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文档简介
第二章矿床学基本概念
矿物一元素在各种地质作用的影响下,通过结晶作用、升华作用、化学(反应)作用等途径
形成矿物(mineral)
岩石一矿物以集合体形式显现,即构成为岩石,其可以由单一矿物或两种以上不同的矿物集
合体组成。
矿石一如果岩石中含有经济上有价值,技术上可利用的元素、化合物或矿物,即称矿石(ore)
矿石(ore)—从矿体中开采出来的,从中可提取有用组分(元素、化合物或矿物)的矿物
集合体。由矿石矿物和脉石矿物构成。
矿石矿物一矿石中可被利用的金属或非金属矿物,也称有用矿物。
脉石矿物一矿石中不能被利用的矿物,也称无用矿物。
脉石(gangue,veinstone)-------泛指矿体中的无用物质,包括围岩的碎块、夹石和脉石矿物,
它们通常在开采和选矿过程中被废弃掉。
夹石(horsestone,rockgangue)------指矿体内部不符合工业要求的岩石,它的厚度超过了
答应的范畴,就得从矿体中剔除。
共生组分:是指矿石(或矿床)中与主要有用组分在成因上相关,空间上共存,品位上达标
可供单独处理的组分。在一定的经济技术条件下,这些组分的工业意义小于主要有用组分。
伴生组分;指矿石(或矿床)中虽与主要有用组分相伴,但不具有独立工业价值的元素、化
合物或矿物,其存在与否和含量的多寡常影响着矿石质量。
•矿石结构(oretexture)
一矿石中矿物颗粒的形状、相对大小及空间上的相互结合关系所反映的形状特点。
矿石结构之等粒结构:颗粒比较匀称、大小比较相等的单矿物和复矿物集合体组成的矿石结
构。包括:半自形粒状结构、他形粒状结构、海绵陨铁结构等。
矿石结构之不等粒结构:较细的基质里发育着较大的矿物颗粒,或反之包括:斑状结构、嵌
晶结构、乳浊结构等
矿石结构之片状结构:单矿物或多矿物矿石基质中全部或绝大部分颗粒为片状
矿石结构之维状结构:组成矿石的矿物集合体为纤维状组织
矿石结构之环带状结构:矿物析出物由于依次沉淀,或由于较早的矿物被较晚的矿物所交代
而形成交替显现的环带
矿石结构之交代结构:晚期矿物沿着早期矿物的范畴交代发育而成
矿石结构之胶状结构:在胶体成矿时析出矿物变化的各个阶段中产生的
•矿石构造(orestructure)
一组成矿石的矿物集合体的形状、相对大小及空间上的相互组合关系所反映的形状特点。
矿石构造之块状构造:用矿物集合体在矿石中占大部分,呈无空泛的致密状,矿物排列无方
向性者,即为块状构造。其颗粒有粗大、细小、隐晶质的几种。若为隐晶质者称为致密块
状。
矿石构造之斑点状构造:矿石矿物在非矿石矿物中形成断续的不规则堆积体。据堆积体大
小可分为:斑点状构造、斑杂状构造、浸染状构造等。
矿石构造之带状构造:各种矿物的带交互显现。对沉积矿床来说是层状构造;对变质矿床
来说是片麻状、片状、皱纹构造;对岩浆成因矿床是皮壳状、流状构造。
矿石构造之细脉状构造:由网状、交切或似平行细脉群形成的构造
矿石构造之肾状构造:在热液和表生矿石中常见,由于胶体矿物形成作用而产生,所以有
时也叫胶状构造。
矿石构造之破碎构造:在多阶段成矿的矿床中常常显现,他是先前世代的矿物质破碎,被
后续世代造矿集合体所胶结。如角砾状构造、似角砾状构造。
矿石构造之骨架状构造:常见于氧化带,由于分布较规则的固体矿物堆积物的薄膜发育所
致(骨架),骨架的网孔在某种程度上充填有疏松的矿物质。
矿石的品位(oretenor,oregrade)
一矿石中有用组份的百分含量
•边界品位(marginalgrade)一划分矿与非矿的最低品位
(如铜矿:0.2~03%,铜矿为0.02~0.04%)
•工业品位(industrialtenor)一当前能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位
(如铜矿:0.4~0.5%;铜矿0.04~0.06%)
•矿石储量(reserves)指经地质研究并利用地质勘探技术手段,如钻
探、槽探、井探、坑探等查明的矿产储藏量,是衡量矿床规模的重要依据。是根据矿石的
体积、矿石的体重与平均品位,按特定公式运算求得的。
•矿石品级(gradeofore)主要是根据矿石的品位及有益和有害组分对矿石质量划分
的不同级别。
矿体(orebody)
一是矿床的主要组成部分。确切的说,矿体是指自然界(地壳内或地表)产出的、由地质作
用形成的、具有一定形状和产状的有用组份(元素、化合物、矿物、矿物集合体)的集合体。
围岩/主岩(countryrock,wallrock,hostrock)一矿体周围的岩石。
母岩/源岩/矿源层(parentrock,motherrock/sourcerock/oresourcebed)
一矿床形成过程中提供主要成矿物质的岩石,它与矿床在空间上和成因上有着密切的联
系。
矿体形状
根据矿体在三度空间的延伸情形,分为:
❖等轴状矿体:三轴在三度空间大致均衡延伸
一矿瘤(直径数十米以上)一矿巢(直径数米)一矿囊和矿袋(直径更小)一凸镜状
或扁豆状(中厚边薄)
❖板状矿体:长度和宽度延伸较大,厚度较小的矿体,也称矿脉或矿层。
一矿脉:产在各种岩石裂隙中的板状矿体,为典型的后生矿床,据矿脉与围岩的关系,
分为层状矿脉和切割矿脉。
一矿层:指沉积生成的板状矿体,矿体与岩层是在相同的地质作用下同时形成的。
基性一超基性杂岩中的铝铁矿也称层状矿体。
❖柱状矿体:垂向延伸很大,长宽较小的矿体。也称筒状矿体或管状矿体
❖不规则状矿体:网状矿体/矿体
矿体的产状
❖矿体的空间位置走向、倾向和倾角来确定地质体的产状
侧伏角:矿体最大延伸方向(矿体轴线)与走向之间的夹角
倾伏角:矿体最大延伸方向与其水平投影线之间的夹角
❖矿体的埋藏情形:矿体出露地表还是隐伏于地下,埋藏深度如何等与其相对应为:露
天矿、隐伏矿(盲矿)
❖矿体与岩浆岩的空间关系:体产于岩体内、接触带、或侵入体的围岩之中等
❖矿体与围岩层理、片理的关系:体沿层理、片理整合产出,还是穿切层理或片理
❖矿体与地质构造的空间关系;体产于构造中的位置,与褶皱和断裂在空间上的联系等
矿床(mineraldeposits,oredeposits)
-矿产在地壳或地表的集中产地。确切的说,矿床是指自然界(地壳内或地表)产出的、
由地质作用形成的、其所含有用矿物资源的质和量在当前经济技术条件下能被开采利用的
地质体。
•矿床成因类型(genetictype)
一按矿床的形成作用和成因划分的矿床类型
❖岩浆矿床。伟晶岩矿床❖热液矿床*风化矿床*沉积矿床*变质矿床,等
•矿床工业类型(industrialtype)
一是在矿床成因类型基础上,从工业利用的角度来进行矿床的分类。一样把那些作为某
种矿产的主要来源,在工业上起重要作用的矿床类型,称为矿床工业类型。
铁矿床的主要工业类型
/火山喷发沉积变质型一世界60%,中国48.7%
/海相沉积型一世界30%,我国15%
/岩浆型一我国15%
/矽卡岩型一我国9.5%,占富铁矿的40%
/热液型一我国11%
铜矿床的主要工业类型
/斑岩型一世界>50%
/火山-沉积块状硫化物型一世界~22%
/岩浆型铜银硫化物矿床一世界~2%,俄罗斯28%
/矽卡岩型一中国16.4%
/沉积型一世界~30%
•同生矿床(syngeneticdeposit)
矿体与围岩在同一地质作用过程中,同时或近于同时形成的。
一如由沉积作用形成的沉积矿床以及在岩浆结晶分异过程中形成的岩浆分结矿床等,都属于
同生矿床
•后生矿床(epigeneticdeposit)
矿床的形成明显地晚于围岩的一类矿床,即矿体和围岩是由不同地质作用和在不同时间
形成的。
一如沿地层层理面或穿切层理的各种热液矿脉
•叠生矿床(polygeneticoredeposits)
是在早期形成的矿床或矿体上,又受到了后期成矿作用的叠加,此类矿床称为叠生矿床
叠生矿床可以是不同地质时期成矿作用的叠加,也可以是不同成因矿化的叠加。
•同-后生矿床(syn-epigeneticoredeposits)
有些矿床在同一成矿作用过程中既经历了后生成矿作用,又经历了同生成矿作用,为反映这
类矿床的特点,建议称其为同-后生共生矿床。
•矿田(orefield):指在统一的地质作用下形成的,成因上近似,空间上相邻的一
组矿床分布区域。其分布面积一样在几十到一、二百平方公里
•矿带(orebelt)是最常见的区域性成矿单元
•成矿区(带)(metallogenicprovince)是指大区域的成矿单元,常与地壳的大构造
单元相一致受区域深大构造控制,可长达数千公里甚至更远
-最著名的成矿带为环太平洋成矿带(域)它起自南美洲的南端,沿着西缘转
向科迪勒拉,越过阿拉斯加进入亚洲,经日本群岛,最终止于马来西亚,延
长达三万多公里。
-特提斯成矿带(域)
-中亚成矿带(域)
影响矿床形成的主要因素
♦元素在地壳及上地幔中的分布量
元素在地壳中的丰度值也称克拉克值
1.元素分布量会影响各类元素成矿几率的高低;一样情形是克拉克值高的元素容易形成矿床。
2.元素分布量会影响到工业品位要求的高低,克拉克值越高的元素,通常最低工业品位要求
也越高。
3.元素分布量还影响到矿床规模的划分标准,元素的克拉克值越高,往往构成大型矿床时其
储量要求也越高
♦元素本身的地球化学性质
一地壳克拉克值较低但集合亲合能力较强的元素,也能集合成大矿:如Au的克拉克值仅为
4ppb,但具较强的集合能力,可形成大型的金矿。
一一些稀有和分散元素(Cd,Ga,Ge,In,Se,Te,Tl,Re)的克拉克值尽管高于一些常见的金属,
但其高度分散的地球化学性质决定了它们一样难于集合成矿床。
•浓度克拉克值
一指某一地质体(矿床、岩体或矿物)中某种元素平均含量与其克拉克值的比值,也称为富
集系数。(>1相对集中,<1相对分散)
•浓度系数
一某元素的工业品位与其克拉克值的比值
成矿作用(mineralization)
内生成矿作用一内生矿床,主要由于地球内部能量(包括热能、动能、化学能等)的
影响,导致形成矿床的各种地质作用。
★内生成矿作用方式
含矿熔浆的结晶和分异作用;含矿溶液的充填作用;含矿溶液的交代作用
外生成矿作用一外生矿床,主要在太阳能的影响下,在岩石圈上部岩石与水、大气和生
物的相互作用过程中,使成矿物质在地壳表层集合的各种地质作用。
★外生成矿作用方式
机械沉积分异作用;化学沉积分异作用;生物沉积分异作用
❖变质成矿作用一变质矿床在内生作用或外生作用中形成的岩石或矿床,由于地质环
境和温度、压力等物理化学条件的改变(特别是经过深埋或其他热动力事件),其矿物成分、
化学成分、物理性质、结构构造等发生改变,使有用物质发生富集形成新的矿床,或使原有
的矿床改造为具另一种工艺性质的矿床。
★变质成矿作用方式
接触变质成矿作用;区域变质成矿作用;合岩化成矿作用:
❖叠生成矿作用是一种复合成矿作用,即在先期形成的矿床或含矿建造的基础上,又有后
期成矿作用的叠加。
矿床成因分类方案IV.热水喷流矿床
一、火山成因的块状硫化物
岩浆矿床
I.矿床(VMS)
一、岩浆分结矿床二、沉积岩中的块状硫化物
二、残浆贯入矿床矿床(SMS)
风化矿床
三、岩浆熔离矿床V.
一、残积和坡积矿床
四、岩浆爆发矿床
二、残余矿床
五、岩浆喷谥矿床三、淋积矿床
II.伟晶岩矿床VI.沉积矿床
III.熟液矿床一、机械沉积矿床
二、蒸发沉积矿床
一、矽卡岩型矿床
三、胶体化学沉积矿床
二、斑(粉)岩型矿床
-——
三、高中温热液脉型矿床vn.可燃性有机(岩)矿床
四、低温热液矿床vni.变质矿床
第三章岩浆矿床(magmaticdeposit)
1.概念
一从地壳深部上升的各类岩浆,在冷凝过程中经过结晶分异作用、熔离作用和爆发作用等,
使分散在岩浆中的成矿物质集合而形成的矿床。由于这类矿床是在正岩浆期(从岩浆结晶作
用开始到结晶作用的最后阶段)形成的,称正岩浆矿床(Orthomagmaticdeposit)。
2.岩浆矿床的一样特点
①矿床主要与镁铁质、超镁铁质岩石有成因联系,如橄榄岩、辉岩、苏长岩、辉长岩以及斜
长岩等,少数岩浆矿床与碱性岩或酸性岩有关。
②矿体主要产在岩浆岩母体岩内,多呈层状、似层状、透镜状、豆荚状。矿体即是岩浆岩体
的一部分,有时整个岩体就是矿体,围岩即是母岩;只有少数矿体呈脉状、网脉状产在母岩
临近的围岩中。
③除花岗岩中的稀有元素矿床由于成因特别而有一定的围岩蚀变外,绝大多数岩浆矿床的围
岩不具有明显的蚀变现象
④矿石的矿物组成与母岩的矿物组成基本相同,仅矿石中矿石矿物相对富集。
⑤由于成矿作用在岩浆熔融体中大体同时发生,因此多数岩浆矿床的成矿温度较高(1500〜
700℃),形成的深度大(多数在地下几公里〜几十公里,金刚石矿床达200~300km)。
3.岩浆矿床形成条件
①岩浆岩条件(岩浆矿床形成的首要条件)
>岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要来源和载体,岩浆岩即是成矿母岩。
>含矿岩浆岩的性质和组成,对岩浆矿床的形成(矿床类型、规模、空间分布)有重要
影响:
一基性、超基性岩:Cr、Ni、Co、V、Ti、Pt
一酸性岩:Li、Be、Nb、Ta、W、Sn,REE
②大地构造条件
❖大洋地壳环境
一产于大洋拉张环境(洋中脊)的镁质超基性岩,后经碰撞作用,成为洋壳残片产
于碰撞造山带(缝合带):阿尔比斯型、蛇绿岩型
—高镁(M/F=6.5-15),LIL、HFS元素含量低,Cr、Ni、Cu、Co、PGE含量高,分熔
程度较高
—受深大断裂或超壳断裂控制,常呈线状或带状分布,断续延长可达数百至数千公
里
一中亚、特提斯-喜马拉雅、环太平洋等造山带
❖大陆地壳环境
一该环境有厚大的大陆岩石圈作屏蔽盖层,使深部地幔热流在盖层下更好地集合,
形成庞大的层状超基性-基性杂岩体
一多为铁质或富铁质超基性岩(M/F=0.5-6.5),LIL、HFS、挥发分含量相对较高,分
熔程度相对低
一多分布于古老的地盾、地台区,可能与板内地幔柱活动有关
一含矿层状超基性-基性杂岩体多呈与围岩整合接触的岩床、岩盆和岩席,规模大,
工业意义十分庞大
一大陆地壳环境还有一些中小型侵入体和碱性岩体,典型的是金伯利岩(金刚石矿
床)和超基性-碱性-碳酸岩杂岩体(稀有和稀土元素矿床),产于大陆内的深断裂带
中,与岩浆的超浅成有关。
4.成矿作用及矿床类型
«««晶纤舞作期
蜀墓纾婚矿麻
剧骤罐融作雨/
着装蹴矿作版]/晚螂野麒矿赚
岸除蟒腐作雨/
辑稿藤
班骤蟋碱矿康
幽虢搬霍伊陶/
骋熊懈鬻矿康
•岩浆结晶分异作用/岩浆分结矿床
(magmaticfractionalcrystallization/differentiationmagmaticsegregationdeposit)
一岩浆在冷凝过程中,各种组份按一定的顺序(矿物晶格能、键性和生成热降低的方向)先
后结晶出来,并在重力和动力的影响下发生分异和集合的过程,称为岩浆结晶分异作用,由
此所形成的矿床称为岩浆分结矿床。
早期岩浆矿床
在岩浆结晶分异过程中,有用矿物较早或与造岩的硅酸盐矿物几乎同时结晶出来,并在重力
的作用下发生沉淀,在岩浆房的下部或底部发生富集,形成早期岩浆矿床。
成矿过程
•当富含Cr、Pt等成矿元素的镁铁-超镁铁质岩浆侵入地壳适当部位后,由于温度缓慢
下降而开始结晶。随着温度下降,岩浆中的矿物按照一定的顺序晶出,第一,是硅
酸盐矿物的晶出,温度区间约为1800r~1200℃;
•从岩浆中晶出的金属矿物和硅酸盐矿物,由于重力及对流作用的影响,比重大的矿
物在岩浆中逐步下沉,比重小的矿物在岩浆中相对上浮,于是岩浆发生了分异,矿
物出现相对的集中。
•由于金属矿物结晶时间大多早于硅酸盐。或与早期硅酸盐同时晶出,矿床形成于岩
浆结晶的早期阶段,所以通常将其称为早期岩浆矿床。
早期岩浆矿床的特点
/矿体形状产状:矿瘤、矿巢、凸镜状或似层状,位于岩体的底部或边部
/与围岩界线:不明显,呈渐变过渡
/矿石成分:与母岩基本一致,比重大,少挥发份
/矿石组构:自形晶-半自形晶结构、包含结构,浸染状构造为主
/主要矿种:部分铝铁矿矿床,金刚石矿床
/典型矿床:南非Bushveld铭铁矿矿床
晚期岩浆矿床。
当岩浆中挥发组份含量较高,成矿元素与挥发组份结合形成易溶的化合物,大大降低了
自身的结晶温度,它们在岩浆熔融体中一直残留到主要硅酸盐矿物结晶之后沉淀富集,
形成晚期岩浆矿床。
晚期岩浆矿床的特点
/矿体形状产状:似层状,层状;位于岩体的底部;基性程度较高的岩相伴生
/与围岩界线:不明显,呈渐变过渡
/矿石成分:与母岩基本一致,含挥发份矿物(铭云母、铭符山石、铭绿泥石等)
/矿石组构:海绵陨铁结构,块状、稠密浸染状构造
/主要矿种:锅铁矿、PGE矿床(超基性岩中),V-Ti磁铁矿矿床(基性岩中),工业
价值庞大
/由于硅酸盐矿物结晶较早,晶形比较完整,金属矿物大多充填于硅酸盐矿物晶粒间
呈他形胶结状,形成典型的海绵陨铁结构/陨石结构。
/由于成矿过程中有部分挥发分参与,在成矿作用的晚期,经常伴有程度不等的自变
质作用,如蛇纹石化、绿泥石化、黑云母化、金云母化、碳酸盐化及黝帘石化等。
贯入式晚期岩浆矿床的特点
/由残浆贯入作用形成的晚期岩浆矿床系含矿残余岩浆沿已冷凝母岩的原生裂隙或岩
体接触面贯入而成,因此这类矿体大多成脉状产出,矿脉几乎全部产于母岩体内,
只有少数贯入到邻近的围岩中。矿脉成组、成群显现。
/与围岩界线:界线清楚
/矿石成分:与母岩基本一致,由金属矿物和硅酸盐矿物组成。
/矿石组构:海绵陨铁结构,金属矿物溶蚀、交代硅酸盐矿物的现象
/矿脉邻近的围岩常形成一定程度的蚀变现象,主要为绿泥石化和绿帘石化。
/贯入式矿体的矿石品位一样都较高,有时含一定数量的黄铁矿。
/脉状车凡钛磁铁矿矿床是典型的贯入式晚期岩浆矿床,如河北大庙与凡钛磁铁矿矿床;
部分脉状铭铁矿矿体可能是晚期岩浆贯入作用的产物,如西藏罗布莎格铁矿矿床。
特征对比早期岩添矿床晚期若添矿床
矿体开乡态W'胸、句、第:、凸铺状或4以层次«投入大布、体为H尿可犬、
产状似层状透镜状〉
与国考不汨J嫂,淘(变«身入式而'体浮?
不酒楚,渐变
界线M)
与灯■木目彳以,少挥发:分
矿石成分与母呈?和H以,南挥发:分W物
矿物
自形一半自形晶、包含海绵卜员铁名吉构:块状、稠番
矿石组桐
结核没染状杉)选浸染办X勾造
音|«分隹各铁金冈石:格铁司、,PGE,V-Ti磁铁句、:
主要矿种fir,U
夫见模和【:业价俏:较小夫见模和[二Yk价介i巨人
•岩浆熔离作用/岩浆熔离矿床(magmaticliquation/magmaticliquationdeposit)
一在较高温度和压力下平均的岩浆熔融体,当温度和压力降低时分离成两种或两种以上互不
混溶的熔融体的作用,称为岩浆熔离作用(也称为液态分离作用),由此种作用所形成的矿
床称为岩浆熔离矿床。
最典型的是基性岩中的Cu-Ni硫化物矿床,次为PGE矿床
成矿过程
•熔离成矿作用在铜银硫化物矿床中表现最明显。温度在1500X以上的镁铁质岩浆,
当其富含挥发性组分时,可熔解一定数量金属硫化物。实验证实,镁铁质岩浆在
1300℃以上时,可溶解6%~7%的Fe-Ni-Cu的硫化物。
•随着温度、压力降低和熔体中挥发性组分外逸以及由于与围岩的同化作用而使熔体
中SiCh、ALO3和CaO增加,岩浆中金属硫化物的溶解度便开始降低,从而发生熔离
作用。
•熔离作用初期,金属硫化物呈微滴状悬浮在硅酸盐熔体中,随着岩浆的进一步熔离
逐步汇合、变大,并由于其比重较大而逐步下沉,在岩浆槽的底部形成熔融的金属
硫化物层,于是均一的岩浆熔体就分离成硅酸盐熔体和金属硫化物熔体两部分。
•随着温度连续下降,两种熔体先后结晶。金属硫化物的结晶温度较低,它们在硅酸
盐完全结晶后,形成了岩浆熔离矿床。
根据硅酸盐熔浆冷却时间的长短,硫化物矿体的位置可有下列情形:
①快速凝固,硫化物熔浆未能达到侵入体底部,形成浸染状矿石组成的上悬矿体。
②缓慢冷却结晶,硫化物熔浆集合在侵入体下部,形成稠密浸染状和致密块状矿石组
成的底层状矿体。
③由于构造作用,使部分硫化物熔浆从岩体底部和中心部分挤入裂隙或下伏岩石层理
中,形成硫化物脉状贯入矿体。
④含矿岩浆在深部发生缓慢熔离时,开始可能由硅酸盐熔浆贯入,在其晶出后,从深
部又有硫化物一硅酸盐熔浆贯入,形成后成交切矿体。
岩浆熔离矿床的特点
/矿体形状产状:似层状,位于岩体的底部;贯入式矿体为脉状、透镜状
/与围岩界线:不明显,渐变过渡;贯入式矿体界线清楚
/矿石成分:与母岩基本一致,硫化物含量高,含磷灰石和挥发份矿物
/矿石组构:海绵陨铁结构、固熔体分离结构;块状、浸染状构造
/主要矿种:Cu-Ni硫化物、PGE、磷灰石、Fe矿床,工业价值庞大
岩浆爆发作用/岩浆爆发矿床
(magmaticexplosion/magmaticexplosivedeposit)
一经过岩浆结晶分异作用和熔离作用后,岩浆中的挥发组份越来越富集,当压力增大到某一
阀值时爆发到近地表,称为岩浆爆发作用,由此种作用所形成的矿床称为岩浆爆发矿床。
最典型的是产于金伯利岩中的金刚石矿床
•天然金刚石一样是在地幔的高温高压环境下直接晶出,形成比较粗大的晶体,并需
要在很短时间内,迅速到达地表浅处,否则金刚石在上升过程中将被分解、熔融。
•金刚石也可在侵入一爆发过程中从熔体中析出,在胶结物中呈细小分散状态存在。
岩浆爆发矿床的特点
/矿体形状产状:筒状、管状,少数脉状;产出往往与深大断裂带有关,特别是断裂
交汇处
/与围岩界线:围岩破碎严重者不清楚,轻微破碎者较为清楚
/矿石成分:橄榄石、金云母、镁铝榴石、金刚石
/矿石组构:金刚石多为自形-半自形晶结构,角砾状、浸染状构造
/主要矿种:金刚石
最重要的岩浆矿床主要与镁铁质和超镁铁质岩浆岩相关,包括:
❖格铁矿矿床,钗钛磁铁矿矿床,铜银硫化物矿床,伯族元素矿床,金刚石矿床
第四章伟晶岩矿床
1.伟晶岩/伟晶岩矿床的概念(pegmatite/pegmatitedeposit)
—矿物结晶颗粒粗大的,具有一定内部构造特点的,常呈不规则岩墙、岩脉或凸镜状的地质
体,称为伟晶岩。当伟晶岩中的有用组份富集并达到工业要求时,即成为伟晶岩矿床。
伟晶岩的分类
花岗伟晶岩
j岩浆伟晶岩1碱性伟晶岩
傩晶署,
、Tfrt底■/*曰LU基性•超基性伟晶岩
变质伟晶岩
(混合岩化伟晶岩)
2、伟晶岩矿床的特点
伟晶岩矿床的物质成分特点
>化学成分特点
一氧和亲氧元素:Si、Al、Na、K、Ca等
一稀有、稀土、分散、放射性元素:Li、Be、Nb、Ta、Cs、Rb、Zr、In、La,Ce、U、Th
一金属元素:W、Sn、Mo、Fe、Mn
一挥发份:F、CLB、P
>矿物成分特点
一硅酸盐类:石英(包括水晶)、斜长石、微斜长石、正长石、白云母、黑云母、霞石和辉石
等。长石、石英和云母为主体
一稀有放射性元素矿物:
一稀土元素矿物:独居石、磷钮矿、褐帘石
一金属矿物:锡石、黑鸨矿、辉铜矿、磁铁矿和钛铁矿
一挥发份矿物:萤石、电气石、磷灰石、黄玉
伟晶岩矿体的结构、构造特点
>结构特点
一巨晶结构(伟晶结构):是伟晶岩特有的结构,长石、石英、云母等矿物晶体庞大,颗粒
大小一样10cm〜几米,大者晶体可达数公斤至上百吨
一文象结构:长石、石英共结生成
一粗粒结构和似文象结构:主要由长石和石英组成,颗粒大小1〜10cm
一细粒结构:主要由石英、斜长石和微斜长石组成,颗粒小于1cm
>构造特点
带状构造晶洞构造
伟晶岩矿体的产出特点
>大小:差别很大:长几米至上千米,厚几厘米至几十米,延深数百米
A形状:多样,脉状、囊状和凸镜状常见
>产状:复杂,有陡有缓
3、形成条件
岩浆岩条件
>与伟晶岩矿床有关的侵入体,可以从超基性的橄榄岩类,一直到酸性的花岗岩类,
但绝大多数是花岗岩类岩石
>与伟晶岩矿床有关的花岗岩类,常呈岩基状或庞大的岩株状产出;孤立的小侵入体
基本不形成伟晶岩(挥发份)
>伟晶岩可产于母岩侵入体的顶部、边部或邻近的沉积-变质围岩中
物理化学条件
❖温度
一变化范畴大,最早结晶温度可能在800~700℃一直到300℃以下,主体在600~200℃
一从边缘带到内核的形成温度降低:边缘带和外侧带800-600℃±,中间带600-400℃+,
内核石英400~200℃甚至更低
一不同矿种的伟晶岩形成温度有所不同,一样云母伟晶岩形成温度较低,而稀有金属伟晶岩
则较高
压力和深度
一开始时可能达到800~500MPa,终止时降到200~100MPa
一形成深度大,否则挥发组分的逸失不利于成矿
>晶洞伟晶岩(含水晶):1.5~3km(较小深度)
>稀有金属伟晶岩:3.5~7km(中等深度)
>白云母和稀土元素伟晶岩:7~10km(较大深度)
A陶瓷原料伟晶岩:>10~11km(极深)
地质构造条件
>伟晶岩带:主要分布于构造活动带,如碰撞造山带(地槽-褶皱带)、古板块边缘断
裂带和不同构造的结合带
>伟晶岩矿田:主要受区域一级构造控制,如背斜轴部、花岗岩体与变质岩的接触带、
不同时代地层接触带、各种断裂带等
>伟晶岩脉(矿床、矿体):受次一级构造控制,如羽状裂隙、断层、围岩的层面、劈
理、片理、侵入体顶部的裂隙等
围岩条件
>围岩岩性以区域变质岩石为主,如片岩、片麻岩以及混合岩,少数为基性-超基性岩
>围岩的物理性质对伟晶岩的形状、规模和结晶作用的完善程度有一定影响,一样未
遭受片理化或弱片理化的岩石易形成不同形状的裂隙,有利于形成产状陡立的伟晶
岩脉
>围岩的化学成分对伟晶岩的成分有较大影响
•围岩是石灰岩,伟晶岩体中多富锂,形成大量的锂辉石
•围岩是含镁的岩石(白云岩、基性岩),易使锂分散到围岩中(类质同象置换Mg2+)
而造成贫化
•围岩为由泥质岩石变质而成的矽线石、蓝晶石片岩,则易形成白云母伟晶岩
挥发组分的作用
>挥发分H2。、F、Cl、B等与稀有金属形成易溶和易挥发的化合物,并向伟晶岩体的
上部迁移富集
>挥发分的热容大、粘度低、导热性,有利于伟晶岩熔体-溶液的缓慢冷却和结晶,分
异作用完全,形成庞大的矿物晶体
>挥发分对先结晶矿物的强烈交代作用,有利于稀有金属的矿化
4,伟晶岩矿床的成因
❖残余岩浆的结晶作用一费尔斯曼、尼格里、伏格特等
一岩浆结晶作用的末期形成富含挥发分的“残余岩浆”或“伟晶岩熔体”,在相对封闭和高
温高压的条件下,通过缓慢的冷却结晶和分异而形成具有完好带状构造的伟晶岩。
•残余的岩浆(伟晶岩熔体)
•封闭系统
•结晶作用为主
一花岗伟晶岩形成的5个阶段和11个地质相
支持的证据
/与母岩或围岩成分差别很大的伟晶岩
/伟晶岩与围岩存在清楚明显的界线
/伟晶岩体内完好的分带结构
难于说明的现象
♦许多伟晶岩中普遍发育的交代和重结晶作用
♦一些稀有金属伟晶岩离花岗岩相距甚远(动力?)
♦某些伟晶岩与花岗岩形成时代相差很远(>100-200Ma
❖残余气体溶液的重结晶作用和交代作用一查瓦里斯基、尼基京等
一任何岩浆在冷凝聚晶后,都会残留下“残余的气体溶液”(一种超临界流体),富含挥发分
和硅酸盐组分。它们在封闭的条件下作用于早期形成的矿物,使之发生重结晶,形成粗粒结
构的伟晶岩;后由于挥发分的不断集合,在开放条件下发生进一步的交代作用,形成伟晶岩
矿床。
•残余的气体溶液而非残余的岩浆熔融体
•早期为封闭系统,以重结晶作用为主
•晚期为开放系统,以交代作用为主
支持的证据
•伟晶岩体内普遍发育的交代和重结晶现象
•与母岩或围岩成分相同或差别不大的伟晶岩
•伟晶岩体与围岩呈渐变过渡,界线不清楚
难于说明的现象
♦与母岩或围岩成分差别很大的伟晶岩
♦伟晶岩良好的内部构造和矿物分带
♦文象结构是固熔体分解的产物而非交代作用形成
主要的伟晶岩矿床类型包括:
❖稀有金属伟晶岩矿床
❖稀土元素伟晶岩矿床
。白玄母伟晶岩矿床
❖含水晶伟晶岩矿床
❖长石伟晶岩矿床
第五章气水热液矿床概论
气水热液/气水溶液的概念(hydrothermalsolution)
一指在一定深度(数百米-数十公里)下形成的,具有一定温度(数十度-数百度)和一定压
力(数十万-数亿Pa)的气态和液态的溶液,简称热液。
热液矿床的特点
热液矿床类型多、特点复杂,具有以下特点:
①成矿物质的迁移富集与热流体的活动密切相关
②成矿方式主要是通过充填或交代作用
③成矿过程中伴有不同类型、不同程度的围岩蚀变且常具有分带性;
④构造对成矿作用的控制明显,既是含矿流体运移的通道,也是矿质富集沉淀的主要场所;
⑤成矿介质、矿质以及热源直接控制着热液矿床的形成,三者来源往往复杂多样,既可来自
同一地质体或地质作用,也可具有不同的来源;
⑥热液矿化往往出现不同级别、不同类型的原生分带(以矿物或元素的变化表现出来)
⑦形成的矿床种类多,除倍、金刚石、少数伯族元素(如钺、钺)矿床外,与多数金属、非
金属矿床的形成都与热液活动有关。
气水热液的来源
❖岩浆热液(magmaticwater)
所有与岩浆作用有关的热液,包括:
一由岩浆液态不混溶作用分离出来的热液
一岩浆在结晶分异过程中分异出的热液
一岩浆冷凝后的残存热液
❖地下水(大气降水)热液(groundwater/meteoricwater)
一大气降水沿着构造裂隙带下渗(可达10km以上)过程中,受地热梯度、岩浆烘烤、放射
性元素衰变等因素影响而加热,成为地下水热液。
一地下水在温度差、密度差、水压力差以及构造应力等因素的作用下发生循环,并在循环过
程中通过与围岩的相互作用而萃取矿质,成为含矿热液。
形成各种热液脉型矿床(非岩浆成因的)
❖海水热液(seawater)
一海水沿海底的裂隙和断裂带下渗,在热能的影响下加热并从流经的围岩中萃取矿质,然后
沿海底断裂、裂隙和火山机构流回海中,通过与海水的相互作用形成各种热水沉积矿床。
火山成因块状硫化物(VHMS)矿床
沉积喷流型(SEDEX)矿床
变质热液(metamorphicwater)
一各类岩石在变质作用过程中因脱水作用或去碳酸盐化(去挥发分作用)而开释出来的流体
一变质水中矿质主要来自:①原岩在变质过程中开释出来的;②变质水渗滤过程中从围岩中
萃取出来的;③部分深部物质的加入
形成各种变质热液矿床
❖建造水(formationwater)
指沉积物沉积时含在沉积物中的水,因此又称封存水。这种水最初来自地表,与沉积物
一起沉积,并与矿物颗粒密切接触,长期埋藏于地下,并与其周围的矿物发生反应,使
其丧失了原有地表水的性质,形成了自己独有的特点,并在氢氧同位素组成方面也与地
表水不同。
低温铅锌矿床
成矿元素的搬运形式
❖硫化物真溶液形式一绝大多数的金属硫化物在水溶液中的溶解度非常低,不可能实
现大量的集合而形成矿床
❖卤化物真溶液形式
一在高温气成热液阶段对矿质的搬运起一定作用(如W、Sn)
一在中低温条件下,一样意义不大
❖易溶络合物形式一金属络合物在水中的溶解度比简单化合物要大几百万倍,因此自
然界的金属元素主要呈络合物形式搬运一主要有两种络合物的搬运形式:硫化物和
硫氢化物络合物:如[Zn(HS)3「,[Fe(HS)3「,[Hg(HS)3「等、氯化物络合物:[ZnCb/,
[CuCbF,[FeC»产等一不同的物理化学条件下,同种金属常呈不同的络合物形式搬
运
❖胶体溶液形式
一许多金属硫化物在胶体溶液中的含量,比在真溶液中大一百万倍
一热液矿床中发觉有胶体构造矿石
一在某些热液矿床形成末期的低温阶段,可能起一定作用
热液矿床中成矿物质搬运的最主要形式是易溶的络合物!
成矿元素的沉淀机理
小温度粗糜到的降微
*:*陟囿虢的变假
❖不同康纷和性:濡液的遇含
*濡藏与圈署的相互作H
气水热液运移的动力
•重力驱动-低温、高密度的冷水(比重大)下渗,高温、低密度的热水(比重小)上
浮,构成对流循环系统-
•压力驱动-在压力差的影响下,由高水动力势(hydrodynamicpotential)区向低水动力
势区流动
•压实驱动-沉积岩层的孔隙度通常随埋藏深度的增大而减小;由于孔隙度减小而开
释出来的流体便向孔隙度较高的地方流动
•构造应力驱动=在构造应力的驱动下,流体由高应力场区向低应力场区流动(如在
活动造山带边缘盆地中,由造山带向盆地中心迁移)
气水热液运移的通道
>原生孔隙:粒间间隙、层面间隙、晶洞等
一绝对孔隙度(①):岩石全部孔隙体积之和(Vp)与岩石外表体积(V)的比值e=Vp/v
x100%
一有效孔隙度(<De):岩石中相互连通的、流体在自然状态下可以自由流动的孔隙体积
之和(Ve)与岩石外表体积(V)的比值(De=Ve/Vxl00%
>次生裂隙:非构造裂隙、构造裂隙
一非构造裂隙:溶解裂隙、岩石体积膨胀产生的裂隙、矿物结晶和重结晶形成的裂隙、
火山角砾间隙等
一构造裂隙:断层、褶皱及与之相关的一系列裂隙,不整合面
容矿构造
气水热液的成矿方式主要有两种:
•充填作用(filling)
一热液在化学性质不活泼的围岩内流动时,与围岩间没有明显的化学反应和物质的
相互交换,其中成矿物质主要是由于温度、压力的变化或其他因素的影响,直接沉
淀在围岩的孔洞或裂隙中,这种作用称充填作用。由充填作用所形成的矿床称充填
矿床。
❖充填作用(矿床)的识别标志
(E矿体一样为脉状或囊状,与围岩界线清楚;矿石具有一些特别的构造,如梳状构造、
晶簇构造、对称条带状构造、角砾状构造、同心圆状构造等;矿物常具生长环带结
构;矿体具单向生长发育的特点,即脉体中的矿物晶体往往只一端发育完整,其发
育的结晶面指向供应溶液的方向
交代作用(replacement)
0E—含矿热液在运移过程中与围岩发生化学反应或置换作用,把围岩中原有的组分溶
解、排除,代之以新的成分,此种作用称为交代作用。由交代作用形成的矿床称交
代矿床。
CE—交代作用过程中,岩石始终保持固体状态,即在交代作用的前后,岩石体积基本
保持不变
交代作用的类型
>渗滤交代作用:交代作用过程中组份的带入和带出是借助于流经岩石裂隙中的溶液
的流动进行的。渗滤交代作用的有效半径可达数百米以上。
>扩散交代作用:交代作用中组份的移动通过停滞的粒间溶液,以分子或离子扩散的
方式缓慢地进行,即由浓度差(浓度梯度)而引起。有效半径一样为数米至数十米。
影响交代作用的因素
/组分的活动性及其浓度
一惰性组分:水岩相互作用时,无显著的化学反应的那些组分,或那些不易为溶液带出的组
分
一活动性组分:在交代过程中易为溶液带进或带出的组分,它们在溶液中常保持较高的浓度
/温度和压力
一温度越高,溶液的扩散能力和活动性越大,易与围岩发生交代作用;在高温条件下,几乎
任何岩石都有可能被不同程度地交代
一溶液的内压力越大(挥发性组分越高),溶液的活动性越强,越有利于交代作用的发生和
进行
一外压力(围岩压力)对溶液的活动性和交代作用的进行也有重要影响
/
WO2Cl2+2CaCO3=CaWO4(fiW)I+CaCI2+2CO2b
/围岩的化学性质和物理性质
一围岩化学性质:围岩的化学性质越活泼,或与溶液的成分差别越大,越有利于交代作用的
发生和进行
一围岩物理性质:包括围岩的易碎程度、孔隙度的大小和数量、构造变形程度等
一挑选交代作用:当热水溶液与由不同物理化学性质构成的围岩相互作用时,有的岩石极易
被交代,而有的则不发生交代反应
交代作用(矿床)的识别标志
-矿体形状一样不规则,与围岩界线不清,呈渐变过渡
-矿体中常含有未被交代的围岩残余,残余体往往仍保留原岩的构造方向
-矿体或矿石中可储存被交代岩石的结构和构造,如层理、化石、片理、片麻理、斑晶以及
褶皱、节理、角砾构造等
-交代作用形成的矿物晶体,各自方向的生长平均,因而一样晶形完好
-矿石具特点的各种交代成因的构造,如假象结构、腐蚀结构、残余结构、反应边结构、骸
晶结构、交代文象结构、交错结构等
围岩蚀变(wallrockalteration)
一岩石在气水热液的作用下,发生的一系列旧矿物被新的更稳固的矿物所代替的交代作用,
称为蚀变作用(alteration)。若这种蚀变作用发生在矿体周围的岩石中,则称为围岩蚀变(wall
rock/countryrockalteration)«遭受了蚀变的围岩称为蚀变围岩(alteredwallrock)»
❖矽卡岩化、云英岩化、绢云母化、绿泥石化、粘土化、硅化、碳酸盐化、钾长石化
钠长石化、青磐岩化
矿化期/成矿期(mineralizationepoch)
一代表一定成矿地质作用和物理化学条件的一个较长的成矿作用时期。
矿化阶段/成矿阶段(mineralizationstage)
一代表同一成矿期内,在相同或相似的地质和物理化学条件下形成一组或一组以上矿物的成
矿过程。
>每一矿化阶段代表一次热液的活动,或代表较小时间间隔内成矿物理化学条件变化
不大的一次成矿作用
>如矽卡岩矿床的石英-硫化物期又可分为:①铁铜硫化物阶段;②铅锌硫化物阶段
热液矿床的分带(zoning)
是指与单一矿床或一定区域内的一组矿床有关的矿物或元素在空间上的有序分布形式。热液
矿床的分带现象十分普遍,且不同类型的热液矿床分带规律常常有很大差别。一样从分带的
规模等级和分布样式两个基本方面来描述和识别热液矿床的分带性。
•分带规模等级
区域分带、矿田分带、矿体或矿床分带
•分带样式
水平分带、垂直分带、正向分带、逆向分带
第六章热液矿床的类型及特点
1、热液矿床概念
一各种成因的含矿气水热液在一定的物理化学条件下,于各种有利的构造和岩石中,通过充
填和交代等成矿作用方式而形成的有用矿物堆积体。
2、热液矿床的一样特点
❶形成矿床的含矿热液是多来源的:岩浆热液(包括火山一次火山热液)、地下水热液、海水
热液、变质热液以及混合热液。
❷含矿热液成分复杂(出0+挥发分十多种金属组分),成矿地质环境各异,形成的矿床类型
和矿种众多,物质成分复杂。
❸成矿的温度和深度较其它内生矿床低和浅:温度一样<400°C,深度为深-中深(4.5〜1.5km)
或浅-超浅(1.5km〜近地表)。
❹构造控制作用极为显著:各种构造裂隙既是含矿热液运移的通道,又常是成矿物质沉淀的
场所。
❺成矿时间既可晚于围岩(后生矿床),也可与围岩近于同时(同生矿床,如VMS和SEDEX
矿床)。
❻成矿方式主要有充填作用、交代作用和化学沉积作用,成矿作用受热液性质、围岩岩性和
构造条件的控制或影响,矿床常具不同程度的围岩蚀变。
❼矿体多呈脉状、网脉状、似层状、凸镜状等;矿石构造有脉状-网脉状、对称带状、皮壳
状、角砾状、晶洞状、浸染状及块状等。
❽矿石物质成分复杂:金属矿物以硫化物、氧化物、碎化物及含氧盐等为主;非金属矿物有
碳酸盐、硫酸盐、含水硅酸盐、石英等。
❾矿床形成过程具有多期多阶段性,不同成矿期和成矿阶段常形成不同的矿物共生组合。
•按成矿温度和深度的分类(林格伦)
>高温深成热液矿床(>300℃,>3km)
>中温中深热液矿床(300-200℃,3-1km)
>低温浅成热液矿床(<200℃,<1km)
本教材试图从热液矿床的地质背景、矿床特点和成因等综合因素来进行分类,将热液矿床分
为矽卡岩型矿床、斑(为)岩型矿床、高中温热液脉型矿床和低温热液型矿床4大类:
一、接触交代矿床(矽卡岩矿床)(contactmetasomaticdeposit/skarndeposit)
1、概念
一产于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石(或其它钙镁质岩石)的接触带上或其邻近,通过含矿
气水溶液交代作用形成,并与矽卡岩(钙铝-钙铁榴石系列,透辉石-钙铁辉石系列)在成因
上和空间上存在联系的一类矿床。
2、矽卡岩矿床的特点
❶矿床的产出部位
❖分布于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带上或其邻近。
❖多数产于外接触带的矽卡岩化围岩中,少数产于内侧接触带的蚀变侵入体内,一样
距接触面100-200m范畴内,个别可远离接触带达1km以上。
❷矿体的形状、产状和规模
❖矿体的形状和产状复杂,明显受接触带构造的控制。多呈不规则状、似层状、凸镜
状、脉状、巢状等。
❖规模大小不一,由直径仅数米的小矿体,至长数公里、延伸达千米以上庞大矿体。
但一样为中小规模。
❸矿石的物质成分
物质成分极为复杂,主要由金属氧化物、硫化物和一组特别的矽卡岩矿物组成。
❖金属氧化物:主要有磁铁矿、赤铁矿、锡石、白鸨矿,次有黑镁铁镒矿、红锌矿、
黑镭矿等。
金属硫化物:黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、辉铜矿、辉钝矿等。
❖矽卡岩矿物:按成分不同分为钙矽卡岩矿物和镁矽卡岩矿物两类。
❹矿石结构和构造
❖矿石结构:多为粗粒结构
❖矿石构造:块状、浸染状、条带状、晶洞状、团块状等
。矿床的分带性
矿床常具分带性,由侵入体内向外依次显现:蚀变岩体f内矽卡岩f外矽卡岩f变
灰岩一灰岩
3、形成条件
(1.大地构造条件
厚的碳酸
。0引大幅度的沉降
盐岩建造
4=
中酸性频繁的构造
侵入岩岩浆活劭
>显生宙的造山带构造体系是矽卡岩矿床形成的有利大地构造环境。
>矿床主要产于洋-陆俯冲造山带、陆-陆碰撞造山带、大陆边缘坳陷带及大陆内部裂
谷环境,特别在地球演化晚期的中-新生代,矽卡岩型矿床较为发育。
(2.岩浆岩条件
岩性
一主要为中酸性岩浆岩,按岩性分为两个系列
钙碱性系列:花岗岩、斜长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩
碱性系列:碱性正长岩、花岗正长岩、石英二长岩、二长岩
一与成矿关系密切的主要是钙碱性系列的中酸性侵入岩
一不同的矿种往往表现出明显的成矿专属性:
AFe、Cu、Au:闪长岩、花岗闪长岩、二长岩
>Pb、Zn:花岗闪长岩、花岗岩
>W、Sn、Mo:花岗岩
❖侵入深度
一中深至浅成(l-4.5km),中细粒至斑状结构
❖岩体规模、形状
一侵入体多为中小型规模,出露面积一样小于50km2,多为2-10km2
一多呈岩株、岩瘤、岩钟、岩脉状等
♦侵入体时代
一大多为中新生代,少数为古生代(我国东部主要为燕山期,西部主要为海西期)
(3.围岩条件
一与成矿关系密切主要是各类碳酸盐岩类地层:石灰岩(大理岩)、白云质灰岩、灰质白云
岩、白云岩、泥灰岩、钙质页岩等;其次是火山岩(安山岩、英安岩和凝灰岩等)
一我国矽卡岩型铜矿床中,围岩属碳酸盐类岩石的矿床占95%
一碳酸盐岩与火山岩、页岩互层时对成矿较有利
一围岩的物理性质(节理、裂隙、孔隙率、渗透率等)对矿化富集和矿体形状、产状有重要
影响
一围岩的化学成分控制了矽卡岩的成分和矿物组合(钙矽卡岩-镁矽卡岩)
(4.地质构造条件
构造控制含矿溶液的通道,也为成矿提供有利的空间
❖侵入体与围岩的接触带构造
>矽卡岩矿床绝大部分受接触带构造控制,其形状极为复杂,有平直的、波状的、港
湾状的、锯齿状的等等
•按接触带性质:简单接触带、混染接触带、构造叠加接触带、多次侵入接触带、热
液蚀变接触带等
•按接触面与围岩层理关系:整合接触、不整合接触
•按接触面与上下地层关系:平盖接触、超覆接触
❖围岩层理、层间破碎带及构造裂隙
>不同岩性岩层之间的层间剥离、层间破碎带及构造裂隙,对矽卡岩矿体具重要控制
意义,往往形成多层矿体
❖褶皱构造
>褶皱轴面发生弯曲处、褶皱倾伏端及褶皱的方向和性质发生变化处,有利于岩浆的
侵入和与其相伴的矿化。
❖捕虏体构造
>岩体内部灰岩等捕虏体的接触带构造,规模大小不等,矿化常沿捕虏体边部断续分
布,有时整个捕虏体都被交代,形成相当规模的矿体
(5.物理化学条件
❖温度条件
矽卡岩矿床形成温度区间为800〜200℃,其中:
—矽卡岩矿物形成于800~300℃
一磁铁矿等金属氧化物形成于600〜300℃
一硫化物形成于400~200℃
❖深度和压力条件
一中深至浅成(l-4.5km)
一形成压力一样为30-300MPa
4、成矿方式
接触交代作用是矽卡岩矿床成矿的主要方式
>接触渗滤交代作用:由中酸性侵入体分泌出来的含矿气水溶液沿着接触带的裂隙系
统渗滤,并与周围的岩石发生交代。
—受温度梯度和压力梯度控制
一渗透范畴大,可形成厚大的交代带,也可在距接触带较远的围岩中交代成矿
>接触扩散交代作用(双交代作用):发生在两种不同物理化学性质的岩石接触带,在
上升溶液的影响下,使原先两种岩石中的组分通过粒间溶液在横切接触面的方向上
发生相向的扩散交代,形成矽卡岩。
一浓度梯度是扩散运移的动力
一扩散范畴小,难于形成厚大的交代带
>在矽卡岩矿床形成过程中,渗滤交代作用和扩散交代作用往往共同作用,密不可分,
并构成复杂的配置
一在深部相对塑性的条件下,接触带裂隙、节理不发育,扩散交代起重要作用
—在浅部相对脆性的条件下,接触带裂隙和节理发育,渗滤交代作用占优势
5、成矿过程
矽卡岩矿床各是在很长的时间和很大的温度变化范畴内形成的,成矿过程具多期性和多阶段
性,可划分为两个成矿期、五个成矿阶段:
早期砂卡岩阶殿
矽卡岩期晚期硬卡岩阶段
氧化物阶糜
「早期硫化物阶段
石英一硫化物期」晚期硫化物阶段
❖矽卡岩期
O早期矽卡岩阶段
一以形成高温、岛状和链状的无水硅酸盐矿物(硅灰石、透辉石、钙铁辉石、钙铝榴石、钙
铁榴石、方柱石等)为特点,因而也称干矽卡岩阶段
一是在高温的超临界状态下形成的
一通常无硫化物的沉淀,在镁矽卡岩中可形成磁铁矿和硼酸盐,钙矽卡岩中形成白鸨矿
❷晚期矽卡岩化阶段
一交代早期矽卡岩阶段的矿物,以形成复杂链状的含水硅酸盐类矿物(阳起石、透闪石、角
闪石、绿帘石-黝帘石、硅镁石等)为特点,也称湿矽卡岩阶段
一此阶段随着温度的降低,溶液中铁的惰性增强,难于进入硅酸盐格架,而以大量磁铁矿的
形式沉淀,故又称磁铁矿阶段
一碳酸盐类岩石对HCI的中和作用,有利于促进磁铁矿的形成
一此阶段是在接近临界点的气化-高温热液条件下进行的,[0H「,CO2和H2s等
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