矿床学 第二章岩浆矿床

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（特别是切穿地壳达上地幔以上的深大断 裂），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。 世界镁铁-超镁铁质岩的分布可划分为以下几个带： 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
（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。主要是： ①由于挥发份的存在，增加了岩浆的流动性，降低了岩浆的 粘度，从而促进了岩浆分异作用，利于成矿物质的富集。 ②挥发份易与金属元素结合成络合物。由于金属络合物易溶， 熔点低，流动性强，易搬运，有利于成矿物质的集中，富 集。 （三）岩浆同化作用对岩浆矿床成矿的影响 同化作用——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。 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。
第三节 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 结晶分异作用—岩浆冷凝时，随着温 度的逐渐下降，各种矿物依次从中 晶出，这种按顺序结晶分离出固体 并在重力和动力作用下发生分异和 聚集的过程。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。 岩浆侵入地壳适当部位后，随着温度 下降，岩浆中的矿物按照一定的顺 序晶出，硅酸盐矿物晶出顺序依次 是，暗色矿物的橄榄石→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。岩浆结 晶分异时，有用矿物的晶出有两种 情况：
（五）岩浆的分异程度
一般说来，岩浆在演化冷凝结晶过程中，分异得越好，矿体 就越大（分异的越彻底，矿体品位越高,）。在比较稳定的地 区岩浆侵入时，基性-超基性岩浆可按矿物反应系列进行完全 的分异，一般是纯橄榄岩、橄榄岩在下部，辉石岩在较上部， 苏长岩、辉长岩或斜长岩在最上部。这种分异完好的岩体， 矿体多富集在岩体的下部，矿体产状稳定，矿石品位也较高。 影响岩浆分异作用的因素主要有： ①岩浆的成分：一般说来越偏基性的岩浆，SiO2含量少，粘 度小，易流动，故有利于分异，因此在岩浆成矿阶段，产于 超基性－基性岩中的矿床种类多，规模也大。 ②岩体的规模：规模越大，所带热量也多，且热量散逸较慢， 从而有利于分异和成矿作用的进行。反之规模小，不仅成矿 物质来源有限，热量也容易散失，冷凝过程较快，不利于分 异和成矿作用的进行，故不易形成有工业价值的矿床。 ③岩浆侵入的深度：深度越大，岩浆冷暖速度越慢，压力下 降就越慢，亦有利于各种组分的充分分异。
铬铁矿：(Mg,Fe)Cr2O4
（一）岩浆岩成矿专属性 不同成分的岩浆相应地会形成不同类型的岩浆矿床，即一 定成分的岩浆岩与一定的矿床类型有密切的成因联系。这 即是岩浆岩的成矿专属性：
岩浆矿床类型 铬尖晶石矿床 与 成 矿 有 关 的 岩 石 与含镁高的超基性岩特别是纯橄榄岩有关，其次是与橄 榄岩和辉石岩以及由他们变质而成的蛇纹岩有关
1.有用矿物早于硅酸盐矿物或在硅酸盐矿物结晶早 期晶出— 早期岩浆矿床： 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 基性斜长石等。若岩浆处在较稳定的地质环境中， 上述从岩浆中晶出的金属矿物和硅酸盐矿物，由 于重力及岩浆内部对流作用的影响，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，在岩浆底部形成 比重较大的暗色硅酸盐矿物和金属矿物的富集带 ， 这种作用称重力分异作用。 早期岩浆成矿模式动画演示
晚期岩浆矿床成矿模式图
过 程 示 意
晚期岩浆矿床特点： ①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。 ②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。 ③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。 ④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。又称陨石结构。 ⑤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。
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。 （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
铬铁矿自形结构
2．有用矿物较晚晶出——晚期岩浆矿床 岩浆中的挥发组分如H2O、CO2等含量较高时，岩浆中的成矿 元素可与挥发分结合，形成熔点较低的配合物，从而大大 降低了自身的结晶温度。当硅酸盐矿物大量晶出时，金属 组分在残余岩浆中相对富集，逐渐形成富含成矿物质的富 矿残浆，最后从残浆中结晶出来，所形成的矿床称为晚期 岩浆矿床。 常出现以下三种情况： ①如果富矿残浆比较快地冷凝结晶，它们一般充填在早期结 晶的硅酸盐矿物颗粒之间，形成低品位矿石； ②如果富矿残浆冷凝缓慢，由于富矿残浆比重大，故可在重 力作用下呈液态通过粒间空隙向下集中，而较晚结晶密度 小的硅酸盐晶体向上浮，这样便在下部集中形成矿体。如 产于基性岩体下部的钒钛磁铁矿矿床； ③在地质构造活动比较频繁的条件下，由于受构造应岩体 边部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。
矿 床 学
第二章 岩浆矿床
一、岩浆矿床的概念 岩浆矿床—在地壳深处的各类岩 浆，通过分异作用与结晶作用，使 分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的 矿床称为岩浆矿床。 岩浆是一种位于地壳深处的，具 有较高温度和较高内压力，成分复杂的 硅酸盐熔融体，是一种具有很强的机械 能力和化学能力的粘稠物质。 当发生构造运动时，岩浆依靠自己 本身的巨大能力，常常顺着地壳的构造 薄弱地带向着减温减压的方向移动。
镍黄铁矿（Fe,Ni）9S8或（Ni,Fe）S 钒钛磁铁矿FeV2O4、FeTiO3
黄铜矿-磁铁矿矿石 CuFeS2 – Fe3O4
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（PEG） 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。
二、岩浆熔离成矿作用与熔离矿床 岩浆熔离作用也称液态分离作用或不混溶作用—是指在较高温度 下的一种成分均匀的岩浆熔融体，在温度和压力降低时，分离 成两种或两种以上互不混溶的熔融体的作用。 由于岩浆熔离作用而使有用组分富集成矿的作用称岩浆熔离成矿 作用。由岩浆熔离成矿作用而形成的矿床，称为熔离矿床。 1、形成作用： 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，尤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。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。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FeO减少、Al2O3和CaO增加，都会使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。
贯入式晚期岩浆矿床特点： ①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。 ②矿体和围岩界线清晰。矿石也由金属矿物和硅酸盐矿物两 部分组成。 ③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。 ④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。 ⑤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。 ⑥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。
二、岩浆矿床的特点 1. 成矿母岩：矿床主要与基性岩、超基性岩(如纯橄榄岩、 橄榄岩、辉岩、苏长岩、辉长岩以及斜长岩等)有成因联 系。少数岩浆矿床与碱性岩或酸性岩有关。 2.矿体形态：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。 3.围岩蚀变：绝大多数岩浆矿床的围岩不具有明显的蚀变现 象。 4.矿石成分：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。 5.成矿环境：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。