岩岩体完全结晶以后再结晶，二者分离较为充分、彻底，这样，往往可形成较富的矿床。 从这点上看，岩浆熔离矿床的特点与前述岩浆分结矿床中晚期岩浆矿床在许多方面极为相似，最主要的

31、区别是二者的成矿作用，物质组成等不同。因此二者可以联系对比。 4、深部熔离成矿方式 按“浅部熔离”这一传统的观点，熔离作用既然是岩浆侵入地壳后发生的，矿体的规模一般应与侵入体的规模大体呈正比，即大岩体可赋存大矿，小岩体只能赋存小矿。但是，若干实例却证明小岩体也可赋存大矿体。例如，按矿体和岩体的体积计算，我国西北金川镍矿甲矿区镍矿体约占岩体的3350%，而吉林红旗岭镍矿七号岩体则几乎纯为矿体。此种情况表明：矿体的规模与侵入体的规模之间并不一定存在正比关系。 为了解释小岩体也可以赋存大矿体的这一客观事实，相应地产生了深部熔离作用这一理论。深部熔离作用是指含硫化物的岩浆，在地壳深部高温高压的条件下发

32、生的分异和熔离作用。分异后的富硫化物的矿浆与不含硫化物的熔浆，一起或分别上升到地壳浅部后再冷凝成矿。既深部分异深部分异浅部成浅部成矿矿。（ 2.4 岩浆矿床的成因类型岩浆矿床的成因类型根据岩浆矿床的形成作用可划分为岩浆分结矿床和岩浆熔离矿床根据岩浆矿床的形成作用可划分为岩浆分结矿床和岩浆熔离矿床一 岩浆分结矿床岩浆分结矿床 由岩浆结晶分异作用形成的矿床称为岩浆分结矿床，又称岩浆分凝矿床。由岩浆结晶分异作用形成的矿床称为岩浆分结矿床，又称岩浆分凝矿床。 *岩浆分结矿床可划分为早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床两个亚类：岩浆分结矿床可划分为早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床两个亚类： 1 .早期岩浆矿床早期岩浆矿

33、床：是指岩浆结晶过程中有用组份早于硅酸盐矿物结晶或与早期硅酸盐矿物同时结晶形成的矿床。 主要特征： (1) 矿石与母岩二者矿物组成基本一致，二者没有明显界线，通常呈渐变过渡关系，矿体边界需要依据品位加以圈定。 主要矿石矿物有铬铁矿、铂族金属矿物等；主要脉石矿物有橄榄石、辉石等。 (2) 矿石常见较规则的自形晶结构或被硅酸盐矿物包围形成包含结构。 (3)矿石构造以浸染状为主，致密块状的矿石只在矿体中部偶尔出现。 (4) 矿体常聚集在岩体的底部、下部及边部或岩体内部的某些部位（动力分异作用）。 (5) 矿体形态呈矿瘤、矿巢、凸镜状或似层状及透镜体，少数为似层状，通常规模不大。 (6) 矿体主要和纯

34、橄榄岩、斜方辉橄岩岩相伴生。 （7）主要矿产有铬、铂族金属等。 产于纯橄榄岩、辉石岩中的铬铁矿矿床以及产于纯橄榄岩中的铂族金属矿床，是这类矿床中的主要矿床。 目前被公认为属于早期岩浆矿床的为数极少。其中最著名的是南非的布什维尔德铬铁矿矿床。我国宁夏小松山铬铁矿矿床也属此类。自形粒状结构自形粒状结构2 . 晚期岩浆矿床：晚期岩浆矿床： 在岩浆冷凝结晶过程中，由于挥发份的影响，有用组分在岩浆冷凝的晚期结晶富集所形成的矿床。主要特征如下： (1)矿石成分与围岩差别较大，主要矿石矿物有钒钛磁铁矿、铬铁矿、铂族金属矿物等；主要脉石矿物有辉石、斜长石及绿泥石、磷灰石等蚀变矿物。 （2）矿体形态及其与围岩关

35、系可视其形成方式而异：若为就地结晶则矿体常呈层状、似层状多位于岩体底部， 矿体与围岩为渐变过渡关系；若为贯入成因，则矿体常呈脉状或凸镜状，矿体与围岩界线明显。 (3)由于硅酸盐矿物结晶较早，晶形比较完整，金属矿物大多充填于硅酸盐矿物晶粒间呈他形胶结状产出，形成典型的海绵陨铁结构，又称陨石结构。 (4)矿石构造以块状、浸染状为主。 (5)矿体主要和辉长岩、斜长岩岩相伴生。矿体附近的围岩常形成一定程度的蚀变现象，主要为绿泥石化、绿帘石化、蛇纹石化、碳酸盐化及黝帘石化等。 （6）主要矿产有钒、钛、铁、铬、铂族金属、稀有、稀土等。 如产在基性岩中的钒钛磁铁矿矿床如四川攀枝花钒钛磁铁矿床。 脉状钒钛磁铁

36、矿矿床是典型的贯入式晚期岩浆矿床，如河北大庙钒钛磁铁矿矿床； 早期岩浆矿床的矿石结构 晚期岩浆矿床的矿石结构 铬铁矿红色；硅酸盐矿物一绿色 钛铁矿和磁铁矿一红色；辉石一绿色 左图：浸染状铬铁矿(铬铁矿呈自形晶) 右图：块状钛铁矿磁铁矿包围辉石晶体 右图：块状铬铁矿(铬铁矿呈自形晶) 左图:钛铁矿一磁铁矿呈它形晶分布在辉石 颗 颗粒之间 海绵陨铁结构海绵陨铁结构二二 岩浆熔离矿床岩浆熔离矿床 由岩浆熔离成矿作用而形成的矿床，称为熔离矿床。 1)矿床常与基性岩(辉长岩、苏长岩、橄榄辉长岩)和超基性岩(橄榄辉石岩和辉石橄榄岩)有关。成矿岩体大多呈岩床或岩盘状产出。 2)矿体一般产于岩体底部，其形态和

37、底部岩相带基本一致，大多呈似层状或透镜状，与围岩的界线是渐变的； 有时为上悬矿体(岩浆在不太深处相当快速凝固时)；有时为底层状矿体(缓慢冷却结晶)；部分由于贯人作用形成的贯入矿体多呈脉状，产于岩体或围岩裂隙中，与围岩的界线是明显的。 3)矿石具块状、浸染状构造、海绵陨铁结构、固溶体分离结构和少量交代结构 4)矿石矿物主要由黄铜矿、镍黄铁矿、磁黄铁矿组成黄铜矿、镍黄铁矿、磁黄铁矿组成。主要脉石主要脉石矿物有矿物有橄榄石、辉石、斜长石及蛇纹石、绿泥石、磷灰石等蚀变矿物辉石、斜长石及蛇纹石、绿泥石、磷灰石等蚀变矿物，矿体周围有时可见到蚀变蚀变现象。 5)常与基性岩(辉长岩、苏长岩、橄榄辉长岩)和超基

38、性岩(橄榄辉石岩和辉石橄榄岩)有关。 6)主要矿产有主要矿产有 铜、镍、铂等，铜、镍、铂等，是铜、镍、铂族金属和钴的重要来源。 产于基性一超基性岩中的铜镍硫化物矿床都属于熔离矿床 代表性的矿床实例有： 四川力马河Cu-Ni硫化物矿床；甘肃金川Cu-Ni硫化物矿床；加拿大肖德贝里Cu-Ni硫化物矿床； 对于加拿大的肖德贝里（Sudbury）铜-镍硫化物矿床的成因，人们还有一种说法，就是“陨石成矿论”，认为陨石坠落撞击地球可能形成矿床。加拿大安大略省肖德贝尔是世界上已知最大的Ni矿床，已探明的镍矿石储量达 2亿吨，折合镍金属为500万吨（大于5万吨者为大矿）。目前它所生产的镍占资本主义世界镍产量的

39、80%，此外还共生有大量的铜、铂、钯等金属。 岩浆矿床的主要实例 1. 超基性岩、基性岩中的铬（铂）矿床，又分两种类型： (1)层状铬铁矿矿床，典型矿床代表南非(阿扎尼亚)布什维尔德铬(铂)矿床 (2)非层状(阿尔卑斯型)铬铁矿矿床, 典型矿床代表西藏罗布莎铬铁矿矿床辉石岩超基性岩辉石岩超基性岩 （晚期杂岩体）（晚期杂岩体）4400420040003800360034004600米上三叠统上三叠统第三系第三系矿体矿体纯橄榄岩斜辉辉橄岩斜辉辉橄岩橄榄岩西藏罗布莎含铬超基性岩体平面及剖面图AANAA 2. 基性岩中的钒钛磁铁矿矿床，又分两种类型： (1)含矿岩体呈层状，多受被侵位地层控制，典型矿床

40、代表四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床 2Nxxxx5xxx431xxxxxxxxxxxx876x四川攀枝花地区矿区地质简图四川攀枝花地区矿区地质简图图 例1震旦系灯影组2闪长岩 3花岗岩4层状辉长岩5断裂6稀疏浸染状矿体7稠密浸染状矿体8致密状矿体 (2)含矿岩体呈非层状，是多期侵入的基性复合岩体，典型矿床代表河北大庙钒钛磁铁矿矿床 3. 基性、超基性岩中的铜镍(铂)硫化物矿床 典型矿床代表吉林红旗岭铜镍硫化物矿床，加拿大肖德贝里铜镍硫化物矿床，二者岩体呈盆状。岩体呈单斜产出，还 有四川力马河和甘肃省金川。含镍侵入体白水系片麻岩及花岗岩白水系火山岩、沉积岩及基性侵入体吉林红旗岭铜镍硫化物矿床吉林红旗岭

41、铜镍硫化物矿床 复习思考题复习思考题1.何谓岩浆矿床？岩浆矿床有哪些主要特点？这些特点对找矿有何指导意义？2.试述岩浆矿床的成矿地质条件。3.何谓岩浆矿床的成矿专属性？试举例说明。何谓岩浆矿床的成矿专属性？试举例说明。4.详述岩浆矿床的成矿作用。详述岩浆矿床的成矿作用。5.早期岩浆矿床、晚期岩浆矿床、岩浆熔离矿床各有何特征早期岩浆矿床、晚期岩浆矿床、岩浆熔离矿床各有何特征？6.从哪些矿床地质特征可以区别早期岩浆矿床、晚期岩浆矿床和岩浆溶离矿床？ 7.贯入矿体有何特征？常可见于哪些类型的矿床中？8.试绘图说明海绵陨铁结构矿石的主要特点及形成的原因试绘图说明海绵陨铁结构矿石的主要特点及形成的原因9.矿体与围岩呈逐渐过渡关系时，如何圈定矿体？10.河北大庙钒钛磁铁矿矿床有那些地质特征？该矿床属何 种成因？