第五章侵入体构造

第五章侵入体构造及其控矿作用侵入体构造概述侵入体的形态、产状及其影响因素侵入体内部构造的控矿作用侵入接触构造及其控矿作用多期次侵入构造对成矿的控制◆一、侵入体构造概述●侵入体构造是指岩浆侵入到上覆围岩时，在流动期中和冷凝过程中以及冷却以后，主要由岩浆活动的力量，在侵入体内外形成的各种构造。包括侵入体内部构造，侵入体形态、产状特征及其与围岩接触带构造、岩浆多期次侵入构造等。大多数内生矿床的形成与其有密切的时空关系，矿体既可以产于侵入体内部，也可产于侵入体与围岩的接触带或接触带邻近的围岩中。◆二、侵入体的形态、产状及其影响因素1、侵入体形态、产状的确定

地质方法：接触面的产状、流动构造、接触变质带以及岩体边缘相的范围和宽窄变化等的观测与研究

地球物理方法：根据重、磁、电法异常的形态、大小及强度等，推断隐伏岩体的规模、形态和产状以及不同深度的变化情况

遥感地质方法：根据航、卫片上地形地貌、植被、色调差异、风化剥蚀特征等，解译出岩体的全貌及形态产状恢复岩体的空间形态程潮铁矿床的地质及遥感影象特征图a-岩体内部网格状节理解译图；b-环形构造解译图；c-航磁异常图（航磁化极上延异常）；d-矿区联合剖面图湖北丰山矿田岩浆矿化示意图及环性构造解译图环形构造可分为岩基环（R）、岩浆柱环（R）和蚀变矿化环（A、B、C、D、E、F）浅成小斑岩体分布区“三层结构”模式图上-平面图，包括环形影象；下-剖面图1-花岗闪长岩类；2-蚀变矿化晕；3-岩浆房环；4-岩浆柱环；5-蚀变矿化晕环①-含矿岩株；②-岩浆柱；③-隐伏岩基

各式岩体的环型影像示意图★2、影响侵入体形态和产状的主要因素

侵入岩浆在围岩中的分布状态主要取决于：（1）岩浆的机械活动性和化学活动性

机械活动性与岩浆密度、粘度等有关；化学活动性与挥发性组分多少有关（2）岩浆上升侵位机制和侵位时的构造活动特征

侵位方式、造山作用、区域变形有关（3）岩浆侵位深度及侵位时的围岩的特征

包括侵位深度、围岩性质、围岩中构造发育情况岩体形态产状是岩浆与围岩相互作用的结果，岩浆对围岩起同化、改造、破坏、吞蚀作用；而围岩对岩浆侵入起限制、削弱（吸热、减弱动能）作用。由于围岩、构造、岩浆之间的多种配合关系，而形成各种形态产状。★岩浆活动性和围岩性质机械活动性：酸性岩浆粘度大，流动性小，机械破坏力大，能将围岩裂隙挤开，肢解围岩，对围岩产状改造明显，常形成穿刺接触的不整合岩体。基性超基性岩浆粘度小，流动性大，机械破坏力相对较小，对围岩产状改造不明显，缺乏肢解作用，常形成整合岩体。化学活动性：岩浆中挥发组分多，围岩为不透水层，属封闭环境，挥发组分迅速在岩体顶部聚集，易在其顶部形成隐蔽爆发角砾岩筒（体）；岩浆中挥发组分多，化学活动性强，易于与围岩发生同化混染作用围岩化学性质：在化学性质不活泼围岩中，不易发生同化混染，岩体边界较规则，产状较稳定。在化学性质活泼的围岩中，易发生同化混染，促进岩浆分异，改变岩体边缘相成分。围岩中构造发育情况：断裂构造起导岩储岩作用，控制岩浆侵位和展布方向；褶皱构造，背斜轴部、倾伏端和叠加背斜控制岩体顶面隆起，岩体形态产状复杂。岩浆沿地层中不整合、假整合面侵入，常形成层状岩体。★岩浆上升侵位的机制底辟作用：岩体一般较大，岩体产状及内部组构与围岩的片理产状一致，往往是无根的整合侵入体顶蚀作用：岩体与围岩层理面的产状相切，形成不整合侵入体，岩体边缘带可见不规则状、棱角状的围岩捕虏体岩墙扩展作用：主要发生在张性断裂带，形成不整合的深成侵入体火口沉陷作用：形成环状杂岩体●据侵位时的动力学特点，分为:

主动侵位---底辟和气球膨胀属主动侵位，多形成等轴形态的整合侵入体，主动侵位的岩体往往是同构造期的岩体；

被动侵位---顶蚀、火口沉陷、岩墙扩展属被动侵位，岩体一般为不整合侵入体，是构造岩浆活动较晚期的岩体，在侵位期间围岩没有遭受变形，岩体形态不规则，内部定向组构不发育。不同侵位机制与区域构造环境的相互关系

卡斯特罗（1987）总结了在无区域应力作用、压缩作用和拉伸作用三种构造环境下的岩体侵位方式：A在岩石圈深处，活化形成岩浆；B在无区域应力作用下，表现为隆起作用；C在压缩作用，岩浆浮力与水平挤压同时起作用，形成底辟构造或同构造穹窿；D在拉伸状态下，岩浆以岩墙扩展形式经由深部断裂上升，聚集在地壳上部潜在空位中，形成不整合侵入体（如花岗岩类G）,基性岩浆以火山口沉陷形式侵位（F）;岩浆上升后，发生区域性水平挤压，未固结的岩浆形成同构造期气球膨胀岩体。★3、岩浆侵入前缘带●岩浆侵入前缘带是大多数热液矿床成矿的有利部位,前缘带的主要特征：岩相变化大，同化混染带较宽，局部流动构造清楚；含有较多围岩捕虏体；围岩具有强烈热变质和热动力变质现象；边缘相岩石往往是隐晶结构或斑状结构，基质细；原生冷缩裂隙发育，有时伴有隐爆角砾岩或侵入角砾岩；对大岩体而言，其前缘带常呈舌状体突出，并有多期次岩浆侵入。●当岩浆侵入后，从它里面析出的气液向前缘带集中，产生强大压力，使其发生破裂，出现许多原生裂隙。接着，气液沿裂隙上升，下面压力减小，上部围岩向下陷落，产生断层。为以后的岩浆活动和矿液聚集提供了空间。云南个旧花岗岩岩体剖面图岩基◆三、侵入体内部构造的控矿作用●侵入体内部构造包括岩体的原生构造和叠加于岩体之上的次生构造：侵入体原生构造--是指岩浆侵位、冷凝、固结成岩过程中所产生的构造，包括火成堆积构造、原生流动构造、原生破裂构造等。次生构造--是指在岩石固结之后所产生的构造,包括断层、破碎带和片理化带等。研究这些构造对恢复侵入岩体的形态，侵入时的热动力状态，分析形成机制和有利成矿空间都具有意义。●火成堆积构造基性超基性岩浆在结晶分异过程中，由于重力分异作用的多旋回性，不同成分的矿物晶体群有规律地依次晶出沉淀，反复多次，形成韵律层带构造。这种韵律层带构造是有“火成堆积”作用形成的。受火成堆积构造控制的矿体为层状、似层状，多层产出，产状稳定，韵律结构明显。攀枝花含矿辉长岩韵律层攀枝花钒钛磁铁矿1.第三系和第四系；2.三叠系；3.下震旦统大理岩；4.花岗岩和花岗闪长岩；5.正长岩；6.底部边缘带；7.下部含矿带；8.下部辉长岩相带；9.上部含矿层；10.下部辉长岩相带；11.实测及推测界线；12.断层；13.河流及流向岩体中分异现象十分明显，划分为五个岩(相)带与含矿带，自上而下依次为:顶部浅色层状辉长岩带、上部含矿带、下部暗色层状辉长岩带、底部含矿带、边缘带。攀枝花含矿岩体受后期南北向断层切割、错动，自北东向南西分为朱家包包、兰家火山、尖包包、倒马坎、公山、纳拉胃六个矿段。朱家包包矿段是其中最大的一个矿段，该矿段长2.2km，宽1.Ikm，面积约2.42km2。矿体赋存于岩体中、下部，呈层状、似层状、条带状产出，产状与岩体产状基本一致。攀枝花钒钛磁铁矿地质略图攀枝花钒钛磁铁矿矿床地质剖面图1.下三叠统砂页岩；2.流状辉长岩；3.层状含铁辉长岩；4.致密状矿体；5.矿带及韵律层编号；6.角闪正长岩；7.细粒辉长岩与橄榄辉长岩；8.稀疏浸染状矿体；9.辉长岩层状构造；10.断层；11.浅色流状辉长岩；12.粗伟晶辉长岩；13.稠密浸染状矿体；14.块状角闪辉长岩矿体韵律发育是攀枝花钒钛磁铁矿的一个典型特征，不仅赋矿岩体存在单韵律旋回，而且矿体内部韵律特征也十分明显。含矿岩体的韵律结构划分为三级。在岩浆演化过程中，整个岩体在垂向上形成第I级韵律旋回：底部边缘带(底部细晶辉长岩)一下部到上部含矿带(下部含矿层)一上部浅色流层状辉长岩带；而在矿体内形成第11、111级韵律。朱家包包矿段I一I纵剖面地质略图在纵剖面上，矿带近似呈“V”形展布2.原生流动构造原生流动构造是在岩浆流动过程中，由于岩浆内部某些先期结晶的矿物颗粒、析离体或捕虏体等，受岩浆流动的影响发生定向排列而成。包括流线和流面，它们发育于侵入岩体的边部和顶部。一般在超基性、基性和碱性岩中流动构造较发育，而在花岗岩中流动构造发育较差。浅成的、小型的侵入岩体比大型侵入岩体中的发育。与原生流动构造有关的矿床主要见于大型的超基性和基性侵入岩体中。黑块示捕虏体；密集短线示析离体；短粗线示板状矿物西藏罗布莎含铬超基性岩体平面及剖面图含矿镁质超基性岩体分三个岩相带，主要矿体产于中部岩相带的中下部，受裂隙和流动构造控制。●原生破裂构造原生破裂构造是指侵入岩体在岩浆晚期冷凝阶段发生脆性变形，形成的产状不同、性质各异的裂隙构造。它们是在侵入体基本成岩时，至少是在岩浆体的边缘和顶部已经冷凝成岩时产生的。包括横节理、纵节理、层节理、斜节理、边缘节理和边缘逆断层等。横节理（Q）垂直流线和流面的张节理，发育于岩体顶部。其中常有后期岩脉和矿脉充填，矿体规模大。纵节理（S）平行于流线垂直于流面的陡倾斜节理发育在岩体顶部平缓部位。矿体小，成群分布。层节理（L）平行于流面，产状一般较缓，常平行于岩体与围岩的接触面。充填小型矿脉。斜节理（D）与流面和流线都斜交的两组共轭剪节理，发育于岩体的顶部。矿脉延伸长，可雁行状排列。Q、S、L三组节理在空间上相互垂直，并与流面构造有固定的几何关系。边缘张节理

常发育于侵入岩体的边缘，向侵入岩体中心倾斜，并可切割接触面伸入到围岩中，总体呈雁行式排列。它是岩浆向上流动过程中，岩浆与围岩之间的剪切作用产生的。这种节理的含矿性较好。边缘逆断层位于侵入岩体陡倾的边缘接触带，断面向岩体中心倾斜，产状平缓，由岩体内部向围岩逆冲，呈叠瓦状排列，断层面常伸入围岩中。它可能是由于侵入岩体边缘剪切作用产生的一组剪裂面发育而来，也有一部分是由边缘张节理的进一步发展而成。

边缘逆断层和边缘张节理一起，是重要的控矿构造，常充填有矿脉群。短线示板状矿物，x-捕虏体，sh-岩脉充填的剪切面，c-横节理，m-边缘裂隙，t-边缘逆断层，f-平缓正断层，fo-弯曲。斜长岩体近顶缘的原生裂隙和斜长岩与辉长岩接触带是贯入式铁矿体的就位空间。矿体产状与原生破裂一致。河北大庙斜长岩-辉长岩体地质构造立体图大庙钒钛磁铁矿矿床综合剖面示意图1．斜长岩；2．绿泥石化辉长岩；3．矿染辉长岩；4．绿泥石化斜长岩；5．细粒辉长岩脉；6．细粒花岗岩；7．中性脉岩；8．浸染状矿体；9．贯入式富矿体●水力破裂水力破裂是岩浆冷凝结晶过程中发生的“退化沸腾”或“二次沸腾”作用、流体压力急剧增大所产生的。这种退化沸腾所产生的瞬间压力很大，超过已固结岩浆岩和围岩的抗张强度，促使它们产生破裂。这些破裂常形成于侵入体的顶部，由岩体冷凝壳自下而上扩展，直达顶部围岩，产状陡立。通常在中浅成岩体顶部和接触带附近较发育。是斑岩型矿床的重要容矿构造。1-准固相花岗岩冷凝壳；2-花岗岩浆；3-硼、水富集带花岗岩体顶部B、H2O的富集、冷凝壳的形成与断裂的发展斑岩铜矿模型◆四、侵入接触构造及其控矿作用★侵入岩体的接触带构造（简称侵入接触构造）

通常是含矿熔浆或热液运移和富集的有利地段，尤其是富矿石的产出场所。在与岩浆侵入活动有关的矿床中，接触带构造是最重要的控矿构造类型之一。

与断层、褶皱等构造类型相比较，接触带构造与矿石有着更直接、更密切的时、空和成因上的联系，有着独特的控矿作用。在侵入岩体的接触带附近可形成多种类型矿床。A-平直的；B-波状的；C-港湾状的；D-锯齿状的；E-岩枝状的；F-顺层状的1、侵入岩；2-围岩；3-接触变质岩侵入接触构造带通常分为内、中、外三个带:内接触带指岩体的边缘相带，中接触带相当于侵入接触面，为正接触带，外接触带指围岩受侵入接触变质而成的局部性变质带。与接触带构造有关的矿床，矿体常出现在接触带的偏斜和转折部位，因此，研究接触带构造时，首先要注意接触面的产状及其变化。1、侵入接触面产状

老厂矿田东深部36排地质剖面图1-花岗岩；2-接触带矽卡岩型硫化矿体；3-层间氧化矿体；4-矽卡岩；5-个旧组卡房段上部地层港湾状侵入接触面

西石门矿区20勘探线剖面蚀变分带示意图1—石灰岩、角砾状灰岩;2—大理岩、结晶灰岩;3—矽卡岩;4—磁铁矿体;5—钠长石化闪长岩;6—闪长岩波状的侵入接触面★2、侵入接触带的基本类型简单接触带：岩体与围岩界线较清楚，岩体边缘有冷凝边、冷缩裂隙、流动构造，近岩体的围岩中有热变质现象。如无后期构造叠加，则含矿性差。混染接触带：侵入岩浆与围岩成分差别大，岩浆的化学活动性较强，易发生同化混染作用，使岩体边缘相发生成分及结构构造的变化。界限模糊，常遭受后期热液交代，有可能产生矿化。构造叠加接触带：在接触带形成之后，遭受区域构造的叠加，使原始接触带受到改造，形成与断裂、破碎带或角砾岩复合的接触带。是主要的控矿构造类型。多次侵入接触带：在一些复合岩体中，由于岩浆的脉动式侵入而生成多期次侵入接触带。可以多期成矿，也可与其中一次接触带成矿。热液蚀变接触带：由于深部流体或地下热水作用，在接触带产生热液蚀变，导致矿化富集。★3.侵入接触构造的发育阶段

一个具有一定规模的侵入体，从岩浆侵入、冷凝到固结成岩，是一个漫长的过程。随着岩浆动力、温度及变形特征的变化，其接触带构造也会发生改变。岩浆侵入阶段：岩浆沿构造薄弱带侵位，对围岩发生改造或同化，并驱动地下水，形成变质晕圈（A）。流动构造阶段（接触热变质阶段）：岩浆继续侵入，不断扩大体积，热能增加，使围岩发生热变质、塑性流变。在岩浆体边缘形成原生流动构造。(B)破裂构造阶段（热液阶段）：随着岩浆体冷凝固结，温度下降，塑性形变向脆性变形转变，进入破裂阶段，接触带成为构造软弱带，有利于热液活动和矿石堆积成矿。(C)叠加构造阶段（后期改造阶段）：岩体完全固结后，在区域构造作用下，产生叠加构造系统。★4、侵入接触构造的基本特点显著的变质作用包括热变质、热动力变质及同化混染复杂的立体构式环绕侵入岩体、形态复杂的构造岩石带由深到浅的垂直方向贯入以垂直作用为主，也有顺层贯入作用经常利用和改造其它构造型式既利用褶皱、断裂空间，在形成后也有褶皱、断裂构造的叠加形成机制上，机械作用与化学作用结合的产物

多变性接触带构造形变复杂，变化大。因为接触构造变动受多种因素影响康瓦尔锡矿田的矿化分带★5、侵入接触构造体系

由岩体侵入前、侵入期和冷凝过程中以及成岩后所形成的各种构造要素组成的构造体系——侵入接触构造体系

侵入接触构造体系是侵入岩浆与围岩之间的热力的、机械的和化学的作用的综合产物，是构造、岩浆、围岩和热液等复合作用所形成的多种要素组成的一个构造系统。

在其它有利成矿因素的共同作用下，在该体系的一定时-空段中发生矿石堆积，称为控矿侵入接触构造体系。侵入接触构造体系特点侵入接触构造体系的基础或主体是在同一期岩浆作用中形成的。后来的叠加构造是体系中的次生成分。侵入接触构造体系产生的动力是：岩浆的热力、机械力和当时区域中的局部应力。在具备成矿流体与成矿物质、有利物理化学等条件时，可形成矿石堆积，构成了成矿接触构造体系。成矿接触构造体系的形成有阶段性，空间分布有分带性，各种构造要素的形成机制有相关性。南岭钨锡多金属矿床侵入接触构造体系模式图内-正接触带：矽卡岩一云英岩交代带及云英岩型、矽卡岩型矿床，矽卡岩一云英岩复合型矿床；近接触带：层间滑脱及层状交代矿床；高温热液交代型矿床（黑钨石英脉矿）；远接触带：张性裂隙及中低温脉状充填矿床

空间结构:

分带性、多层性、重叠性

时间结构：阶段性、渐进性、脉动性

物质结构：互补性、弥散性、集约性

控矿侵入接触构造体系的结构铜陵狮子山矿田叠加成矿系统热水沉积矿床(C2)岩浆-热液矿床(J3—K1)铜陵区侵入体有关铜矿床类型及储量比例(示构造系统中成矿强度的互补性)

热液脉型

沉积-改造型

层控矽卡岩型

矽卡岩型

●侵入接触构造体系垂直分带与成矿作用★6.典型的控矿接触带构造断裂－接触带构造，接触带形成后有断裂构造叠加。多期次侵入接触带构造，由岩体多次侵入形成。接触热动力变质构造，在接触带附近，围岩发生塑性流变形成的一套构造形迹。接触-圈闭构造，接触面与有利岩层组合而成的复合构造。叠加褶皱接触带构造，在两期背斜构造叠加部位控制的接触带。复合接触构造，由侵入体与有利层位、地层界面、裂隙带等构造交切而成的复合构造。★侵入接触构造体系中各种控矿的地质构造因素A-裂隙带附近矿体；B-热液蚀变接触带中的矿体；C-岩舌下矿体；D-岩体顶部矿体；E-岩体超复部位矿体；F-捕虏体内矿体；G-接触-断裂带中矿体；H-岩体凹部矿体；I-陡接触带矿体；J-岩体与岩脉交叉部位矿体；K-背斜轴部矿体；L-接触-层间破碎带矿体；M-底部接触带矿体；N-再度侵入岩体伴生的矿体；O-岩体原生裂隙中的矿体1—法郎组砂岩;2—个旧组碳酸盐岩;3—白垩纪花岗岩;4—矽卡岩;5—辉绿岩;6—矿体;7—脉状矿体(锡多金属矿不仅以矽卡岩型矿体出现在白垩纪花岗岩的接触带,而且沿大理岩层间断裂及穿层断裂成锡石硫化物矿体和沿穿层断裂成脉状和网脉状矿体)上部叠加褶皱接触带下部断裂－接触带构造叠加褶皱接触带

綦村矿田褶皱—侵入接触带控矿构造特征1—中奥陶世碳酸盐岩;2—闪长岩;3—矽卡岩;4—铁矿体;5—第四系湖北铜录山铜铁矿捕虏体构造控矿铜录山铜铁矿床纵剖面图T1Dy7一角砾状白云岩，T1Dy6一厚层状灰岩，TIDy5一白云岩、白云质灰岩.T1Dy4一灰岩、腼状灰岩，T1Dy3一层状微晶灰岩，1一铜铁矿体，2一石英正长闪长玢岩

鄂东地区侵入接触构造及有关铁矿床1a-矿脉；1b捕虏体矿脉；2a-单层矿体；2b-多层矿体；3a-多期次接触带中矿体；3b-单期次接触带中矿体；4a-顺层矿体；4b-热液充填交代矿床铁山矿床共由6个大矿体组成，自东向西依次为尖山、狮子山、象鼻山、尖林山、龙洞和铁门坎。各矿体均产于闪长岩与大理岩或白云质大理岩的接触带，连绵全长5km。矿体形态多呈透镜状，形态变化较大。6个矿体除龙洞矿体向南倾斜和尖林山矿体呈隐伏平卧状外，其他都向北北东倾斜。单个矿体长360-920m，倾斜延深100-550m不等。厚10-80m，局部可达180m。

闪长岩侵入体大冶群123556152919-1尖山狮子山象鼻山尖林山龙洞铁门坎25三个台阶成矿规律:矿体赋存在标高上有三个富集地段。矿体向SE侧伏。超覆侵入接触构造样式及深部转折接触构造控矿样式，反映三级（阶）控矿，第三台阶为预测可能部位。大冶铁矿17勘探剖面示岩体超复转折侵入接触控制Ⅰ、Ⅱ台阶隐伏矿和预测Ⅲ台阶可能隐伏矿图

侵入接触构造-矿化模式图1–岩浆自变质矿床；2–伟晶岩矿床；3–高温脉型矿床；4–接触交代矿床；5–内外接触带的充填或交代矿床；6–沉积接触改造矿床；7–斑岩型矿床；8–后期侵入岩；9–侵入岩体；10–砂页岩；11–石灰岩；12–泥质岩；13–砂砾岩；14–变质岩

Ⅰ–多层接触带及矿化；Ⅱ–多期次侵入接触带及矿化●五、多期次侵入构造对成矿的控制由多期次侵入形成的岩体为复式岩体或侵入杂岩体。在一个侵入杂岩体内，岩浆侵入期次可达4－5个以上。多期侵入体——由不同成分侵入岩构成的岩体。多次侵入体——由成分相近的侵入岩组成的岩体。

主要侵入体----在侵入杂岩体中所占体积最大，起决定作用的侵入岩称为主要侵入体；初始侵入体-----如果第一期的侵入岩规模不大，所占体积小，称为初始侵入体；补充侵入体——在主要侵入期岩石之后、在脉岩侵入前形成的侵入岩，其规模也不大，称为补充侵入体。初始侵入体、主要侵入体和补充侵入体都是在同一地质时代、相似的地质条件下先后侵入的。多期次形成的复式岩体接触关系图1一矽卡岩；2一云英岩化黑云母花岗岩；3一伟晶岩；4一细粒斑状二云母花岗岩；5一中粗粒黑云母花岗岩；6一中粗粒斑状黑云母花岗岩；7一流面构造；8一冷凝边●1、多期次侵入构造与成矿的时间关系

在侵入杂岩体中，不同期次的侵入岩可能都伴随有矿化，但矿化类型或矿化规模有变化；也有的只是其中某一期或晚期伴随矿化。多期次侵入体岩性有变化多期次侵入体岩性无大变化

矿化类型变化不大，但矿种、规模有变化；矿化类型、矿种都有变化；

成矿只与其中某一次侵入岩有关；矿化类型变化不大矿化类型、矿种有变化湖北铜山口铜（钼）矿床地质图从早到晚，花岗闪长斑岩体——矽卡岩+斑岩型Cu(Fe