矿床学 第二章 岩浆矿床

第二章岩浆矿床一二三四岩浆矿床的概念岩浆矿床的一般（总）特点岩浆矿床形成的地质条件岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型一岩浆矿床的概念

指岩浆在演化过程中，有用组分通过各种分异作用从岩浆中分离出来，在地壳中堆积而形成矿床叫做岩浆矿床。岩浆是一种位于地壳深处的，具有较高温度和较高内压力，成分复杂的硅酸盐熔融体，是一种具有很强的机械能力和化学能力的粘稠物质。当发生构造运动时，岩浆依靠自己本身的巨大能力，常常顺着地壳的构造薄弱地带向着减温减压的方向移动。

岩浆在演化作用的过程中，由于温度、压力、化学成分等一系列物－化条件发生了变化，便发生分异作用，其中往往造成有用组分的富集而形成有价值的矿床。岩浆矿床既可以在大于10公里的地壳深处形成，即所谓“深成岩矿床”；也可以通过岩浆的深部分异而形成富含某种组分的矿浆或熔浆（如含Cu.Fe…），然后通过火山喷溢作用和火山爆发作用。在地表附近形成火山－次火山岩浆矿床。岩浆矿床的概念二、岩浆矿床的一般（总）特点

由于岩浆矿床的成矿作用主要是在岩浆中进行的，基本上是岩浆内部各种物质迁移，分异作用的结果，组成岩浆矿床的几乎所有的矿物（成岩－成矿矿物）主要是由液态的熔浆中直接结晶出来的，因此，岩浆矿床具有以下特点：

1.成矿时间

成矿作用与成岩作用基本上是同时进行的。是在同一地球化学作用过程中形成的，即岩浆矿床的形成过程和母岩岩体的冷凝结晶过程在时间上是大体一致的。属于同生矿床岩浆矿床的矿体与矿石

2.成矿空间

矿体产于岩浆岩母岩体内，矿体是岩体的一个组成部分，是岩体中的一个特殊部分，有时整个岩体就是矿体。从宏观的角度看，矿体与母岩围岩的空间分布范围是一致的。因此我们找寻岩浆矿床，首先就要寻找相应的岩浆岩。当然，也有少数岩浆矿床（如岩浆贯入式矿床）可以脱离岩浆岩母岩一段距离进入到附近的非母岩围岩中去，但距离一般也不会超过2-3km。岩浆矿床的一般（总）特点

3.与母岩的接触关系

矿体与其母岩的接触界线可以是截然清楚的（如岩浆贯入式矿体，此时矿石多为致密块状富矿石），也可以是模糊不清、呈渐变过渡关系。

在后一种情况下，矿体与围岩的界线是人为确定的，是人们根据工业上要求的最低工业品位来圈定矿体。这时，矿体的形状常为各种不规则的形状，如囊状、透镜状、柱状、似层状等，其中的矿石也多为浸染状。岩浆矿床的一般（总）特点

4.成分

矿体中矿物的成分与种类与岩浆母岩（围岩）中的矿物成分，种类基本上是相同的（如由硅酸盐矿物)、氧化物、硫化物…）。所不同者，仅仅是量上的差别。也就是说，在矿体中有用矿物的质和量已达到、或超过工业要求因而被圈定为矿体。母岩围岩中的有用矿物未达到工业品位，不可被利用。岩浆矿床的一般（总）特点5.成矿温度与深度

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（一般可达1200℃∽1500℃，硫化物矿床的形成温度可低至500℃，或300℃）。

除了火山岩浆矿床外，岩浆矿床的形成深度多在地下n－几十公里，压力一般为几百个大气压。因此岩浆矿床是一种在高温、高压、深度大的环境中形成的。

6.围岩蚀变

由于岩浆矿床形成时温度高、压力大、超过了水溶液的临界条件，这时不存在水溶液的作用，因此岩浆矿床中围岩蚀变作用不重要，尤其不如热液矿床那样明显。

岩浆矿床的一般（总）特点三、岩浆矿床形成的地质环境和成矿条件

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，最为主要的是大地构造背景、岩浆、成矿流体的动力学性质及地球化学等方面的因素。（一）成矿环境岩浆矿床与之母岩体多生成于大陆内部的裂谷、深大断裂、板块边缘缝合线、大洋中脊和大洋热点等构造单元。1.岩浆条件：

岩浆是岩浆矿床形成条件中的首要问题，是岩浆矿床形成的物质基础，种类繁多的岩浆矿床的成矿作用，都是建立在这个基础上完成的。因为岩浆是成矿物质的载体，也是其母源。因此我们在研究岩浆矿床时，就必须首先注意到岩浆岩的一系列特点,这些特点主要有：（二）、形成的地质条件

（1）岩浆类型（成分）：

形成岩浆矿床的岩浆，为成分复杂的硅酸盐熔浆，因此矿床的相应母岩，即为各种类型的超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩系列。但是，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：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。

①层状基性-超基性侵入体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、PGE矿床、钒钛磁铁矿矿床有关。铬铁矿矿床产于下部超基性岩相带，产于上部斜长岩及辉长岩等基性岩相带，铂族元素矿床多产于中部过渡岩相带，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：MgO＜8%、m/f＜2(超基性相＜3＝、TiO2＞2、ΣREE高＞100ppm、LREE强烈富集。典型镁铁-超镁铁质层状杂岩体的图解（据NormanJ.Page(1986)）岩浆矿床形成的地质条件②基性-超基性杂岩体此类岩体的形成多与大陆裂谷或大陆边缘深断裂有关（前者常与基性火山岩伴生），常构成CuNi及PGE硫化物矿床的母岩。成矿岩体一般规模较小（大岩体如萨德贝利（加）），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%,ΣREE较低（一般＜50ppm＝、LREE轻度富集，Ni亏损。岩浆矿床形成的地质条件SudburyCu-Ni,Canada

③（超基性岩-碱性基性岩-）碱性岩-碳酸岩:

此类岩体也属于杂岩体，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、NbTa及REE矿床。新疆的且干布拉克蛭石矿和磷铁矿。岩浆矿床形成的地质条件碳酸岩中的磷灰石-磁铁矿矿床、NbTa及REE矿床。岩浆矿床形成的地质条件④板块缝合带与蛇绿岩套有关的镁质超基性岩体

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＜1，HREE，一般缺少基性岩相。岩石化学特征：MgO＞30%,m/f＞8，TiO2＜0.2%，ΣREEN富集。

蛇绿岩中（阿尔卑斯型）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（①不整合；②次整合；③整合）；6-页理及剪切方向岩浆矿床形成的地质条件

通常，在超基性岩中，含Cr高的超基性岩有利于铬铁矿的形成；含Fe高的超基性岩有利于磁铁矿的形成。

角砾云母橄榄岩中Mg高则有利于金刚石的形成。

总的趋势是：两个极端（超基性岩与酸性岩）岩浆岩的成矿专属性明显，中间（过渡性）的岩石（中性岩）则不明显。岩浆矿床形成的地质条件

⑵岩浆的分异程度

一般说来，岩浆在演化冷凝结晶过程中，分异得越好，矿体就越大、越富。例如，四川的力马河Cu－Ni硫化物矿床中，岩浆岩母岩分异完好，自上而下可分为中性→基性→超基性，因此与其母岩岩体的规模相比起来矿体的规模也大）。岩浆矿床形成的地质条件——岩浆条件①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。

②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。

③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。

岩浆矿床形成的地质条件影响岩浆分异作用的因素主要有：矿床类型与成矿深度

④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。

⑤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。岩浆矿床形成的地质条件

（3）岩体的规模：

岩体规模越大，成矿物质越丰富，因此越有希望找到大型矿床。但也有例外的情况，例如有些在地下深处经过分异的成矿物质直接进入到地表附近可构成大型矿床，但这时母岩规模不一定很大，或可以不成比例。

（4）岩体的形状、产状：

这种性质主要影响其中矿体赋存产出的具体部位及矿体的形状。例如岩盖，其有用组分在重力分异作用下往往下降到岩体底部富集成矿，如岩墙状岩体中的矿床多陡立形状。另外，岩体的原生裂隙的发育程度，往往也是影响岩浆矿床形成的重要因素。例如裂隙发育有利于贯入式矿体的形成。岩浆矿床形成的地质条件

2.构造条件

岩浆成岩成矿作用是在统一的构造应力场中进行的，构造条件与岩浆成矿的物理、化学条件有密切关系，构造条件的挤压与拉张可以决定岩浆物理化学系统是密封的还是开放的，挥发份是集中的还是分散的，成矿作用是从重力分异作用为主还是以流动分异作用为主，形成的矿体曾经是否发生过位移等。大地构造条件是控制岩浆活动、分布、以及成矿作用的基本因素之一，不同级次的大地构造单元控制了不同规模侵入体的形成和分布。岩浆矿床形成的地质条件古大陆板块边缘与镁铁质-超镁铁质岩有关的铜镍硫化物矿床成矿模式（据汤中立（1995）原图修改）Ⅰ-硅酸岩岩浆；Ⅱ-含矿（硫化物）硅酸岩岩浆；Ⅲ-富矿岩浆；Ⅳ-矿浆；Ⅴ-接触交代矿化；Ⅵ-热也叠加矿化岩浆矿床形成的地质条件在岩浆分异晚期形成的残余岩浆（矿浆）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。3.围岩条件（即同化－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岩发生接触，形成“同化－混染作用”。同化作用：岩浆在上移并形成岩浆岩的过程中往往会熔化或溶解周围的外来物质，从而改变本身的化学成分，这种作用叫同化作用。混染作用：不完全的同化作用即为混染作用。岩浆矿床形成的地质条件

4.挥发份的存在：

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、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：①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。②挥发份易与金属元素结合组成络合物。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坐化的集中，富集。岩浆矿床形成的地质条件

一般说来，岩浆的多次侵入作用所形成的复式岩体有利于形成规模大、质量好的矿床。并且岩浆矿床的成矿作用通常与复式岩体的晚期岩相关系密切，矿化集中，矿石品位高。而单一的岩相岩体则不太利于大而富的矿体形成。人们认为，这种原因可能是在地壳深处岩浆发生多次的分异作用。物质经过充分分异，而矿浆多集中于分异作用的后期，从而形成大而富的矿床。岩浆矿床形成的地质条件5.岩浆的多次侵入活动：四、岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

（一）岩浆结晶分异作用及岩浆分结矿床（或岩浆分凝矿床）：

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后结晶析出，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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

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。因此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：岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

指在岩浆冷凝结晶过程中，有用矿物较早地从岩浆中结晶出来（早于或与硅酸盐矿物同时晶出）并富集所形成矿床。这样，这些较早结晶出来的矿物在重力作用下，在岩浆体内部的对流作用下，与正在冷凝结晶着的岩浆熔融体之中发生轻重矿物的分离和富集，比重大的矿物往下沉降，比重小的往上升浮。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型1.早期岩浆矿床：例如，在岩浆中最早结晶的金属矿物有：

自然铂（比重19～14），

钛铁矿（比重4.72），

铬铁矿比重4.3～4.6），

磁铁矿比重4.9～5.2），

与这些矿物同时或稍晚结晶的硅酸盐矿物有—

橄榄石（比重3.18～3.57），

辉石（比重3.38），

斜长石(比重2.63～2.76），

角闪石（比重3.1～3.3）。

石英（比重2.6）岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

当它们结晶后，边按照本身比重的大小，进行重力分异，矿物便依据这个自然规律在岩浆房的一定部位富集成矿，就形成所谓的“火成堆积作用”.如下图，解释加拿大一层状超基性岩体中层状铬铁矿的成因，该图将矿床的形成划分了6个阶段，其主要原因是由于各种矿物的晶出时间先后不一样，晶出后根据重力分异。这样在某些大型层状基-超基性侵入体中常形成韵律性层状构造。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

所谓韵律构造或韵律结构是指岩体由不同类型的岩石构成平行的厚度不等的层，层间界限明显而结合紧密，层相间更叠、变化频繁的一种层状构造。其结果，造成一些大型层状超-基性岩体具有明显的垂直分带现象，即岩体下部为超Mg-Fe质岩（深色岩体），中部为辉长岩类，上部为浅色辉长岩、闪长岩，甚至出现花岗岩类。例如阿扎尼亚布什维尔杂岩体，我国河北钒山杂岩体，四川攀枝花层状辉长岩体等。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

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浆流动过程中，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“岩浆的流动分异作用”：岩浆在流动过程中，产生矿物成分的分异和聚集的作用。这种作用多形成条带状矿体。实际上，许多岩浆成矿作用及矿床的形成，是岩浆物质的重力分异作用和流动分异作用相互制约和转化作用的结果，往往一个矿床既有重力分异作用表现，又有流动分异作用表现，在不同矿床或不同阶段侧重不同而已。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型早期岩浆矿床具有下述特点：①由于有用矿物在岩浆中结晶时间较早，因此常呈晶形完好的自形晶结构，并常见有被熔融的现象，呈浑圆状。②这些矿物由于比重较大，在重力或动力作用下，往往下沉到岩体的底部或边部，形成似层状或条带状金属矿床。③矿石构造一般呈浸染状，极少数为块状构造。自形粒状结构岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型④矿体与母岩之间界线模糊不清，一般呈渐变过渡关系。

⑤矿体的形状多为不规则的瘤状，巢状，囊状或似层状

⑥矿床类型：主要有产于超基性岩中的早期岩浆矿床除了贵重的Pt、Cr、金刚石矿床外，一般规模不大，工业意义不大岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

2.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。晚期岩浆分结矿床成矿作用理想模式（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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

当岩浆中含有大量挥发份（矿化剂）时，金属元素与挥发份结合形成易溶的化合物形成“残余熔浆”或“矿浆”。这样便降低了金属组分的结晶温度，延长结晶时间，从而使得这些金属组分在岩浆熔融体中一直停留到硅酸盐矿物大部或几乎全部结晶之后，再结晶富集，形成“晚期岩浆矿床”。由于当时的构造条件等的不同，晚期岩浆矿床可能出现以下几种情况：

①这些最后形成的“矿浆”，或“残余熔浆”，由于还具有一定的流动性，故沿着早先结晶的硅酸盐矿物颗粒之间的空隙，下沉至岩体的底部，并且充填、胶结这些硅酸盐矿物，形成底部大而富矿体，矿石可呈块状，亦可呈浸染状，稠密浸染状。

②有时岩浆冷凝速度过快（如岩体规模下，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，于是在岩体顶部，或上部形成“上悬式”矿体。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型晚期岩浆矿床成矿模式图

③当这种残余熔浆在构造压力的作用下被挤入到已冷却的母岩岩体的裂隙中，或附近的围岩中则可形成较富的“贯入式”矿体。这种成矿现象也叫“压滤作用”岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

由于这类矿床是在矿化剂（挥发份）影响下，有用组分于岩浆结晶的晚期形成的，亦即矿石矿物晚于脉石矿物结晶析出，因此这类矿床具有以下特征：①矿体：形状各异，复杂多样：

a.在构造平静的条件下，这些矿浆在早已晶出的硅酸盐矿物颗粒之间结晶，同时也受重力作用影响，常集中于岩体的中，下部，形成矿条，或条带状，似层状矿体。少数为瘤状，囊状。

b.如果这些残浆受到外力作用，被挤入裂隙中，多形成较富的脉状，透镜状矿体。②成分：矿体中的矿物成分与围岩一致，但出现较多的富含挥发份的矿物，如磷灰石（P）、铬电气石（B），矿体周围有时还可见到蚀变现象。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型晚期岩浆矿床的特点：③矿石结构构造以块状及稠密浸染状为主（贯入式），原地结晶分异者呈浸染状。由于矿石矿物在晚期才结晶出来，因此矿石矿物常呈他形晶，而为早期矿物的胶结物，形成特征的“海绵陨铁结构”。海绵陨铁结构——在晚期岩浆矿床中，呈他形晶的金属矿物胶结了早期形成的结晶完好的硅酸盐矿物，形成“海绵陨铁结构”（因为这种结构多见于陨石中）。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

晚期岩浆矿床的类型：

a.基性岩中－铬铁矿矿床；

b.基-基性岩中－基性∑Pt、铬铁矿Cr；

c.基性岩中V-Ti-Fe；

d.碱性岩－稀有元素矿床TR；一般说来，晚期岩浆矿床工业价值大，类型多，常构成大而富的矿床，故相比之下比早期岩浆矿床重要。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型1.定义：

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。现在研究得比较成功，亦得到公认一致的意见是Cu-Ni硫化物矿床，认为存在着这种熔离作用。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型（二）岩浆熔离作用及岩浆熔离矿床

2.形成作用：

研究资料清楚的表明：在高温高压条件下（如1500℃），在基性、超基性岩浆中可以溶解一定量的硫化物熔体达6-7%。而且硫化物的这种溶解度在很大程度上取决于岩浆的温度和压力。例如，当玄武岩浆的温度从1100℃→1200℃时，硫的溶解度即增加5倍。

在地下25～30Km深处的橄榄岩岩浆中，硫的最大溶解度是在近地表处的2-5倍，即可达到0.3～0.8%。因此，反过来，当岩浆的温度下降，或者岩浆上升，其内压力降低，以及当岩浆的化学成分发生改变时（如因同化作用引起Sio2、CaO、Al2O3

的增加…），都可以使硫化物达到饱和，从硅酸盐熔浆中熔离出来，即形成硅酸盐和富含硫化物的两种互不混熔的熔浆。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型3.形成过程：

硅酸盐熔浆中的硫化物熔浆的分离原理是比较复杂的，但其大致过程及其成矿意义可简述为:

在熔离作用的初期，硫化物呈小珠滴状（或呈乳浊状态），分散悬浮于硅酸盐熔浆中。随后，这些小珠滴逐渐汇集变大。

——由于比重较大，就在尚未冷凝的岩浆渊中逐渐下沉，至岩浆房底部，形成岩体底部的似层状、条状矿体；

——或者因为岩体较小，或处地表浅处，岩体冷凝迅速，硫化物熔浆来不及下沉至渊底部便全部结晶，形成“上悬式矿体”；

——或经后期构造应力挤压，经过“压滤”作用，被挤入到先期结晶的母岩岩体裂隙中，或附近的地层中，形成“贯入式矿体”。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型岩浆熔离矿床的成矿模式图岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型在岩浆熔离矿床中，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500～600℃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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

4.岩浆熔离矿床的主要特点有：

①

有用组分：为金属硫化物，黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿，最为典型者产于辉长岩-苏长岩和橄榄辉长岩等基性岩中的Cu-Ni硫化物矿床。有用组分为重要的Cu、Ni、Pt、Co、钯…②矿体形状主要产于岩体内部，常沿着分异良好的岩体下部边缘，或靠近下部成不连续状分布，尤其多分布于岩浆岩底盘中有凹陷的部位。矿体多呈似层状，透视状，巢状或瘤状。矿体与母岩的界线或不清楚。或者为贯入式矿体时，则二者界线截然清楚。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，可见上悬矿体。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

矿体多呈似层状、层状、凸镜状，与围岩呈渐变关系，可伴有蚀变。矿石多见海绵陨铁结构，浸染状、稠密浸染状、豆状等构造，块状者少。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

深部熔离形成的底部矿体也呈层状及似层状，但常可形成块状构造的矿石。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型③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。

④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；岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

对于加拿大的肖德贝尔（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吨（大于5万吨者为大矿）。目前它所生产的镍占西方国家镍产量的80%，此外还共生有大量的同、铂、钯等金属。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型⑤.深部熔离成矿方式及矿床特征

（主要针对矿床规模与岩体大小无关）

成矿作用及过程：深部分异——浅部成矿；

矿床特征：矿体可呈层状产于岩体底部，也可呈脉状等形状产于断裂等构造部位。矿体与围岩呈突变接触。

矿石多为块状及稠密浸染状构造。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型（三）岩浆爆发作用和岩浆爆发矿床

1.定义：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的作用称为岩浆喷溢作用。由岩浆爆发作用促进有用组成的堆积所形成的矿床叫岩浆爆发矿床。

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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型宁芜铁矿床模型与安山岩类火山岩有关的铁矿床岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

2.金刚石矿床：

金刚石矿床产于金伯利岩中。非洲金伯利地区Kimberlie的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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

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C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）x108Pa以上，随环境温度升高其形成压力也必须升高。

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型(1)金刚石矿床的形成和保存

金伯利岩的岩石学的名称叫做“角砾云母橄榄岩”，它是一种富碱质和挥发份的超基性岩，主要由大量矿物斑晶（橄榄石、金云母、镁铝榴石、钛铁矿等）、岩石角砾、玻璃状基质构成。最早见于非洲的金伯利地区（Kimberlie）这种“金伯利岩”便是金刚石形成的母岩。现在人们认为：当金伯利岩浆还处于地下200-300公里的深处进行正常的结晶分异作用时（此时温度较高，达1200～1800℃）开始结晶析出橄榄石、少量的镁铝铬铁矿、镁铝榴石和金刚石，但此时所形成的金刚石一般颗粒细小。因此从这个意义上说，金刚石应该是早期岩浆矿床。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

此后，若岩浆沿着深大断裂从深处向地表远移，当围岩中存在着碳质时，这些碳质便会进入岩浆中发生混染作用，从而更有利于金刚石晶体的生长。

岩浆不断上升，当达到地表浅部2～3公里时，由于温度不断下降，橄榄石大量晶出，挥发份亦大量集中增加，岩浆内压力因此不断加大，于是发生岩浆的蒸馏作用（即从液体中分离出气体相，叫蒸馏）。当岩浆内部压力继续增大，封闭的上覆围岩盖层已无力抵抗住岩浆的冲力时，上覆岩层便发生破裂造成岩浆的猛烈爆发。

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部分岩浆可溢出地表，尔后又可被吸入爆发漏斗中。这部分熔浆或是与管道周围的碎屑物一起堵塞住火山管道，或是从下而上的岩浆胶结了这些碎屑物质而造成火山管道的堵塞。这样，火山爆发就处于暂时的宁静阶段。但火山管道内部的压力一直在不断增大，当压力大到一定程度时，便又冲破管道中的堵塞物，形成又一次的火山爆发。

这种作出多次重复发生，金刚石就是通过这种多次爆发作用富集于火山岩间或裂隙的某一部位的。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型(2)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，便建议拿到开普教去给珠宝商们鉴定。

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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，发了一笔大财。

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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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

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。渐渐地，这个挖掘金刚石的热潮终于冷却了下来。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

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10×6.5×5㎝3，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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

(3)金刚石矿床的特点：

1）岩浆岩：原生金刚石矿床几乎毫无例外地产于金伯利岩之中，金伯利岩多产于地台区隆起与拗陷带交界处的深大断裂中。

2）产状：金伯利岩最常见者为筒状，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。但少数呈脉状或者墙状。

3）金刚石在岩筒中以斑晶形式出现，晶体一般仅数毫米，或粉尘状，最大可达6～8㎝.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0.25～0.4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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型4）金刚石矿床的成矿地质背景和矿床特征a.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。b.含矿岩体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。c、含矿岩体（即矿体）呈呈爆破角砾岩筒状、岩墙状产出，矿石多为角砾状构造。中国克拉通中金伯利岩的产状模式（张安棣、许德焕，1995）岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

d.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6～10%，例如南非阿扎尼亚地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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型(4)我国的金刚石矿床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颗金刚石矿床。

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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型（四）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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型1.碳酸岩的岩石学特点：①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。②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的一贯碱性岩-碳酸岩环状杂岩体。③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，入方解石、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%。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

④主要矿产：与碳酸盐有关的矿产主要是稀有（Nb-Ta）、稀土（ΣY、Σce）、磷灰岩以及金属硫化物矿床，故可大致分为三大类：

a.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、金江石(Ti)，板钛矿、钛铌铁钙矿（Ti、Nb、Fe、Ca矿）、烧绿石、铀钽铌矿…b.稀土-碳酸岩：有氟碳铈矿（Ce）、氟碳钙铈矿、独居石；

c.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。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型

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。五、岩浆矿床的主要工业类型

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。

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？矿床有和特征？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？.岩浆矿床实例①V－Ti－Fe矿床：产于基性岩中，如辉长岩－斜长岩，或斜长岩。辉长岩、斜长岩与成矿关系密切，侵入于前震旦纪地层中。矿体主要产在斜长岩和矿染辉长岩中以及两类岩石的接触带上，受NNE向构造裂隙控制。

河北大庙区域基性超基性岩体分布图：1．粗面岩2．砾岩3．火山岩4．煤系5．花岗闪长岩6．老花岗岩7．苏长岩—辉长岩8．斜长岩9．超基性岩10．变质岩11．矿床或砂点12．岩层产状13．断层14．深大断层15．地质界线。大庙矿区地质图及剖面图1．细粒花岗岩；2．中性脉岩；3．细粒辉长岩4．矿染辉长岩；5．绿泥石化辉长岩6．斜长岩7．贫矿8．富矿。②Cr－Fe矿床：产于超基性岩中，如橄榄岩、斜方辉橄岩、单斜辉橄岩、辉石岩。或超－基性组合、辉长岩等。西藏罗布莎地区超基性岩体地质略图1．第四纪冲积、洪积物2．二辉橄榄岩-辉长岩杂岩相带3．纯橄榄岩相带4．斜辉辉橄岩夹纯橄榄岩岩相带5．未分超基性岩6．蛇纹岩7．未分第三纪陆相碎屑沉积物8．晚三叠世海相类复理式沉积9．