巖漿礦床 - 吉林大學(xué)地球?qū)W院精品課程 巖石學(xué)

巖漿礦床巖漿

熔有一定數(shù)量金屬、水及其他揮發(fā)性組分的硅酸鹽熔融體。巖漿礦床

由巖漿侵入地殼或噴出地表過程中形成的礦床。基本特征主要與鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖石有關(guān)，少數(shù)為堿性巖或酸性巖。礦體多產(chǎn)于巖體內(nèi)，含礦圍巖即為母巖。礦石礦物成分和圍巖基本相同。礦體和圍巖一般為漸變或迅速漸變，貫入式例外。多數(shù)礦床形成溫度較高（1500-1200C，1100-500C，300C），壓力較大，深度較大。礦種多，鉻、鎳、鈷、銅、鉑、釩、鈦、鈮、鉭、磷和金剛石等。巖漿礦床巖漿礦床形成地質(zhì)條件巖漿巖：1、鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖石超鎂鐵質(zhì)巖石：凸鏡狀、似層狀及不規(guī)則狀（鉻鐵礦，有時(shí)銅鎳硫化物礦床）；鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖：巖盤、巖床或似層狀（純橄欖巖-斜方輝橄巖-輝長(zhǎng)巖：鉻鐵礦；單斜輝石巖-輝長(zhǎng)巖：銅鎳硫化物礦床）鎂鐵質(zhì)巖石：輝長(zhǎng)巖、蘇長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)巖（銅鎳硫化物及釩鈦磁鐵礦礦床）2、金伯利巖弱堿性超鎂鐵質(zhì)巖石，淺成-超淺成相（金剛石）3、霞石正長(zhǎng)巖、碳酸鹽巖株?duì)町a(chǎn)出，前者霞石-稀土，后者產(chǎn)金剛石。巖漿礦床大地構(gòu)造條件造山帶：1、優(yōu)地槽早期拉斑玄武巖類（銅鎳硫化物礦床-前蘇聯(lián)貝辰加、釩鈦磁鐵礦礦床-河北大廟），科馬提巖類（銅鎳硫化物、鉻鐵礦礦床）

2、地槽造山擠壓期超鎂質(zhì)巖體（阿爾卑斯型，蛇綠巖套的組成部分）銅鎳硫化物-塞浦路斯、鉻鐵礦礦床

3、造山隆起后期超鎂質(zhì)巖體（阿拉斯加型）釩鈦磁鐵礦、磁鐵礦礦床地臺(tái)區(qū)巨大層狀鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)雜巖體布什維爾德鉻鐵礦、鉑礦，肖德貝里銅鎳硫化物礦床，金川小侵入體（堿性巖、金伯利巖等）與深大斷裂有關(guān)巖漿礦床同化作用

巖漿在其形成和向上運(yùn)移過程中，熔化或溶解一些外來物質(zhì)而使巖漿成分發(fā)生改變的作用。不完全同化則是混染作用。如西藏花崗巖同化圍巖煤層形成石墨礦床。侵入體規(guī)模大、侵位深、愈酸性，圍巖愈破碎，同化作用愈強(qiáng)烈。揮發(fā)分作用熔點(diǎn)低、揮發(fā)性高，對(duì)巖漿分異、同化作用及成礦元素遷移、富集有重要作用。巖漿礦床巖漿礦床的形成作用和礦床分類 巖漿中成礦物質(zhì)的析出和聚集，是巖漿分異的結(jié)果。巖漿上升，溫壓降低，又與圍巖處于新的不平衡狀態(tài)，各種組分相繼從巖漿中分離并富集。按分異作用性質(zhì)分為結(jié)晶分異作用和熔離作用。巖漿結(jié)晶分異作用和巖漿分結(jié)礦床 巖漿冷凝過程中，各種礦物依次從中晶出而導(dǎo)致巖漿成分不斷改變的地質(zhì)作用。由巖漿結(jié)晶分異作用形成的礦床為巖漿分結(jié)礦床。結(jié)晶順序按礦物晶格能、鍵性和生成熱降低方向進(jìn)行。巖漿礦床1、巖漿結(jié)晶過程中，有用礦物如鉑、鈦鐵礦、鉻鐵礦、金剛石等較早從熔槳中結(jié)晶出來，與其同時(shí)或稍晚如橄欖石、輝石、基性斜長(zhǎng)石等，在重力及巖漿對(duì)流作用下，發(fā)生輕重礦物分離和聚集。主導(dǎo)因素：結(jié)晶順序、濃度、密度和大小。如鉻鐵礦位于橄欖巖之上，輝巖之下。早期巖漿礦床：礦石礦物與母巖礦物成分基本一致，漸變過渡，礦石自形-半自形結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造。礦體凸鏡狀、礦瘤、似層狀。布什維爾德鉻鐵礦、金剛石礦。巖漿礦床2、巖漿結(jié)晶過程中，有用礦物如金屬硫化物、金屬氧化物等由于自身結(jié)晶溫度低，而且由于揮發(fā)分含量大，又大大降低其結(jié)晶溫度，有用礦物較晚從巖漿中結(jié)晶出來。晚期巖漿礦床：金屬礦物充填在硅酸鹽礦物顆粒間或膠結(jié)硅酸鹽礦物形成海綿隕鐵結(jié)構(gòu)。稠密浸染狀構(gòu)造，礦體條帶狀或似層狀，可形成脈狀、凸鏡狀貫入式礦體，致密塊狀構(gòu)造，一般礦體與圍巖界線明顯。巖漿結(jié)晶分異及重力聚集理想模式（據(jù)貝特曼原圖修改補(bǔ)充）

早期巖漿礦床的礦石結(jié)構(gòu)黑色-鉻鐵礦；白色-橄欖石左圖：浸染狀鉻鐵礦（自形）；右圖：塊狀鉻鐵礦晚期巖漿礦床的礦石結(jié)構(gòu)黑色-鈦磁鐵礦；白色-輝石左圖：塊狀鈦磁鐵礦；右圖：海綿隕鐵結(jié)構(gòu)巖漿熔離成礦作用與熔離礦床巖漿熔離作用：成分均勻的巖漿熔融體隨著溫度和壓力降低，分離成兩種成分不同熔融體的作用。溫度在1500?C以上的鎂鐵質(zhì)巖漿，當(dāng)其富含揮發(fā)性組份時(shí)，可熔解一定數(shù)量金屬硫化物。實(shí)驗(yàn)：1300C，基性巖漿可溶解6-7%Fe-Cu-Ni硫化物，隨溫、壓降低和揮發(fā)分外逸及同化作用使溶體中硅、鋁、鈣增加，金屬硫化物溶解度降低而發(fā)生熔離作用。初期成微滴狀分散在熔體中，隨后聚合變大，下沉，在巖漿槽底匯聚成熔融金屬硫化物層。隨溫度降低，硅酸鹽熔體先結(jié)晶，硫化物后結(jié)晶，形成巖漿熔離礦床。礦體凸鏡狀、似層狀與底部巖相帶基本一致，海綿隕鐵結(jié)構(gòu)發(fā)育，幾乎所有銅鎳硫化物礦床。智利科拉鐵礦、寧蕪鐵礦。吉林紅旗嶺銅鎳硫化物礦床I號(hào)巖體剖面圖A-層狀底部礦體；B-透鏡狀上懸礦體；C-脈狀貫入礦體巖漿礦床巖漿爆發(fā)作用和巖漿爆發(fā)礦床經(jīng)過巖漿結(jié)晶分異或熔離作用后，噴發(fā)至近地表所形成的礦床。地幔中原生碳，在200-300Km,1200-1800C,6～7×109Pa.結(jié)晶成金剛石，金伯利巖漿迅速達(dá)地表，否則被分解、溶蝕。巖漿礦床巖漿礦床主要類型超鎂鐵質(zhì)、鎂鐵質(zhì)巖中鉻（鉑）礦床層狀鉻鐵礦礦床地臺(tái)區(qū)，雜巖體，層狀產(chǎn)出、韻律明顯，巖、礦體規(guī)模大，塊狀構(gòu)造-浸染狀構(gòu)造，圍巖與礦體漸變。布什維爾德東礦帶地質(zhì)圖

1-未劃分地層；2-浦利脫尼亞系；3-花崗巖及伴生巖石；4-臨界帶；5-過渡帶及冷凝帶；6-主蘇長(zhǎng)巖帶及上帶；7-斜長(zhǎng)巖中礦層（中組）；8-斯蒂爾波特礦層；9-梅林斯基層（含鉑）；10-斷層；11-西礦帶礦層；12-地質(zhì)界線；13-主鉻鐵礦亞帶；14-花崗巖殘留體

布什維爾德鉻（鉑）礦床.產(chǎn)有世界上規(guī)模最大的鉻鐵礦礦床、最大的鉑及鉑族元素礦床和最大的含釩磁鐵礦礦床。雜巖體位于南非卡普互爾克拉通內(nèi)，是一個(gè)規(guī)模巨大的橢圓形巖筒，東西向長(zhǎng)軸為480km，南北向短軸為380km，中心厚8km。非層狀鉻鐵礦礦床多地槽區(qū)，超鎂鐵質(zhì)巖體，受巖石圈斷裂控制，巖體規(guī)模變化大，礦床中小型。巖相控制：條帶狀、似層狀、巢狀，自形-半自形結(jié)構(gòu)，圍巖與礦體漸變，屬巖漿早期礦床。構(gòu)造控制：脈狀、凸鏡狀、串珠狀，圍巖與礦體界線清楚，半自形-他形結(jié)構(gòu)，塊狀、斑雜狀、角礫狀構(gòu)造。西藏羅布沙鉻鐵礦，屬巖漿晚期礦床。由致密塊狀礦石構(gòu)成的囊狀鉻鐵礦礦體1-鉻鐵礦礦體；2-斜方輝橄巖；3-輝長(zhǎng)巖甘肅大道爾基鉻鐵礦透鏡體和礦餅群1-純橄巖；2-鉻鐵礦礦體西藏羅布莎含鉻超鎂鐵質(zhì)巖體平面圖及放大A-A＇剖面圖1-第三紀(jì)砂礫巖；2-晚三疊世巖石；3-純橄欖巖；4-含純橄欖巖異離體的斜輝橄欖巖；5-斜輝輝橄巖；6-礦體巖漿礦床鎂鐵質(zhì)巖石中的釩鈦磁鐵礦礦床層狀、似層狀，非層狀貫入式釩鈦磁鐵礦礦床。塊狀、浸染狀構(gòu)造，海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，礦體似層狀或脈狀，屬晚期巖漿礦床。

四川攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床、河北大廟鐵礦攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床剖面圖

1-第四系；2-上三疊統(tǒng)砂巖、頁巖；3-粗粒輝長(zhǎng)巖；4-層狀細(xì)粒輝長(zhǎng)巖；5-層狀含鐵輝長(zhǎng)巖；6-細(xì)粒輝長(zhǎng)巖；7-稀疏浸染狀礦體；8-稠密浸染狀礦體；9-致密塊狀礦體；10-輝長(zhǎng)巖層狀構(gòu)造；11-礦體編號(hào)；12-斷層河北大廟釩鈦磁鐵礦礦床地質(zhì)剖面圖1-細(xì)粒輝長(zhǎng)巖；2-斜長(zhǎng)巖；3-蘇長(zhǎng)巖；4-偉晶輝長(zhǎng)巖；5-滑石化斜長(zhǎng)巖；6-中粒輝長(zhǎng)巖；7-致密塊狀礦石；8-浸染狀礦石巖漿礦床超鎂鐵質(zhì)、鎂鐵質(zhì)巖中銅鎳硫化物礦床主要與輝長(zhǎng)巖-蘇長(zhǎng)巖有關(guān)，成分復(fù)雜，浸染狀構(gòu)造為主，少量塊狀構(gòu)造，海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，熔離作用形成。礦體按產(chǎn)狀可分為：底部礦體，上懸礦體，脈狀礦體。肖德貝里，紅旗嶺。肖德貝里巖盆地質(zhì)簡(jiǎn)圖1-含鎳侵入體；2-白水系；3-片麻巖及花崗巖；4-火山巖、沉積巖、基性侵入巖；5-斷層；6-銅、鎳產(chǎn)地金川礦區(qū)主要礦體埋藏深度及空間分段縱剖面示意圖1-銅鎳