矿床学课件:第二章_岩浆矿床

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1、中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit第二章第二章 岩浆矿床岩浆矿床一 岩浆矿床的概念二 岩浆矿床的一般(总)特点三 岩浆矿床形成的地质条件四 岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型Magma Ore Deposit五 岩浆矿床的主要类型中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit一 岩浆矿床的概念 各类岩浆在地壳深处,经结晶分异作用(crystal fractionation)和熔离(分异)作用(immiscibility)使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床

2、。 重要的金属矿产:Cr、Cu-Ni、Fe(V、Ti)、PGE、REE等; 重要的非金属矿产:金刚石、磷灰石、建材和化工原料等;中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit二 岩浆矿床的一般(总)特点 1)成矿温度高:1300500; 2)成矿与岩浆具有时、空、物间的成生联系; 3)成矿专属性明显,与特定的岩性岩相有关; 4)赋矿围岩多数就是成矿母岩,岩相分带显著; 5)矿石与岩石矿物组合相同,只是含量有别; 6)围岩蚀变不发育(相对气水热液矿床);中国地质大学(武汉)China University of Geoscience

3、s矿床学Ore deposit三 岩浆矿床形成的地质条件1.岩浆岩条件2.大地构造条件3.围岩条件(同化-混染作用)4.挥发组份5.多期多阶段岩浆活动中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆矿床形成的地质条件此类岩体中常产(阿尔卑斯型)铬铁矿矿床。岩体和矿床实际形成于大洋板块的增生边界(洋脊裂谷),成岩成矿后随大洋板块迁移至板块俯冲消减边界,最终残留于板块碰撞形成的缝合带中。含矿岩体多由纯橄岩、辉橄岩、辉岩等岩相组成,一般缺少基性岩相。岩石化学特征:MgO30%,m/f6,TiO20.2%,REE低。蛇绿岩中(阿尔卑斯型

4、)豆荚状铬铁矿矿床模式图(引自郝梓国等人,1995):1-镁铁质堆积杂岩;2-纯橄岩方辉橄榄岩杂岩带;3-方辉辉橄岩二辉橄榄岩杂岩带;4-堆积成因的铬铁矿矿体(浸染状);豆荚状矿体(不整合;次整合;整合);6-页理及剪切方向1.岩浆岩条件1)板块缝合带与蛇绿岩套有关的镁质超基性岩体中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit典型镁铁-超镁铁质层状杂岩体的图解(据Norman J.Page(1986) )岩浆矿床形成的地质条件此种侵入体岩体多被认为与地幔热点和大陆裂谷有关,一般岩体规模较大,分异良好,具火成堆积构造,常与铬铁矿矿床

5、、PGE矿床、钒钛磁铁矿矿床有关。如南非的布什维尔德岩体。我国已发现的层状岩体超基性岩相多不发育,含钒钛磁铁矿岩体的岩石化学常具如下特征:MgO8%、m/f3、TiO22、REE高100ppm、LREE强烈富集。2)层状基性-超基性侵入体中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆矿床形成的地质条件此类岩体的形成多与大陆裂谷或大陆边缘深断裂有关,常构成Cu-Ni及PGE硫化物矿床的母岩。成矿岩体一般规模较小,多次侵位,分异较好。常见岩相组合类型有橄榄岩-辉岩-辉长岩-闪长岩,辉岩-辉长岩,苏长岩-辉长岩,橄长岩-辉长岩等。含

6、矿岩体及岩石化学一般具如下特征:MgO=8-30%,m/f=2-6,TiO2=0.2-2.5%,REE较低,一般50ppm、LREE轻度富集,Ni亏损。3)基性-超基性杂岩体中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆矿床形成的地质条件此类岩体与克拉通部位的深大断裂有关.一般认为,前者多产于板块克拉通内部,而后者多产于克拉通边缘.金伯利岩主要由橄榄石,金云母,镁铝榴石,4)金伯利岩(kimberlite)及钾镁煌斑岩(lamproite)含镁钛铁矿等高镁铝矿物斑晶及岩石角砾和玻璃基质组成,一般被认为是幔源二辉橄榄岩,方辉橄榄

7、岩,榴辉岩或交代橄榄岩崩解的产物;钾镁煌斑岩主要由镁橄榄石,钛质钾质透闪石,钛质贫铝金云母,贫铝贫钠透辉石,白榴石,透长石等富钾钛贫铝钠斑晶矿物组合,一般认为是地幔楔交代幔源岩崩解的产物.此两种岩石是目前金刚石矿床已知的成矿母岩,因此是形成原生金刚石矿床的先决条件。金伯利岩内的金刚石颗粒中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆矿床形成的地质条件此类岩体常为从超基性岩浆、碱性岩浆直至碳酸岩岩浆大致沿同一通道一次侵入形成不同侵入岩相成同心环状分布的岩株。此类岩体常伴生磷灰石-磁铁矿矿床、Nb-Ta及REE矿床。5)超基性岩-

8、碱性岩-碳酸岩杂岩体中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆矿床形成的地质条件碳酸岩中的磷灰石碳酸岩中的磷灰石- -磁铁矿矿床、磁铁矿矿床、Nb-TaNb-Ta及及REEREE矿床矿床中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆矿床形成的地质条件由上可见,岩浆矿床大多具有较好的岩相分带现象,这是岩浆结晶分异作用的结果。因此,岩浆的结晶和分异作用是决定岩浆矿床能否形成的重要条件。那么,影响岩浆结晶和分异作用能否进行的彻底的因素又有哪些呢?中国地质大学(武

9、汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆矿床形成的地质条件 岩浆的成分 一般说来越偏基性的岩浆,SiO2含量少,粘度小,易流动,故有利于分异,因此在岩浆成矿阶段,产于超基性基性岩中的矿床种类多,规模也大。 岩体的规模 规模越大,冷凝速度越慢,这就造成了一种相对稳定的温度下降的环境有利于岩浆中各种组分的充分分异。 岩浆侵入的深度 深度越大,岩浆冷暖速度越慢,压力下降就越慢,亦有利于各种组分的充分分异。6)影响岩浆结晶和分异作用的主要因素中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore depo

10、sit岩浆矿床形成的地质条件 岩浆的围岩 由于围岩成分的加入,能改变岩浆的成分,进行同化作用,如在岩浆中加入SiO2,CaO等组分,则可能影响岩浆分异作用的进行。 大地构造条件 一般说来,大地构造条件越稳定,越有利于岩浆的充分分异。中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆矿床形成的地质条件 2.大地构造条件通过以上不同类型的岩浆矿床成矿母岩可见,岩浆矿床多产于超基性-基性岩和碱性杂岩体内部.这些类型的岩浆来源一般都很深,属幔源岩浆.根据当前的认识, 幔源岩浆形成及侵位受特定的大地构造单元控制,按照板块学说的观点,这些大地

11、构造单元包括:洋中脊或弧后盆地裂谷板块缝合带地幔柱热点中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆矿床形成的地质条件 3.围岩条件(即同化混染作用) 围岩成分的加入可能引起的有利于成矿的变化: 当围岩中成矿物质含量较高时,与岩浆混合,直接提高了岩浆中成矿物质的含量,有利于岩浆矿床的形成; 可以改变岩浆的物理化学条件,加速或延缓岩浆结晶分异作用的进程,当这种改变有利于成矿物质富集时,有利于岩浆矿床的形成;中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit H2O、CO

12、2、H2S、HCl、等容易挥发的组分影响: 有利于岩浆的分异作用进行; 有利于成矿元素迁移富集(络合物); 有利于降低矿物的熔点,导致成矿物质晚期富集; 4.挥发组份(矿化剂)岩浆矿床形成的地质条件中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆矿床形成的地质条件 5.多期多阶段岩浆活动对同源岩浆而言,多期多阶段岩浆活动是岩浆房内部岩浆结晶分异作用的结果.岩浆结晶分异作用进行的越彻底,岩浆多期多阶段侵位现象越发育.由于硫化物的熔点比硅酸盐矿物低,因此,晚期侵位岩浆的含矿性一般比早期好。中国地质大学(武汉)China Univer

13、sity of Geosciences矿床学Ore deposit四 岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型 1.岩浆结晶分异作用及岩浆分结矿床 指岩浆在冷凝过程中,各种组分在岩浆熔融体中按一定顺序先先后后结结晶晶析出析出,同时导致岩浆液相成分发生改变的作用,叫做岩浆结晶分异作用。 由结晶分异作用形成有用矿物的富集而形成的矿床叫岩浆分结矿床,或岩浆分凝矿床。中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposi

14、t岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型例如,在岩浆中最早结晶的金属矿物有:自然铂(比重1914),钛铁矿(比重4.72),铬铁矿比重4.34.6),磁铁矿比重4.95.2),与这些矿物同时或稍晚结晶的硅酸盐矿物有橄榄石(比重3.183.57),辉石(比重3.38),斜长石(比重2.632.76),角闪石(比重3.13.3)。石英(比重2.6)中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型根据在结晶分异过程中,岩浆中有用的组分的析出时间的先后早晚,可分成两种情况,所生成的矿床也相应地被划分为两类:早期岩浆矿床

15、是指岩浆冷凝结晶时,有用矿物较早地从岩浆中结晶和富集所形成的矿床.矿石常具自形-半自形结构,浸染状构造.晚期岩浆矿床有用矿物较硅酸盐矿物从熔浆中晶出较晚,矿石矿物主要是金属矿物充填在硅酸盐类矿物颗粒间或胶结硅酸盐矿物,形成海绵陨铁结构,矿石主要为致密块状构造.1)早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型自形粒状结构海绵陨铁结构块状构造中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit请思考,除矿石结构构造特征差

16、异外,早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床在其它矿化特征方面还有哪些显著的差别?2)岩浆矿床的主要矿化特征中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit早期岩浆矿床成矿作用过程演示-以铬铁矿矿床形成为例 (引自T.N.欧文等人(1966) 3)早期岩浆矿床成矿作用中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit晚期岩浆分结矿床成矿作用过程演示(据贝特曼原图修改)1-在冷凝带形成后早期岩浆结晶;2-先后结晶的硅酸盐矿物因比重不同按重力关系占据各自的位置;3-富矿质残浆通过粒间空隙向

17、下集中,较晚结晶的比重较小的硅酸岩晶体上浮(此阶段冷凝结晶则形成层状矿体);4-在外力作用下富矿残浆经压滤作用沿裂隙贯入形成贯入矿体。4)晚期岩浆矿床成矿作用中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型 2. 岩浆熔离作用及岩浆熔离矿床 1)概念 指在较高温度下的一种均匀的岩浆熔融体,当温度和压力下降到一定程度时,分离成两种或两种以上不混熔的熔融体的作用,叫岩浆熔离作用。 由岩浆熔离作用造成有用组分的富集而形成的矿床叫岩浆熔离矿床。中国地质大学(武汉)China University of Geos

18、ciences矿床学Ore deposit2)硅酸盐-氧化物-硫化物熔离作用实验中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit深部熔离成矿作用过程演示3)岩浆熔离矿床深部熔离成矿作用中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit古大陆板块边缘与镁铁质岩有关的铜镍硫化物矿床深部熔离成矿模式(据汤中立(1995)原图修改)-硅酸岩岩浆;-含矿(硫化物)硅酸岩岩浆;-富矿岩浆;-矿浆;-接触交代矿化;-热也叠加矿化中国地质大学(武汉)China University of

19、Geosciences矿床学Ore deposit4)岩浆熔离矿床原地熔离成矿作用岩浆房内部原地熔离成矿作用示意图中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit 有用组分: 金属硫化物,黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿,伴生有用组份PEG; 矿体形状: 未经压滤作用的矿体多产于岩体底部及边部特定的岩相带中,呈似层状,透镜状,瘤状或巢状,可见上悬矿体,与围岩呈渐变接触; 经压滤作用的矿体产于岩体内、外部,受断裂裂隙系统控制,呈脉状,透镜状,与围岩呈截然接触;5)岩浆熔离矿床的主要特征中国地质大学(武汉)China University of

20、 Geosciences矿床学Ore deposit多见海绵陨铁结构,矿石构造多呈浸染状,亦有块状者,并常见有特有的珠滴状、豆状构造。矿石结构构造:中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit 工业意义: 许多大型熔离矿床,规模巨大,尤其提供了Cu-Ni等金属。有较大的工业意义。 有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;中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit6)陨石成矿论 对于

21、加拿大的肖德贝里(Sudbury)铜-镍硫化物矿床的成因,人人们还有一中说法,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里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)。此外还共生有大量的铜、铂、钯等金属。中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型3.岩浆爆发作用和岩浆爆发矿床 1)1)概念概念 地下深处的岩浆经过结晶分异或熔离分异后,沿着深大断裂喷发至地表或近地表地质作用叫岩浆爆发作用。以较宁静的方式溢出地表

22、的作用称为岩浆喷溢作用。 由岩浆爆发作用促使有用组份堆积所形成的矿床叫岩浆爆发矿床。中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型 爆发矿床是有用组分在深部结晶经爆发作用带到近地表或在爆发过程中形成的矿床,如金刚石矿床、浮石、火山渣。岩浆喷溢矿床是在深部分异出来的有用组分经喷溢作用带地表或在地表附近形成的矿床如科马提岩中的硫化镍矿床,、珍珠岩、松脂岩、黑耀岩等膨胀珍珠岩原料矿床。 此两种矿床因多与火山、次火山活动有关,所以又可称为火山岩浆矿床。中国地质大学(武汉)China University of

23、 Geosciences矿床学Ore deposit2)太古界科马提岩中的Cu-Ni矿床中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit3)中基性火山岩中的Fe矿床中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit 金刚石矿床产于金伯利岩中。非洲金伯利地区Kimberlie金刚石矿床是这类矿床的典型代表。 由于金刚石的经济价值极高,因此金伯利岩中的原生金刚石矿床的成因一直受到地质学家的注意。 多少年来,人们经过大量的室内及野外研究,从理论上探讨了金刚石的成因,并在实验室内也

24、做出了人造金刚石,因此人们对金刚石的形成有比较全面的了解。4)金刚石矿床中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit 依据金刚石的成矿实验研究,其形成和保存条件显示于金刚石稳定平衡图解中。由图所示,在碳存在的前提下,金刚石形成的关键条件是必须具备高压环境,在常温条件下其形成压力必须在(15-20)108Pa以上,随着环境温度升高其形成压力也必须升高。 (1)金刚石矿床的形成和保存中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit(2)金刚石矿床成矿模式中国地质大学(武汉

25、)China University of Geosciences矿床学Ore deposit (3)金刚石矿床的最初发现 金刚石矿床最初发现于1866年,一天,距离南非开普敦约60公里处的桔河南岸,一个小女孩在游玩时,偶尔拾到一粒闪光的小石子。她觉得非常好玩,就把它带回去给妈妈看。 一天,经常到他们家做客的猎人尼科克凑巧也看到了这块奇异的石头,并为那眩目的光泽所倾倒,爱不忍释。好心的妈妈看到客人如此喜欢这块石头,就把它送给了他她。尼科克虽然不知道这块瑰丽的石头是什么东西,却非常珍惜它,并常常拿出来向他的朋友们炫耀。 有一次他的一位多少见过世面的商人朋友看到以后,怀疑这块石子可能是金刚石,便建议

26、拿到开普教去给珠宝商们鉴定。中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit 谁知珠宝商见财眼红,为了掠取这块宝石,却不肯答复这块石头是什么东西。 不久,尼科克收到英国总督的一封信,说愿意出500英镑收买这颗石子。在当时500英镑是一笔不小的财产。尼科克同意了,并把卖得的钱分给小女孩一半。 这便是非洲发现的第一颗金刚石,它重21.5克拉(每5克拉等于1克)。 但是它的发现并未引起人们的多大注意。过了两年尼科克用500只羊,10只母牛和一匹马(约250英镑)又从另一个巫师那儿换得一块宝石,然后他以12500英镑的价格将它卖给利立菲公司

27、,发了一笔大财。 金刚石矿床的最初发现中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit 尼科克的发迹和这颗重约83.5克拉,被命名为“南非之星”的金刚石的出现,立刻震动了整个南非。 对财富的追求,使许多人象发狂似地赶到这里来碰运气。据说,水手们离开了泊在港口的船,士兵离开了军队,警察扔掉了枪,放走了犯人,商人们放弃了买卖,职员们离开了办公室,农民们荒废了田园。都急急忙忙涌向桔河和瓦尔河两岸来,他们到处乱挖,渴望着能找到这种昂贵的石头。 有一个人挖了半天无结果,实在累极了就在一座泥屋的阴凉处坐在吸烟,无意中他的脚在尘土中一踏,一颗闪亮

28、的石头跳了出来。这从天而降的运气使他忘记了疲劳,立刻动手在泥墙上和地面上乱刮乱划,结果又找到好几颗金刚石。 金刚石矿床的最初发现中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit 还有一个人在猪栏里找到金刚石。消息传出,人们纷纷涌向各种泥屋,发疯似地把那里许多泥屋折成一片废墟,结果又有人在一只鸭子嗉囊里找到了许多颗金刚石(最近地质报上登山东蓬莱县农民的鸡内发现玉粒状金块)于是人们又歇斯底里地杀光了所有鸡鸭。 但是,金刚石就象是一个难以捉摸的幻影,一会儿在这里出现,一会儿又在那里出现,除了极少数幸者外,大多数人费尽心机也以一无所获。渐渐

29、地,这个挖掘金刚石的热潮终于冷却了下来。 金刚石矿床的最初发现中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit 这个时候,有一支叫做库力斯堡采掘队,他们坚信,向深处挖下去一定会有收获。他们占据了几十平方米的土地,坚持往下挖掘,1871年7月16日,终于挖到了一颗金刚石,于是非洲的第一座金刚石矿床非洲的第一座金刚石矿床就此诞生了。 经过许多年的挖掘,人们才逐渐弄清楚,这种产有金刚石的地方,原来是一个几千万年前形成的古老火山颈,含金刚石的岩石,即为金伯利岩。 金刚石矿床的最初发现中国地质大学(武汉)China University of

30、 Geosciences矿床学Ore deposit 从此以后,人们沿着这一线索找矿,先是在非洲其他地方,后又在美洲、欧洲、亚洲,如美国、巴西、苏联等地发现了含金刚石的金伯利岩管(岩筒)。扎伊尔成为当今世界上产金刚石最多的国家,占世界总产量的60%。 南非的普列米尔岩筒则是世界上最有名的宝石级金刚石产地。世界上最大的金刚石“库尔里南”即产于这一岩筒。 库尔里南Cullinan,1905年元月27日被发现,其大小为106.553,重3106克拉(621.2克)。由于其价值昂贵,无人买得起,被分割成100余块,最大的一块仍有100余克,嵌入英王玉冠上。 金刚石矿床的最初发现中国地质大学(武汉)Ch

31、ina University of Geosciences矿床学Ore deposit中国克拉通中金伯利岩的产状模式(张安棣、许德焕,1995)(4)金刚石矿床的成矿地质背景及矿床地质特征成矿地质背景:矿床产于古老、稳定的大陆板块(克拉通)内部岩石圈深断裂两侧的次级断裂。含矿岩体产状特征:最常见者为筒状,呈爆破角砾岩筒状、岩墙状产出。受多组裂隙控制,位于交汇处,成群出现。岩筒直径常为几十米,少数为几百米,个别可达上千米。在平面上呈等轴状或椭圆状,剖面上呈高角度倾斜的漏斗状。中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit 含矿岩体岩

32、性特征:为金伯利岩及钾镁煌斑岩,金刚石在这些火山岩中呈斑晶的形式存在。目前发现的金刚石矿床大多产于金伯利岩中,只有少数产于钾镁煌斑岩中(西澳),而且规模一般不大; 矿石矿物:矿石多为角砾状构造,金刚石在矿石中以斑晶形式出现,晶体一般仅数毫米,或粉尘状,最大可达68.晶体表面是熔融现象。岩体中金刚石分布不均匀,且含量很低,一般为0.250.4克拉/吨。矿床中共生矿物为橄榄石、金云母、富铬镁铝榴石、富镁铬铁矿、富镁钛铁矿(特征矿物),铬铁矿,铬透辉石、镁橄榄石;金刚石矿床的成矿地质背景及矿床地质特征中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore de

33、posit 含矿性:金伯利岩中的金刚石含量是很不一致,其中约有50%的金伯利岩不含金刚石,而含金刚石较富的岩体约占610%,例如南非的250个金伯利岩筒,有工业价值的仅占10%。 岩筒的含矿品位有上富下贫的趋势,如苏联的“和平岩筒”,从+300米到-300米,金刚石品位有1克拉/吨0.38克拉/吨。金刚石矿床的成矿地质背景及矿床地质特征中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit 我国的金刚石矿床还远远满足不了我国国民经济的需要,近年来有了很大的进展。我们已在华北地区的郯城(鲁南)-庐江(合肥以南)大断裂附近找到了一个金刚石矿床

34、。 1977年12月21日,山东临沭县常林大队一位女社员发现了一颗重达158克拉(31.6克)的“常林钻石”。另外。在东北旅大附近的普兰店也有发现。(5)我国的金刚石矿床中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit4.与碳酸岩有关的矿床 岩浆及岩浆爆发矿床除了上述矿床类型外,碳酸岩carbonatite中的Nb-Ta-稀土-磷灰石矿床也是岩浆矿床的重要类型。由于这类矿床性质特殊,因此有必要将这类 岩浆矿床单独列出来简要的介绍。中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore depo

35、sit 岩石组合: 不论在区域分布上,或者在单个岩体中,碳酸岩常与碱性岩-超基性岩共生在一起,如霓霞岩、霞石正长岩等。 产状:碳酸岩常与碱性岩形成园环形、或椭圆形复岩体,而碳酸岩往往产于杂岩体的中心部位,所占比例较小。剖面上常呈岩株、岩钟状,少数呈脉状。例如巴西东部Jacupiranga的一个碱性岩-碳酸岩环状杂岩体。 成分:特殊,已发现有80余种矿物,但80%以上是由碳酸盐矿物组成,如方解石、菱铁矿、白云石、铁白云石。另外还有磁铁矿、磷灰石、黑云母、金云母、稀土元素矿物、铌钽矿物,共约占20%。1)碳酸岩特征中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿

36、床学Ore deposit 与碳酸盐有关的矿产主要是稀有(Nb-Ta)、稀土(Y、ce)、磷灰岩以及金属硫化物矿床,故可大致分为三大类: 磷灰石-磁铁矿碳酸岩: 发育最广,所含Ni、Ti为其特点,如钛铁矿、金红石(Ti),板钛矿、钛铌铁钙矿(Ti、Nb、Fe、Ca矿)、烧绿石、铀钽铌矿 稀土-碳酸岩: 有氟碳铈矿(Ce)、氟碳钙铈矿、独居石; 硫化物碳酸岩: 其中含有大量Cu、Pb、Zn硫化物,如南非的Palabora碳酸岩铜矿,矿石储量大于3亿吨,规模可与斑岩铜矿相比。2)与碳酸岩相关的主要矿产中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore d

37、eposit与碳酸岩相关的主要矿产 此外,由于碳酸岩通常和金伯利岩关系密切,故在碳酸岩出露的地区,也是金刚石的找矿远景区。 关于碳酸岩的成因,由于比较复杂,人们提出过各种解释,其中较重要的有岩浆成因,热液交代,捕掳体改造和气体加注四大学派。中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit五 岩浆矿床的主要类型 1.超基性岩中的铬铁矿矿床:西藏曲松县罗布莎铬铁矿矿床。 2.基性岩中的钒-钛-磁铁矿矿床,四川攀枝花钒-钛-磁铁矿矿床。 3.基性-超基性岩中的铜、镍硫化物矿床:四川力马河,甘肃金川,吉林红旗岭。 4.超基性岩-基性岩中的铂

38、及铂族元素矿床;云南铂矿床。 5.金伯利岩的金刚石矿床;南非金伯利岩中金刚石矿床。 6.碳酸岩中的Nb-稀土-磷灰石矿床;南非阿扎尼亚皮茨柯勃杂岩体。 7.安山岩中的磁铁矿-赤铁矿矿床;智利拉科铁矿。中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit 思考题1.何谓岩浆分结矿床?如何区分早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床?2.何谓岩浆熔离矿床?常见相关矿种有哪些?矿床有何特征?3.贯入矿体是如何形成的?有何鉴定特征?常可见于哪些类型的矿床中?4.何谓岩浆成矿专属性?铬铁矿、钒钛磁铁矿、铜镍硫化物及金刚石等矿床各产于何种大地构造环境?相关岩体及

39、岩性有何特征?5.岩浆挥发组分及同化作用对岩浆成矿有何影响?6.岩浆矿床一般具有些特征?中国地质大学(武汉)China University of Geosciences矿床学Ore deposit主要参考文献1、裴荣富,1995,中国矿床模式,地质出版社, 31-34、 63-66 、111-113、 161-1642、D.P.考克斯、D.A.辛格,1986(宋伯庆等人(1990)译),矿床模式,地 质出版社, 14-20,25-44、533、中国矿床编委会,1994,中国矿床(中册),地质出版 社,401-409 上册40-42, 205-265、553-5874、鲍佩声、王希斌,1997,富铝型豆荚状铬铁矿床的成矿模式,地球学报, 1997年第1期,25-375、F.索金斯,1984(曹开春等人(1987)译),金属矿床与板块构造,地质 出版社,171-178、 208-2126、H.D.B.威尔逊,1966(武汉地质学院矿床教研室(1977)译),岩浆矿 床,地质出版社,1-75、 124-143、 182-1927、邓燕华,1991,宝(玉)石矿床,北京工业大学出版社,18-28

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