第八章内生矿床

第八章内生矿床第1页，共86页，2023年，2月20日，星期三J1概述1．岩浆演化及成矿作用2．内生矿床分类第2页，共86页，2023年，2月20日，星期三1）超基性岩浆（ultrabasicmagma)，主要来自上地幔。地幔物质通过地壳最薄的洋中脊直接侵入，常生成未分熔或分熔程度低的超基性岩浆。金伯利岩浆也是直接来自地幔的一种超基性岩浆。J1概述1.岩浆的演化及成矿作用（1）岩浆

Magma岩浆按化学成分和性质有四大类：离散板块边界超基性岩浆的形成软流圈岩石圈第3页，共86页，2023年，2月20日，星期三2）玄武质岩浆（基性岩浆）(basalticmagma)

为地幔岩石的分熔产物。根据地幔岩（主要成分相当于橄榄岩）的分熔实验，不同深度的地幔岩在高温下（大于1100℃）分成易熔和难熔两部分。难熔部分为橄榄石、部分辉石。易熔部分为玄武质岩浆，可沿地壳不同部位侵入。橄榄岩1100℃玄武质岩浆橄榄石、辉石离散板块边界玄武质岩浆的形成第4页，共86页，2023年，2月20日，星期三张家口汉诺坝新生代玄武岩及地幔岩捕虏体第5页，共86页，2023年，2月20日，星期三3）安山质岩浆（中性岩浆）(andesiticmagma)

是洋壳俯冲的产物，常分布于岛弧和安第斯型板块边界。在板块碰撞地带，下插的洋壳（相当于玄武岩成分）升温（1150℃左右）增压发生分熔。难熔部分为榴辉岩，而易熔部分为安山质岩浆。安山质岩浆的产生洋壳陆壳玄武岩1150℃安山质岩浆榴辉岩28×1012Pa软流圈软流圈第6页，共86页，2023年，2月20日，星期三中性岩中的喷出岩--安山岩（北京西山）第7页，共86页，2023年，2月20日，星期三4）花岗质岩浆（酸性岩浆）（granitic)的成因较复杂，有三种可能来源。①下地壳岩石的选择性重熔，较低熔点的矿物（石英、钾长石等）首先熔化，形成重熔岩浆。②下地壳岩石的混合岩化、花岗岩化使岩石进一步流化形成再熔岩浆。③玄武质岩浆、安山质岩浆的进一步分异产生花岗质岩浆，这部分数量较少。第8页，共86页，2023年，2月20日，星期三花岗岩地貌—舟山群岛第9页，共86页，2023年，2月20日，星期三（2）岩浆的演化阶段正岩浆期

以硅酸盐矿物从岩浆中结晶析出形成岩浆岩为主的时期；此时，挥发性组分相对数量很少并且是均匀地“溶”于硅酸盐熔浆之中。这是以成岩为主、成矿为辅的时期。残浆期

是大部分硅酸盐矿物已从岩浆中结晶析出后，残余的那部分岩浆——残浆进行活动的时期。其特点是，挥发性组分的相对含量大大增加，并和硅酸盐熔浆混溶在一起。挥发性组分相对集中而产生的内应力，有助于残浆侵入到周围已固结岩石的裂隙中，并在挥发性组分的作用之下，形成了伟晶岩脉。这是成岩、成矿平行活动时期。气液期

这个时期的特点是，在岩浆结晶过程中陆续以蒸馏方式从岩浆中析出的挥发性组分开始进入独立活动时期。随着温度的降低，挥发性组分在物态上将由气体，或超临界流体，转化为热液；这个时期是形成矽卡岩矿床和岩浆热液矿床的时期。岩浆挥发份残浆挥发份固化岩石固化岩石第10页，共86页，2023年，2月20日，星期三2内生矿床分类在岩浆活动的各个演化期都可形成矿床：1)侵入活动中形成的矿床：正岩浆期——岩浆矿床；残浆期——伟晶岩矿床；气液期——气液矿床(包括矽卡岩矿床和热液矿床)。2)火山活动中形成的矿床：

火山成因矿床第11页，共86页，2023年，2月20日，星期三J2岩浆矿床

一、岩浆成矿作用

1．结晶分异作用

早期岩浆矿床

晚期岩浆矿床

2．液态分异作用（熔离作用）

熔离矿床

二、岩浆岩成矿专属性

三、岩浆矿床与构造

四、各类岩浆矿床特征及矿床实例

1．南非Bushveld含铬杂岩体宁夏小松山

早期岩浆矿床

2．河北大庙四川攀枝花

晚期岩浆矿床

3．四川力马河甘肃金川

熔离矿床第12页，共86页，2023年，2月20日，星期三一、岩浆成矿作用

1．结晶分异作用

CrystallisationDifferentiation

在岩浆冷凝结晶过程中，岩浆中各种矿物组分按熔点、浓度大小依次从岩浆中结晶出来，从而在岩浆中同时存在成分不断变化的固体和熔体两部分。

早期岩浆矿床

矿石矿物早于脉石矿物结晶的岩浆矿床

晚期岩浆矿床

矿石矿物晚于脉石矿物结晶的岩浆矿床第13页，共86页，2023年，2月20日，星期三上：早期岩浆矿床矿石铬铁矿早于橄榄石形成（反光）下：早期岩浆矿床矿石铬铁矿(Cr)早于斜长石(Pl)形成（透光）CrPl第14页，共86页，2023年，2月20日，星期三2．液态分异作用（熔离作用）

LiquidDifferentiation

在高温条件下(＞1500℃)，特别是有挥发性组分存在时，原始岩浆中可混溶有一定量的金属硫化物。随着温度的降低，硫化物的混溶度逐渐减小，逐渐从原始岩浆中熔离出来，使原始岩浆分离成硫化物熔体和硅酸盐熔体两部分，即熔离作用。熔离作用虽然在岩浆演化中最先发生，但由于挥发性组分的作用，硫化物熔体冷固成矿，却在硅酸盐熔体成岩之后。

熔离矿床NiOL熔离作用形成的海绵陨铁结构：镍黄铁矿（Ni）包围呈孤岛状分布的橄榄石（OL）第15页，共86页，2023年，2月20日，星期三二、岩浆岩成矿专属性岩浆矿床与成矿母岩体之间有明显的成矿专属性，即一定类型的岩浆矿床与一定类型的岩浆岩有关。铬铁矿床—常与MgO含量高的超基性岩有关Cu-Ni硫化物矿床—常与超基性、基性杂岩体有关含钒钛磁铁矿床—与MgO含量低的基性岩有关金刚石矿床—与金伯利岩有关。

第16页，共86页，2023年，2月20日，星期三三、岩浆矿床与构造环境按板块构造观点，岩浆矿床的构造环境有以下几种情况：1)离散板块边界环境：洋壳环境

块状硫化物矿床、豆荚状铬铁矿矿床。大陆裂谷环境斜长岩伴生的钛铁矿床、铜镍硫化物矿床。2)会聚板块边界环境(碰撞环境)：活动大陆边缘阿拉斯加型铬铁矿、钒钛磁铁矿矿床。陆内俯冲带阿尔卑斯型超基性杂岩体有关的铬铁矿。第17页，共86页，2023年，2月20日，星期三四、各类岩浆矿床特征及矿床实例

1．早期岩浆矿床

这类矿床具有下列特点：(1)产在一定的岩浆岩母岩体中。如铬铁矿矿床产在超基性岩(纯橄岩、橄榄岩、辉石岩等)中，稀土元素矿床(独居石、锆英石、铈铌钙钛矿等矿床)产在碱性岩中。(2)早期形成的有用矿物，由于重力作用，可富集在岩体底部成为底部矿体；也可在动力作用之下，富集在岩体边部成为边缘矿体。总之，它们很少超出母岩体之外。(3)矿体和围岩(母岩)基本上是同时生成的，所以这类矿床只是岩体中金属矿物含量较高的部分(例如纯橄榄岩中铬铁矿一般含量平均为2％，而富集成矿地段可增高至10％以上)，因此，矿体和围岩的界线是逐渐过渡的，其具体边界线是根据样品分析数据来定的，从而矿体形状也是各式各样的，常呈矿瘤、矿巢和透镜体状，也有构成矿条近似于层状者。然而矿床的规模并不大。(4)矿石矿物先结晶，一般多呈自形晶、半自形晶，被硅酸盐类矿物包围。矿石构造以浸染状为主，致密块状者较少。

南非Bushveld含铬杂岩体第18页，共86页，2023年，2月20日，星期三

2．晚期岩浆矿床

这类矿床的基本特点和早期岩浆矿床相似，但由于有用组分晚于硅酸盐矿物结晶(有人认为在结晶分异中局部还有熔离作用的配合)，所以矿石中的有用矿物多呈他形晶；矿石中有富含挥发性组分矿物(如磷灰石、铬电气石、铬符山石等)的出现；矿体附近围岩也出现蚀变现象(如绿泥石化)。残余含矿熔体在动力作用或由挥发性组分集中而产生的内应力的作用之下，可贯人到围岩裂隙中，形成脉状矿体。这种矿体与围岩界线一般比较清楚，矿石构造多成致密块状。但晚期岩浆矿床的矿体也有非贯入成因的，常呈矿条和具有条带状构造的似层状或巢状。这种矿体与围岩界线往往是逐渐过渡的，矿石构造也以浸染状为主。晚期岩浆矿床中的金属矿床，主要类型有：超基性岩中的铬铁矿及铂族金属矿床，基性岩中的含钒、钛磁铁矿矿床等。这类矿床的工业价值一般都很大，如南非的布什维尔德铬铁矿床和我国的四川攀枝花铁矿。第19页，共86页，2023年，2月20日，星期三3．熔离矿床

由于熔离矿床也是在大部分硅酸盐类矿物冷却凝固成为岩石之后形成的，所以在各种特征方面和晚期岩浆矿床有很多相似之处。例如在动力影响之下，也可发生贯入作用，从而出现脉状矿体；有用矿物也多比硅酸盐类矿物结晶晚，从而矿石也具有典型的海绵陨铁结构等。但熔离矿床也有其自身的特点，例如，一些矿石中雨滴状和球状硫化物矿物集合体的存在，矿巢、矿瘤以及岩体底部似层状矿体等的存在，都反映着熔离矿床的特定成因。

在我国，最主要的熔离矿床是超基性岩、基性岩之中的铜、镍硫化物矿床。

加拿大shudbury四川力马河甘肃金川

第20页，共86页，2023年，2月20日，星期三五、岩浆矿床共同特征、采掘影响1．岩浆矿床共同特征(1)围岩特点围岩都是岩浆岩，且围岩即母岩。具明显的成矿专属性。(2)矿体形状和产状特点侵入体底部矿体多呈似层状、矿瘤或矿巢状，与围岩渐变接触。岩体边缘或其他部位的矿体，多呈扁豆状；矿体与围岩亦多呈渐变关系。产在岩浆岩内一定方向断裂带中的矿体，多呈脉状、透镜状；大部分矿体与围岩接触明显。(3)矿石特点矿石的矿物组成与围岩相似，仅有用矿物含量较高，随着有用矿物含量的逐渐减少，矿体就逐渐过渡成为围岩；而由块状矿石组成的矿体，受岩体中断裂控制，与围岩界线清楚。矿石矿物多为密度大，熔点高的金属氧化物和自然元素及某些硫化物，常见的有铬铁矿、钛铁矿、磁铁矿、铜—镍硫化物类矿物以及铂族元素矿物等。脉石矿物一般都是围岩中的造岩矿物，主要有橄榄石、辉石、角闪石、斜长石、磷灰石、绿泥石等。第21页，共86页，2023年，2月20日，星期三2．采掘特点1)围岩都是岩浆岩，主要是超基性岩和基性岩，其矿物成分硬度较高，一般都是强度大、稳固性好的岩石；矿石的稳固性是较好。2)矿床中由浸染状矿石所组成的矿体，其边界是依据工业指标圈定的。一个在剖面上完整的透镜状、条带状的矿体，实际上往往是由大量的体积小得多的而品位较高的透镜状、条带状、巢状特别是不规则状的矿体组合而成，其中包括矿化很低的贫矿部分。所以在开采中要注意到贫富兼采以降低损失和贫化。3)在开采贯入成因的矿体时，由于矿石呈致密块状，与围岩界线清楚，如沿矿体与围岩接触带掘进沿脉坑道时要预防冒顶或片帮事故，而穿脉坑道则比较稳定。4)在岩浆矿床中，除利用金属元素铁、铬、铜外，还可综合利用钒、钛、铂、镍等伴生元素以及可利用的围岩(如橄榄岩、蛇纹岩等)。因此，这类矿床的采、选、冶中要考虑综合开采、综合利用的问题。第22页，共86页，2023年，2月20日，星期三一、伟晶岩矿床的概念和特征1.概念2.产状、形状3.成分、分带二、伟晶岩矿床主要类型1.稀有金属矿床2.非金属矿床J3伟晶岩矿床第23页，共86页，2023年，2月20日，星期三一、伟晶岩矿床的概念和特征1.概念

伟晶岩是一种矿物晶体巨大、常含有许多气成矿物和稀有、稀土金属矿物的脉状岩体；其中有用组分达到工业要求时，就成为伟晶岩矿床。伟晶岩矿床是稀有金属如铌、钽、铯、铷、铪、铍等的重要来源，也是放射性元素如铀、钍的重要来源；同时也形成非金属矿床，如长石、水晶、云母、宝石以及压电石英等巨晶矿床。

水晶(石英)水晶(石英)伟晶岩中常见矿物第24页，共86页，2023年，2月20日，星期三伟晶岩中常见矿物（续）绿柱石黄玉绿柱石(海蓝宝石)

绿柱石(祖母绿)

黄玉第25页，共86页，2023年，2月20日，星期三伟晶岩中常见矿物（续）电气石电气石第26页，共86页，2023年，2月20日，星期三伟晶岩中常见矿物（续）绿柱石+黑电气石+钠长石绿柱石+白云母绿色微斜长石+钠长石美国自然博物馆第27页，共86页，2023年，2月20日，星期三伟晶岩中常见矿物（续）第28页，共86页，2023年，2月20日，星期三2.伟晶岩的形状、产状伟晶岩多产于古老结晶片岩地区，常与巨大的花岗岩体有关，并常分布在侵入体上部及其顶盖围岩中。伟晶岩矿床明显地受构造控制，常常沿大构造带成群出现构成伟晶岩带。矿体主要受裂隙控制，形态和产状也直接与裂隙有关，常呈脉状、透镜状等。在裂隙交叉处，也可出现囊状或筒状矿体。第29页，共86页，2023年，2月20日，星期三3.成分、分带1)边缘带(细粒花岗岩带)：晶粒细小，主要由长石、石英组成。厚度不大，一般几厘米。2)外侧带(文象花岗岩带)：晶粒较粗，主要由斜长石、钾微斜长石、石英和白云母组成；有时有绿柱石等。此带比边缘带厚度大。3)中间带(中粗粒伟晶岩带)：主要由块状长石、石英组成，有时有绿柱石、锂辉石等稀有元素矿物出现。4)内核(单矿物带)：以长石或石英巨晶为主，常发育晶洞构造。完整的晶簇为压电石英和贵重宝石的来源，稀有、稀土金属元素矿物常富集此带。第30页，共86页，2023年，2月20日，星期三二、伟晶岩矿床主要类型1.稀有金属矿床2.非金属矿床新疆阿尔泰稀有金属伟晶岩矿床第31页，共86页，2023年，2月20日，星期三一、气化-热液成矿作用1气化-热液概念及成矿意义2气液的物理化学特征3含矿气液的来源4气液中有用组分的搬运与沉淀5围岩蚀变6气液矿床分类二、矽卡岩矿床1矽卡岩矿床的形成过程2矽卡岩矿床的成矿地质条件及主要特征J4气化-热液矿床第32页，共86页，2023年，2月20日，星期三J4。气化-热液矿床PneumatoHydrothermalDeposit一、气化-热液成矿作用1气化-热液（pneumatohydrothermalfluid）概念及成矿意义2气液的物理化学特征（1）气液的成分H2OCO2H2S（2）气液的温度、压力和物态3含矿热液的来源岩浆热液magmatichydrothermalfluid地下水热液（大气降水）meteoricwater

海水热液

seawater变质热液metamorphichydrothermalfluid4气液中有用组分的搬运与沉淀（1）成矿元素的搬运形式（2）充填作用（filling）和交代作用（metasomatim）5围岩蚀变（wallrockalteration）6气液矿床分类（1）矽卡岩矿床（2）热液矿床第33页，共86页，2023年，2月20日，星期三1气化-热液概念气化-热液简称气液，是在一定深度(几至几十km)下形成的，具有一定温度(一般为50～600℃)和一定压力(一般为n～250MPa)的气态、液态和超临界流体。当气液含成矿物质时，就称为含矿气液(或称成矿气液、成矿热液)。其成分以H2O为主，有时CO2占很大比例，常含有CH4、H2S、CO、SO2等挥发性气体成分和K+、Na+、Ca2+、Mg2+、F-、Cl-、SO42-、HCO3-等离子成分。成矿溶液中还有W、Sn、Mo、Au、Ag、Cu、Pb、Zn等多种成矿元素。第34页，共86页，2023年，2月20日，星期三3含矿热液的来源1)岩浆热液：岩浆在侵入和喷发过程中，随着温度和压力的下降，硅酸盐熔体不断地结晶，H2O等挥发分就从岩浆中分离出来，形成高温气液。一些成矿元素倾向富集于气液中，这种含矿气液在岩体边缘和围岩的裂隙中运移，当物理化学条件发生变化时，就可在有利的地段形成矿床。岩浆热液的形成岩浆热液与下渗地下水的混合的形成第35页，共86页，2023年，2月20日，星期三长白山天池附近火山岩(右)附近的温泉热水含大量的S,温泉水流经的地段沉淀黄褐色硫磺(下)第36页，共86页，2023年，2月20日，星期三2)地下水热液：从地表渗透到地下深处的大气降水，可在地下环流中受热并与流经的岩石发生相互作用，溶解岩石中的有用成矿元素，运移至有利的地质环境中沉淀形成各种热液矿床。第37页，共86页，2023年，2月20日，星期三2)地下水热液（续）：从地表渗透到地下深处的大气降水，在地下环流中溶解铜矿床岩石中的Cu，形成硫酸铜溶液带出地表成为硫酸铜溪流。西藏玉龙铜矿西藏厅宫铜矿第38页，共86页，2023年，2月20日，星期三3)海水热液在海洋扩张中心、火山岛弧、大陆边缘及海洋岛屿地区，下渗的海水可沿裂隙到达地壳深部受热形成环流。环流过程中也可萃取流经围岩中大量的成矿物质，然后通过断裂、火山口或海底扩张脊再流入海中，与海水作用形成热液矿床。第39页，共86页，2023年，2月20日，星期三现代深海钻探已积累了大量资料，证明海底正在进行的热液成矿作用。20世纪90年代初在东太平洋海岭(南纬21°31′)水深2800m处发现走向南北，长11km的“黑烟囱”(Blacksmoker),即现代海底块状硫化物矿床。1985年在北纬26°、西经45°大西洋中脊水深2500～4000m处发现高温热液活动形成的“土丘”(高40m、直径250m)中心温度达366℃富金属流体。1997年在新西兰东北部采集到含金达23%的异常矿石，并在水下25km处发现直径37m的热液“喷口”。第40页，共86页，2023年，2月20日，星期三4)变质热液：由变质作用(包括一般区域变质、混合岩化和花岗岩化作用)而形成的含矿溶液，统称为变质热液会聚板块边界可能产生的变质热液第41页，共86页，2023年，2月20日，星期三陕南汉阴黄龙金矿,由变质热液形成的石英脉透镜体第42页，共86页，2023年，2月20日，星期三4气液中有用组分的搬运与沉淀（1）成矿元素的搬运形式

岩浆热液变质热液地下水硫化物形式-溶解度低；卤化物形式-高温；络合物形式-主要的；胶体形式-低温第43页，共86页，2023年，2月20日，星期三（2）充填作用和交代作用1）充填作用Filling：气水溶液在化学性质不活泼的围岩中流动时，一般与围岩没有明显的化学反应和物质的相互交换，气水溶液中的有用组分是由于物理化学条件变化的影响，直接沉淀在围岩裂隙和空洞中，这种作用称充填作用。充填脉的形成第44页，共86页，2023年，2月20日，星期三晶洞中的充填作用，形成巨晶各种充填作用形成的裂隙脉充填作用形成的角砾状构造第45页，共86页，2023年，2月20日，星期三2)交代作用：气水溶液在化学性质较活泼的围岩裂隙和孔隙中流动时，溶液与围岩中某些矿物起化学反应，并同时发生极细微状态下的溶解作用和沉淀作用，原有矿物逐渐被溶解掉而代之以新矿物。这种作用称交代作用。块状构造的磁铁矿呈脉状包围磁铁角闪岩,蒙库9号矿体第46页，共86页，2023年，2月20日，星期三第47页，共86页，2023年，2月20日，星期三5围岩蚀变

气水溶液在沉淀成矿的同时，也与围岩发生交代反应，使围岩发生化学变化。这种现象叫作围岩蚀变，蚀变后的围岩叫作蚀变围岩。围岩蚀变的强度、范围决定于气水溶液组分、温度和围岩的性质。气水溶液组分愈活泼、压力及温度越高，围岩的蚀变就越强烈；围岩的化学性质越活泼，蚀变就越彻底；围岩中裂隙越发育，越有利气水溶液的渗透，蚀变的范围就越广。围岩蚀变命名蚀变后只产生某一种新矿物，则称××化，如绢云母化、绿泥石化、石英化等；产生两种以上的新矿物，则称××岩化，如云英岩化、矽卡岩化等等。用化学元素来命名，如硅化、钾化。第48页，共86页，2023年，2月20日，星期三常见的围岩蚀变类型第49页，共86页，2023年，2月20日，星期三常见的围岩蚀变类型矽卡岩化（安徽铜官山铜矿）第50页，共86页，2023年，2月20日，星期三常见的围岩蚀变类型石榴石透辉石矽卡岩化（内蒙白音诺铅锌矿）第51页，共86页，2023年，2月20日，星期三矿化期和矿化阶段1)矿化期代表一个较长的成矿作用过程，它是根据成矿体系物理化学条件的显著变化来确定的。如矽卡岩矿床一般分为矽卡岩成矿期和热液石英硫化物成矿期，两者成矿物理化学条件有明显的区别。

2)矿化阶段代表一个较短的成矿作用过程，表示一组或一组以上的矿物在相同或相似的地质或物理化学条件下形成的过程。矿化阶段与构造裂隙的阶段性发育和与此有关的热液间隙性活动有关，每个矿化阶段代表一次热液活动。早阶段的矿物组合常被晚阶段的矿物组合穿插交代或包围胶结，据此可确定矿化阶段的先后关系。

第52页，共86页，2023年，2月20日，星期三右：磁铁矿（早阶段）中的黄铜矿短脉（晚阶段）湖北大冶铁矿左：方解石中的黄铜矿脉湖北大冶铁矿第53页，共86页，2023年，2月20日，星期三J4。气化-热液矿床PneumatoHydrothermalDeposit一、气化-热液成矿作用1气化-热液（pneumatohydrothermalfluid）概念及成矿意义2气液的物理化学特征（1）气液的成分H2OCO2H2S（2）气液的温度、压力和物态3含矿热液的来源岩浆热液magmatichydrothermalfluid地下水热液（大气降水）meteoricwater

海水热液

seawater变质热液metamorphichydrothermalfluid4气液中有用组分的搬运与沉淀（1）成矿元素的搬运形式（2）充填作用（filling）和交代作用（metasomatism）5围岩蚀变（wallrockalteration）6气液矿床分类（1）矽卡岩矿床（2）热液矿床第54页，共86页，2023年，2月20日，星期三6气液矿床的分类

（1)矽卡岩矿床：是产在中酸性侵入体和碳酸盐岩围岩接触带中，与矽卡岩化有成因联系的矿床，也叫接触交代矿床。这是在中等深度，含矿气水溶液中的有用组分以化学交代作用而形成的矿床。（2）热液矿床：是由各种成因的含矿气水溶液，在一定的物理化学条件下，在有利的构造或围岩中，以充填或交代成矿方式所形成的矿床。它与矽卡岩矿床的主要区别是不伴生有矽卡岩化围岩蚀变，而且不一定产出于岩浆岩与碳酸盐岩石的接触带。根据成矿溶液的来源和成因，可划分为：岩浆热液矿床、地下水热液矿床和变质热液矿床。第55页，共86页，2023年，2月20日，星期三二、矽卡岩矿床1矽卡岩矿床的形成过程

（1）矽卡岩期

（2）石英硫化物期2矽卡岩矿床的成矿地质条件及主要特征（1）岩浆岩条件（及成矿专属性）（2）围岩条件（碳酸盐岩特征）（3）地质构造条件3矽卡岩矿床的主要类型及实例

（1）矽卡岩铁矿床－湖北大冶铁（铜）矿床（2）矽卡岩铜矿床－安徽铜官山铜矿床

（3）矽卡岩钼矿床－辽宁杨家仗子钼矿床第56页，共86页，2023年，2月20日，星期三二、矽卡岩矿床1矽卡岩矿床的形成过程

（1）矽卡岩期生成Ca、Fe、Mg硅酸盐矿物，铝硅酸盐矿物，无石英生成。1）早期矽卡岩阶段（无水硅酸盐阶段）CaCO3+MgCO3+2SiO2=CaMg[SiO3]2+CO2

透辉石3CaCO3+Fe2O3+3SiO2=Ca3Fe2[SiO4]3+3CO2

钙铁榴石2）晚期矽卡岩阶段（含水硅酸盐阶段）2CaCO3+5MgCO3+8SiO2+H2O=Ca2Mg5Si8O22(OH)2+7CO2透闪石此阶段有磁铁矿形成3）氧化物阶段以形成白钨矿、锡石、赤铁矿（镜铁矿）、磁铁矿等氧化物矿物为特征SiO2MgOCaOSi,Fe,AlSKγδC第57页，共86页，2023年，2月20日，星期三（2）石英硫化物期4）早期硫化物阶段（Fe-Cu硫化物阶段）形成黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、辉钼矿、辉铋矿5）晚期硫化物阶段（Pb-Zn硫化物阶段）

形成方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，部分黄铜矿第58页，共86页，2023年，2月20日，星期三2矽卡岩矿床的成矿地质条件及主要特征

（1）岩浆岩条件（及成矿专属性）闪长岩—Fe石英闪长岩、花岗闪长岩—Cu花岗岩—Mo、W、Sn、Pb、Zn（2）围岩条件（碳酸盐岩特征）灰岩、白云质灰岩、白云岩、大理岩（3）地质构造条件接触带构造；围岩层理与层间破碎带；断裂裂隙构造；褶皱构造；捕虏体第59页，共86页，2023年，2月20日，星期三接触带形态平盖接触；超覆接触第60页，共86页，2023年，2月20日，星期三3矽卡岩矿床的主要类型及实例矽卡岩铁矿床－湖北大冶铁（铜）矿床第61页，共86页，2023年，2月20日，星期三矽卡岩矿床的主要特征(1)根据我国矽卡岩型矿床的资料，一定的岩浆岩侵入体有一定的专属矿种。据统计，较酸性的花岗岩类与钨、钼、锡、铅、锌等矿床关系密切；中酸性花岗闪长岩类和石英闪长岩常与铜(铁)矿床有关；而中性闪长岩正长岩侵入体则主要与铁矿床关系密切。这种专属性显然是由于一定岩浆富于某些成矿物质而贫于另外一些成矿物质所致。(2)根据我国资料的统计，这些侵入体多是属于中深成的(1.5～3km深的范围内)。这可能和碳酸盐类岩石受热分解的条件有关。碳酸盐类岩石在热的作用下要分解出CO2，对磁铁矿、赤铁矿和某些金属硫化物的形成起着重大的作用。然而，CO2在很深的地质条件下，因外压力太大，碳酸盐类不易分解而无从产生；在外压力太低的条件下则易于散失。太深太浅均不利于矿物的沉淀，因而侵入体一般是中深程度的。第62页，共86页，2023年，2月20日，星期三矽卡岩矿床的主要特征(3)矽卡岩矿床的最有利的围岩是碳酸盐类岩石。但实际上，岩层厚、质地纯的碳酸盐类岩石并不利于形成工业矿体，因交代作用普遍，矿液大面积散开，不利于成矿物质的富集集中。质地不纯的含有泥质夹层的碳酸盐类岩石最有利于成矿，因气水溶液有选择地只和碳酸盐类岩石进行交代，在上覆泥质岩层的隔挡之下，矿化集中，交代彻底，易于形成工业矿体。(4)矿体形状变化很大，呈各种不规则形状，如似层状、透镜状、囊状、柱状、脉状等。产在接触面附近的矿体，其形状和产状往往为接触面的形状和产状所控制；而围岩中构造虚弱便于侵入体舌状伸入的地带，对成矿更为有利，常有富矿体的形成。(5)矿物成分复杂，金属氧化物有磁铁矿、赤铁矿、锡石以及含氧盐类白钨矿等；金属硫化物有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿等。脉石矿物，除矽卡岩矿物外，还有萤石、黄晶、电气石、绢云母、石英及碳酸盐类矿物等。第63页，共86页，2023年，2月20日，星期三三、热液矿床热液矿床是指由各种成因的含矿气水溶液，在一定的物理化学条件下，在有利的构造或围岩中，以充填或交代成矿方式所形成的矿床。它与矽卡岩矿床的主要区别是不伴生有矽卡岩化围岩蚀变，而且常产出于岩浆岩与非碳酸盐岩石的接触带附近。热液矿床的矿种类型繁多，包括大部分有色金属矿产(铜、铅、锌、汞、锑、钨、锡、钼、铋……)，一些对尖端科学有特殊意义的稀有和分散元素矿产(镓、锗、铟、镉……)，以及放射性元素(铀)。此外，还有铁、钴和许多非金属矿产(硫、石棉、重晶石、萤石、水晶、明矾石、菱镁矿、冰洲石……)。第64页，共86页，2023年，2月20日，星期三1侵入岩浆热液矿床

（1）一般特点

（2）主要矿床类型及实例

1）高温热液矿床

2）中温热液矿床

2地下水热液矿床

（1）一般特点

（2）主要矿床类型及实例第65页，共86页，2023年，2月20日，星期三

1侵入岩浆热液矿床

（1）一般特点

1)矿床与花岗岩类关系密切

2)断裂裂隙构造控制，后生矿床；

3)矿石成分复杂，矿石构造类型多；

4)围岩蚀变强烈、种类多；

5)成矿温度范围600-200°C

构造控矿围岩蚀变第66页，共86页，2023年，2月20日，星期三（2）主要矿床类型及实例

1）云英岩型钨锡钼石英脉型矿床－

江西大庾西华山钨矿

2）脉状多金属铅锌矿床－湖南桃林铅锌矿床

3）中温热液脉状金属矿－小秦岭文峪-东闯金矿第67页，共86页，2023年，2月20日，星期三1)云英岩型钨锡钼石英脉型矿床－江西大庾西华山钨矿该类矿床在某些分类方案中归为侵入岩浆高温热液矿床。矿床形成温度为300～600℃，成矿深度为1～4．5km，属中深或深成。因此，成矿时的温度和压力是较高的，这时成矿溶液中虽缺少游离氧，但由于热液中固有的H2O被还原为H2，CO2被还原为CO时可以放出一部分O2，而有利于那些结晶温度高的、易于与氧化合的元素(钨、锡、铁等)形成含氧盐类或氧化物矿物(黑钨矿、锡石、磁铁矿等)而沉淀下来，成为高温型热液矿床中的矿石矿物。第68页，共86页，2023年，2月20日，星期三云英岩型钨一锡石英脉型矿床的主要地质特征为：(1)在成因上、空间上和侵入岩体有密切的联系，尤其是酸性和中酸性的深成侵入岩体(如花岗岩)。矿床直接产于侵入岩体顶部或附近外接触带，与岩体的距离很少超过1～1.5km。(2)由于成矿溶液中富含挥发性组分，其化学能量大、活动性强，因而在成矿过程中，使近矿围岩发生强烈蚀变，形成典型的云英岩化、黄玉化和电气石化等。例如，成矿溶液中的HF与围岩中的钾长石起反应时，则产生云英岩化。(3)由裂隙控制以充填作用为主形成的矿体，多呈脉状、复脉状或网脉状，矿石具梳状、条带状或对称条带状构造；以交代作用为主形成的矿体，多呈复杂的网脉状、囊状或似层状，矿石多具浸染状构造，有时也可为块状。矿石矿物常以氧化物或含氧盐类矿物为主。矿体大小不一，少数大型矿体可长达几公里。充填在构造裂隙中的矿脉，宽由十多厘米到几米，延深由几米到几百米以至上千米。第69页，共86页，2023年，2月20日，星期三2)多金属铅锌矿床－湖南桃林铅锌矿床该类矿床在某些分类方案中归为侵入岩浆中温热液矿床，其形成温度为200—300℃，高的可达350℃，低的可到150℃左右；成矿深度一般为l～3km。在这种温度和压力条件下，H2S在成矿溶液中溶解度增大，H2S的电离也相应增加，于是溶液中产生了大量的S2-离子。为重金属硫化物的沉淀创造了有利条件，因而形成了中温型热液矿床中Cu、Pb、Zn、Fe等的大量硫化物矿石。第70页，共86页，2023年，2月20日，星期三矿床的主要地质特征为：(1)在成因上、空间上和侵入岩体有较明显的联系，少数矿体可产于侵入岩体内或其近旁围岩中，但大多数产于侵入岩体周围的沉积岩、变质岩或火山岩中。(2)围岩蚀变种类较多，典型的有绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化、硅化以及碳酸盐化、青磐岩化等。(3)矿体形态复杂多样。由裂隙控制的充填矿体为简单脉体，或复脉带；由交代形成的则为囊状、扁豆状、柱状或似层状矿体。矿体大小不一，大的矿体长达数公里，甚至几十公里，延深数百米至2km。矿石为全晶质结构，角砾状、条带状、浸染状构造，亦有呈块状、栉状、细脉状者。矿物种类繁多，共生组合复杂，铜、铅、锌等亲硫元素大量出现，而亲氧元素组成的氧化物或含氧盐大量减少，乃至消失。第71页，共86页，2023年，2月20日，星期三3)中温热液脉状金矿床－小秦岭文峪-东闯金矿是内生金矿床的最重要类型，由于一些矿床成矿温度可远高于或低于最初建议的中温范畴(200～300℃)，Groves等(1998)提出了造山型金矿床这个术语，它强调成矿的碰撞造山构造环境，金矿床可产出于所有地质时代的变质地体中，它们在时间和空间上与增生造山有关。矿石中主要金属矿物有自然金、银金矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿，次要金属矿物为闪锌矿、磁铁矿、磁黄铁矿等。脉石矿物主要为石英，其次为铁白云石、菱铁矿、方解石、绢云母及绿泥石。第72页，共86页，2023年，2月20日，星期三2地下水热液矿床（1）一般特点

1）成矿与岩浆活动关系不密切,在矿区内和周围相当远的范围未见与成矿有关的岩浆活动

；2)矿床产于某一定地层中，受岩性(相)控制，矿体常集中于某些岩性段中，往往具有多层的特点；3)矿床从空间分布上常呈带状或面状，矿体呈层状、似层状和透镜状的整合矿体，但局部也有小型脉状矿体；4)矿石的矿物组成简单，金属硫化物多呈细小的分散状、浸染状集合体；5)围岩蚀变较弱，主要有硅化、碳酸盐化、黏土化或重晶石化等；6)矿床规模常较大，主要矿种有铅、锌、铜、铀、钒、锑、汞等。

（2）主要矿床类型及实例

湖南锡矿山锑矿

第73页，共86页，2023年，2月20日，星期三J5火山成因矿床一、概述二、火山成矿作用及矿床分类

1.火山-次火山岩浆矿床（1）岩浆喷溢矿床;（2）火山熔离矿床;(3）岩浆爆发矿床2.火山-次火山气液矿床（1）火山射气矿床;（2）火山热液矿床;(3）次火山热液矿床3.火山沉积矿床三、火山成因矿床的主要类型

1.斑岩铜矿PorphyryCopperDeposit2.玢岩铁矿PorphyriticIronDeposit3.火山块状硫化物矿床（黄铁矿型铜-多金属矿床）VolcanicMassiveSulfideDeposit4.海相火山喷发-沉积铁矿床第74页，共86页，2023年，2月20日，星期三一、概述

火山成因矿床是指那些在成矿作用上直接或间接与火山-次火山岩浆活动密切有关的矿床。它们均位于与其大约同时形成的火山-次火山岩的分布范围内。1火山建造

VolcanicFormation

在一定构造单元和时期内形成的一套火山岩组合。2火山机构

VolcanicStructures火山岩构造的各部分位置、产状及相互关系。具体有：

火山锥破火山口熔岩流火山颈放射状或环状岩墙（裂隙）次火山岩体第75页，共86页，2023年，2月20日，星期三火山机构火山口侧火山口火山颈(火山管道)火山角砾岩凝灰岩火山熔岩次火山岩火山基底岩浆源放射状-环状岩墙火山机构各部分示意图第76页，共86页，2023年，2月20日，星期三二、火山成矿作用及矿床分类1火山-次火山岩浆矿床

（1）岩浆喷溢矿床：是富矿岩浆或矿浆以熔融体状态贯入火山机构或溢出地表在火山口附近堆集所成的矿床。智利拉科铁矿属此类型，我国甘肃黑鹰山铁矿也属此类型。

（2）岩浆爆发矿床：这类矿床主要生成于火山爆发角砾岩筒中。典型的实例是金伯利岩中的金刚石矿床。（3）岩浆喷溢一喷发矿床：这类矿床的形成部分与喷溢作用有关，部分与喷发作用有关。在矿体中可夹有含矿火山弹、火山角砾、凝灰岩等，并使部分矿石的构造与单纯喷溢作用形成者有所不同。此外，其围岩也常出现部分火山碎屑岩。典型的实例是伊朗的巴夫格铁矿床、我国安徽姑山铁矿外围少数矿体。第77页，共86页，2023年，2月20日，星期三2火山-次火山气液矿床

火山喷发的间歇期、晚期或期后，其射气和热液活动非常强烈，射气和热液中的有用组分，在母岩体内或其附近围岩中聚集、沉淀，可形成火山-次火山气液矿床，根据成矿作用方式及地质条件的不同，可分为如下三种类型：

1)火山射气矿床：主要由火山射气而成，位置浅，局限于近代火山口内外及附近各种裂隙之中。主要矿种有自然硫、硼酸盐等。经济价值一般不大。

2)火山热液矿床：它是由含矿火山热液在火山岩中发生充填或交代作用，使有用组分沉淀而形成的。矿体形状为脉状、复脉状或似层状。矿石构造不一。主要矿种有铜、铅、锌、铀、金、银及硫铁矿、萤石、沸石等。

3)次火山热液矿床：在火山活动晚期或间歇期伴随的次火山岩的侵入活动中的气水溶液，通过充填或交代作用，将有用组分沉淀在次火山岩或附近其他岩石中，形成次火山热液矿床。第78页，共86页，2023年，2月20日，星期三成矿物质来源于火山但通过正常沉积作用而形成的矿床。成矿物质是由火山活动提供的