岩浆矿床 - 吉林大学地球学院精品课程 岩石学

岩浆矿床岩浆

熔有一定数量金属、水及其他挥发性组分的硅酸盐熔融体。岩浆矿床

由岩浆侵入地壳或喷出地表过程中形成的矿床。基本特征主要与镁铁质、超镁铁质岩石有关，少数为碱性岩或酸性岩。矿体多产于岩体内，含矿围岩即为母岩。矿石矿物成分和围岩基本相同。矿体和围岩一般为渐变或迅速渐变，贯入式例外。多数矿床形成温度较高（1500-1200C，1100-500C，300C），压力较大，深度较大。矿种多，铬、镍、钴、铜、铂、钒、钛、铌、钽、磷和金刚石等。岩浆矿床岩浆矿床形成地质条件岩浆岩：1、镁铁质、超镁铁质岩石超镁铁质岩石：凸镜状、似层状及不规则状（铬铁矿，有时铜镍硫化物矿床）；镁铁质-超镁铁质杂岩：岩盘、岩床或似层状（纯橄榄岩-斜方辉橄岩-辉长岩：铬铁矿；单斜辉石岩-辉长岩：铜镍硫化物矿床）镁铁质岩石：辉长岩、苏长岩、斜长岩（铜镍硫化物及钒钛磁铁矿矿床）2、金伯利岩弱碱性超镁铁质岩石，浅成-超浅成相（金刚石）3、霞石正长岩、碳酸盐岩株状产出，前者霞石-稀土，后者产金刚石。岩浆矿床大地构造条件造山带：1、优地槽早期拉斑玄武岩类（铜镍硫化物矿床-前苏联贝辰加、钒钛磁铁矿矿床-河北大庙），科马提岩类（铜镍硫化物、铬铁矿矿床）

2、地槽造山挤压期超镁质岩体（阿尔卑斯型，蛇绿岩套的组成部分）铜镍硫化物-塞浦路斯、铬铁矿矿床

3、造山隆起后期超镁质岩体（阿拉斯加型）钒钛磁铁矿、磁铁矿矿床地台区巨大层状镁铁质、超镁铁质杂岩体布什维尔德铬铁矿、铂矿，肖德贝里铜镍硫化物矿床，金川小侵入体（碱性岩、金伯利岩等）与深大断裂有关岩浆矿床同化作用

岩浆在其形成和向上运移过程中，熔化或溶解一些外来物质而使岩浆成分发生改变的作用。不完全同化则是混染作用。如西藏花岗岩同化围岩煤层形成石墨矿床。侵入体规模大、侵位深、愈酸性，围岩愈破碎，同化作用愈强烈。挥发分作用熔点低、挥发性高，对岩浆分异、同化作用及成矿元素迁移、富集有重要作用。岩浆矿床岩浆矿床的形成作用和矿床分类 岩浆中成矿物质的析出和聚集，是岩浆分异的结果。岩浆上升，温压降低，又与围岩处于新的不平衡状态，各种组分相继从岩浆中分离并富集。按分异作用性质分为结晶分异作用和熔离作用。岩浆结晶分异作用和岩浆分结矿床 岩浆冷凝过程中，各种矿物依次从中晶出而导致岩浆成分不断改变的地质作用。由岩浆结晶分异作用形成的矿床为岩浆分结矿床。结晶顺序按矿物晶格能、键性和生成热降低方向进行。岩浆矿床1、岩浆结晶过程中，有用矿物如铂、钛铁矿、铬铁矿、金刚石等较早从熔桨中结晶出来，与其同时或稍晚如橄榄石、辉石、基性斜长石等，在重力及岩浆对流作用下，发生轻重矿物分离和聚集。主导因素：结晶顺序、浓度、密度和大小。如铬铁矿位于橄榄岩之上，辉岩之下。早期岩浆矿床：矿石矿物与母岩矿物成分基本一致，渐变过渡，矿石自形-半自形结构、包含结构，浸染状构造。矿体凸镜状、矿瘤、似层状。布什维尔德铬铁矿、金刚石矿。岩浆矿床2、岩浆结晶过程中，有用矿物如金属硫化物、金属氧化物等由于自身结晶温度低，而且由于挥发分含量大，又大大降低其结晶温度，有用矿物较晚从岩浆中结晶出来。晚期岩浆矿床：金属矿物充填在硅酸盐矿物颗粒间或胶结硅酸盐矿物形成海绵陨铁结构。稠密浸染状构造，矿体条带状或似层状，可形成脉状、凸镜状贯入式矿体，致密块状构造，一般矿体与围岩界线明显。岩浆结晶分异及重力聚集理想模式（据贝特曼原图修改补充）

早期岩浆矿床的矿石结构黑色-铬铁矿；白色-橄榄石左图：浸染状铬铁矿（自形）；右图：块状铬铁矿晚期岩浆矿床的矿石结构黑色-钛磁铁矿；白色-辉石左图：块状钛磁铁矿；右图：海绵陨铁结构岩浆熔离成矿作用与熔离矿床岩浆熔离作用：成分均匀的岩浆熔融体随着温度和压力降低，分离成两种成分不同熔融体的作用。温度在1500˚C以上的镁铁质岩浆，当其富含挥发性组份时，可熔解一定数量金属硫化物。实验：1300C，基性岩浆可溶解6-7%Fe-Cu-Ni硫化物，随温、压降低和挥发分外逸及同化作用使溶体中硅、铝、钙增加，金属硫化物溶解度降低而发生熔离作用。初期成微滴状分散在熔体中，随后聚合变大，下沉，在岩浆槽底汇聚成熔融金属硫化物层。随温度降低，硅酸盐熔体先结晶，硫化物后结晶，形成岩浆熔离矿床。矿体凸镜状、似层状与底部岩相带基本一致，海绵陨铁结构发育，几乎所有铜镍硫化物矿床。智利科拉铁矿、宁芜铁矿。吉林红旗岭铜镍硫化物矿床I号岩体剖面图A-层状底部矿体；B-透镜状上悬矿体；C-脉状贯入矿体岩浆矿床岩浆爆发作用和岩浆爆发矿床经过岩浆结晶分异或熔离作用后，喷发至近地表所形成的矿床。地幔中原生碳，在200-300Km,1200-1800C,6～7×109Pa.结晶成金刚石，金伯利岩浆迅速达地表，否则被分解、溶蚀。岩浆矿床岩浆矿床主要类型超镁铁质、镁铁质岩中铬（铂）矿床层状铬铁矿矿床地台区，杂岩体，层状产出、韵律明显，岩、矿体规模大，块状构造-浸染状构造，围岩与矿体渐变。布什维尔德东矿带地质图

1-未划分地层；2-浦利脱尼亚系；3-花岗岩及伴生岩石；4-临界带；5-过渡带及冷凝带；6-主苏长岩带及上带；7-斜长岩中矿层（中组）；8-斯蒂尔波特矿层；9-梅林斯基层（含铂）；10-断层；11-西矿带矿层；12-地质界线；13-主铬铁矿亚带；14-花岗岩残留体

布什维尔德铬（铂）矿床.产有世界上规模最大的铬铁矿矿床、最大的铂及铂族元素矿床和最大的含钒磁铁矿矿床。杂岩体位于南非卡普互尔克拉通内，是一个规模巨大的椭圆形岩筒，东西向长轴为480km，南北向短轴为380km，中心厚8km。非层状铬铁矿矿床多地槽区，超镁铁质岩体，受岩石圈断裂控制，岩体规模变化大，矿床中小型。岩相控制：条带状、似层状、巢状，自形-半自形结构，围岩与矿体渐变，属岩浆早期矿床。构造控制：脉状、凸镜状、串珠状，围岩与矿体界线清楚，半自形-他形结构，块状、斑杂状、角砾状构造。西藏罗布沙铬铁矿，属岩浆晚期矿床。由致密块状矿石构成的囊状铬铁矿矿体1-铬铁矿矿体；2-斜方辉橄岩；3-辉长岩甘肃大道尔基铬铁矿透镜体和矿饼群1-纯橄岩；2-铬铁矿矿体西藏罗布莎含铬超镁铁质岩体平面图及放大A-A＇剖面图1-第三纪砂砾岩；2-晚三叠世岩石；3-纯橄榄岩；4-含纯橄榄岩异离体的斜辉橄榄岩；5-斜辉辉橄岩；6-矿体岩浆矿床镁铁质岩石中的钒钛磁铁矿矿床层状、似层状，非层状贯入式钒钛磁铁矿矿床。块状、浸染状构造，海绵陨铁结构，矿体似层状或脉状，属晚期岩浆矿床。

四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床、河北大庙铁矿攀枝花钒钛磁铁矿矿床剖面图

1-第四系；2-上三叠统砂岩、页岩；3-粗粒辉长岩；4-层状细粒辉长岩；5-层状含铁辉长岩；6-细粒辉长岩；7-稀疏浸染状矿体；8-稠密浸染状矿体；9-致密块状矿体；10-辉长岩层状构造；11-矿体编号；12-断层河北大庙钒钛磁铁矿矿床地质剖面图1-细粒辉长岩；2-斜长岩；3-苏长岩；4-伟晶辉长岩；5-滑石化斜长岩；6-中粒辉长岩；7-致密块状矿石；8-浸染状矿石岩浆矿床超镁铁质、镁铁质岩中铜镍硫化物矿床主要与辉长岩-苏长岩有关，成分复杂，浸染状构造为主，少量块状构造，海绵陨铁结构，熔离作用形成。矿体按产状可分为：底部矿体，上悬矿体，脉状矿体。肖德贝里，红旗岭。肖德贝里岩盆地质简图1-含镍侵入体；2-白水系；3-片麻岩及花岗岩；4-火山岩、沉积岩、基性侵入岩；5-断层；6-铜、镍产地金川矿区主要矿体埋藏深度及空间分段纵剖面示意图1-铜镍