第11章 变质矿床
变质矿床
(2)原岩(原生矿石)
即指原生岩石或原生矿石本身已具有的性质,例
如他们的化学成分、矿物组成、矿物的物化性质(晶
格类型、结晶格架的离子密度)、岩石或矿石的组构、
热容量、导热性等。
这些是变质矿床形成的物质基础,是变质矿床的
形成及矿床类型的先决条件。
1)原岩建造及其含矿性 原岩建造的含矿性是形成变质矿床的物质基础。不 同类型的岩石含矿性往往差别很大,而产于不同地质 背景下的同类岩石含矿性也往往不同。
变质菱镁矿(辽宁大石桥),变质锰矿(印度、
巴西),变质磷矿(江苏、湖北、吉林)。
变质硼矿(我国辽东、瑞典)。
变质石墨矿(我国山东、黑龙江、福建、印度)。
云母、宝石及研磨原料,部分稀有分散元素矿床
等。
二.变质矿床形成的条件(控矿因素)
1.地质条件 (1)构造背景
前寒武纪古老的地盾区和地台区是变质矿床的 最重要分布区,显生宙造山带是另一类比较重要的 变质矿床分布区。 此外,在各个地质时代中,都可以产生接触变 质作用和动力变质作用,在一定的条件下也可以形 成一些矿产(大理岩、石墨、金云母等)
有些原岩在遭受变质之前,其所含的成矿物质已 达工业品位和规模,变质过程中成矿物质又发生局部 迁移,形成一定数量的富矿体。 亦或原岩只是比其他区段岩石成矿元素相对富集,
远未达到工业品位和规模,经过变质后才形成工业矿
床。
而绝大多数变质矿床产于富含成矿物质的原岩建
造中,很少超出含矿的原岩建造范围。 因此,原岩建造的含矿性研究,对变质矿床形成 机理及找矿都具有十分重要的意义。
侵入体的岩性和规模对性侵入体的热
容量较大。
侵入体规模大其含热量也越大,故规模大的中酸 性侵入体会使围岩重结晶和重组合更强烈,波及范围 也更广泛。统计显示大部分接触变质矿床都分布在规
矿床学-思考题
第六章 思考题:
1、热液中卤族元素、硫、二氧化碳等挥发组分的性状及 其对成矿元素迁移和沉淀有何影响? 2、金属元素在热液中可能的迁移形式有哪些? 3、导致热液中成矿元素沉淀成矿的重要因素有哪些? 4、何谓导矿构造、配矿构造及容矿构造?他们通常属何 种级别及类型的构造形迹? 5、充填矿床和交代矿床常具有哪些识别特征? 6、交代作用有何特点?渗滤交代作用和扩散交代作用有 何区别? 7、围岩的物理化学性质对成矿有何重要影响? 8、何谓围岩蚀变?研究围岩蚀变有何意义? 9、研究成矿温度和深度可通过哪些途经? 10、划分矿化期、矿化阶段及判别矿物生成顺序的主要 标志有哪些?
第三章 思考题
1、何谓浓度克拉克值?它能表示什么问题? 2、何谓浓度系数?它能表示什么问题?
3、成矿元素在不同岩石中的分布有何规律性?
4、元素的丰度与成矿有何关系? 5、矿石矿物形成方式有哪些?
6、成矿作用的类型和矿床成因分类。
7、影响矿床形成的因素有哪些?
第四章
思考题
1、何谓岩浆分结矿床?如何区分早期岩浆矿床和晚期岩浆 矿床? 2、何谓岩浆熔离矿床?常见相关矿种有哪些?矿床有 何特 征? 3、贯入矿体是如何形成的?有何鉴定特征?常可见于哪些 类型的矿床中? 4、何谓岩浆成矿专属性?铬铁矿、钒钛磁铁矿、铜镍硫化 物及金刚石等矿床各产于何种大地构造环境?相关岩体及岩 性有何特征? 5、岩浆挥发组分及同化作用对岩浆成矿有何影响? 6、岩浆矿床一般具有哪些特征?
第八章
思考题
1、如何识别高、中、低温热液矿床? 2、高温岩浆热液矿床具有哪些识别特征?相关矿种 常有哪些? 3、中温热液矿床分别有何特征? 4、低温热液矿床的主要类型有哪些? 5、卡林型金矿床产于何种地质构造环境?含矿岩系 及矿床有何特征? 6、 MVT 铅锌矿床产于何种地质构造环境?含矿岩系 及矿床有何特征? 7、斑岩型铜矿床产于何种地质构造环境?含矿岩体 及矿床有何特征?(分带性)
变质矿床
变质矿床形成的条件(控矿因素)
水的来源: 在原生沉积岩和火成岩中都含有一定量的水(一般 为8~12%),它们主要以同生裂隙水、层间水、毛细 水的形式,以及各种矿物中的吸附水、胶体水、结晶 水和结构水的形式存在。 在变质成矿过程中,随着温度的不断升高,这些 水变得越来越不稳定,而从岩石中不断析出。
矿床学
所谓变质相,通常将在一定的温度、压力和
气水热液作用范围内形成的变质岩石或矿石,定义
为一个变质相。在相同变质相内岩石或矿石的物化
性质达到平衡,矿石或岩石的矿物组成可以相同, 也可以不同。因此反过来,变质矿床中不同的矿物 共生组合又可以表征不同的变质条件。
矿床学
变质矿床
变质相和变质矿床(一)接触热质成矿作用矿床学变质矿床
变质矿床形成的条件(控矿因素)
1.原岩建造及其含矿性:
变质矿床是原岩、原生矿石经过变质而形成。因 此,变质成矿以前的岩石、矿石的性质在很大程度上 决定着变质以后变质矿床的特征。
矿床学
变质矿床
变质矿床形成的条件(控矿因素)
例如:如果变质以前的岩 石或矿石是沉积成因的,那 么变质之后形成的变质矿床, 无论在矿体的形态、产状、 矿石组成、矿床规模都反映 了沉积矿床的特征,往往由 大理岩、石英岩、云母片岩 等副变质岩系组成。矿体本 身也为比较规则的层状、似 层状,延伸广泛,分布稳定, 矿石矿物组合也 较为单一,矿石品位稳定,含矿层也有一定层位,区域上也可以对 比。 而原岩或原生矿石如果是岩浆岩、火山岩等,则一般不具备上 述特征而显得比较复杂。
矿床学
变质矿床
变质矿床形成的条件(控矿因素)
(二)外部因素—外界环境:
即指变质矿床在形成过程中所处的外界环境,这里 主要是变质矿床在形成过程中的指压力、温度、持续时 间以及气、液流体的参加与否。
变质矿床
变质矿床早期形成的矿床或岩石,受到新的温度、压力、构造变动或热水溶液等因素的影响,即遭受变质作用,使其物质成分、结构、构造、形态、产状发生剧烈变化所形成的矿床,称之为变质矿床。
若岩石中某些组分在变质作用前尚不具有工业价值,经变质作用后成为有工业价值的矿床,或由于变质作用改变了工业用途的矿床,都可称为变成矿床。
如煤经变质后形成的石墨矿床;变质硅灰石矿床、蓝晶石类(红柱石、蓝晶石及矽线石)矿床等。
经变质作用后改变了矿体形态、矿石结构构造、矿物组合及工艺性能的矿床和经变质作用形成的矿床均称为受变质矿床。
受变质矿床和变成矿床统称变质矿床。
一、变质成矿作用的方式变余结构、构造:是指变质岩中由于重结晶作用不完全,仍然保留的原岩结构、构造。
变成结构、构造:是指变质过程中形成的结构、构造。
脱水作用:如水锰矿→褐锰矿;褐铁矿→赤铁矿。
还原作用:如赤铁矿→磁铁矿;软锰矿、硬锰矿→褐锰矿。
结晶及重结晶作用:如磷块岩→磷灰石;铝土矿→刚玉;含有机质的岩石及煤→石墨。
重组合作用:如粘土矿物→红柱石等矿物;含钙、铁的粘土岩→石榴子石。
交代作用:变质热液及混合岩化岩浆的交代作用,如白云石→菱镁矿,白云石→滑石。
二、变质作用形成的条件1、物理化学温度:是决定变质程度(变质相)和变质矿床类型的主导因素。
例中压条件下:压力:影响变质反应的温度和变质相及矿物的形成一般压力升高变质反应反应所需温度也会相应升高;一些变质相如蓝闪石片岩相、榴辉岩相仅形成于高压环境;蓝晶石类矿物种类的形成均取决于压力。
可促进元素和流体的迁移。
产生定向构造(片理及片麻理等)。
流体(水溶液)作用:起介质作用,促进重组合及交代反应的进行。
水分压升高可降低受变质岩石发生部分的熔融温度,促进混合岩化作用。
2、地质构造条件构造岩浆活动强烈,热流值高是发生区域变质作用的原因,因此变质作用及变质岩变质矿床的分布受构造岩浆活动的控制。
前寒武纪的地盾区和地台区是变质矿床的最重要的分布区,显生宙造山带是另一类比较重要的变质矿床的分布区。
变质矿床形成条件及变质作用类型
变质矿床形成条件及变质作用类型一、变质矿床形成条件1.地质条件(1)构造背景:前寒武纪古老的地盾区和地台区是变质矿床的主要分布区,显生宙造山带是另一类比较重要的变质矿床分布区,另外岛弧和大洋中脊也有变质矿床产出。
大面积分布的古老地盾和地台区蕴藏着极为丰富的变质矿产,特别是金、铀、钒、钛、铬、钴、铂、锰、稀有稀土、磷、云母、石棉、菱镁矿、石墨等,大部分储量都集中在前寒武纪矿床中;显生宙造山带中变质岩呈带状分布,其内也有较丰富的变质矿床,主要有铬、铁、铜、铅、锌、钨、钼、钴、稀有稀土、放射性元素以及云母、压电石英、石棉等。
岛弧和大洋中脊从中生代至今在发生不同程度的变质作用,与之有关的矿产主要是受到变质的火山-沉积和火山-热液硫化物型铜、铅、锌矿床、铁和锰的氧化矿床。
(2)原岩建造:原岩建造的含矿性是形成变质矿床的物质基础。
不同类型的岩石含矿性往往差别很大,而产于不同地质背景下的同类岩石含矿性也往往不同。
有些原岩在遭受变质之前,其所含的成矿物质已达工业品位和规模,变质过程中成矿物质又发生局部迁移,形成一定数量的富矿体。
但在更多的情况下,只是比其他区段岩石成矿元素相对富集,远未达到工业品位和规模,经过变质后才形成工业矿床,而绝大多数变质矿床产于富含成矿物质的原岩建造中,很少超出含矿的原岩建造范围。
因此,原岩建造的含矿性研究,对变质矿床形成机理及找矿都具有十分重要的意义。
2.物理化学条件(1)温度:温度变化是使岩石发生变质的最主要因素,因为变质作用是随温度的变化而进行的。
温度的升高和降低决定了变质作用进行的方向和速度。
温度的增加促使吸热反应的进行,而温度的降低有利于放热反应的进行。
根据研究,接触变质和中、深区域变质都属于吸热反应,而动力变质和一部分浅区域变质则属放热反应。
温度的升高促使变质含矿流体的活动性增强,从而引起成矿物质的迁移,促使交代作用的发生。
此外,温度升高还能使矿物发生重结晶和重组合,进一步可发生选择性重熔,引起复杂的混合岩化作用。
变质矿床
变质矿床
重结晶作用
1. 概念、特点及工业意义
— 随着变质温度和压力的升高,矿物逐渐由非 晶质和隐晶质向结晶质、由小晶体向大晶体转 变(向着熵增大和自由能降低的方向进行—热 力学第二定律)
蛋白石、玉髓石英 碧玉岩石英岩 石灰岩大理岩
胶磷矿磷灰石
变质矿床
还原作用
1. 概念、特点及工业意义
主要矿床类型
变质铁矿床 变质金铀砾岩矿床 变质磷矿床
区 域 变 质 矿 床
受变质矿床
变质金属硫化物矿床
蓝晶石-矽线石矿床
变成矿床
石墨矿床 石英岩矿床 滑石-菱镁矿矿床
变质矿床
3. 变质成矿作用与变质矿床类型
区域变质铁矿床
— 多分布于前寒武纪(晚太古代-早元古代, 26-18 亿年)变质岩系中,这些古老的变质岩 系构成地台或地盾区的基底,变质程度深浅不 一(沸石相~麻粒岩性)
变成矿床(metamorphogenic deposit)
—岩石中的某些有用组分经变质作用后,成为有 工业价值的矿床,以及原有矿床由于变质作用 改变了其工业用途的矿床。
富Al的岩石
(粘土岩、富Al片麻岩)
区域变质
矽线石、红柱石 刚玉矿床
煤矿床
接触变质
石墨矿床
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
变质矿床的特点
Precambrian Banded Iron Formations (BIF), Australia
变质矿床
3. 变质成矿作用与变质矿床类型
—以贫矿为主(5~40%),但在贫矿体中或附近 往往有富矿体(50~70%) —主要分布于:北美地盾、南美巴西地盾、印度 地块、澳大利亚地台、非洲地块、中朝地块
变质矿床
3.变质矿床的工业意义
变质矿床的矿产种类繁多 金属矿产——主要有铁、金、铀、铜、铅、锌 等金属矿产 非金属矿产——滑石、菱镁矿、硼、磷、石墨
和石棉等。
一些变质矿床分布广、储量大
变质铁矿床储量占全球铁矿总储量的2/3以上;
变质金-铀砾岩矿床则是世界上金和铀的主要来
源;
前寒武纪的变质铁矿床在全球各大陆均有分布, 占世界铁矿总量的2/3以上,其中还不乏一些大的 富矿: 澳大利亚的哈默斯利铁矿 巴西的米纳斯铁矿带 印度、南非、阿富汗的一些大的富矿 变质铁矿占我国铁矿储量的60%,以鞍山-本溪、 北京-冀东、五台-太行、内蒙阴山等地最为集中, 但总体而言以贫矿为主。
变质菱镁矿(辽宁大石桥),变质锰矿(印度、
巴西),变质磷矿(江苏、湖北、吉林)。
变质硼矿(我国辽东、瑞典)。
变质石墨矿(我国山东、黑龙江、福建、印度)。
云母、宝石及研磨原料,部分稀有分散元素矿床
等。
二.变质矿床形成的条件(控矿因素)
1.地质条件 (1)构造背景
前寒武纪古老的地盾区和地台区是变质矿床的 最重要分布区,显生宙造山带是另一类比较重要的 变质矿床分布区。 此外,在各个地质时代中,都可以产生接触变 质作用和动力变质作用,在一定的条件下也可以形 成一些矿产(大理岩、石墨、金云母等)
在这个顺序表中的氧化物,排在前面的要比后面
的活泼。因此我们可以发现两种现象:
①在低温低压条件下,除了少数几个组分外,大部 分元素的氧化物表现为惰性; ②当温度和压力不断加大, 变质程度加深,上述序 列靠近前部的表现为活泼,而后部则为惰性。 由于化学活泼性质的差异,因此便产生了物质的 变质分异作用。 这样,活动的组分可以由深变质带向浅变质带迁 移,而在浅变质带常发生碳酸盐、Na、K等活泼组分 的交代作用,于是在深变质带中惰性组分残留下来富 集形成变质矿床。 有人据此认为,我国前震旦纪深变质带区域变质 型Fe、P矿床分布广泛,储量巨大,可能是这种原因 引起的。
矿床学A授课内容总结
第三节 伟晶岩矿床的主要类型
一、稀有金属伟晶岩矿床 二、白云母伟晶岩矿床 三、水晶伟晶岩矿床 四、长石伟晶岩矿床
第五章 热液矿床概论
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 顺序 第八节
含矿热液的种类与来源 成矿物质的来源 含矿热液的运移 成矿物质的沉淀 成矿方式 围岩蚀变 矿化期、矿化阶段和矿物的生成 热液矿床的分带性
第六章 热液矿床类型及特征
第一节 热液矿床的分类 第二节 矽卡岩型矿床
一、矽卡岩型矿床的形成条件 二、矽卡岩型矿床的地质特征 三、矽卡岩矿床的类型和特征
第三节 斑(玢)岩型矿床
一、斑岩型矿床 二、玢岩型铁矿床
第四节 高、中温热液脉型矿床
一、高温热液脉型矿床 二、中温热液脉型矿床
第五节 低温热液矿床
第二节 成矿规律
一、成矿区域与成矿时代 二、成矿系列、成矿系统和成矿模式 三、叠加成矿、再造成矿和层控矿床 四、板块构造与成矿作用
第二节 石油和天然气
一、石油的化学成分和物理性质 二、石油和天然气的形成作用 三、石油和天然气的运移和储集 四、油气盆地时、空分布规律
第三节 油页岩 第四节 煤层气
一、煤层气的形成作用 二、煤层气的运移与储集 三、煤层气的形成条件
第五节 油砂
第十一章 变质矿床
第一节 变质矿床的概念、特点及工业意义
第八章 风化矿床
第一节 风化作用的类型 第二节 风化作用中元素的迁移和富集 第三节 风化矿床形成的条件
一、气候条件 二、原岩条件 三、地貌条件 四、地质构造条件 五、水文地质条件
第四节 风化矿床的类型及其特征
矿床学 名词解释
名词解释:第二章岩浆矿床岩浆矿床(正岩浆矿床):指岩浆在分异、结晶演化过程中,使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床,在成因上主要与来自地幔的基性、超基性岩和部分碱性岩有密切联系。
岩浆成矿作用:在岩浆分异演化过程中,通过各种分异结晶作用致使成矿元素富集形成有工业价值的矿床的作用,称为岩浆成矿作用;又分为三类:结晶分异作用、熔离作用和残余熔融作用。
结晶分异作用:指在岩浆分异演化过程中,不同成分矿物先后分别结晶,并导致成矿物质富集的作用。
由这类作用形成的矿床称为岩浆分结(凝)矿床。
在岩浆分异演化早期由岩浆分异形成的矿床称之早期岩浆矿床。
岩浆熔离作用:在岩浆演化过程中,当物理化学变化时,一种岩浆分离成二种或二种以上互不混熔的熔融体的作用称为岩浆熔离作用。
如果熔离出一种金属硫化物或氧化物的溶体,这种熔体称为“矿浆”,由矿浆形成的矿床称为岩浆熔离矿床;Cu-Ni硫化物矿床最为典型。
残余熔融作用:岩浆中有些成矿物质在部分矿化剂,如H2O、CO2以及碱金属的影响下,使其结晶温度降低,因而在各种硅酸盐矿物结晶过程中,以及在局部熔离作用下,逐渐在岩体的内部形成成矿物质较富的残余含矿熔体或矿浆的作用,称残余熔融作用,所形成的矿床称晚期岩浆矿床。
第三章热液矿床热液矿床:又称气化——热液矿床,指由含矿流体或成矿溶液(包括气相、液相、超临界流体)与围岩相互作用而生成的后生矿床称为热液矿床。
热液成矿作用:由流体作用而形成矿床的过程称热液成矿作用。
热液成矿作用的方式:充填作用和交代作用充填作用:成矿溶液在化学性质不活泼的围岩中流动时,因物理化学条件改变,使溶液中的成矿物质沉淀在各种裂隙和空隙中形成矿床的过程叫充填成矿作用,所形成的矿床叫充填矿床。
交代作用:当流体在岩石中运动时,由于物理化学条件改变,致使岩石与流体发生水岩反应,使围岩中原来的某些矿物消失,而产生新的矿物组合,这种作用称交代作用,由交代作用形成的矿床称之为交代矿床。
变质矿床成因分类的讨论
变质矿床成因分类的讨论本文对变质矿床的涵义进行了探讨,结合前人的研究成果对变质矿床的成因分类进行了进一步的探讨。
本文提出了新的变质矿床成因分类方案,其中主要包括受变质矿床、区域变质与局部变质两种变成矿床、受变质沉积改造矿床、混合岩化作用矿床五个大类。
标签:变质矿床成因分类变质作用矿床主要可以分为外生矿床与内生矿床、变质矿床三种类型。
其中变质矿床主要包括两个方面,一方面指的是外生矿床与内生矿床由于区域变质作用而形成,另一方面指的是由于区域变质与局部变质的作用而直接形成。
变质作用的来源主要包括三个方面:地球内部上升热流、深部地壳承压转化热流、岩浆活动。
在变质矿床中存在着很多类型,因此要依据其成因进行分类,为矿产普查及矿床的寻找、评价等提供便利。
本文首先在前人研究的基础上对变质矿床的概念进行了定义,之后针对变质矿床的成因分类提出来具有探讨性的建议。
1变质矿床的概念变质作用矿床简称为变质矿床。
对于变质矿床,不同的学者给出了各自的定义。
在众多的变质矿床定义中,最突出的是前苏联学者别列夫采夫与董申保两位学者的观点。
虽然这些观点存在着可取之处,但是也存在着不足之处。
本文对前人的观点进行了分析与总结,提出了变质矿床的定义:岩石在变质区域中,由于变质作用(区域变质、局部变质、混合岩化、局部接触热变质等)的影响而形成矿床,该矿床就称之为变质矿床。
变质矿床这种再造矿床是比较复杂的,其在形成的过程中有着非常复杂的成因。
因此,在对变质矿床成因分类的过程中往往会有较多的争议。
2变质矿床进行成因分类的思路与准则变质矿床成因分类过程中的主线为变质作用,这些变质作用中包含了多种变质作用类型。
在进行成因大类划分及大类、中亚类进行划分的过程中,除了变质作用之外,划分的依据还包括原岩建造发生变质作用的时间、含矿建造差异、矿源层类型差异等。
受变质矿床划分的主要标志为:原有的矿床受到区域变质作用之后,原有矿床的总体特征在一定程度上得到了保存,但是已经存在了变质的印记。
10 变质矿床
第四节 矿床类型
二 大理石矿床
b 变质型大理石矿床
1)原岩类型:主要为沉积碳酸盐岩型。 ①纯碳酸盐岩
汉白玉:白云石大理岩,北京房山; 曲阳玉:太古代大理岩,河北曲阳; 雪花白:早元古代白云石,山东掖县; 宝兴玉:大理岩,四川宝兴; 秋景:大理岩,湖北黄石铁山。 ②含变质的碳酸盐岩 香蕉黄:蛇纹石化大理岩,陕西潼关; 金玉; 莱阳绿
概念:指区域变质作用形成的深层褶皱带变质岩向混合岩浆转化,经各种交 代作用使有用物质迁移、富集成矿的过程。 成矿作用方式:交代作用、重结晶作用。 成矿作用阶段:主期、中晚期。
第三节 变质成矿作用
二 变质成矿作用
主期交代重结晶阶段
区域变质作用后深部流体或岩石部分熔融成混浆——长英质熔浆; 硅酸盐矿物重结晶,局部富集成矿(非金属,如云母、刚玉、磷灰石、稀土 元素及伟晶岩型矿产); 熔浆的碱质交代,K、Na、Si等带入,Fe、Mg、Ca等带出; 形成富Fe、Mg、B等热液。
弓长岭铁矿二矿区地质图
1.第四系 2.麻峪花岗岩 3.上浅粒岩 4.硅质层 5.上角闪岩 6.黑云变粒岩 7.铁1片岩组 8.铁2片岩组 9.下角闪岩 10.下浅粒岩 11.弓长岭花岗岩 12.磁铁矿声能 13.赤铁矿层 14.矿体 15.断层 16.地质界线及产状
第二节 变质矿床形成条件
二 地质条件
2 构造条件
构造岩浆活动强烈,热流值高是发生区域变质作用的原因,因此变质 作用及变质岩变质矿床的分布受构造岩浆活动的控制。
中-新生代变质岩及变质矿床集中分布于裂谷、洋中脊和岛弧等大地 构造单元——板块增生边缘和消亡边缘,变质岩及受变质矿床已经和 正在形成,变质程度可达绿片岩相。
矿床学
资源与地球科学学院 韦重韬 教授 博士生导师
第11章 变质矿床
变质矿床
“鞍山式”铁矿 鞍山式”
4. 矿床类型
变质矿床
4. 矿床类型
变质矿床
4. 矿床类型
下混合岩层; Ⅰ-下混合岩层 下混合岩层 角闪岩层; Ⅱ1-角闪岩层 角闪岩层 下含铁层; Ⅱ2-下含铁层 下含铁层 Ⅱ3-钠长变粒岩 钠长变粒岩 和片岩; 和片岩 上含铁带; Ⅱ4-上含铁带 上含铁带 石英岩层; Ⅱ5-石英岩层 石英岩层 Ⅲ-上混合岩层 上混合岩层
1. 概述
石墨、滑石、石棉、矽线石族、石榴石、 石墨、滑石、石棉、矽线石族、石榴石、刚 玉、大理岩等非金属矿床
变质矿床
2. 形成条件
1、变质原岩含矿性是形成变质矿床基础
原岩的岩性与组成是决定变质矿床矿物组合和 变质矿床类型的基本因素之一。 变质矿床类型的基本因素之一。 沉积原岩建造 火山火山-沉积原岩建造 岩浆原岩建造
变质矿床
③变质热液流体/变质水: 变质热液流体/变质水: 直接参与变质反应 良好的溶剂和催化剂
2. 形成条件
利于变质成矿物质组分的活化利于变质成矿物质组分的活化-迁移与富集
变质矿床 1、脱水作用- dehydration 脱水作用-
3. 成矿作用
在变质作用的温度和压力影响下, 在变质作用的温度和压力影响下,变质 原岩矿物或矿石矿物脱水,生成不含水或 原岩矿物或矿石矿物脱水, 含水较少的矿物。 含水较少的矿物。
变质矿床 2、变质矿床的特点
1. 概述
① 变质矿床与变质岩产于同一地质构造环境 主要分布于: 主要分布于: 前寒武纪变质结晶基底陆块分布区 古生代造山带 中-新生代构造-岩浆活动区 新生代构造特别是岛弧和活动大陆边缘
变质矿床
1. 概述
变质成矿作用主要是在温度、压力作用下, ② 变质成矿作用主要是在温度、压力作用下, 使原岩/矿石建造成分、 使原岩/矿石建造成分、组构等发生变化的改 造过程。 造过程。 脱水作用 重结晶作用 重组合作用 还原作用 等
变质矿床
变质作用的方式
重组合作用:温度、 重组合作用:温度、压力或其他物理化学条件发 生变化使得原来稳定的矿物平衡组合, 生变化使得原来稳定的矿物平衡组合,被在新的 条件下稳定的矿物组合所代替 矿物组合所代替, 条件下稳定的矿物组合所代替,如方解石和石英 转变为硅灰石;粘土物质高温中压:红柱石; 转变为硅灰石;粘土物质高温中压:红柱石;中 温高压:蓝晶石;高温高压:矽线石、刚玉。 温高压:蓝晶石;高温高压:矽线石、刚玉。
变质作用的方式
交代作用:变质热液的参与会使原岩发生广泛的 交代作用:变质热液的参与会使原岩发生广泛的 交代作用,使物质迁移和富集。 交代作用,使物质迁移和富集。①区域变质尤其 是混合岩化过程中(变质热液 混合岩化热液); 变质热液/混合岩化热液 是混合岩化过程中 变质热液 混合岩化热液 ;② 岩石、 岩石、矿物在定向或非均匀压力作用下发生塑性 流动和变形;③在温压升高及流体参与下岩石发 流动和变形; 生选择性重熔、局部熔融等。 生选择性重熔、局部熔融等。
变质相
地壳中变质相的分布
变质相与矿产——沸石相 变质相与矿产
沸石相:美国苏必利尔湖沸石 绿泥石组 沸石相:美国苏必利尔湖沸石—绿泥石组 合中的自然铜,我国甘肃镜铁山铁矿。 合中的自然铜,我国甘肃镜铁山铁矿。 沸石相:浊沸石+绿泥石 石英; 浊沸石+ 绿泥石+石英 沸石相:浊沸石 绿泥石 石英; 浊沸石 葡萄石+绿泥石 石英; 葡萄石+方解石 绿泥石+石英 方解石+绿 葡萄石 绿泥石 石英; 葡萄石 方解石 绿 泥石+石英 石英。 泥石 石英。 变质岩石类型为浅变质的中基性火山岩和 硬砂岩等。 硬砂岩等。
菱镁矿
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红柱石
变质矿床ppt教学课件
变质矿床
4. 矿床类型
按照变质矿床原岩建造矿化程度划分
① 变成成矿-原岩石建造经变质作用形成的矿 床;
② 受变质矿床-原矿石建造经变质作用使原矿 石成分、结构构造、矿体形态、产状、品位、 规模等发生变化,形成的矿床
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变质矿床
2. 形成条件
压力随着变质程度的增加而增大 ▪ 绿片岩相 1.5~2×108Pa(5~7km深度) ▪ 绿帘石角闪岩相 2~2.5×108Pa(7~9km深度) ▪ 麻粒岩相 4.2~4.4×108Pa(15~16km深度)
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变质矿床
2. 形成条件
③变质热液流体/变质水:
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变质矿床
4.物理化学条件
①温度:是岩石变质的最重要因素
2. 形成条件
★ 决定变质反应的方向和速度
★ 促使变质流体形成及混合岩化发生 ★ 200℃~800℃
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变质矿床
2. 形成条件
温度升高原因 局部性温度升高 区域性温度升高
前寒武纪明显较近代大,前寒武纪时期,洋壳地热 梯度比现在大数倍,太古代时地球表面温度比现在 高50~70℃。Isley认为,当时高热流产生的热液循 环速率是现在的2.5~4倍。
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变质矿床
1. 概述
③ 变余组构和变成组构同时发育
变余组构如:变余层理、变余流纹、变余杏 仁、变余条带等
变成组构如:板状、千枚状、片状、片麻状 皱纹状、角砾状等
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变质矿床
1. 概述
3、变质成矿中形成的主要矿种
铁、金、铜、铅-锌、铀等金属矿床
变质矿床.ppt
接触变质晕常成带状分布,一般可分为3个带:显 著重结晶带,过渡带,原岩带。如湖南郴州石墨矿, 靠近侵入体为石墨,稍远为半石墨,再远则为未变质 的煤层。
2)区域变质成矿作用
区域变质成矿作用是指地壳深部地质作用过程 中,由于区域性的温度、压力升高和岩浆活动的联 合作用,使原岩或原生矿床中的成矿组份聚集或改 造形成矿床的作用,由此形成的矿床称为区域变质 矿床。
这种地质作用称为变质作用。 在变质过程中,原岩(矿石)的物质成分发生
强烈的改造和活化转移,并在新的条件下产生富集, 所形成的矿床即为变质矿床。
原来在地表、近地表条件下形成的岩石和矿床 (如沉积岩、沉积矿床、侵入到地表浅处火山岩、 次火山岩),当处于地下深处时,它们会在一种高 温、高压、较封闭的条件下,发生变质作用,形成 变质岩和变质矿床。
变质硼矿(我国辽东、瑞典)。 变质石墨矿(我国山东、黑龙江、福建、印度)。 云母、宝石及研磨原料,部分稀有分散元素矿床 等。
二.变质矿床形成的条件(控矿因素)
1.地质条件 (1)构造背景
前寒武纪古老的地盾区和地台区是变质矿床的 最重要分布区,显生宙造山带是另一类比较重要的 变质矿床分布区。
另一种是由变质热液交代使成矿组分得到富集。 有时含矿的变质热液,受原岩的构造裂隙控制,形成 各种形态的矿脉。如绿岩带中的脉型金矿等。
3)混合岩化成矿作用
区域变质作用后期的气液和重熔熔浆,渗透到 变质岩中,以交代方式带入Na2O、K2O、SiO2、带出 FeO、MgO、CaO等组份,使变质岩的成分发生不断地 变化,在向接近于花岗质岩石的方向发展,形成各 类混合岩和花岗质岩类过程中,由于强烈的交代作 用使一部分成矿物质发生迁移和富集,这种作用称 之为混合岩化成矿作用。
第十一章 变质矿床
变质成矿作用的三个普遍性质
⑴形成原因:内因是原岩或原生矿床;外因是时间、温度、 压力,有时有流体溶液。 ⑵上述三大类变质成矿作用,除“接触热变质”外,其 余两大类主要形成于较古老的地层中,尤其是前寒武纪变 质岩地层中。 ⑶变质成矿作用的能量来自地球内部 ,因此变质成矿作 用实质上是一种内生成矿作用。
(2)压力 由于上覆岩石产生的静压力,在高压、高温状态下,不 稳定的矿物的脱水、离解作用的产生的气相压力,以及 在构造活动中的构造应力,这些压力也是控制变质成矿 作用的重要外界因素。 温度和压力的联合作用 单靠压力很难引起原岩发生明显的变化。一般说来, 温度和压力常常是在变质过程中联合起作用的,尤其是 对于某些同质多形的变质矿物来说,这种联合作用显得 更为重要。如在变质岩中的二氧化硅和三氧化二铝同质 条形变质矿物: Al2O3+SiO2 高温中压——蓝晶石; 中温中压——红柱石; 高温高压——矽线石;
变质矿床的矿体形态和产状的这种复杂性与多种因素有 关。既受原来岩层或矿体的形态控制,也受变质作用类 型和强度的制约。如原生的沉积矿床经变质后形态一般 较为规则,而其他成因的矿床或岩石经变质后形态和产 状一般较为复杂。又如接触变质矿床的矿体常沿接触带 发育,形态一般不规则,产状变化大,规模一般较小。 而区域变质矿床的矿体相对来说一般比较规则,产状稳 定,规模也较大。此外,在变质过程中,成矿组分的活 化转移能力和塑性形变强度,对矿体形状和产状也有较 大影响。如活化迁移形成脉状矿体,塑性形变强烈时形 成各种褶曲甚至复杂的揉皱。 变质矿床一般产于变质岩系中。在区域变质矿床和混合 岩化矿床中往往有不同程度的热液蚀变。常见有绿泥石 化、透闪石化、石榴子石化、阳起石化、绢云母化、黑 云母化等。
矿床学变质矿床详解PPT学习教案
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变质矿床矿体的形状和产状,既受原 来岩层或矿体的控制,也受变质作用 强度和类型的制约。其中尤其是变质 作用过程中,成矿组份活化转移的能 力和塑性形变的强度,对矿体的改变 有重大影响。成矿组份的活化转移, 可使矿体形状发生较大的变化,如似 层状矿体转变为脉状矿体,但这些矿 体总的不超出含矿建造的范围。
11.2 变质矿床的特点
变质矿床的特征就是岩石或矿床 经受变质作用后,所产生的多方 面的变化,基本上可归纳为以下
三方面。
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11.2.1 矿物成分和化学成分的变化 变质矿床的矿物成分和化学成分与原来的岩石或矿
石相比,产生了显著的变化。 变质矿床的矿物成分常见的有如下几种: ①自然元素类,如石墨、自然金等; ②氧化物类,如磁铁矿、赤铁矿、金红石等: ③含氧盐类,如磷灰石、菱铁矿、菱镁矿等; ④硅酸盐类,如红柱石、矽线石、蓝晶石、石榴子
4)重组合作用:原先沉积的物质, 在变质过程中,可产生一系列新 矿物。如粘上物质,在高温中压 条件下,可形成红柱石;高压中 温条件下,形成蓝晶石,高温高 压条件下,形成矽线石和刚玉。
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5)交代作用:在区域变质过程中, 往往可产生变质热液,尤其当变 质强烈时,由于混合岩化作用, 可以产生混合岩化热液,它们与 原岩常产生广泛的交代作用,促 使原岩中的多种组汾进行重新组 合,并通过溶液进行迁移和富集, 从而发生矿化和蚀变。
石、滑石、蛇纹石、叶蜡石、绿泥石、蛭石等。 此外,在某些变质的沉积型和火山一沉积型矿床中,
还大量地出现铜、铅、锌等金属硫化物。
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稳定,脉石矿物成分与围岩一致;矿石可保留原始的沉积构造特征;矿层与
围岩一起发生褶皱变形;等 古火山-沉积岩型建造:变质源岩主要为火山熔岩和碎屑岩;区别于后
期岩浆热液活动有关的矿床,围岩蚀变受区域变质或混合岩化而变得不明显;
热水沉积建造组合 岩浆型建造:古代岩浆作用有关的建造
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中国地质大学(武汉) China University of Geosciences 矿床学 Ore deposit geology
变质矿床形成的温度可分为3类 第一类相当于沸石相-绿片岩相(100~450℃), 第二类为绿帘石角闪岩相(450~650℃), 第三类相当于角闪岩相和麻粒岩相(600~800℃)。
我国特大型铁矿床
序 1 2 号 矿床名称 辽宁齐大山铁矿 辽宁胡家庙子(红旗)铁矿 类 型 “鞍山式”铁矿 “鞍山式”铁矿 资源/储量 (亿吨) 16.4 11.3
3
4 5 6 7 8 9 10
辽宁东鞍山铁矿
辽宁西鞍山铁矿 辽宁南芬铁矿 河北司家营铁矿 内蒙白云鄂博铁矿 四川攀枝花铁矿 四川红格铁矿 云南惠民铁矿 总 计
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2.物理化学条件
(1)温度: 温度变化是使岩石发生变质的最主要因素,因为变质作用是随温度的变化 而进行的。温度的升高和降低决定了变质作用进行的方向和速度。 温度的增加促使吸热反应的进行,而温度的降低有利于放热反应的进行。 根据研究,接触变质和中、深区域变质都属于吸热反应, 动力变质和一部分浅区域变质则属放热反应。 温度的升高促使变质含矿流体的活动性增强,从而引起成矿物质的迁移, 促使交代作用的发生。 温度升高还能使矿物发生重结晶和重组合,进一步可发生选择性重熔,引 起复杂的混合岩化作用。
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1.矿物成分和化学成分的变化
这种变化主要由以下变质作用造成: (1)脱水作用(dehydration):原来岩石或矿石中经常含有较 多的水分,变质过程中由于温度和压力的升高,就会使它们变成少含 水或不含水矿物。 Fe2O3 • nH2O(褐铁矿)→Fe2O3(赤铁矿) mMnO • MnO2 •2nH2O(硬锰矿) → MnO2 (软锰矿) 。 (2)重结晶作用(recrystallization):非晶质或隐晶质、胶 体矿物重结晶为晶体矿物 Al2O3 • H2O(一水铝石) → Al2O3 (结晶)→ Al2O3(刚玉);
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基本概念
变质矿床可分为:变成矿床、受变质矿床 变成矿床——若岩石中的某些组分,经变质作用后成为有工业价值 的矿床,或由于变质作用改变了工业用途的矿床称为变成矿床。 富铝岩石经变质后形成的刚玉矿床 煤经过接触变质后形成的石墨矿床
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(3)流体作用:各种流体在变质过程中也起重要作用,其中以H2O和 CO2为主,其次还包括F、Cl、B等。它们部分来源于受变质岩层本身,另 一部分可能来源于岩浆或地壳深部。在一般的变质过程中H2O和CO2等流体 可以与外界自由交换,它们可以促进化学反应和重结晶的进行,如: H4Al2Si2O9→Al2SiO5+SiO2+2H2O 高岭石 红柱石 石英 CaCO3+SiO2 → CaSiO3+CO2↑ 方解石 石英 硅灰石 上述反应中PH2O和PCO2的高低对变质反应方向有明显的制约。
2.矿石结构和构造的变化 变质矿床的矿石有变余结构、构造和变成结构、构造。 变余结构、构造是指岩石或矿石经变质后保留下来的原来岩石 或矿石的结构、构造。 磁铁石英岩中的变余鲕状结构 变余砂状结构和残留斜层理构造
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矿床学 Ore deposit geology
变质矿床概念、特点和工业意义
变质矿床的形成条件
变质成矿作用的类型和变质矿床分类
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1.地质条件
(1)时代与分布:前寒武纪古老的地盾区和地台区是变质矿床的 最重要分布区,显生宙造山带是另一类比较重要的变质矿床分布区。
“鞍山式”型铁矿
“鞍山式”铁矿 “鞍山式”铁矿 “鞍山式”型铁矿 “白云鄂博式”铁矿 “攀枝花式”铁矿 “攀枝花式”铁矿 火山沉积变质型铁矿
12.6
17.28 12.89 17.02 13.89 10.83 18.35 11.27 141.12
*沉积变质铁矿保有储量占全国保有储量的58.1%, 我国10个特大型铁矿床中有6个属这一类型。已有的 大中型铁矿山一半以上开采的是此类型铁矿床。
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二、变质矿床的工业意义
变质矿床的矿产种类繁多 金属矿产——主要有铁、金、铀、铜、铅、锌等金属矿产 非金属矿产——滑石、菱镁矿、硼、磷、石墨和石棉等。 一些变质矿床分布广、储量大 变质铁矿床储量占全球铁矿总储量的2/3以上 变质金-铀砾岩矿床则是世界上金和铀的主要来源
第十一章
变质矿床
变质矿床概念、特点和工业意义
变质矿床的形成条件
变质成矿作用的类型和变质矿床分类
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一、变质矿床的概念、特点
变质矿床
由内生作用或外生作用形成的岩石和矿石,由于地质环境的改变, 温度、压力的增高,原有的矿物成分、化学成分、物理性质及结构构造 等都要发生变化;同时在变化过程中原岩的物质成分发生强烈改造或者 活化迁移,并在新的条件下富集;由该种成矿作用所形成的矿床称为变 质矿床。 矿床学中讨论的“变质作用”,主要指“区域变质作用”、“接触 变质(热)作用”,“混合岩化作用” 三大类,以及相对应的变质矿床。 而不包括岩浆的 “岩浆气水热接触带变质作用”和 “自变质作用” 。
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(2)压力: 压力在变质成矿作用中也具有重要意义。
变质过程中,压力和温度的变化往往是同时进行的,有些矿物 的形成温度随着压力的变化而变化,如压力为1×105Pa时,硅灰石 的形成温度为470℃,当压力增至500×105Pa时,其形成温度为 650℃。 在温度相同,压力不同时,则可出现不同的矿物,如Al2SiO5在 500~600℃,当压力较高时成为矽线石,压力较低时成为红柱石。
(5)交代作用(metasomatism):在区域变质过程中,往往可 产生变质热液,尤其是混合岩化过程中,流体对原岩进行广泛的交代 作用,促使原岩多种组分重新组合,通过溶液的迁移和富集,发生矿 化和蚀变。
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SiO2 • nH2O (蛋白石)→ SiO2 (石髓)→ SiO2 (石英);
CaCO3 (泥晶灰岩)→ CaCO3 (大理岩) ; C (煤,无定形)→ C(石墨)。
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(3)重组合作用(reorganization):由于温度、压力或其他 物理化学条件发生变化,使得原来稳定的矿物组合,被新的条件下稳 定的矿物组合所代替。 Al2O3 + SiO2 → Al2O3 • SiO2(高温中压变为红柱石/高压中温变 为蓝晶石/高温高压变成矽线石)
(4)还原作用(reduction):在高温缺氧条件下,矿物中一些 易于还原的变价元素,常由高价转变为低价,而使一种矿物变为另一 种矿物。 Fe2O3 (赤铁矿) → Fe3O4 (磁铁矿)
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(2)原岩建造:原岩建造的含矿性是形成变质矿床的物质基础。
不同类型的岩石含矿性往往差别很大,而产于不同地质背景下的同类岩
石含矿性也往往不同。 有些原岩在遭受变质之前,其所含的成矿物质已达工业品位和规 模,变质过程中成矿物质又发生局部迁移,形成一定数量的富矿体。 但是,更多情况下,原岩只是比其他区段岩石相对富集成矿元素, 远未达到工业品位和规模,经过变质后才形成工业矿床。因此,原岩建 造的含矿性研究,对变质矿床形成机理及找矿都具有十分重要的意义。
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变质矿床概念、特点和工业意义
变质矿床的形成条件
变质成矿作用的类型和变质矿床分类
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变成结构、构造是指变质过程中形成的结构、构造。
在浅变质时,矿物重结晶不明显,通常表现为隐晶变晶结构;由于
矿物定向排列产生千枚状或板状构造。 当变质程度较深时,主要有花岗变晶、斑状变晶、鳞片变晶等结构 及片状、片麻状、皱纹状等构造。 当动力作用显著时,由于定向压力的影响,产生劈理及破碎,常见 压碎结构及角砾状构造。 在变质过程中,当变质气水热液作用显著时,常见各种交代结构和 脉状构造等。