第三章岩浆矿床演示文稿

第三章岩浆矿床演示文稿目前一页\总数七十四页\编于六点优选第三章岩浆矿床目前二页\总数七十四页\编于六点岩浆矿床第二节岩浆矿床形成地质条件一岩浆岩：1、镁铁质、超镁铁质岩石超镁铁质岩体：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-超镁铁质杂体：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）镁铁质岩体：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、碳酸岩岩株状产出，前者霞石-稀土，后者产金刚石。目前三页\总数七十四页\编于六点目前四页\总数七十四页\编于六点岩浆矿床二大地构造条件造山带：1、拉张阶段拉斑玄武岩类（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、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、磁铁矿矿床克拉通巨大层状镁铁质、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，与深大断裂有关目前五页\总数七十四页\编于六点岩浆矿床三同化作用

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。四挥发分作用熔点低、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。目前六页\总数七十四页\编于六点岩浆矿床第三节岩浆矿床的形成作用及特征

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。按成矿作用性质分为结晶分异成矿作用、熔离成矿作用岩浆爆发成矿作用和岩浆喷溢成矿作用。目前七页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前八页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences一、结晶分异成矿作用及岩浆分结矿床：

指岩浆在冷凝过程中，各种组分在岩浆熔融体中按一定顺序先后结晶析出，同时导致岩浆液相成分发生改变的作用，叫做岩浆结晶分异作用。

由结晶分异作用形成有用矿物的富集而形成的矿床叫岩浆分结矿床，或岩浆分凝矿床。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前九页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences岩浆是一种成分复杂的硅酸盐熔融体，但是在冷凝过程中并非所有的组分一下子同时都结晶析出，若是这样也就不能够成矿床，因为这样一来，所有的有用组分都是均匀地分布于岩体之中的。

实际上是遵循一定的结晶循序先后晶出，这种结晶循序是受到矿物的晶格能、化学键性、生成热等性质决定的。

一般说来，先结晶出来的矿物熔点高，晶格能大。反之，熔点低，晶格能小的矿物则后结晶。

因此根据在结晶分异过程中，岩浆中有用的组分的析出时间的先后早晚，可分成两种情况，所生成的矿床也相应地被划分为两类：岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前十页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences1.早期岩浆矿床：指在岩浆冷凝结晶过程中，有用矿物较早地从岩浆中结晶出来（早于或与硅酸盐矿物同时晶出）并富集所形成的矿床。

这样，这些较早结晶出来的矿物在重力作用下，在岩浆渊内部的对流作用下，于正在冷凝结晶着的岩浆熔融体之中发生轻重矿物的分离和富集，比重大的矿物往下沉降，比重小的往上升浮。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前十一页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences例如，在岩浆中最早结晶的金属矿物有：

自然铂（比重19～14），

钛铁矿（比重4.72），

铬铁矿比重4.3～4.6），

磁铁矿比重4.9～5.2），

与这些矿物同时或稍晚结晶的硅酸盐矿物有—

橄榄石（比重3.18～3.57），

辉石（比重3.38），

斜长石(比重2.63～2.76），

角闪石（比重3.1～3.3）。

石英（比重2.6）岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前十二页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

当他们结晶后，边按照本身比重的大小，进行重力分异，矿物便依据这个自然规律在岩浆房的一定部位富集成矿，就形成所谓的“火成堆积作用”.这样在岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型某些大型层状基-超基性侵入体中常形成韵律性层状构造：早期岩浆矿床（铬铁矿）成矿模式图目前十三页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences所谓韵律构造或韵律结构是指岩体由不同类型的岩石构成平行的厚度不等的层，层间界限明显而结合紧密，层相间更叠、变化频繁的一种层状构造。

其结果，造成一些大型层状超-基性岩体具有明显的垂直分带现象，即岩体下部为超Mg-Fe质岩（深色岩体），中部为辉长岩类，上部为浅色辉长岩、闪长岩，甚至出现花岗岩类。例如阿扎尼亚布什维尔杂岩体，我国河北钒山杂岩体，四川攀枝花层状辉长岩体等。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前十四页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences但是，也有些规模较小的岩体，当构造活动频繁时，不可能在岩浆槽中进行充分的分异作用。那么，早期结晶出来的金属矿物便在岩浆流动过程中，在岩浆活动流速受阻，流速减慢的部位，如涡流区富集成矿，形成“岩浆的流动分异作用”：岩浆在流动过程中，产生矿物成分的分异和聚集的作用。这种作用多形成条带状矿体。

实际上，许多岩浆成矿作用及矿床的形成，是岩浆物质的重力分异作用和流动分异作用相互制约和转化作用的结果，往往一个矿床既有重力分异作用表现，又有流动分异作用表现，在不同矿床或不同阶段侧重不同而已。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前十五页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences早期岩浆矿床具有下述特点：①由于有用矿物在岩浆中结晶时间较早，因此常呈晶形完好的自形晶结构，并常见有被熔融的现象，呈浑圆状(如左图)。②这些矿物由于比重较大，在重力或动力作用下，往往下沉到岩体的底部或边部，形成似层状或条带状金属矿床。③矿石构造一般呈浸染状，极少数为块状构造。自形粒状结构岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前十六页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences④矿体与母岩之间界线模糊不清，一般呈渐变过渡关系。

⑤矿体的形状多为不规则的瘤状，巢状，囊状或似层状等。

⑥矿床规模：产于超基性岩中的早期岩浆矿床除了Pt、金刚石矿床外，一般规模不大，工业意义不大。

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前十七页\总数七十四页\编于六点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-矿体西藏罗布莎铬铁矿矿床实例目前十八页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences2.晚期岩浆矿床：在岩浆冷凝结晶过程中，由于挥发份的影响，有用组分在岩浆冷凝的晚期结晶富集所形成的矿床。晚期岩浆分结矿床成矿作用理想模式（据贝特曼原图修改）1-在冷凝带形成后早期岩浆结晶；2-先后结晶的硅酸盐矿物因比重不同按重力关系占据各自的位置；3-富矿质残浆通过粒间空隙向下集中，较晚结晶的比重较小的硅酸岩晶体上浮（此阶段冷凝结晶则形成层状矿体）；4-在外力作用下富矿残浆经压滤作用沿裂隙贯入形成贯入矿体。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前十九页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences当岩浆中含有大量挥发份（矿化剂）时，金属元素与挥发份结合形成易溶的化合物形成“残余熔浆”或“矿浆”。这样便降低了金属组分的结晶温度，延长结晶时间，从而使得这些金属组分在岩浆熔融体中一直停留到硅酸盐矿物大部或几乎全部结晶之后，再结晶富集，形成“晚期岩浆矿床”。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前二十页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

由于当时的构造条件等的不同，晚期岩浆矿床可能出现以下几种情况：

①这些最后形成的“矿浆”，或“残余熔浆”，由于还具有一定的流动性，故沿着早先结晶的硅酸盐矿物颗粒之间的空隙，下沉至岩体的底部，并且充填、胶结这些硅酸盐矿物，形成底部大而富矿体，矿石可呈块状，亦可呈浸染状，稠密浸染状。

②有时岩浆冷凝速度过快（如岩体规模小，或距地表较近等原因使温度下降较快），还未等到矿浆下沉到岩浆槽的底部就都已结晶，于是在岩体顶部，或上部形成“上悬式”矿体。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前二十一页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences晚期岩浆矿床成矿模式图③当这种残余熔浆在构造压力的作用下被挤入到已冷却的母岩岩体的裂隙中，或附近的围岩中则可形成较富的“贯入式”矿体。这种成矿现象也叫“压滤作用”

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前二十二页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences由于这类矿床是在矿化剂（挥发份）影响下，有用组分于岩浆结晶的晚期形成的，亦即矿石矿物晚于脉石矿物结晶析出，因此这类矿床具有以下特征：①矿体：形状各异，复杂多样：

a.在构造平静的条件下，这些矿浆在早已晶出的硅酸盐矿物颗粒之间结晶，同时也受重力作用影响，常集中于岩体的中，下部，形成矿条，或条带状，似层状矿体。少数为瘤状，囊状。

b.如果这些残浆受到外力作用，被挤入裂隙中，多形成较富的脉状，透镜状矿体。②成分：矿体中的矿物成分与围岩一致，但出现较多的富含挥发份的矿物，如磷灰石（P）、铬电气石（B），矿体周围有时还可见到蚀变现象。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前二十三页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences③矿石结构构造以块状及稠密浸染状为主（贯入式），原地结晶分异者呈浸染状。由于矿石矿物在晚期才结晶出来，因此矿石矿物常呈他形晶，而为早期矿物的胶结物，形成特征的“海绵陨铁结构”。

海绵陨铁结构——在晚期岩浆矿床中，呈他形晶的金属矿物胶结了早期形成的结晶完好的硅酸盐矿物，形成“海绵陨铁结构”（因为这种结构多见于陨石中）。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前二十四页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences海绵陨铁结构岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前二十五页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

晚期岩浆矿床的类型：

a.基性岩中－铬铁矿矿床；

b.基-基性岩中－∑Pt、铬铁矿Cr；

c.基性岩中－V-Ti-Fe；

d.碱性岩－稀有元素矿床；一般说来，晚期岩浆矿床工业价值大，类型多，常构成大而富的矿床，故相比之下比早期岩浆矿床重要。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前二十六页\总数七十四页\编于六点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-断层目前二十七页\总数七十四页\编于六点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-浸染状矿石目前二十八页\总数七十四页\编于六点

二、

岩浆熔离作用及岩浆熔离矿床

1.定义：指在较高温度下的一种均匀的岩浆熔融体，由于温度和压力下降，及同化作用使熔体中SiO2、Al2O3、CaO增加等因素，使熔体分离成两种或两种以上不混熔的熔融体的作用，叫岩浆熔离作用。由岩浆熔离作用造成有用组分的富集而形成的矿床叫岩浆熔离矿床。

现在研究得比较成功，亦得到公认一致的意见是Cu-Ni硫化物矿床，认为存在着这种熔离作用。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前二十九页\总数七十四页\编于六点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-脉状贯入矿体目前三十页\总数七十四页\编于六点2.形成作用：

研究资料清楚的表明：在高温高压条件下（如1500℃），在基性、超基性岩浆中可以溶解一定量的硫化物熔体达6-7%。而且硫化物的这种溶解度在很大程度上取决于温度和压力。例如，当玄武岩浆的温度从1100℃→1200℃时，硫的溶解度即增加5倍。

在地下25～30Km深处的橄榄岩岩浆中，硫的最大溶解度是在近地表处的2-5倍，即可达到0.3～0.8%。因此，反过来，当岩浆的温度下降，或者岩浆上升，其内压力降低，以及当岩浆的化学成分发生改变时（如因同化作用引起Sio2、CaO、Al2O3

的增加…），都可以使硫化物达到饱和，从硅酸盐熔浆中熔离出来，即形成硅酸盐和富含硫化物的两种互不混熔的熔浆。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前三十一页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

3.形成过程：硅酸盐熔浆中的硫化物熔浆的分离原理是比较复杂的，但其大致过程及其成矿意义可简述为:

在熔离作用的初期，硫化物呈小珠滴状（或呈乳浊状态），分散悬浮于硅酸盐熔浆中。随后，这些小珠滴逐渐汇集变大。

——由于比重较大，就在尚未冷凝的岩浆渊中逐渐下沉，至岩浆渊底部，形成岩体底部的似层状、条状矿体；

——或者因为岩体较小，或处地表浅处，岩体冷凝迅速，硫化物熔浆来不及下沉至渊底部便全部结晶，形成“上悬式矿体”；

——或经后期构造应力挤压，经过“压滤”作用，被挤入到先期结晶的母岩岩体裂隙中，或附近的地层中，形成“贯入式矿体”。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前三十二页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences岩浆熔离矿床的成矿模式图岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前三十三页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences在岩浆熔离矿床中，由于硅酸盐矿物的结晶温度较高，故大都先行结晶析出，而金属硫化物多在500～600℃时才结晶析出，有些甚至到200℃时才结晶，因此金属硫化物常等到母岩岩体完全结晶以后再结晶，二者分离较为充分、彻底，这样，往往可形成较富的矿床。从这点上看，岩浆熔离矿床的特点与前述岩浆分结矿床中晚期岩浆矿床在许多方面极为相似，最主要的区别是二者的成矿作用，物质组成等不同。因此二者可以联系对比。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前三十四页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

4.岩浆熔离矿床的主要特点有：

①

有用组分：为金属硫化物，黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿，最为典型者产于辉长岩-苏长岩和橄榄辉长岩等基性岩中的Cu-Ni硫化物矿床。有用组分为重要的Cu、Ni、Pt、Co、钯…②矿体形状主要产于岩体内部，常沿着分异良好的岩体下部边缘，或靠近下部成不连续状分布，尤其多分布于岩浆岩底盘中有凹陷的部位。矿体多呈似层状，透镜状，巢状或瘤状。矿体与母岩的界线或不清楚。或者为贯入式矿体时，则二者界线截然清楚。未经压滤作用的矿体多产于岩体底部及边部特定的岩相带中，可见上悬矿体。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前三十五页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

矿体多呈似层状、层状、凸镜状，与围岩呈渐变关系，可伴有蚀变。矿石多见海绵陨铁结构，浸染状、稠密浸染状、豆状等构造，块状者少(右图为豆状构造)。

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前三十六页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

深部熔离形成的底部矿体也呈层状及似层状，但常可形成块状构造的矿石,如右图所示块状矿石。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前三十七页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences③矿石构造多呈浸染状，亦有块状者，并常见有特有的珠滴状、豆状构造。

④工业意义：许多大型熔离矿床，规模巨大，尤其提供了Cu-Ni等金属。有较大的工业意义。

有代表性的矿床实例有：

四川力马河Cu-Ni硫化物矿床；甘肃金川Cu-Ni硫化物矿床；加拿大肖德贝里Cu-Ni硫化物矿床；岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前三十八页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

对于加拿大的肖德贝尔（Sudbury）铜-镍硫化物矿床的成因，人人们还有一中说法，就是“陨石成矿论”，认为陨石坠落撞击地球可能形成矿床。加拿大安大略省肖德贝尔是世界上已知最大的Ni矿床，已探明的镍矿石储量达2亿吨，折合镍金属为500万吨（大于5万吨者为大矿）。目前它所生产的镍占资本主义世界镍产量的80%，此外还共生有大量的铜、铂、钯等金属。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前三十九页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences5.深部熔离成矿方式及矿床特征

（主要针对矿床规模与岩体大小无关）

（1）成矿作用及过程：深部分异——浅部成矿；

（2）矿床特征：矿体可呈层状产于岩体底部，也可呈脉状等形状产于断裂等构造部位。矿体与围岩呈突变接触。

矿石多为块状及稠密浸染状构造。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前四十页\总数七十四页\编于六点岩浆矿床三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。目前四十一页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences（三）岩浆爆发作用和岩浆爆发矿床

1.定义：地下深处的岩浆经过结晶分异或熔离分异后，沿着深大断裂喷发至地表或近地表地质作用叫岩浆爆发作用。以较宁静的方式溢出地表的作用称为岩浆喷溢作用。

由岩浆爆发作用促进有用组成的堆积所形成的矿床叫岩浆爆发矿床。

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前四十二页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences爆发矿床是有用组分在深部结晶经爆发作用带到近地表或在爆发过程中形成的矿床，如金刚石矿床、浮石、火山渣。岩浆喷溢矿床是在深部分异出来的有用组分经喷溢作用带地表或在地表附近形成的矿床如科马提岩中的硫化镍矿床，、珍珠岩、松脂岩、黑耀岩等膨胀珍珠岩原料矿床。

此两种矿床因多与火山、次火山活动有关，所以又可称为火山岩浆矿床。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前四十三页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences与安山岩类火山岩有关的铁矿床

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前四十四页\总数七十四页\编于六点岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型远东雅库特矿区目前四十五页\总数七十四页\编于六点岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前四十六页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

2.金刚石矿床：

金刚石矿床产于金伯利岩中。非洲金伯利地区Kimberlie的金刚石矿床是这类矿床的典型代表。

由于金刚石的经济价值极高，因此金伯利岩中的原生金刚石矿床的成因一直受到地质学家的注意。

多少年来，人们经过大量的室内及野外研究，从理论上探讨了金刚石的成因，并在实验室内也做出了人造金刚石，因此人们对金刚石的形成有比较全面的了解。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前四十七页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

依据金刚石的成矿实验研究，其形成和保存条件显示于金刚石稳定平衡图解中。由图所示，在C存在的前提下，金刚石形成的关键条件是必须具备高压环境，在常温条件下其形成压力必须在（15-20）x108Pa以上，随环境温度升高其形成压力也必须升高。

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型(1)金刚石矿床的形成和保存金刚石稳定平衡图解

目前四十八页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences金伯利岩的岩石学的名称叫做“角砾云母橄榄岩”，它是一种富碱质和挥发份的超基性岩，主要由大量矿物斑晶（橄榄石、金云母、镁铝榴石、钛铁矿等）、岩石角砾、玻璃状基质构成。最早见于非洲的金伯利地区（Kimberlie）这种“金伯利岩”便是金刚石形成的母岩。现在人们认为：当金伯利岩浆还处于地下200-300公里的深处进行正常的结晶分异作用时（此时温度较高，达1200～1800℃）开始结晶析出橄榄石、少量的镁铝铬铁矿、镁铝榴石和金刚石，但此时所形成的金刚石一般颗粒细小。因此从这个意义上说，金刚石应该是早期岩浆矿床。

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前四十九页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences此后，若岩浆沿着深大断裂从深处向地表远移，当围岩中存在着碳质时，这些碳质便会进入岩浆中发生混染作用，从而更有利于金刚石晶体的生长。

岩浆不断上升，当达到地表浅部2～3公里时，由于温度不断下降，橄榄石大量晶出，挥发份亦大量集中增加，岩浆内压力因此不断加大，于是发生岩浆的蒸馏作用（即从液体中分离出气体相，叫蒸馏）。当岩浆内部压力继续增大，封闭的上覆围岩盖层已无力抵抗住岩浆的冲力时，上覆岩层便发生破裂造成岩浆的猛烈爆发。

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前五十页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences部分岩浆可溢出地表，尔后又可被吸入爆发漏斗中。这部分熔浆或是与管道周围的碎屑物一起堵塞住火山管道，或是从下而上的岩浆胶结了这些碎屑物质而造成火山管道的堵塞。这样，火山爆发就处于暂时的宁静阶段。但火山管道内部的压力一直在不断增大，当压力大到一定程度时，便又冲破管道中的堵塞物，形成又一次的火山爆发。

这种作出多次重复发生，金刚石就是通过这种多次爆发作用富集于火山岩间或裂隙的某一部位的。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前五十一页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前五十二页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences(2)南非金刚石矿床的最初发现

金刚石矿床最初发现于1866年，一天，距离南非开普敦约60公里处的桔河南岸，一个小女孩在游玩时，偶尔拾到一粒闪光的小石子。她觉得非常好玩，就把它带回去给妈妈看。

一天，经常到他们家做客的猎人尼科克凑巧也看到了这块奇异的石头，并为那眩目的光泽所倾倒，爱不忍释。好心的妈妈看到客人如此喜欢这块石头，就把它送给了他她。尼科克虽然不知道这块瑰丽的石头是什么东西，却非常珍惜它，并常常拿出来向他的朋友们炫耀。

有一次他的一位多少见过世面的商人朋友看到以后，怀疑这块石子可能是金刚石，便建议拿到开普教去给珠宝商们鉴定。

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前五十三页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences谁知珠宝商见财眼红，为了掠取这块宝石，却不肯答复这块石头是什么东西。不久，尼科克收到英国总督的一封信，说愿意出500英镑收买这颗石子。在当时500英镑是一笔不小的财产。尼科克同意了，并把卖得的钱分给小女孩一半。这便是非洲发现的第一颗金刚石，它重21.5克拉（每5克拉等于1克）。但是它的发现并未引起人们的多大注意。过了两年尼科克用500只羊，10只母牛和一匹马（约250英镑）又从另一个巫师那儿换得一块宝石，然后他以12500英镑的价格将它卖给利立菲公司，发了一笔大财。

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前五十四页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences尼科克的发迹和这颗重约83.5克拉，被命名为“南非之星”的金刚石的出现，立刻震动了整个南非。

对财富的追求，使许多人象发狂似地赶到这里来碰运气。据说，水手们离开了泊在港口的船，士兵离开了军队，警察扔掉了枪，放走了犯人，商人们放弃了买卖，职员们离开了办公室，农民们荒废了田园。都急急忙忙涌向桔河和瓦尔河两岸来，他们到处乱挖，渴望着能找到这种昂贵的石头。

有一个人挖了半天无结果，实在累极了就在一座泥屋的阴凉处坐在吸烟，无意中他的脚在尘土中一踏，一颗闪亮的石头跳了出来。这从天而降的运气使他忘记了疲劳，立刻动手在泥墙上和地面上乱刮乱划，结果又找到好几颗金刚石。

岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前五十五页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences还有一个人在猪栏里找到金刚石。消息传出，人们纷纷涌向各种泥屋，发疯似地把那里许多泥屋折成一片废墟，结果又有人在一只鸭子嗉囊里找到了许多颗金刚石（最近地质报上登山东蓬莱县农民的鸡内发现玉粒状金块）于是人们又歇斯底里地杀光了所有鸡鸭。但是，金刚石就象是一个难以捉摸的幻影，一会儿在这里出现，一会儿又在那里出现，除了极少数幸者外，大多数人费尽心机也以一无所获。渐渐地，这个挖掘金刚石的热潮终于冷却了下来。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前五十六页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences这个时候，有一支叫做库力斯堡采掘队，他们坚信，向深处挖下去一定会有收获。他们占据了几十平方米的土地，坚持往下挖掘，1871年7月16日，终于挖到了一颗金刚石，于是非洲的第一座金刚石矿床就此诞生了。

经过许多年的挖掘，人们才逐渐弄清楚，这种产有金刚石的地方，原来是一个几千万年前形成的古老火山颈，含金刚石的岩石，即为金伯利岩。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前五十七页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

从此以后，人们沿着这一线索找矿，先是在非洲其他地方，后又在美洲、欧洲、亚洲，如美国、巴西、苏联等地发现了含金刚石的金伯利岩管（岩筒）。扎伊尔成为当今世界上产金刚石最多的国家，占世界总产量的60%。

南非的普列米尔岩筒则是世界上最有名的宝石级金刚石产地。世界上最大的金刚石“库尔里南”即产于这一岩筒。

库尔里南Cullinan，1905年元月27日被发现，其大小为10×6.5×5㎝3，重3106克拉（621.2克）。由于其价值昂贵，无人买得起，被分割成100余块，最大的一块仍有100余克，嵌入英王玉冠上。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前五十八页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

(3)金刚石矿床的特点：

1）岩浆岩：原生金刚石矿床几乎毫无例外地产于金伯利岩之中，金伯利岩多产于地台区隆起与拗陷带交界处的深大断裂中。

2）产状：金伯利岩最常见者为筒状，受多组裂隙控制，位于交汇处，成群出现。岩筒直径常为几十米，少数为几百米，个别可达上千米。在平面上呈等轴状或椭圆状，剖面上呈高角度倾斜的漏斗状。但少数呈脉状或者墙状。

3）金刚石在岩筒中以斑晶形式出现，晶体一般仅数毫米，或粉尘状，最大可达6～8㎝.晶体表面是熔融现象。岩体中金刚石分布不均匀，且含量很低，一般为0.25～0.4克拉/吨。矿床中共生矿物为橄榄石、金云母、富铬镁铝榴石、富镁铬铁矿、富镁钛铁矿（特征矿物），铬铁矿，铬透辉石、镁橄榄石。岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前五十九页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences4）金刚石矿床的成矿地质背景和矿床特征a.矿床产于古老、稳定的大陆板块（克拉通）内部岩石圈深断裂两侧的次级断裂。b.含矿岩体为金伯利岩及钾镁煌斑岩，金刚石在这些火山岩中呈斑晶的形式存在。c.含矿岩体（即矿体）呈呈爆破角砾岩筒状、岩墙状产出，矿石多为角砾状构造。中国克拉通中金伯利岩的产状模式（张安棣、许德焕，1995）岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型目前六十页\总数七十四页\编于六点矿床学Oredeposit中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciences

d.含矿性：

金伯利岩中的金刚石含量是很不一致，其中约有50%的金伯利岩不含金刚石，而含金刚石较富的岩体约占6～10%，例如南非阿扎尼亚地区250个金伯利岩筒，有工业价值的仅占10%。

岩筒的含矿品位有上富下贫的趋势，如苏联的“和平岩筒”，从+300米到-300米，金刚石品位有1克拉/吨→0.38克拉/吨。

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(4)我国的金刚石矿床我国的金刚石矿床还远远满足不了我国国民经济的需要，近年来有了很大的进展。我们已在华北地区的郯城（鲁南）-庐江（合肥以南）大断裂附近找到了一些金刚石矿床。

1977年12