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第3章 岩浆矿床-10
第三章 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、岩浆熔离成矿作用与熔离矿床 三、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——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(orthomagmatic ore deposits)。 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; 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、铂族元素以及相当一大部分铁、铜、钒、钛、钴、磷、铌、钽和稀土元素等矿产资源均来自岩浆矿床。 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岩浆碳酸岩有关。 (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。 岩浆矿床基本特征 (3)除岩浆碳酸盐中的稀土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。 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。 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。 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 形成温度较高——1200~700?C; 但某些硫化物矿床的形成温度——650?C~300?C 成矿深度——几公里至几十公里 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。 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。 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。 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。 二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件 (一)岩
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