火山成因矿床

火山成因矿床一概述（一） 概念:与火山岩、次火山岩有成因联系的矿床称为火山成因矿床（二） 特点1、 空间上，矿带分布于火山岩浆-构造活动带中；2、 矿体受火山机构控制；3、 含矿介质多源-岩浆、岩浆气液、地下水、海水；4、 矿石成分复杂，组构多样；；5、 成矿相对较浅，地表-地下（0-1.5km）二、 火山成矿作用及矿床分类虽然火山形成的环境较为复杂，有深源的（大于40km至上地幔），也有浅源的（5~6km的硅铝层）；有陆相的,也有海底的;有现代的,也有古老的;喷出物有固体的,也有气体和液体。但归纳起来，其成矿作用不外乎三种，即火山岩浆成矿作用、火山-次火山热液成矿作用和火山沉积成矿作用，并由此将其形成的矿床分为三种，即火山岩浆矿床、火山-次火山热液矿床和火山沉积矿床。三、 火山成因矿床主要矿床类型及特点（一）火山岩浆矿床由岩浆在深部经分异和熔离作用形成的富含成矿物质的熔浆或矿浆，然后经火山喷发作用将其带到地表，冷凝而形成的矿床，称为火山岩浆矿床。1、 火山岩浆喷溢型铁矿床：以智利的拉科铁矿床最为典型(160页图9-1)由第四纪安山岩、火山碎屑沉积岩、熔岩、凝灰岩和磁铁矿熔岩组成。矿石几乎全部由磁铁矿和赤铁矿组成,TFe平均65%,P0.3~0.4%,SiO21~2%,S0.1%。矿体表面似玄武岩流，局部具有绳状构造，并有大泡、小泡及管状体，管壁为多瓦状和海绵状，断面为杏仁状构造，显示熔岩喷溢特点。铁质来源有两种认识:①来自安山岩浆或由其分异出来的较晚的基性岩浆，由于其中含P2O5,可熔离出富铁的矿浆;②来自附近古生代岩层中的沉积变质铁矿床，由于火山活动使其中的铁质再活化而形成。2、 科马提岩的硫化镍矿床主要矿石矿物为金属硫化物，形成主要与熔离贯入作用或人熔离喷溢作用有关,有三种类型：(P162图9-2)橄榄岩流底部的硫化物堆积体：由块状和浸染状磁黄铁矿和镍黄铁矿组成，矿床规模小，但品位高(Ni>3.5%),如澳大利亚的卡姆巴尔达和加拿大的兰米尔矿床。纯橄榄岩流中的低品位浸染状硫化物矿床:硫化物分散于整个橄榄岩中，矿床规模大，但品位低(Ni0.6%左右)，以澳大利亚的基恩山和加拿大的杜蒙镍矿床为代表。在纯橄榄岩中的块状硫化物分凝体:富集在橄榄岩的底部,Ni>2.0%,矿床规模大，如澳大利亚的珀寒维伦斯矿床。(二)火山气液矿床1、 概念:在火山喷发作用的晚期或间歇期，喷气和热液活动非常强烈，气液中通常含有大量的重金属化合物，在一定的地质条件和物化条件下，这些气液与围岩、海水或气液之间发生作用，使其中的有用组分聚集和沉淀,形成火山气液矿床。2、 特点:与火山成因矿床的特点基本一致,只是增加一条，即此类矿床的蚀变作用强烈而复杂，蚀变范围广，且与矿化关系密切。3、 火山气液矿床的成矿作用和矿床分类火山气液矿床的成矿作用有三：(1)火山喷气作用(2)火山热液作用(3)次火山热液作用。据此，并根据产出的环境，将该类矿床分为四个亚类：(1)陆相火山喷气矿床(2)陆相火山热液矿床(3)陆相次火山热液矿床(4)海相火山-次火山热液矿床。4、 火山气液矿床的主要矿床类型和特点I陆相火山喷气矿床矿体呈似层状，与火山岩互层产出，或呈脉状或似脉状充填于火山通道的裂隙中。此类矿床为数不多，主要为自然硫、雄黄(AsS)、雌黄(As2S3)、萤石和硼矿等。例如自然硫的形成方式可能为(1)升华作用(2)H2S不完全氧化(2H2S+O2=2H2O+2S!)(3)反应H2S+SO2=2H2O+3S|II陆相火山热液矿床玄武岩中的自然铜-沸石矿床自然铜充填于气孔之中或在火山碎屑岩中以胶结物的形式存在,共生矿物有沸石、葡萄石、石英、方解石等矿物。此类矿床规模不大，分布不广，以美国元古代苏比利尔湖铜矿床为代表安山岩中的金-铜石英脉型金-铜矿床矿床产在以安山岩为主的火山岩中，可以呈脉状，受裂隙、断裂控制，矿石矿物组合为:金属矿物-硫砷铜矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金、银金矿、金银矿等;非金属矿物-石英、方解石、重晶石、明矶石等。以我国台湾的金瓜石为典型代表，此外江苏的铜井也属此类火山岩中的金-银碲化物矿床矿床产于安山岩、英安岩和粗面岩中，矿体呈脉状、复脉状成群出现。矿石矿物以金银的碲化物为主，如碲金矿、碲金银矿、碲银矿，此外尚有硒银矿和极少的自然银;脉石矿物为石英、冰长石、菱铁矿和萤石等。以美国的克里普尔-克里克金矿最为典型，这类矿床在环太平洋的许多国家都有分布。火山岩中的铅锌多金属矿床矿床发育于凝灰岩或其它火山岩中，常伴有次火山岩，矿体呈鞍状、层状、透镜状，也有脉状者。矿石矿物成分有菱铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及银矿物和金矿物、方解石、重晶石。如我国云南的老银厂，江西德兴及东南沿海中生代火山岩中都有这种矿床分布。汞和汞锑矿床与火山作用有关的汞矿床约占世界汞矿床的一半以上。矿床主要分布在环太平洋及地中海的新生代火山活动带，多数产在玄武岩、安山岩和流纹岩中，少数产于碱性岩、粗面岩中，矿体呈脉状、网脉状。矿石矿物主要为辰砂和辉锑矿，其它硫化物有白铁矿和黄铁矿等,意大利的阿米阿塔矿床即属此类。萤石矿床火山岩中的萤石矿床是最主要的类型之一，我国浙江省中生代建德系火山岩中的萤石矿床，质好量大，是我国最主要的萤石产区火山岩系主要为流纹岩、凝灰岩、凝灰角砾岩和集块岩，矿体呈脉状，矿石属萤石-石英建造。围岩蚀变有硅化、高岭土化和绢云母化。（7）明矶石矿床明矶石矿床产于中酸性蚀变岩中，如流纹岩、安山岩及凝灰岩中，附近常有次火山岩，明矶石矿床石明矶石化蚀变岩组成的。我国浙江（平阳矶山）和安徽（庐江地区）明矶石矿床质高量大，是明矶石的重要产地。III陆相次火山热液矿床-斑岩型矿床（1） 概念:陆相次火山热液矿床主要为斑岩型矿床，过去又叫“细脉浸染状矿床”。以往认为以Cu、Mo为主，近几十年又发现斑岩型W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等矿床。这类矿床具有A、规模大（如斑岩Cu矿占世界已探明的铜储量的一半以上），埋藏浅、易采；B、矿石品位低，但矿化均匀;C、矿石成分简单,易选;D、可供综合利用的矿种多，除铜、钼、钨、锡、金、铅、锌外，尚有银、硒、碲、铼等。（2） 斑岩型铜矿床①地质特征A时空及成因上与中酸性浅成或超浅成的小型斑岩体（如花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩等）密切相关，而且斑岩体又与火山岩相关联。岩体规模较小，出露面积一般小于1km2,时代以中-新生代为主。B矿床受区域断裂构造带控制，呈带状分布，而矿体则受次级构造，即岩体和围岩中的微细裂隙控制或受斑岩体中角砾岩体控制。C矿化多集中在岩体的顶部或附近围岩中，以岩体内为主，有时整个斑岩体即为矿化体，规模大,形态不规则。D同一矿区，由于围岩岩性不同，可出现不同的矿化类型，如斑岩型（细脉浸染型）、接触交代型（与碳酸盐岩或凝灰岩接触）、次火山热液脉型（围岩中断裂发育）。E矿石的矿物组合中以金属硫化物为主，有黄铜矿、辉钼矿、斑铜矿、黝铜矿、辉铋矿、金、银等矿物，伴有黄铁矿，此外尚有石英和重晶石等，矿化具有元素的分带性和矿石构造的分带性，一般由中心向外:Mo-Mo、Cu-Cu-Cu、S-Au、Pb、Zn、Ag浸染状-细脉浸染状-细脉状-脉状F围岩蚀变广泛而发育，具有明显的分带性，自中心向外可分为：钾化带:钾长石化和黑云母化,矿物为钾长石、黑云母、石英似千枚岩化带:绢云岩化、黄铁绢云岩化，主要矿物为石英、绢云母和少量黄铁矿泥化带:粘土化，矿物组成有高岭土、绢云母、石英、绿泥石，此带一般不发育青磐岩化带:矿物组合为绿帘石、绿泥石、碳酸盐、黄铁矿，该带呈面型分布,找矿的重要标志②斑岩铜矿的成因矿床形成温度:黑云母600-700°C;绢云母-石英420°C;硫化物300-200°C硫同位素:分布范围窄，接近零值,-6.3--+3.6%°，接近陨石硫（姚教材图4-7）氢/氧同位素:具岩浆热液和大气降水双重特征，说明成矿过程中有大气降水的参与（姚教材图9-6）R.H.Sillitoe（1972）提出了板块构造成因模式，其成因机制是:大洋板块向大陆板块俯冲,导致了富含硫化物深海沉淀物重熔和部分上地幔（大陆板块）物质重熔,重熔熔体上升