火山成因矿床

1—沉积岩和酸性火山岩；2—燧石质含铁层；3—玄武岩；4—橄榄岩；5—纯橄岩； 6—鬣刺结构； 7—高品位硫化物；8—浸染状矿石
类型 I- 岩 流底 部
u橄榄岩流底部的块状和浸染状磁黄铁矿、镍 黄铁矿矿床：规模较小（矿石量小于500万吨）、 品位较高（Ni含量3.5%左右） u西澳大利岩Kambalda(卡姆巴尔达)Ni-Cu矿床
火山建造具有一定成矿专属性
金刚石矿床产于金伯利岩、钾镁煌斑岩中； 火山岩浆熔离Cu-Ni矿床多产在太古代科马提岩系中； 有色金属、稀有金属、Au-Ag矿床，Au、萤石等脉状矿床
常产于陆相流纹岩建造中； 铁矿常与富碱（钠）和镁的基性岩、偏碱性的中性火山
岩建造有关；如我国宁芜地区玢岩铁矿等； 斑岩铜钼多金属矿床与含钾较高的中一酸性陆相超浅成
科马提岩是一种高温、低粘度喷发岩，可发育枕状熔 岩各种形状，其中叶片鬣刺结构为其主要诊断证据；
硫化物镍矿的主要矿物：磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铁 矿、尖晶石
矿石构造：块状构造、浸染状构造
A
C
B
火山成因硫化镍矿床的类型(据A．J．Naldrett，1976)
A一岩流底部的硫化物堆积体(卡姆巴尔达型)；B一补给岩流的纯橄岩通道中 的低品位浸染状矿石(基思山型或杜蒙型)；C一纯橄岩体中的高品位矿带(塞 维伦斯型)
拉科铁矿的铁质可能有两种不同来源：一是可能来自 安山岩岩浆或由其分异出来的较基性的母岩浆，二是 可能来自附近出露的古生代岩层中的沉积变质铁矿， 在火山活动时期经再活化形成的。后一种来源越来越 被多数人承认。
（2）火山岩浆熔离矿床：主要是指产于超基 性-基性火山岩及次火山岩中的金属硫化物矿 床。
成矿主要与熔离—贯入作用或熔离—喷溢作用有 关。
台湾大屯火山
u自然硫矿床为典型火山一喷气矿床，硫作为喷气产物 在现代火山活动地区广泛分布，矿床形成可能有下列几 种方式：
Ø火山喷出的硫呈升华状态，喷出后由气体直接凝成
为固体而沉淀，散布在火山口附近碎屑物的空隙中；
Ø火山喷出的H2S气体或温泉中的H2S，经不完全的 氧化而形成自然硫沉淀（2H2S+O2 =2H2O+2S）； Ø火山或喷气孔中，喷出的H2S和SO2气体互相反应 ，形成自然硫(2H2S+SO2 =2H2O+3S)。
（2）与陆相次火山热液作用有关的矿床 （斑（玢）岩型矿床）
（3）与海相火山热液作用有关的矿床（ VMS型矿床）
（一）与陆相火山气液有关的矿床
1、陆相火山喷气矿床：在大陆环境中，由火山喷气 作用所形成的矿床叫陆相火山喷气矿床。
由火山喷气作用形成的矿床数量不多，规模也不大，一 般仅见于现代火山活动区；
v矿床产于喷出地表的中-酸性熔岩流中（安山岩、流 纹英安岩等），环绕一古老的破火山口分布； v破火山口的核部由流纹英安岩组成，在其四周次火 山口喷出了铁矿流，由磁铁矿、赤铁矿熔岩状铁矿石 堆积形成矿体； v矿石矿物主要是磁铁矿、赤铁矿，平均含Fe达65%， 脉石矿物有磷灰石、阳起石、石英等； v矿体表面具特征的熔岩流动构造、绳状构造、杏仁 状、管状、多孔海绵状，并且大泡及小泡——表明是 由炙热的铁矿浆溢出地表而形成的
➢ 矿床形态复杂多样，一般为脉状、复脉状、层状、似层状、 巢状及其它不规则的形状，主要与火山角砾岩有关；
➢ 主要通过充填作用形成，矿石具条带状，壳层状、晶洞状、 晶簇状构造和胶状一变胶状结构，常含较高的Hg，Sb，As， Ag，Au，TI，Te，Se等；
➢ 特征性矿物为银金矿、自然银、辉银矿、辉锑矿、辰砂、雄 黄、雌黄、硫砷铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝、砷黝铜矿及其他含 砷锑的硫盐矿物、碲化物、硒化物以及铜、铅、锌硫化物、 白铁矿、胶黄铁矿、黄铁矿等
成矿组分的聚集，主要与火山活动时深部岩浆的 强烈分异作用有关。即火山岩浆分异明显时，有 利于成矿组分富集（分异明显的表现是浅成岩与 喷出岩的岩性变化显著）。
含矿熔浆的喷溢可以是在火山喷发的间歇期溢出、 也可在火山喷发末期呈“熔岩流”溢流到地表或 贯入到火山机构中，形成与火山岩共生的厚层状、 透镜状矿体。
、浅成火山一侵入岩建造有关； 块状硫化物矿床多产于富钠质的基性一酸性的海海相火
山岩建造中（细碧岩、角斑岩等）； 海相火山一沉积Fe Mn矿床常与含铁硅质—碧玉岩建造有
关。
构造对火山成因矿床的控制
➢ 控岩构造-控制火山杂岩体的构造
长期发育的深大断裂以及它们的相连，交切，转弯，分叉和交 切有利岩石的地段；
褶皱后的准地台型活化带内的穹窿构造中，矿床常发育在 穹状背斜核部的区域性断裂的交切处；
古老基底和较新坳陷接合处的边缘断裂带中；
➢ 控矿构造--主要控制矿床矿体的分布的构造
巨大的火山口、破火山口、线状断裂和环状断裂是直接的控矿 构造
另外：斑（玢）岩型矿床与浅成-超浅成次火山侵入体有关，
次火山岩侵入接触构造体系、岩体中原生裂隙构造、塌陷角砾 岩体、隐爆角砾岩筒，以及放射状、环状断裂系统等，是重要 的容矿构造，形成独特产状的矿体常围绕着火山一侵入活动中 心分布。
矿床赋存于地表基性熔岩流中，或产于超基性基性次火山岩体内部（也称次火山岩浆矿床）。
矿石矿物主要是金属硫化物（磁黄铁矿、镍黄铁 矿、黄铁矿、尖晶石及少量铜的硫化物）
矿床类型：与超基性-基性火山岩有关的镍矿床
火山熔离矿床-科马提岩中的硫化镍矿床
科马提岩（Komatiites）：是一类超镁铁质喷出岩， 由维乔恩等1969年在南非巴伯顿山地绿岩带首次命名。 主要由橄榄石+单斜辉石组成，典型具有MgO>18% 和低碱、高Ni含量特征，是太古代绿岩带的一个重要 组成部分。
类 型 II -通道
u纯橄榄岩流透镜体中分布广泛低品位浸染状硫 化物矿床（偶见块状硫化物分凝体）：堆积于补 给熔岩流的侵入通道上部。硫化物分布于整个橄 榄岩中，多为单一的镍矿床 u澳大利亚基思山、加拿大魁北克杜蒙矿床
类 型 III -纯橄榄 岩（底部）
l 纯橄榄岩中的块状硫化物分凝体：富集于 纯橄榄底部,矿石量大，品位较富
三、火山成因矿床的分类
主要根据成矿作用和成矿环境进行分类
（1）火山-岩浆成矿作用——火山-岩浆矿床 （2）火山-次火山气液成矿作用——火山气液矿床 （3）火山-沉积成矿作用——火山-沉积成矿
四、火山岩浆矿床
1、定义： 指地下深处岩浆房中的岩浆经过分 异作用而富集某种含矿熔浆（或矿浆），通过 岩浆喷溢作用贯入到火山口中或喷溢至地表冷 凝堆积所形成的矿床。
火山热液作用
火山喷出的大量含矿气体，或由于外压力大 于临界压力(如在深海盆地中)，或由于温度 下降到临界温度以下时，就凝聚成为含矿热 液。这些热液与火山岩或其它围岩发生作用 而沉淀出有用组份，有时也直接充填在火山 岩的气孔或裂隙孔洞中成矿，或与海水或地 下水相互作用而发生有用物质沉淀，这种作 用称火山热液成矿作用，由该作用形成的矿 床称为火山热液矿床
2、主要特点
1）矿床主要出现于火山岩—次火山岩分布区，矿化主要在火
山旋回晚期或两个旋回的间歇期； 2）矿化发生在地表、海底或地下浅处(<1～2km)，成矿温度
大体在600～50℃之间； 3）含矿介质有喷气、热液，或火山口附近被烤热的湖水、地
表水、海洋水、地下水等； 4）火山机构控矿明显，它包括火山口、火山颈、角砾岩筒、
矿床类型：玄武—安山岩中的磷灰石—磁铁矿— 赤铁矿矿床； 碳酸岩中的铌—稀土—磷灰石矿 床； 流纹岩中的铌、钽、锡、铍矿床
岩浆喷溢矿床实例-智利北部的拉科铁矿
1—河流；2—熔岩 流；3—公路；4—断 层；5—时代新的小火 山口；6—古老的破火 山口；7—宿营地； 8—第四纪盐类沉积物 ：9—第四纪冰碛物； 10—第四纪安山岩； 11—火山碎屑沉积物 ；12—磁铁矿熔岩； 13—熔结凝灰岩； 14—流纹英安岩； 16—上新世-更新世安 山岩；16—上新世熔 结凝灰岩；17—白垩 纪-第三纪陆相沉积物 ；18—早吉生代含铁 片岩
矿床产在地表或地表附近，成矿温度较高600~1100度； 矿体呈似层状，与火山岩互层产出，也可以呈脉状或似
脉状充填于火山管道裂隙中，少数呈柱状充填于火山岩 筒中； 主要矿产：硫磺、雄黄、雌黄、萤石、硼矿等。如我国 台湾和日本的自然硫和黄铁矿矿床
日本Kyushu Kujusan 硫磺矿
台湾大屯火山
这种含矿熔浆（或矿浆）是岩浆在深部分异而形 成的，成矿物质的富集发生于较深部的岩浆通道或 岩浆房中，但矿体产出部位很浅或喷出于地表。
按成矿机制可分为二种主要类型：火山岩浆喷溢 矿床、火山岩浆熔离矿床。（有的还划分出火山岩 浆爆发矿床、岩浆喷溢—喷发矿床）
2、矿床类型及特点
（1）火山岩浆喷溢矿床：由含矿熔浆（矿浆）沿断 裂或火山机构上侵喷溢到地表而形成的矿床。
2、陆相火山—热液矿床：在陆相火山活动过程
中，在地表或近地表，由火山热液中的成矿物质直 接晶出或经过化学反应形成的矿床，称为陆相火山 热液矿床。
在火山喷发作用的早期，多以固、气体喷发为主， 而在晚期，则以热水活动为主。热水活动持续的 时间可以很长，也可以周期性地多次进行。强烈 而广泛的火山热液活动可以形成多种多样，规模 较大的的矿化和蚀变；
环状裂隙，放射状裂隙等； 5）多数矿床中蚀变作用强烈且复杂，蚀变范围广泛，与矿直分带间隔较小，
各带重迭交错，金属含量不均匀且不稳定。
成矿作用与火山气液矿床分类
火山喷气成矿作用
火山喷发时常伴随大量的气体和重金属化合 物，当它们与围岩发生复杂的相互作用，或 通过简单的升华作用，或由于不同的气体间 相互反应，在火山口，喷气孔及其周围，形 成有用矿物的堆积 ， 这 种 作用称为火山喷气 成矿作用，由其形成的矿床称为火山喷气矿 床
第七章 火山成因矿床
一、概述
概念：火山成因矿床是指与火山岩、次火山岩有 成因联系的金属和非金属矿床。 即与火山作用有 联系的一系列矿床，统称为“火山成因矿床”。
火山作用包括火山-岩浆作用，火山次火山-气液作用、 火山-沉积作用。
2-特点：
矿床受火山机构控制。矿体上限均位于火山岩 -次火山岩分布的范围内。
由于其形成深度浅，成矿温度较低，多称为“浅成 低温热液矿床” (epithermal deposits)。火山岩区浅 成低温热液矿床是近年来在找矿和研究方面取得 重要进展的矿床类型。
主要特点
➢ 矿床主要产于喷出岩（基、中、酸）及火山碎屑岩中，主要 分布于中、新生代火山活动区；
➢ 矿床形成于近地表条件下，一般小于l km，矿化深度为200～ 400m，少数超过650 m；
l 西澳大利亚波塞维伦斯矿床
科马提岩矿床实例-西澳大利岩Kambalda Ni-Cu
u世界最大、最富的Ni-Cu硫化物矿床； u大规模科马提岩喷发形成熔岩流和坡度控制的熔岩河和河道； u硫化物在熔岩流流动过程中对已固结底板的热侵蚀作用形成的河道 底部； u块状矿床形成与科马提岩流动过程中由湍流引起的硫化物滴逐渐从 科马提岩中清除而集中于底部堆积；浸染状矿石则可能与硫化物与科 马提岩晶体静态浮力差有关
u矿床成因认为与硅酸盐-硫化物不混溶作用有关；
五、火山喷气热液矿床
1、概念：指在火山喷发作用的晚期或间歇期， 火山喷气和热液活动非常强烈，这些喷气和 热液常含有大量重金属化合物。在一定的地 质环境和物理化学条件下，这些含金属的气 液与围岩、海水或气液之间发生复杂的相互 作用，促使有用组分的聚集和沉淀，形成火 山喷气热液矿床。
次火山气液成矿作用
在火山活动的晚期或间隙期，常伴随有浅成 一超浅成相次火山岩的侵入活动，它们大多 产在火山机构的各种断裂裂隙中，与相应的 次火山岩密切共生。与次火山气液有成因联 系的矿床称为次火山热液矿床，又称斑岩型 、玢岩型矿床。
火山气液矿床的分类 ：
（1）与陆相火山气液作用有关的矿床（ 浅成低温热液矿床）
矿床位于同构造旋回的火山岩浆-构造活动带 中。矿区内或附近有同期的火山岩、次火山岩 或侵入体的分布。
含矿介质复杂：岩浆、喷气、热液或加热的天 水等
成矿作用复杂，包括火山岩浆作用；火山-次 火山气液作用；火山-沉积作用等。
类型多，分布广泛，矿产丰富。
高级泥化带
青盘岩化蚀变带
绢英岩化带
二、火山成因矿床的形成条件