矿床学第三章-成矿作用总论.ppt

2005-11-04 第三章 成矿作用总论 3、变质成矿作用 1）、概念及特点 变质成矿作用是指由于地球内力影响，使固态的岩石或矿石不经过熔融阶段而直接发生矿物成分和结构构造改变的各种作用。 特点： A热能来源于地球内部 B温度和压力较高 C、成矿物质的迁移、富集或改造基本上是在原有含矿岩系中进行的 两次或两次以上的成矿作用的同地重叠。内生+外生：内生矿床的次生富集带外生+外生：沉积矿床的次生富集外生+内生：沉积改造矿床（湘西锰矿，沉积形成的锰矿品位位20%，经热液改造后品位达40%）内生+内生：变质岩浆矿床（河南许昌五羊铁矿） 岩浆： 这主要是指硅酸盐熔浆，这种成矿流体主要由硅酸盐成分组成，温度高（1000℃左右），压力大，成矿物质往往与成矿流体一致，即二者同源。 岩浆的来源有二：上地幔原生硅镁质直接来源；下地壳硅铝质的重熔来源。岩浆热液： 由岩浆熔融体在其演化过程中分异形成的，以水为主体，富含多种挥发份和成矿元素的热流体。地幔热液： 指上地幔在长期的“排气”（去气）作用所形成的一种含矿气水热液。人们认为是直接来源于地幔，直接从上地幔的400 ～ 700Km深的超壳断裂上达到地壳浅处。常被称为“原生流体”、“初 始流体”。 * 一、元素的共生规律 二、元素的迁移 三、成矿作用 四、矿床成因类型 矿床是地壳的一个组成部分，虽然近期的一些研究认为，部分成矿物质可能来自下地幔及核-幔边界附近的地幔流体，但是主要成矿物质还是来自地壳和上地幔。成矿元素在地壳、地幔以及地壳内不同岩石中的丰度是不同的，了解元素的分布规律及其与成矿的基本关系对研究成矿地质背景条件和矿床分布规律具有重要意义。 元素的丰度是指某元素在某地质体中的平均含量。 克拉克值：是指某元素在地壳中的丰度，即某元素在地壳中的平均含量。 一、元素的共生规律 (一)、元素的分布与成矿的关系 1、元素在地壳中的分布量 地壳中天然存在的元素有92种，它门分布极不均匀。丰度最大的元素（氧=46.5%）比丰度最小的元素（氡=7×10-16 ）在含量上可大1017倍。其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg七元素占地壳 的 99%以上， 地壳中元素的分布遵循以下规则 1）、元素的分布量随着原子序数（Z）的增大而减少； 2）、奇偶规律：原子序数为偶数的元素其在地壳中的含量大大地高于原子序数为奇数的元素。具有偶数质子数（A）或偶数中子数（N）的核素丰度总是高于具有奇数A或N的核素。这一规律称为奥多-哈根斯法则。 2、元素在地壳中的分布规律 3）、质量数为4的倍数（即α粒子质量的倍数）的核素或同位素具有较高丰度。 4）、原子序数（Z）或中子数（N）为“约数”（2、8、20、50、82和126等）的核素或同位素丰度最大。例如，4He（Z=2，N＝2）、16O（Z=8，N=8）、40Ca（Z=20，N=20）和140Ce(Z=58,N=82)等都具有较高的丰度。 1）、相关性： A、克拉克值大的元素易成矿、成大矿。（例铁、金） B、元素在丰度高的地质体中易成矿。（例Cr、Ni、PGE） 2、不相关： 与元素的克拉克值无关而与特性有关。（例Sb的克拉克值为0.00006，可形成10万吨以上的大矿床。相反，Ga的克拉克值为0.0018，仅能形成伴生组分而不能形成独立的矿床。） 3、元素丰度与成矿的关系 4、成矿专属性 成矿专属性：成矿元素与某种岩石之间存在亲疏关系。 亲超基性岩：Cr、Co、Ni、Pt、Pd 亲铁 亲基性岩：Ti、V、Fe、Co、Ni、Cu、P 亲铁铜亲中性岩：Fe、Cu、Pb、Zn、Mo、Ag、Au 亲硫 亲酸性岩：Li、B、Nb、Ta、Rb、W 亲石 3、成矿元素的专属性，导致元素的共同富集，从而形成可以综合利用的矿床。 譬如：四川攀枝花钒钛—磁铁矿矿床，其铁的含量并不高，平均品位（T Fe ） 为30%±，但是，伴生有益组分（ Ti、V 、）含量比较高， TiO2：11.63%， V2O5：0.30%。 二、元素的迁移 （一）、元素迁移的原因 1、内因：元素的地球化学性状。 元素存在的状态 元素存在的形式 元素和化合物的特性 2、外因：温度、压力、PH、Eh、浓度等。即流体成分和动力等条件的变化。 （二）、元素迁移能力的大小 浓度克拉克值：是指一个地质体中某元素的平均含量与其在地壳中平均含量的比值，即地质体中某元素的丰度与其克拉克值的比值（丰度/克拉克值）。浓度克拉克值可表示元素的迁移性质。某地质体中该值＞1表示相应元素在该地质体内集中，＜1则表示分散。 浓度