矿床学第三章伟晶岩矿床

第三章伟晶岩矿床1一、伟晶岩、伟晶岩矿床的概念和矿床分类1、伟晶岩矿床的概念概念：系指与侵入体（变质岩）有成因联系，在矿物成分上相同或相似，由粗大的矿物晶体所组成，并常具有一定内部结构构造特征的规则或不规则的岩墙、岩脉或凸镜状地质体称为伟晶岩；当伟晶质岩浆固结过程，使有用物质发生迁移、聚集，当有用组分富集、并达到工业要求时，形成的含有用物质的地质体称为伟晶岩矿床。

2、伟晶岩矿床分类

——岩浆和变质两类矿床2（1）岩浆伟晶岩矿床——岩浆结晶分异演化的晚期阶段，由富含挥发组分的残余熔浆结晶和交代而形成的矿床。根据其岩性可分为三类：（Ⅰ）钙碱性花岗伟晶岩矿床（Ⅱ）碱性伟晶岩矿床（Ⅲ）镁铁质－超镁铁质伟晶岩矿床（2）变质伟晶岩矿床——是变质作用达到高级阶段，发生伟晶岩化作用的产物。3一、伟晶岩与伟晶岩矿床的概念和矿床分类二、伟晶岩矿床的主要特征三、伟晶岩矿床的形成条件

四、伟晶岩矿床的成因五、伟晶岩矿床的主要类型41、伟晶岩的形态、产状和规模

二、伟晶岩矿床的主要特征

5形态——几种常见形态规则的脉状，透镜状，不规则脉状，囊状体以及串珠状脉群；在走向和倾向上可以膨大、收缩，也可呈雁行排列和尖灭再现，构成侧列状、串珠状脉群6产状：有的沿围岩层理（片理）贯入，产状与围岩一致；有的沿构造裂隙贯入，与围岩呈切割关系；多呈陡倾斜状，少量呈水平状规模：长几米~几百米乃至上千米，厚几厘米～几十米，延深几米到几百米乃至上千米2、物质成分（1）化学成分：达40多种A、造岩元素：Si，Al，Na，K，Ca，……B、稀有、分散、稀土：Li，Be，Nb，Ta，Cs，Rb，Zr，……C、放射性元素：U，Th（2）矿物成分

A、硅酸盐矿物：石英、长石、云母;B、稀有和放射性矿物：锂云母、铯榴石、锆石等;C、稀土元素矿物：独居石、褐帘石;D、金属矿物：锡石、黑钨矿、辉钼矿、磁铁矿等;E、挥发份矿物：萤石(F)、电气石(B)、黄玉(F);***不同类型的矿床矿物组合不完全相同；73、伟晶岩（矿床）的结构和构造8（1）伟晶岩结构

A、伟晶结构/巨晶结构

——矿物粒度>15cm，常由长石＋石英＋云母及其它一些矿物的巨大晶体组成；

B、粗粒结构

——矿物粒度为5-15mm，主要是由长石、石英共结生成的；

C、中粒结构

——矿物粒度为2-5cm，主要由中粒石英、长石组成；

D、细粒结构

——矿物粒度为0.5－2cm，主要由石英、斜长石和微斜长石组成，为半自形或它形粒状结构，有时还有少量的白云母和其它矿物；

E、文象结构/似文象结构

——由石英、斜长石和微斜长石组成；

F、交代结构

——如溶蚀结构，交代残余结构等；9

伟晶岩体构造

A、边缘带——矿物晶体比较细小，主要由细粒结构的石英、长石组成。

B、外侧带——矿物结晶颗粒较粗，主要呈细粒结构和文象结构。

C、中间带——矿物结晶颗粒更大，常呈粗粒结构、似文象结构和块状结构。

D、内核——矿物颗粒结晶特别粗大，常由石英、石英-长石或石英-锂辉石等矿物组成。10三、伟晶岩矿床的形成条件

1、物理化学条件

（1）温度

形成时的温度范围较大，A.费尔斯曼认为花岗伟晶岩浆开始结晶应为800°～700℃，而伟晶岩作用的主要阶段为600°～400℃；如：

（I）福建某稀有金属伟晶岩矿床形成温度:400°～180℃；

（II）俄罗斯乌拉尔带状伟晶岩在600°～200℃时形成，其中：文象带形成于590°～550℃；

石英核心的晶簇为300°～220℃

11（2）压力

通常为中浅成形成，据B.施马京的实验：形成开始：800-500MPa

作用结束：降到200-100MPa；依据形成的深度可分四个岩相：①1.5-3Km——较小深度的（水晶的）；②3.5-7Km——中深度的（稀有金属的）；③7-8Km到10-11Km——较大深度的（白云母的）；④超过10-11Km——极深的（陶瓷原料的）。122、岩浆岩条件

花岗伟晶岩在成因上和空间上主要与花岗岩类侵入体有关，主要形成于各时代的造山带中。不同类型的伟晶岩矿床与一定深度、花岗岩类密切相关。

3、地质构造条件

伟晶岩在空间分布上，明显地受地质构造的控制（如：造山带、古地体边缘断裂带，不同构造单元的结合地段等），形成断续延伸几十公里到几百公里以上，宽几公里到10-20Km的伟晶岩带。

4、围岩条件

伟晶岩矿床主要产生在强烈褶皱带和花岗岩侵入体发育的地区，围岩经常是区域变质岩石。13四、伟晶岩矿床的成因

1.岩浆结晶观点

——费尔斯曼、尼格里、弗拉索观点观点

证据

——伟晶岩是富含挥发份和稀有元素的花岗伟晶岩浆侵入构造裂隙中，经岩浆结晶分异作用和热液交代作用两个阶段形成。强调：

（i）伟晶岩浆在花岗岩浆结晶作用末期形成了伟晶岩；

（ii）形成过程中，始终系统都是封闭的；

（iii）伟晶岩浆和围岩之间没有物质成份交换。142.热液交代成因观点——查瓦里斯基、尼基京观点——伟晶岩浆的形成与花岗岩浆的结晶作用无关，“喷气作用”使大量挥发性化合物和稀有元素组合聚集在花岗岩浆上部而成的。强调：（i）母岩再结晶阶段：在相对封闭的系统内，对母岩的交代作用，发生重结晶作用形成伟晶岩主体，随着温度下降，石英和长石发生带状分异；分已程度不同，形成不同的带状构造（ii）交代作用阶段：在开放体系下，稀有元素在交代过程中也相应得到富集。153.岩浆结晶与热液交代观点——琼斯、赫斯舍列尔等为代表，形成可以分两个独立阶段

第一阶段：岩浆结晶阶段，半封闭体系，残余熔体充填结晶作用，形成简单的带状矽卡岩带；

使其中的造岩矿物发生再结晶形成伟晶岩主体，发生长石和石英的带状分异，随分异程度的不同，形成了各种不同的带状构造。

第二阶段：交代作用阶段，交代作用时在开放系统内进行的，通过岩浆房气水热液对简单伟晶岩进行交代作用，形成成分和结构复杂的未经岩体，最后导致伟晶岩中稀有元素的富集。16五、伟晶岩矿床的主要类型

伟晶岩矿床的类型较多，目前主要根据有用组分进行划分，主要类型如下：

稀有金属伟晶岩矿床

稀土元素伟晶岩矿床

放射性元素伟晶岩矿床

白云母伟晶岩矿床

长石伟晶岩矿床

水晶伟晶岩矿床

刚玉伟晶岩矿床

——等类型。

171、稀有金属伟晶岩矿床特征和典型矿床

多分布于岩体的内外接触带处，部分于远离岩体数公里的围岩中。（1）有用矿物：锂辉石、锂云母、绿柱石、铌铁矿细晶石（Ca,Na）2（Ta,Nb）2O6（O,OH,F）、铯榴石、多种稀有金属矿物等；（2）有用元素：锂、铍、铌、鉭、铯和铪等；（3）成矿作用：交代作用十分强烈，某些伟晶岩的原生结构、构造全遭破坏，大部分块体微斜长石和条纹长石等只剩一些残留体；（4）蚀变特征：钠长石发育广泛。18矿床基本特征

（1）产于角闪辉长岩中；

（2）岩体呈椭圆形，出露面积为：250×150m2；

（3）产状近于直立，向下延伸达300米以上；

（4）具有明显的带状构造,从边部向内部依次为：1-文象结构带/2-糖粒状钠长石带/3-块体微斜长石带/4-石英-白云母带/5-叶钠长石-锂辉石带/6-石英-锂辉石带/7-白云母-钠长石带/8-钠长石-锂云母带/9-核部块状微斜长石带/10-块体石英带典型矿床：新疆阿尔泰三号脉稀有金属伟晶岩矿床19新疆阿尔泰三号伟晶岩体平面图1-文象结构带2-糖粒状钠长石带3-块体微斜长石带4-石英-白云母带5-叶钠长石-锂辉石带6-石英-锂辉石带7-白云母-钠长石带8-钠长石-锂云母带9-核部块状微斜长石带10-块体石英带11-角闪辉长岩20（5）富含锂、铍、铌、铯、钽、铪等元素铍：多成绿柱石产出，分布于1、2、4带；铌：主要富集于1-4带；锂：在锂辉石和锂云母，富集于5、6带；钽：主要富集于5-7带；銣：全部分散于白云母，锂云母和钾长石中，这些矿物形成愈晚，则含銣愈高；铯：大多数分散于绿柱石、白云母、锂云母和钾长石中；铪：主要分布富集于锆石中，从脉壁到中心，锆石中的含量逐渐增高。212、白云母伟晶岩矿床

典型矿床：内蒙大青山白云母伟晶岩矿床

矿床基本特征

（1）呈较规则的脉状，长百余米，厚2-3米，倾角30°±；

（2）分异良好，但由于倾角较小，所以呈现不对称的带状构造，自下而上可分成以下几个带：细晶结构→文象结构→似文象结构→块状石英、块状长石→巨晶板状白云母→石英一白云母交代带

22白云母呈连续带状分布在伟晶岩脉的巨晶结构带的上盘；白云母矿体分布在伟晶岩脉巨晶结构带的两边，或与似文象结构带的接触处。23

3、水晶伟晶岩矿床

多产在褶皱带，时代较新，变质程度较浅，水晶、