岩浆矿床课件

岩浆矿床第一节岩浆矿床的形成条件一、岩浆矿床成矿元素的地球化学性状二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件三、控制岩浆矿床形成的大地构造条件第二节岩浆矿床的形成作用及其特征一、结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床二、残余熔融成矿作用与晚期岩浆矿床三、岩浆熔离成矿作用与熔离矿床四、岩浆爆发和喷溢成矿作用及其矿床第三节岩浆矿床的主要类型及实例一、超镁铁质、镁铁质岩中的铬铁矿矿床二、镁铁质岩中的钒钛磁铁矿矿床三、镁铁、超镁铁杂岩中的铜、镍（铂）硫化物矿床四、金伯利岩中的金刚石矿床岩浆矿床概念、工业意义岩浆矿床——在地壳深处，各类岩浆通过结晶作用与分异作用，使分散在其中的成矿物质得以聚集而形成的矿床称为岩浆矿床（orthomagmaticoredeposits）。岩浆矿床主要形成于岩浆阶段，矿床的物质来源主要是含矿的岩浆。在岩浆矿床中，与来自上地幔的镁铁-超镁铁质岩浆有成因联系的矿床最为重要，主要矿产有铬铁矿、钒钛磁铁矿、铜镍硫化物和铂族金属等；第三章岩浆矿床岩浆矿床概念、工业意义与碱性岩浆有成因联系的稀土元素矿床，也具有重要价值。岩浆矿床具有十分重要的工业意义，世界上绝大部分的铬、镍、铂族元素以及大部分铁、铜、钒、钛、钴、磷、铌、钽和稀土元素等矿产资源均来自岩浆矿床。第三章岩浆矿床岩浆矿床基本特征（1）矿床主要与镁铁质、超镁铁质岩石有成因联系，如纯橄榄岩、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）岩浆矿床中的矿体多数呈层状、似层状、透镜状、豆荚状等产于岩浆岩体内，含矿围岩即为母岩；少数情况下矿体呈脉状、网脉状进入母岩之外的围岩中。第三章岩浆矿床岩浆矿床基本特征（3）除花岗岩中的稀有元素矿床由于成因特殊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）矿石的矿物成分和围岩（成矿母岩）基本相同，当岩体内的有用矿物富集达到一定规模时就成为矿体。例如：橄榄岩中一般都含一定数量的铬尖晶石副矿物，其中的Cr2O3含量可达1%，若其中的铬尖晶石局部富集，Cr2O3含量达到5%~8%时，即构成了铬铁矿矿体。第三章岩浆矿床岩浆矿床基本特征（5）岩浆矿床的矿石常具浸染状、条带状、眼斑状、致密块状以及角砾状等矿石构造；矿石结构也十分特征而复杂，大体有以下几类：①堆晶、自形晶、嵌晶、链状晶、海绵陨铁结构等分异岩浆冷凝结晶或堆积作用的结构；②球粒、填隙和包含等反映不混溶流体结晶过程的结构；③双晶胞群等共结交生和出溶、片晶等反映物理化学条件变化的结构；④退火“熔结”、角砾等后生结构。第三章岩浆矿床岩浆矿床基本特征（6）由于成矿作用是与岩浆作用大体同时发生的，因此多数岩浆矿床的形成温度较高，一般在1200~700˚C，但某些硫化物矿床的形成温度可低至650˚C，甚至300˚C左右。成矿深度变化也较大，一般都形成于地下几公里至几十公里。第三章岩浆矿床一、岩浆矿床成矿元素的地球化学性状与镁铁质、超镁铁质岩浆活动有关的成矿元素位于元素周期表的中部，介于亲氧元素和亲硫元素之间。Cu、Ni易形成硫化物，Cr、V、Ti、Fe主要为氧化物，并且有较强的形成金属键的能力，可以形成多种自然金属和金属互化物。Fe和Ni的地球化学性状接近Mg2+，所以在MgO含量高的岩石中Fe和Ni仅以分散状态进入含Mg的造岩矿物中，故Fe、Ni矿化常与含镁较低的镁铁岩有关，特别是在含斜长石较多的辉长岩、斜长岩中有铁矿床形成。第一节岩浆矿床的形成条件一、岩浆矿床成矿元素的地球化学性状与镁铁质、超镁铁质岩浆活动有关的成矿元素位于元素周期表的中部，介于亲氧元素和亲硫元素之间。铬的地球化学性状决定其在超镁铁岩中含量最高，通常与橄榄岩和纯橄岩有关。铂族元素的性状各有不同，Ru、Os、Ir更具亲氧性，常与铬铁矿共生；Pt相对亲硫，常常产于Cu、Ni硫化物中。第一节岩浆矿床的形成条件二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件（一）岩浆岩成矿专属性

1.与镁铁质、超镁铁质侵入岩有关的矿床（1）超镁铁质岩体：由纯橄榄岩、斜方辉橄岩、单斜辉橄岩和辉岩等组成。铬铁矿矿床多与此类岩体有关。（2）超镁铁质-镁铁质杂岩体：这类杂岩体常成岩盘、岩床或似层状岩体产出。著名的南非（阿扎尼亚）布什维尔德镁铁质-超镁铁质杂岩便具有这些特征由纯橄榄岩-辉长岩组合成的这类杂岩常与铬铁矿有关由斜方辉橄岩-辉长岩组合成的这类岩体主要与铜、镍矿床有关。第一节岩浆矿床的形成条件二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件（一）岩浆岩成矿专属性

1.与镁铁质、超镁铁质侵入岩有关的矿床（3）镁铁质岩体：有辉长岩-苏长岩、辉长岩-斜长岩和单独的斜长岩侵入体三类组合，前者与铜镍矿床有关，后两种组合主要形成钒钛磁铁矿矿床。2.与正长岩、霞石正长岩和碳酸岩杂岩体有关的矿床与岩浆矿床有关的这类岩石大多呈岩株状产出，岩体内不同成分的岩相带常呈环状分布，与其有关的矿床有霞石-烧绿石-稀土元素矿床。第一节岩浆矿床的形成条件二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件（一）岩浆岩成矿专属性

在一定程度上，此种专属性以成矿岩体岩石的MgO含量和镁铁比值（F/M）表现极为清晰如我国的含铬铁矿的超镁铁岩的主要岩石类型为纯橄岩、斜辉橄榄岩和斜辉辉橄岩等，F/M值为6.5~15含铜、镍、铂的超镁铁岩的岩石类型属橄榄岩-辉石岩（含斜长石），其F/M值为2~6.5；含钒钛磁铁矿的超镁铁岩是由辉长岩、辉石岩和橄榄岩组成的层状岩体，其F/M值为0~2；含铂族元素的成矿岩体情况较为复杂，以锇铼为主的和含铬岩体关系较为密切，而以铂为主的和含铜镍的岩体关系密切。第一节岩浆矿床的形成条件（二）岩浆中挥发性组分的作用岩浆中挥发性组分的种类和数量对岩浆的结晶分异及成矿组分的运移、富集也有一定影响，因而也称为矿化剂。在岩浆分异的早期，挥发性组分的作用不显著，但随着岩浆冷却结晶，矿化剂在岩浆中的含量相对增加，其作用也逐渐重要起来。二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件第一节岩浆矿床的形成条件（三）岩浆同化作用对岩浆矿床成矿的影响岩浆在其形成和向上运移过程中，往往会熔化或溶解一些外来物质（如围岩碎块），从而使岩浆成分发生改变的作用，即同化作用。在岩浆侵位过程中，对围岩的同化作用在一定程度上影响岩浆的成分，也影响着其中的成矿组分的分异和聚集能力。一般认为，在地壳活动强烈地区，岩浆与被同化围岩成分差别越大、侵入体的规模越大、侵位越深、成分越酸性、挥发分越多以及围岩破碎程度越高时，同化作用愈强烈而完全。二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件第一节岩浆矿床的形成条件（四）岩浆的多期次侵入作用对成矿的控制大量的资料表明，含矿岩体往往具有如下特征：①从区域上看，它们常常是同一构造运动形成的岩浆岩带中的较晚期产物；②从一个矿区看，矿化主要与复式岩体的晚期岩相关系密切复式岩体和岩浆多次侵入对成矿作用的控制在铬铁矿矿床、铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿矿床中都有明显的表现，其对形成规模大、质量好的矿床具有很大的意义。二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件第一节岩浆矿床的形成条件三、控制岩浆矿床形成的大地构造条件地壳中不同构造单元的结合带以及同一构造单元中次级构造单元的交接处，常常是深大断裂的所在部位，它们常控制着镁铁质、超镁铁质岩浆岩及其中的岩浆矿床的空间分布。按板块构造学说，两个板块的交接带，是地壳的强烈活动部分，它提供了地幔物质熔化、分异所需的物理化学条件和上升通道，因此它是镁铁-超镁铁质岩的侵入地带。第一节岩浆矿床的形成条件三、控制岩浆矿床形成的大地构造条件可将世界镁铁-超镁铁质岩的分布划分为以下几个带：①环太平洋带-岛弧型；②古地中海带-地缝合线型；③乌拉尔带-古地缝合线型；④非洲及欧洲层状铬铁矿带-裂谷型。第一节岩浆矿床的形成条件一、结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床岩浆冷凝时，随着温度的逐渐下降，各种矿物依次从中晶出，导致岩浆成分不断改变，岩浆成分的改变又促使某些组分的结晶，这种随结晶作用岩浆成分发生改变的过程称之为结晶分异作用。由岩浆结晶分异作用形成的矿床称为岩浆分结矿床，又称岩浆分凝矿床。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，首先，是硅酸盐矿物的晶出，温度区间约为1800℃~1200℃；第二节岩浆矿床的形成作用及其特征一、结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床当富含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，首先，是硅酸盐矿物的晶出，温度区间约为1800℃~1200℃；暗色矿物的晶出顺序依次是橄榄石→斜方辉石→单斜辉石→角闪石→黑云母。浅色矿物长石的结晶顺序是基性斜长石在前，酸性斜长石在后。就镁铁-超镁铁质岩而言，最早结晶的金属矿物是自然铂、铬铁矿等，与它们同时或稍晚晶出的硅酸盐矿物有橄榄石、辉石和斜长石等。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征一、结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床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渐下沉，比重小的矿物在岩浆中相对上浮，于是岩浆发生了分异，矿物呈现相对的集中（图3-1）。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。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征在冷凝带形成后，早期岩浆结晶；早结晶的铁镁质矿物和矿石矿物向下沉坠，随后结晶的硅酸盐矿物位于上部；不同比重的矿物按重力关系占据各自位置；如富含挥发组分，此时在硅酸盐晶体的间隙内就会被富含金属的残余岩浆所占据；含矿残浆向下（通过粒间空隙）集中；较晚结晶比重小的硅酸盐晶体向上漂浮，结果在下部形成矿体；受动力挤压流动的含矿残余熔体被挤压到裂隙中去，形成贯入式矿体早期岩浆矿床特点

结晶分异作用早期形成的早期岩浆矿床主要为产于超镁铁质岩中的铬铁矿矿床。主要特点如下矿体常聚集在岩体的底部和边部，主要和纯橄榄岩、斜方辉橄岩岩相伴生。矿体形态以似层状、透镜状为主，少数成巢状、瘤状等。矿体和围岩没有明显的界线，一般为渐变过渡关系，矿体边界需要依据品位加以圈定。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征早期岩浆矿床特点矿石的矿物成分主要为铬尖晶石，部分橄榄石和辉石。矿石构造以浸染状为主，致密块状的矿石只在矿体中部偶尔出现。由于矿石矿物较早地从岩浆中结晶出来，常见较规则的自形晶结构（图3-2a）。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征二、残余熔融成矿作用与晚期岩浆矿床由于正常的岩浆分异结晶趋势或H2O、CO2等挥发分的影响，镁铁质、超镁铁质岩浆大部分结晶后可以产生一部分残余熔体。当这种残余熔体中富含熔点较低的金属矿物组分，或者由于岩浆中挥发分组分较多并和金属组分结合成易熔化合物而降低了金属矿物的结晶温度时，这些金属组分便可长时间地停留在岩浆中。随着硅酸盐矿物的大量晶出，金属组分在残余岩浆中相对富集，形成了含矿残余岩浆。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征二、残余熔融成矿作用与晚期岩浆矿床在地质构造相对稳定的条件下，在岩体底部，含矿残余岩浆中的金属矿物组分，就地充填在硅酸盐矿物的粒间，胶结硅酸盐矿物，形成似层状矿体。在地质构造比较活动的条件下，由于受构造应力的作用，含矿残余岩浆可被挤入岩体的原生构造裂隙或附近围岩的构造裂隙中，形成贯入式矿体，这种成矿作用也称为残浆贯入作用或压滤作用。由于残余岩浆是大量造岩矿物晶出后产生的，成矿作用发生于岩浆作用晚期，故所形成的矿床被称为晚期岩浆矿床。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征晚期岩浆矿床特点由于晚期岩浆矿床大多数是由岩浆结晶分异末期聚集的残余含矿岩浆在原地冷凝结晶而成，所以矿化的富集与岩体的分异程度有关。在分异过程中，由于含矿残浆的比重较大，在重力作用影响下，逐渐沉降而集中于岩浆槽底部，所以矿体大多位于岩体底部，与基性程度较高的岩相伴生。矿体多呈层状、似层状，分布面积广，厚度比较稳定，与围岩之间无明显界线。矿石构造以浸染状和致密块状为主，浸染状矿石多分布于矿体的上盘，致密状矿石主要分布在矿体的中、下部，向外金属矿物逐渐减少。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征晚期岩浆矿床特点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产出，形成典型的海绵陨铁结构（图3-2b），又称陨石结构。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。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征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，只有少数贯入到附近的围岩中。矿脉成组、成群出现。矿体和围岩界线清晰。矿石也由金属矿物和硅酸盐矿物2部分组成。除形成海绵陨铁结构外，尚可见到金属矿物溶蚀、交代硅酸盐矿物的现象。贯入式晚期岩浆矿床特点第二节岩浆矿床的形成作用及其特征矿脉附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般都较高，有时含一定数量的黄铁矿。脉状钒钛磁铁矿矿床是典型的贯入式晚期岩浆矿床，如河北大庙钒钛磁铁矿矿床；部分脉状铬铁矿矿体也可能是晚期岩浆贯入作用的产物，如西藏罗布莎铬铁矿矿床。贯入式晚期岩浆矿床特点第二节岩浆矿床的形成作用及其特征三、岩浆熔离成矿作用与熔离矿床岩浆熔离作用亦称液态分离作用或不混溶作用，是指成分均匀的岩浆熔融体随着温度和压力的降低，分离成2种成分不同的熔融体的作用。熔离成矿作用在铜镍硫化物矿床中表现最明显。温度在1500˚C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˚C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SiO2、Al2O3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。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征三、岩浆熔离成矿作用与熔离矿床熔离作用初期，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渐汇合、变大，并由于其比重较大而逐渐下沉，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。随着温度继续下降，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。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征熔离矿床由这种方式所形成的岩浆熔离矿床往往分布于岩体的底部或边部，呈似层状，构成所谓的底部或边部矿体（图3-3A）；当硫化物熔体的汇合过程不完全，重力下沉不彻底而使其停留在岩浆房中部或上部时，经后期结晶成矿可形成透镜状的上悬式矿体（图3-3B）；在动力学条件较强时，硫化物矿浆也可向上或向旁侧围岩中贯入，形成贯入式脉状矿体（图3-3C）。图3-3吉林红旗岭铜镍硫化物矿床I号岩体剖面示意图A-层状底部矿体；B-透镜状上悬矿体；C-脉状贯入矿体第二节岩浆矿床的形成作用及其特征熔离作用模式1.深部熔离模式（1）由于向下渗透作用（在100km深度之下），因比重不同，地幔中熔融硫化物的聚集。（2）在从地幔上升过程中，由多元减压和（或）非绝热冷却而造成硫化物的分离。（3）在地壳岩浆房内分异结晶时，硫化物的分离。2.就地熔离模式原始硫不饱和的镁铁质熔体在水平流动过程中，随着连续的重力分异而发生就地分离。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征四、岩浆爆发成矿作用及其矿床岩浆爆发成矿作用是指金伯利岩岩浆，连同早期晶出的橄榄石、镁铝榴石、金刚石晶体及捕虏体一起，迅速地沿深断裂上升，侵位于地表2～3公里处产生爆发并形成矿床的作用。多数原生金刚石矿床就是通过这种作用形成的。金刚石的形成温度为1200～1800℃，压力为6×109～7×109Pa，这一温、压条件相当于距地表200～300公里深度。金伯利岩岩浆在地下深处首先开始晶出橄榄石和少量镁铝榴石和金刚石等，沿深断裂向上迁移时，若和碳质围岩发生混染，还可使金刚石晶体生长。岩浆上升至近地表2～3km处时，由于温度下降和挥发组份的大量析出而使内压增大，当上覆围岩无力阻挡岩浆上冲时，岩浆便发生猛烈爆发作用。此时，岩浆和挥发性组份携带已结晶的金刚石、橄榄石和围岩捕虏体等形成爆破岩筒。金刚石矿床就是通过多次爆发作用使金刚石被携带和富集于爆破岩筒或裂隙的某一部位中形成的。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征四、岩浆喷溢成矿作用及其矿床岩浆喷溢成矿作用是指含矿熔浆（或矿浆）沿一定通道喷溢至地表或贯入到火山口附近的火山岩系中，冷凝堆积形成矿床的作用。形成的矿床称为岩浆喷溢矿床。就目前所知，安山岩类中的磷灰石—磁铁矿（赤铁矿）矿床是唯一有工业意义的由矿浆喷溢作用形成的矿床。它在铁矿总储量中所占的比例极小，但其成因特殊，对于研究岩浆成矿作用具有重要理论意义。产于智利北部安第斯山脉的火山杂岩中的拉科铁矿是这类矿床的典型代表。第二节岩浆矿床的形成作用及其特征一、超镁铁质、镁铁质岩中的铬铁矿矿床铬铁矿是一种极为重要的矿产，是工业铬的唯一矿石矿物。铬是不锈钢及其他一些钢材和非铁合金必不可少的组分。铬铁矿还可作为耐火材料和型砂材料，在电镀、制革、颜料和染料等工业部门用作铬化工制品原料。。铬铁矿几乎都采自超镁铁质和镁铁质火成岩中的块状、稠密浸染状矿石，由其风化剥蚀形成的砂矿产量只占产量的一小部分。第三节岩浆矿床的主要类型及实例一、超镁铁质、镁铁质岩中的铬铁矿矿床根据矿床产出的地质构造特征和几何形态以及含矿岩石的岩性特征，铬铁矿矿床可分为层状和非层状（阿尔卑斯型）两类。有人把与蛇绿岩有关的铬铁矿矿床也列入非层状铬铁矿床中。层状铬铁矿矿床占总储量的98%世界铬铁矿总产量的45%非层状（豆荚状）－－阿尔卑斯型

占总储量占2%世界铬铁矿总产量的55%。第三节岩浆矿床的主要类型及实例（一）层状铬铁矿矿床此种矿床主要产在具层状序列的超镁铁质-镁铁质火成侵入体中，为层状和席状堆积体。这些含矿侵入体的形成时代一般是前寒武纪，分布在地台或克拉通地区。层状铬铁矿矿床与辉岩、辉石橄榄岩及辉长岩、斜长岩有关，含矿岩体往往是规模巨大的杂岩体，具有典型的层状侵入体特征。岩体中具有稳定的火成堆积结构，层理构造十分明显，各类岩石呈似层状产出，岩石的韵律结构清晰。矿体呈层状分布于岩体韵律层下部，矿层单层厚几厘米至1m多，与围岩界线明显。第三节岩浆矿床的主要类型及实例（一）层状铬铁矿矿床矿石以块状构造为主，矿层上部有时出现浸染状矿石，并以此与围岩呈渐变关系。矿石内铬铁矿大多呈自形或半自形，含Cr2O340%左右。矿床规模巨大，除铬外，伴生有铂、镍和钒钛磁铁矿等，铂族元素有时可形成独立的矿体。层状铬铁矿矿床属于早期岩浆矿床，是最重要的铬矿类型之一。我国至今还未发现过这一类型铬铁矿矿床。南非的布什维尔德铬（铂）矿床是这类铬铁矿矿床的代表。第三节岩浆矿床的主要类型及实例南非布什维尔德(Bushveld)铬铁矿矿床布什维尔德镁铁、超镁铁杂岩体是矿产资源的巨大宝库，产有世界上规模最大的铬铁矿矿床、最大的铂及铂族元素矿床和最大的含钒磁铁矿矿床。杂岩体位于南非卡普互尔克拉通内，是一个规模巨大的椭圆形岩筒，东西向长轴为480km，南北向短轴为380km，中心厚8km。年龄20亿年。第三节岩浆矿床的主要类型及实例南非布什维尔德(Bushveld)铬铁矿矿床具有层状序列的岩石出露在分别称为东、西和北布什维尔德的3条大致为弓形的岩带内，具有相似的层状序列。就矿床成因而言，布什维尔德岩筒中包含了早期岩浆矿床、晚期岩浆矿床和熔离矿床等所有的岩浆矿床成因类型和有关矿产。图3-4布什维尔德东矿带地质图1-未划分地层；2-浦利脱尼亚系；3-花岗岩及伴生岩石；4-临界带；5-过渡带及冷凝带；6-主苏长岩带及上带；7-斜长岩中矿层（中组）；8-斯蒂尔波特矿层（下组）；9-梅林斯基层（含铂）；10-断层；11-西矿带矿层；12-地质界线；13-主铬铁矿亚带；14-花岗岩残留体第三节岩浆矿床的主要类型及实例镁铁、超镁铁杂岩体自下而上分为以下5个岩带：（1）边缘带：以辉石岩为底，具骤冷结构，其上为辉长岩，与之呈侵入关系。（2）底部带：呈多个韵律旋回，每一完整旋回均由古铜辉岩、斜辉橄榄岩、纯橄榄岩组成。本带产少量铬铁矿，一般没有工业意义，只在个别地区有工业矿层。（3）临界带：为含铬铁矿的辉石岩及斜辉橄榄岩组合，铬铁矿有数十层，每层厚从小于1cm到2m左右，多数为1cm。其沿走向最长达90km，一般也达数十公里。临界带顶部为一呈伟晶状的超镁铁岩，称梅林斯基层，其中含数厘米至数米厚的铂矿层，主要为砷铂矿和铁铂矿，含少量Cu-Ni硫化物，其上为苏长岩、斜长岩。（4）主带：为含磁铁矿的苏长-辉长岩群。（5）顶部带：为含钒磁铁矿、含铁辉长岩、橄长岩、斜长岩、闪长岩类，含磁铁矿二十多层。就整个布什维尔德岩筒来看，它以临界带顶部的梅林斯基含铂镁铁岩为界，其下为超镁铁岩群，富产铬铁矿；其上为镁铁岩群，富产含钒磁铁矿。研究显示，镁铁岩群系侵入超镁铁岩群而成。第三节岩浆矿床的主要类型及实例第三节岩浆矿床的主要类型及实例（二）非层状（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床该类矿床产在造山带或离散板块边缘、大洋地壳环境下的阿尔卑斯型超镁铁质杂岩体中，其中不少被认为属于蛇绿岩套，成因上一般与纯橄榄岩关系密切。含矿岩体受超壳断裂控制，常成群成带分布，具有多期侵入特点。岩体规模由数平方公里至数百平方公里不等，产状和围岩有时一致，有时呈斜交侵入接触。非层状铬铁矿矿床的矿体形态复杂多变，有的受岩相控制，有的受构造控制。矿床规模以中小型为主。就目前所知，我国的铬铁矿矿床都属这一类型。第三节岩浆矿床的主要类型及实例受岩相控制非层状（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床受岩相控制的铬铁矿矿床大多与纯橄榄岩-斜辉辉橄岩岩体有关。矿体主要产于岩体底部的纯橄榄岩岩相中，呈条带状、扁豆状、似层状及巢状等，围岩多数为渐变过渡关系。矿石多呈浸染状或条带状构造，中-细粒自形、半自形结构。这类矿床属于岩浆结晶分异形成的早期岩浆矿床。第三节岩浆矿床的主要类型及实例受构造控制的非层状（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床在造山带中受构造控制的铬铁矿矿床多与纯橄榄岩、斜辉橄榄岩、橄榄岩等有关。除了少数呈似层状矿体外，多数矿体分布于岩体的原生裂隙带内，呈豆荚状、囊状、团块状、透镜状、不规则状异离体（图3-5），少数呈脉状和网脉状，常见分枝复合现象。除个别为似层状外，单个铬铁矿矿体规模较小，但常成群出现。矿巢的断面常在几十厘米到几米；大的透镜体长度可达几十米，厚度可达几米。第三节岩浆矿床的主要类型及实例受构造控制的非层状（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床矿体与围岩界线清楚，围岩常有一定的蚀变，主要为绿泥石化等。矿石的构造有块状、豆状、瘤状、以及稠密到稀疏浸染状。此外，还有网环状、链状、斑杂状、假斑状以及条带状构造等。矿体及不同结构、构造矿石的产状和分布，经常受杂岩体的原生构造或流动构造所控制，使矿体与围岩的产状相一致，并由此形成豆荚状、串珠状矿体，这是找矿勘探时所必须注意的。此类矿床在我国以西藏罗布莎铬铁矿矿床最有意义。第三节岩浆矿床的主要类型及实例我国的铬铁矿矿床都属于受构造控制类型

如西藏罗布莎铬铁矿矿床、陕西松树沟铬铁矿床、

河北放马峪铬铁矿矿床矿体类型岩相控制的矿床构造控制的矿床矿体产状岩体底部岩体的边部或岩体内部的原生裂隙中矿体形态扁豆状、透镜状、似层状、巢状脉状、透镜状、豆荚状和串珠状与围岩关系渐变过渡突变关系矿石构造浸染状、条带状构造块状、浸染状、豆状、角砾状构造矿石结构中－细粒自形、半自形结构半自形、它形结构矿床成因早期岩浆矿床晚期岩浆矿床(残余岩浆贯入)不同产状的非层状（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床特征对比第三节岩浆矿床的主要类型及实例罗布莎铬铁矿矿床罗布莎铬铁矿矿床已探明储量460×104t，是我国已知规模最大的铬铁矿矿床。矿床赋存于雅鲁藏布江蛇绿岩带东段。罗布莎含矿岩体沿雅鲁藏布江深大断裂大致呈东西向分布，长43km，最宽处3.7km，为一向南陡倾的岩墙状复式岩块。岩块北盘为第三纪砂砾岩层，南盘为晚三叠世的变质砂岩、板岩及千枚岩（图3-6）。岩体形成于燕山晚期-喜马拉雅早期。该岩体属正常系列的富镁超镁铁质岩，分异程度较好，自北向南大致可分出3个平行的岩相带。第三节岩浆矿床的主要类型及实例

图3-6西藏罗布莎含铬超镁铁质岩体平面示意图及放大A-A＇剖面示意图（转引自姚凤良等，1983）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-矿体第三节岩浆矿床的主要类型及实例岩体内已查明矿体200余个，断续构成7个矿群。矿体的规模不等，小者直径仅数十厘米，大者长325m，厚十余米。长度大于百米的矿体共13个。多数矿体长20~60m，厚1~2m，深10~20m。矿体形态以脉状为主，其次有扁豆状和不规则条带状。矿体与围岩的界线清楚，受断裂控制明显，具侧伏现象。矿石中金属矿物以铬尖晶石为主，少量磁铁矿和微量针镍矿，偶见斑铜矿等，脉石矿物以橄榄石、蛇纹石为主，次为辉石、铬石榴石、铬绿泥石和铬云母等。罗布莎铬铁矿矿床第三节岩浆矿床的主要类型及实例在浸染状、条带状小矿体中，矿石结构以自形-半自形细粒结构为主，并常见包橄结构；矿石构造为浸染状。在脉状、扁豆状、串珠状矿体中，矿石以致密块状为主，其次为稠密浸染状以及豆状和瘤状（图3-7），豆粒和矿瘤外边有一圈蛇纹石围绕。矿石含Cr2O347.68~59.51%，Cr2O3/Fe2O3为3.61~4.76，并伴有铂族元素（以锇、钌为主），可综合利用。多数研究者认为，矿床是由岩浆残余作用和分熔作用形成的富铬矿浆，在斜辉辉橄岩裂隙中贯入而成。属晚期残浆贯入型铬铁矿矿床，局部具有熔离成矿特征。罗布莎铬铁矿矿床第三节岩浆矿床的主要类型及实例二、镁铁质岩中的钒钛磁铁矿矿床钒钛磁铁矿矿床不仅是重要的铁矿床类型，也是钒、钛的主要来源，也是钛金属的唯一矿床类型。在我国，这类矿床主要分布于四川西昌-攀枝花、河北承德、陕西汉中以及湖北襄阳地区，储量约占全国铁矿总储量的15%。此类矿床主要产于地台区或地台边缘，含矿岩体呈带状分布，受区域内的深大断裂控制。含矿母岩岩性主要有辉长岩、辉长岩-橄长岩-辉橄岩和斜长岩-辉长岩3种型式。矿床与镁铁质岩及镁铁质-超镁铁质杂岩中的基性岩相有关矿体呈层状或脉状第三节岩浆矿床的主要类型及实例二、镁铁质岩中的钒钛磁铁矿矿床矿石呈块状或浸染状构造，常具典型的海绵陨铁结构矿石矿物主要由钛铁矿和磁铁矿组成，二者常呈格状或花片状的固溶体分解结构。钒钛磁铁矿矿床是含有多种有用元素的综合性矿床，矿石中含Fe35%~45%，TiO26%~16%，V2O50.5%~2%，钒不形成独立矿物，而是以类质同象代替铁形成含钒磁铁矿。成因上属于结晶分异成矿作用形成的晚期岩浆矿床。含矿岩体按产状可分层状和非层状两类，它们对矿体的形成和特征具有重要影响。第三节岩浆矿床的主要类型及实例（一）层状镁铁杂岩中的似层状钒钛磁铁矿矿床层状岩体的产出多受被侵位地层控制，在单斜岩层中岩体呈层状，在向斜褶皱中则呈盆状。岩体由橄榄岩、辉岩、橄辉岩、辉长岩及少量纯橄岩和闪长岩组成，其镁铁比值大多小于2.5，属铁质类岩石。岩体的分异一般都较好，岩相分带明显，韵律结构清晰，自上而下岩相带的基性程度增高（图3-8），每个含矿岩相带的变化趋势是自上而下为浅色辉长岩-深色辉长岩-贫矿体-富矿体。第三节岩浆矿床的主要类型及实例层状岩体底部含一定数量的铬和铂，钒钛磁铁矿矿体大多产于下部的辉长岩、橄榄辉长岩岩相中。矿体底部与围岩界线清楚，顶部和围岩渐变过渡。矿石主要由钛磁铁矿、钛铁矿、钛铁晶石、镁铝尖晶石组成，含有部分含钒磁铁矿、磁铁矿、赤铁矿以及少量磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿等。（一）层状镁铁杂岩中的似层状钒钛磁铁矿矿床第三节岩浆矿床的主要类型及实例矿石以浸染状构造和块状构造为主，矿石结构主要为海绵陨铁结构和填隙结构。矿石中除含Fe、V、Ti外，常伴有Co、Cu、Ni、Cr等有益元素可综合利用。矿床是由岩浆结晶分异作用形成的含矿残浆于原地结晶而成。我国攀枝花钒钛磁铁矿矿床属于这一类型。（一）层状镁铁杂岩中的似层状钒钛磁铁矿矿床第三节岩浆矿床的主要类型及实例（二）非层状镁铁岩中的贯入式钒钛磁铁矿矿床非层状镁铁质岩体大多是多期侵入的复式岩体，主要由辉长岩和斜长岩组成，辉长岩常为晚期侵入相产物。岩体内的钒钛磁铁矿由两种产出形式：一种是产于含矿辉长岩内部的透镜状矿体，主要由浸染状矿石构成，矿体与围岩为渐变过渡关系；一种是产于斜长岩岩体的原生裂隙或岩体内各岩相接触部位的脉状矿体，矿体与围岩界线清楚，邻近的围岩常具绿泥石化等围岩蚀变。第三节岩浆矿床的主要类型及实例（二）非层状镁铁岩中的贯入式钒钛磁铁矿矿床矿石大多呈致密块状，含少量硫化物和磷灰石。矿床系结晶分异作用形成的含矿残浆贯入母岩裂隙而成。我国河北大庙、太行山东部的钒钛磁铁矿矿床属于这一类型。第三节岩浆矿床的主要类型及实例河北大庙钒钛磁铁矿矿床矿床位于内蒙地轴东端受东西向深断裂控制的镁铁-超镁铁质岩带内，沿宣化-承德-北票深断裂分布。含矿镁铁质岩体沿东西向断裂带呈带状分布（图3-9），东西长40km，南北宽2~10km。岩体主要由斜长岩和辉长岩组成，属于非层状的复式岩体。区内分布有大小不等的矿体40余个。第三节岩浆矿床的主要类型及实例河北大庙钒钛磁铁矿矿床矿体主要分布于斜长岩裂隙中或斜长岩与辉长岩的接触带内，形态多呈脉状、扁豆状，呈雁行状排列。矿体受裂隙构造控制，与围岩界线清楚，长一般为几百米，厚数米至数十米，延深数百米，主要由致密块状矿石组成，含少量浸染状矿石。第三节岩浆矿床的主要类型及实例河北大庙钒钛磁铁矿矿床部分矿体产于辉长岩内部，形态大多呈透镜状，与围岩呈渐变过渡关系。这类矿体主要由浸染状矿石组成，有时几个矿体往深部连成一体，或一个矿体往深部分叉而逐渐尖灭。上述两类矿体的围岩常有不同程度的蚀变，主要为绿泥石化、绿帘石化和钠黝帘石化。矿石矿物主要由黝钛磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、赤铁矿等组成，含少量黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、金红石、白钛矿等。第三节岩浆矿床的主要类型及实例河北大庙钒钛磁铁矿矿床脉石矿物有磷灰石、斜长石、绿泥石、辉石和绿帘石等。矿石大多为块状和浸染状构造，偶见斑杂状构造，具有典型的海绵陨铁结构和固溶体分解结构。矿石中除铁外，V、Ti等可综合利用。矿床成因上属晚期岩浆贯入矿床。第三节岩浆矿床的主要类型及实例三、镁铁、超镁铁杂岩中的铜、镍（铂）硫化物矿床铜镍硫化物矿床是镍的最主要来源，它提供了世界镍产量的60%以上；同时其也是铜的重要来源之一，其中的副产品铂族元素也具有很高的经济价值。矿床主要与由辉长岩-苏长岩组成的镁铁质杂岩有关，部分和橄榄岩-辉长岩等镁铁质-超镁铁质杂岩有关，少数和辉橄岩、二辉橄榄岩等超镁铁质岩有关。含矿岩体常呈岩床、岩盘状，少数岩体呈岩墙状。岩体分异愈好，岩相分带愈明显，矿化愈为富集。具工业价值的铜镍硫化物矿床大都是以底部矿体为主。少数铜镍硫化物矿床由普遍矿化了的岩体构成，虽然品位低，但规模较大，也有重要的工业价值。第三节岩浆矿床的主要类型及实例三、镁铁、超镁铁杂岩中的铜、镍（铂）硫化物矿床铜镍硫化物矿床的矿石成分复杂，主要有磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿和铂、钯的硫、砷化物和铂、钯的金属互化物等。矿石常具有海绵陨铁结构，浸染状构造为主，有少量块状构造。矿床中除铜、镍外，还有Co、Pt、Pd、Ru、Au、Ag、Sc、Te等元素伴生。这类矿床与加拿大的肖德贝里（Sudbury）铜镍硫化物矿床最为著名。我国甘肃金川、吉林红旗岭、四川力马河等铜镍硫化物矿床都属于这一类型。第三节岩浆矿床的主要类型及实例肖德贝里Sudbury铜镍硫化物矿床与加拿大安大略省肖德贝里侵入体伴生的铜镍硫化物矿床是世界上最大的镍矿床，镍和铜都超过6×106t，还有大量的铂和其他金属。成矿岩体出露形态为椭圆形，长愈50km，宽达25km，下部为苏长岩，上部为微文象岩。侵入体围岩为太古代基底岩石，上覆白水岩系（图3-10）。侵入体的同位素年龄在1.5~1.85Ga之间。第三节岩浆矿床的主要类型及实例肖德贝里Sudbury铜镍硫化物矿床矿体多数产在侵入体底部的凹陷处，但并不发育在苏长岩底部，而是与底部附近的许多层下侵入体以及由底部带向外撒开的许多岩墙状岩体有关。下部为含超镁铁质包体的块状硫化物，向上为含辉长岩-橄榄岩包体的硫化物。第三节岩浆矿床的主要类型及实例甘肃金川铜镍硫化物矿床该矿床是我国最大的镍矿床。矿床位于古隆起边缘深断裂的次级断裂中，含矿超镁铁质岩带呈岩墙状侵入前震旦系的变质岩中，呈NW走向（310°），倾向SW，倾角50°~70°。岩体沿走向、倾向有明显的膨缩和分枝现象，凹槽部分有一定的控矿作用。岩体横剖面呈楔状、板状、歪漏斗状。岩体属纯橄榄岩-二辉橄榄岩-斜长橄榄岩型，具对称分异分带特征。岩相沿走向呈带状分布，横剖面上呈同心圆状。岩体普遍受蛇纹石化、绿泥石化、透闪石化，局部有碳酸盐化。镁铁比值（F/M）介于2.7~5.9之间，属铁质超镁铁质岩石。第三节岩浆矿床的主要类型及实例甘肃金川铜镍硫化物矿床全区共发现工业矿体数百个，按成因可分为岩浆熔离型、深部熔离-贯入型以及贯入型3种。（1）熔离型：矿体呈似层状、透镜状，长十到数十米，分布在岩体的各个部位及各岩相中，形态与产状均受所在岩相控制。矿体与围岩呈渐变过渡关系，矿石构造以稀疏浸染状为主，主要为贫矿。（2）贯入型：矿体呈透镜状、脉状及团块状，规模很小，常成群出现，主要赋存在熔离-贯入型矿体的下部、岩体尖灭部位及其上、下盘围岩中。产状受原生裂隙和围岩片理控制，矿体与围岩间界线清楚。矿体绝大部分是富矿，矿石构造为致密块状。第三节岩浆矿床的主要类型及实例甘肃金川铜镍硫化物矿床（3）深部熔离-贯入型：为区内的主要矿体类型，占全区储量的96%以上，主要以24号、1号和2号（图3-11）为代表。各矿体均由不同品级的矿石组成，其中1号矿体规模最大，以富矿为主，贫矿呈壳状包围富矿（图3-12），矿体形态较规则，呈大透镜状，分布于岩体深部，延深千余米。各矿体的产状与岩体或岩体底部形态大体一致。矿石为块状、浸染状构造，多为海绵陨铁结构。第三节岩浆矿床的主要类型及实例甘肃金川铜镍硫化物矿床矿石中金属硫化物主要有磁黄铁矿、黄铁矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿和黄铜矿，次要的有方黄铜矿、四方硫铁矿、墨铜矿、白铁矿和针镍矿。矿石中可供综合利用的伴生元素有Pt、Pd、Os、Ir、Ru、Rh、Au、Ag、Co、Se、Te、S和微量的Ge、In、Tl、Cd等。这些元素与铜镍矿体有密切关系，在富矿中含量比贫矿中含量高。据研究，该矿床主要由熔离、深部熔离-贯入及贯入作用形成的。此外，还有部分矿体是由接触交代、热液等作用形成的。第三节岩浆矿床的主要类型及实例铜镍硫化物矿床的研究进展1、