宝石矿产的摇篮伟晶岩矿床
伟晶岩型矿床
伟晶岩型矿床研究进展
与伟晶岩有关的稀有金属矿产有锂、铌、钽、铍、铯、锡、钨、钇、钍、铀、锆等。伟晶岩是稀有金属之家，宝石之库，长久以来成为矿床学、地球化学学家的研究对象，亦是探索新成矿理论的重要窗口。伟晶岩矿床作为一种独立的矿床类型，不但在矿床学上占有不可忽视的地位，而且在示踪大地构造演化的过程中同样具有重要意义。
国外对于伟晶岩矿床的研究也经历了类似的从个案研究到区域性研究的过程,即以往多集中在伟晶岩矿物学、结构分带、元素地球化学、同位素、熔体-流体包裹体、成岩成矿实验等方面（Jollif，1986；Burnham，1986；Erci，1992；Hanson，1992；Lentz，1992；London，1988；Thomas，1988）,并建立了许多找矿标志（London，1986），近年来扩展到成矿机理、成矿模式、成岩过程（包括年代学）及构造环境等成矿规律方面的研究（London，1985；Cerny，1991；Swamson，1992；Suwimonprecha，1995；Miller，1996；Linnen，1998；Essaid，2000。
1 伟晶岩的分类
地球上存在形形色色各不相同的伟晶岩，从不同的研究角度，可以把伟晶岩分成不同的类别。
根据形成深度，金兹堡、季莫菲耶夫、费尔德曼把伟晶岩归为四类：①浅成伟晶岩：亦称晶洞伟晶岩，形成深度1.5~3.5km，产于浅成花岗岩侵入体的顶部，围岩为最浅变质岩系；
②中深伟晶岩：又名稀有金属伟晶岩，形成深度3.5~7km，产于花岗岩体之外低压-中高温的菁青石-角闪石变质相（至绿片岩相）岩石中。主要矿产有：Li、Rb、Cs、Be、Ta、Nb 等；
第四章 伟晶岩矿床
往往在这种具有充填-交代作用的脉中有更具工
业价值的金属组分
❖ 您现在的位置：第四章 热液矿床 矿床学 （Ore Deposit Geology）
5) 空间上的分布规律和时间上的继承演化
主要在褶皱造山带内分布 ，资料表明主要是 古老造山作用的产物 。如我国华北古陆北缘发 育的伟晶岩年龄为1 838～1 881Ma，非洲地 台津巴布韦-博茨瓦纳一带的许多伟晶岩年龄为 2 500～2 600Ma，南美地台中不少伟晶岩的 年龄为1 900～2200Ma，其有关围岩均属巨 厚的早前寒武纪褶皱系。
铍矿物（Be）：绿柱石、金绿宝石、硅铍石、硅 铍钇矿…
铌钽矿物(Nb.Ta)：铌钽铁矿、铌铁矿、钽铁矿、 细晶石、钇铌（钽）矿…
稀土矿物（TR）：独居石、铌钇矿、褐帘石、氟 碳铈矿
锆1铪—脉矿状物；（2—Z—r-透H镜f ）状：；3锆—英不规石则、脉曲状；晶4石—囊、状水 锆 石(…延深小，剖面近等轴)或筒状(延伸大，剖面呈延长 铯状矿)：物5：一铯串榴珠状石脉群；6一侧列状脉群
Li：0.0021％1-2%,476-952倍 Be：0.00013％1%,7692多倍
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矿床学 （Ore Deposit Geology）
b. 矿物成分：可达300种以上，主要包括： （a）硅酸盐矿物：石英、长石、云母; （b）稀有和放射性矿物：锂云母、铯榴石、
红蓝宝石的矿床与资源.
红蓝宝石的矿床与资源
刚玉属多成因矿物，变质岩，岩浆岩中均有产出。尽管如此，红宝石和蓝宝石矿床却极其罕见，凡具有工业意义的矿床都产在各种砂矿中。
1．矿床
①岩浆岩型：
碱性玄武岩中：山东，澳大利亚，泰国等蓝宝石矿床，兼产红宝石
碱性-基性玄武岩中：美国蒙大拿州约戈谷蓝宝石矿床
斜长杂岩体：澳大利亚哈茨山红宝石矿床
②伟晶岩型：坦桑尼亚翁巴塔尔红、蓝宝石矿床
③变质岩型：
区域变质：缅甸抹谷红宝石矿床，大理岩中，斯里半卡，美国以及新疆阿克陶片麻岩变粒岩中。
接触交代型：斯里兰卡康迪山蓝宝石矿床产于正长岩与大理岩的内接触带，是世界上优质蓝宝石及彩色蓝宝石（帕德马刚玉）的主要产区。
克什米尔蓝宝石、花岗伟晶岩与白云岩化灰岩内接触带
热液蚀变型：俄罗斯乌拉尔，产于蚀变超基性岩内
④砂矿：优质红蓝宝石的主要来源，有残积、坡积、冲积型
2．资源与产地
蓝宝石：世界：澳大利亚、斯里兰卡、柬埔寨、缅甸、克什米尔等
中国：山东昌乐、福建明溪、海南蓬莱、江苏六合、黑龙江穆棱
红宝石：缅甸、泰国、斯里兰卡、越南等地
中国：云南
优质蓝宝石产地：斯里兰卡
优质红宝石产地：缅甸抹谷
伟晶岩矿床及其地质特征
伟晶岩矿床及其地质特征
一、伟晶岩与伟晶岩矿床
伟晶岩是指由特别粗大的矿物晶体所组成，具有一定的内部结构、构造特征，常呈规则或不规则岩墙、岩脉或凸镜状产出的地质体。若伟晶岩中的有用矿物或金属元素富集达到工业要求时，便构成了伟晶岩矿床（pegmatite ore deposits）。
自然界中的各种火成岩均可形成相应的伟晶岩，但最具工业价值、分布最广的伟晶岩是花岗伟晶岩，其次是碱性伟晶岩，其他伟晶岩一般不具有工业价值。人们通常所说的伟晶岩矿床一般即指花岗伟晶岩矿床。因此，下面着重介绍花岗伟晶岩与花岗伟晶岩矿床。
伟晶岩的巨大矿物晶体往往是良好的非金属原料，其中也常常发生稀有元素的高度富集。因此，伟晶岩矿床有着特殊的工业意义，是某些稀有元素和稀土元素矿产的重要来源，有些伟晶岩矿床中的U、Th以及Sn、W等也很重要，而长石、石英和云母等则是本类矿床中的主要矿产。另外，在一些伟晶岩矿床中还产出许多宝石类矿物，如黄玉、水晶、绿柱石、电气石等。
伟晶岩矿床除具有特殊的经济意义外，在矿床成因分类中也有其特定的位置。作为一个单独的矿床类型，在成矿条件、成矿作用、分布规律和矿体的内部构造上都有其特点。因此，研究伟晶岩矿床也有成矿理论上的意义，对研究其他内生矿床的成矿作用也有很大影响。
二、伟晶岩矿床的地质特征
（一）伟晶岩的形态、产状及规模
受围岩岩性和构造的影响，伟晶岩的形态复杂，产状多样。伟晶岩通常可发育脉状、透镜状、囊状、筒状、网状及不规则状等多种形态（图4-1），其中以各种规则或不规则的脉状占主导地位。伟晶岩脉在走向和倾向上可以膨大、收缩，也可呈雁行排列和尖灭再现现象（图4-2）。
矿床(5)伟晶岩矿床
2. 外侧带：主要矿物为长石、石英、白云母 细粒 中粒伟晶结构、文 外侧带：主要矿物为长石、石英、白云母,细粒 中粒伟晶结构、 细粒-中粒伟晶结构 象结构。此带一般不连续， 象结构 。 此带一般不连续 ， 可出现少量绿柱石等矿物但一般不构成 矿体。由岩浆结晶形成，成岩温度600-700ºC。 矿体。由岩浆结晶形成，成岩温度 。 3. 中间带：主要矿物为长石、石英 、白云母， 可见绿柱石 、锂辉石 中间带：主要矿物为长石、石英、白云母，可见绿柱石、 等矿物，具粗粒伟晶、似文象结构及块状结构。此带一般较连续， 等矿物 ， 具粗粒伟晶 、 似文象结构及块状结构 。 此带一般较连续 ， 是赋矿的有利部位。由超临界流体结晶形成,温度 温度600-400ºC。 是赋矿的有利部位。由超临界流体结晶形成 温度 。 4. 内核：主要矿物石英、长石 及锂辉石 ，块状及巨晶结构，可见晶 内核：主要矿物石英、长石(及锂辉石 块状及巨晶结构， 及锂辉石)， 是水晶及宝石矿物的重要成矿部位。此带可不存在， 洞 ， 是水晶及宝石矿物的重要成矿部位 。 此带可不存在 ， 呈断续分 布形成于超临界及次临界状态流体。 布形成于超临界及次临界状态流体。 5. 交代带：交代作用形成的矿物带 ，多分布于中间带及其与核的过 交代带：交代作用形成的矿物带， 渡部位，是白云母及锂辉石、锂云母等稀有金属的重要成矿带。 渡部位，是白云母及锂辉石、锂云母等稀有金属的重要成矿带。
宝石矿产的摇篮伟晶岩矿床
宝石矿产的摇篮--伟晶岩矿床
2009-06-11 03:36
第四章伟晶岩矿床
第一节伟晶岩矿床及其地质特征
一、伟晶岩与伟晶岩矿床
伟晶岩是指由特别粗大的矿物晶体所组成，具有一定的内部结构、构造特征，常呈规则或不规则岩墙、岩脉或凸镜状产出的地质体。若伟晶岩中的有用矿物或金属元素富集达到工业要求时，便构成了伟晶岩矿床(pegmatite ore deposits)。
自然界中的各种火成岩均可形成相应的伟晶岩，但最具工业价值、分布最广的伟晶岩是花岗伟晶岩，其次是碱性伟晶岩，其他伟晶岩一般不具有工业价值。人们通常所说的伟晶岩矿床一般即指花岗伟晶岩矿床。因此，下面着重介绍花岗伟晶岩与花岗伟晶岩矿床。
伟晶岩的巨大矿物晶体往往是良好的非金属原料，其中也常常发生稀有元素的高度富集。因此，伟晶岩矿床有着特殊的工业意义，是某些稀有元素和稀土元素矿产的重要来源，有些伟晶岩矿床中的U、Th以及Sn、W等也很重要，而长石、石英和云母等则是本类矿床中的主要矿产。另外，在一些伟晶岩矿床中还产出许多宝石类矿物，如黄玉、水晶、绿柱石（海蓝宝石、金绿宝石等）、电气石（碧玺）等。
伟晶岩矿床除具用特殊的经济意义外，在矿床成因分类中也有其特定的位置。作为一个单独的矿床类型，在成矿条件、成矿作用、分布规律和矿体的内部构造上都有其特点。因此，研究伟晶岩矿床也有成矿理论上的意义，对研究其他内生矿床的成矿作用也有很大影响。
二、伟晶岩矿床的地质特征
(一)伟晶岩的形态、产状及规模
受围岩岩性和构造的影响，伟晶岩的形态复杂，产状多样。伟晶岩通常可发育脉状、透镜状、囊状、筒状、网状及不规则状等多种形态，其中以各种规则或不规则的脉状占主导地位。伟晶岩脉在走向和倾向上可以膨大、收缩，也可呈雁行排列和尖灭再现现象。伟晶岩既可与围岩产状一致，也可切割围岩，产状有陡有缓。陡倾斜或直立的岩体，一般是左右对称的，矿化富集在脉的上部或顶部，特别是脉体的膨大部分。而缓倾斜的伟晶岩体上下可以不完全对称，矿化多富集在脉体的上部。据不完全统计，在板状伟晶岩中倾角在45~90度之间，对稀有金属矿化富集最为有利。有工业价值的伟晶岩大小差别很大，长由几米变化到几百米，甚至2000m以上，但以20--300m居多；厚度由几厘米变化到几十米，甚至300m，以0.5--30m为主；延深通常由几十到几百米。伟晶岩脉在三维空间上的延长并无一定的对应关系，地表又长又厚的伟晶岩脉并不一定延深就大，反之亦然。
第四章伟晶岩矿床
第四章伟晶岩矿床
主要内容：
一、伟晶岩与伟晶岩矿床
二、伟晶岩矿床的形成条件及成因
三、伟晶岩矿床的主要类型及地质特征
关键词：伟晶岩；形成演化；特点；类型
一伟晶岩与伟晶岩矿床
（一）概念：伟晶岩是矿物成份与母岩的矿物成分基本一致，矿物颗粒结晶粗大，具一定内部结构构造特征的地质体，常呈岩墙、岩脉、透镜状形态。当其中的有用组分或有用矿物富集并达到工业要求时，即成为伟晶岩矿床。
（二）伟晶岩的类型
按伟晶岩的成因，可将其划分为岩浆伟晶岩和变质伟晶岩两类。
岩浆伟晶岩一是岩浆结晶分异演化的晚期阶段，由富含挥发组分的残余熔浆结晶和交代而形成的。根据其岩性可分为：
（1）花岗伟晶岩—成因上与花岗岩有关，分布最为广泛，工业意义最大；
（2）碱性伟晶岩-与碱性岩浆分异演化有关，常形成稀有、稀土金属矿床，分布局限；
（3）基性一超基性伟晶岩-成因上与基性一超基性岩浆活动有关，较少形成工业价值的矿床
变质伟晶岩一是变质作用达到高级阶段，即混合岩化作用过程中伟晶岩化作用的产物。
本教材中所涉及的伟晶岩矿床主要与岩浆伟晶岩有关，尤其是花岗伟晶岩。
（三）伟晶岩矿床的主要特征
1、伟晶岩的成分：伟晶岩的化学成分多种多样，至少集中了40种以上的元素，除了S Al、O Na K、Ca等造岩元素外，稀有、分散元素（Li、Be、Nb Ta、Cs、Rb、Zr、Hf ）、分散元素（La、Ce）、放射性元素（U Th等）尤为富集，此外，W Sn、Mo等金属元素和F、B、Cl、P等挥发份含量较高，这些元素的含量常是克拉克值的几倍、几十倍、几百甚至几千倍。化学成分的多样性造成
伟晶岩矿床的形成条件及成矿作用
伟晶岩矿床的形成条件及成矿作用
一、伟晶岩矿床的形成条件
（一）形成温度和压力（深度）
1. 温度
近年来，通过对伟晶岩中斜长石、正长石、黑云母、石榴子石、白云母及气液包裹体进行的测试，取得了不少数据。根据这些数据，边缘带细晶岩的形成温度为1000℃左右；中间带的细粒、中粗粒及块体的形成温度为800~500℃；晶洞矿物的形成温度可降至160℃或更低；各种交代矿物（钠长石化、白云母化、云英岩化、锂云母化、石榴石化等）的形成温度为500~200℃。由此可见，伟晶岩形成温度的范围较大，约为1000~160℃之间，其主体部分则约形成于700~200℃之间，稀有金属矿化主要发生于500~300℃之间。在伟晶岩形成过程中，从边缘到中心，矿物的形成温度是逐渐降低的。
2. 压力
伟晶岩形成时的压力，根据Б.施马京的实验资料，开始时可能达到800~500Mpa，结束时降至200~100Mpa。
绝大部分伟晶岩形成深度均较大，特别是花岗伟晶岩，即它们在相当大的压力条件下形成的。理论和实践都证实，花岗伟晶岩产于3~9km，有的可能更深些。在小于3km深度范围内，除形成极少数含稀有金属矿化的似伟晶岩（块状长石-石英脉）外，一般没有典型的伟晶岩形成。这是因为只有在相当大的压力下，挥发性组分才能保留在岩浆中，形成伟晶岩，否则，这些挥发性组分在超临界温度下发生沸腾、气化和外逸，不利于伟晶岩形成。另外，较大的深度可使热量散失缓慢，从而有利于体系长时间结晶作用进行。
证明伟晶岩形成深度很大的地质资料很多：①伟晶岩均出露于那些在地质历史上经受过长期强烈上升或剥蚀的地区；②与伟晶岩伴生的往往是角闪岩相，甚至是麻粒岩相变质岩；
伟晶岩矿床的主要类型
伟晶岩矿床的主要类型
伟晶岩矿床的类型很多，根据有用组分的不同，伟晶岩矿床可分为稀有金属伟晶岩矿床、稀土金属伟晶岩矿床、放射性元素伟晶岩矿床、白云母伟晶岩矿床、长石伟晶岩矿床、水晶伟晶岩矿床和刚玉伟晶岩矿床等。现简述几种主要的伟晶岩矿床类型。
一、稀有金属伟晶岩矿床
稀有金属伟晶岩矿床一般分布在相关花岗岩体的内外接触带中，但也有分布于远离岩体达数公里的围岩中。围岩主要为各种片岩、闪长岩和辉长岩。
伟晶岩矿体的形态复杂多样，如岩株状、各种脉状以及似层状等。脉体规模大小不等，一般规模大者，都有良好的分带现象；规模小的脉体，则往往属于不分带或弱分带的伟晶岩。这种不分带或弱分带的稀有金属伟晶岩矿床也可能是后期强烈交代作用的结果。
这类伟晶岩矿床最重要的特征是具有复杂的交代作用，主要为钠长石化作用和稀有元素矿物的交代作用。强烈的交代作用致使某些伟晶岩的原生结构构造全遭破坏，大部分块体微斜长石和块体石英被后期热液交代，微斜长石和条纹长石等只剩一些残留体。
矿石矿物成分十分复杂，除微斜长石和石英外，还有钠长石、锂辉石、锂云母、磷辉石、电气石、白云母、绿柱石、铌铁矿、钽铁矿、锡石、磷灰石、透锂长石、铯榴石、硅铍石、黄玉、沥青铀矿、锆石、磁铁矿、钛铁矿及一些硫化物矿物等。
稀有金属伟晶岩矿床是锂、铍、铌、钽等矿床的重要类型。此类矿床在我国分布广泛，其中不乏规模较大的矿床。新疆阿
尔泰含稀有金属花岗伟晶岩矿床
是这一类型的典型代表。
新疆阿尔泰含稀有金属花岗伟
晶岩矿床
该矿为世界著名的伟晶岩矿
田，产有丰富的稀有金属元素矿物。
可可托海伟晶岩矿床简介
可可托海伟晶岩矿床简介
021102班
高立秦
一、地质背景
1.构造位置
该区域大地构造位置上处于西伯利亚板块的阿尔泰陆缘活动带，离哈萨克斯坦板块和西伯利亚板块的缝合线不远，一个巨大的、东西向的、延绵数千公里的天山- 蒙古- 兴安的加里东- 海西造山带在这里通过。在海西期, 由于准噶尔-北天山洋壳向西伯利亚大陆板块的俯冲, 该区形成了一个完整的沟弧盆体系。根据卢焕章等人的研究, 可将包括阿尔泰在内的新疆北部由南向北即从洋壳到陆壳依次划分为五个地质构造单元, 即: Ⅰ前寒武纪基底,Ⅱ前寒武构造单元, Ⅲ
1-1)
早古生代构造单元, Ⅳ中古生代构造单元, Ⅴ晚古生代构造单元。( 见图
二、矿区地质特征
2.1矿区构造特征
举世闻名的可可托海稀有金属宝石矿区分布在青河一哈龙岩浆岩带。该带东西长300km , 南北宽30-40 , 北以红山嘴断裂为界与尔特火山岩带为邻, 南东侧以玛尔卡库里一玛因鄂博断裂为界与额尔齐斯弧后盆地相邻, 南西侧以康布铁堡大断裂为界, 与克兰火山岩带为邻。以卡依尔特大断裂（可可托海一二台断裂）为界, 以西构成加里东褶皱带, 以东为青河断块隆起。构造活动可分成矿前、成矿期和成矿期后3 种：
（1）成矿前构造走向大致为310 ~ 340 , 向南西:倾斜, 最发育的缓倾裂隙与
大致同一走向范围内次发育的陡倾斜裂隙都是成矿前的构造裂隙, 即容矿构造裂隙。由于缓陡两组裂隙相交, 联合控矿与容矿, 才使矿脉呈缓倾的阶梯状产出。
（2）成矿期构造最常见的是早期结晶出的矿物或矿带被相对晚期的矿物或
矿带所切穿。在伟晶岩演化过程中, 由于伟晶岩内部压力平衡而引发的脉动式构造活动, 几乎在所有伟晶岩脉内部都可随处见到。如晚期烟灰色石英经常胶结和切穿早期结晶的微斜
伟晶岩矿床的概念和特点
伟晶岩矿床的概念和特点
伟晶岩矿床是指含有大量伟晶岩矿石的矿床。伟晶岩是由矽酸盐矿石和辉石矿石组成的一种具有块状或大块状结构的岩石。伟晶岩矿床主要由深成岩和岩浆活动形成，通常与火山活动和大规模岩浆喷发有关。
伟晶岩矿床的特点包括：
1.大规模：伟晶岩矿床通常规模庞大，岩石体积较大，矿石的
储量丰富。
2.富集度高：伟晶岩矿床中的矿石通常富含有价值矿物，如金、铜、铁等。这些矿物在伟晶岩矿床中以形成大块状结构的矿石的形式保存。
3.复杂性：伟晶岩矿床的岩石组成复杂多样，常见的矿物有石英、辉石、斜长石等，其中可能夹杂着其他矿物。
4.成因多样：伟晶岩矿床的形成与多种岩浆活动有关，常见的
成因包括火山喷发、深部岩浆的侵入、热液等。不同的成因决定了伟晶岩矿床的产状和矿化类型。
5.分布广泛：伟晶岩矿床分布广泛，通常与火山地区、地壳断
裂带等地质环境有关。
总的来说，伟晶岩矿床具有大规模、富集度高以及复杂多样的特点，是重要的矿产资源。
矿床学5-伟晶
内进行的。在前一阶段热液成分逐渐得到改变，和母岩
矿物之间的平衡状态也随之被打破，于是发生了一系列 的交代作用，最后导致伟晶岩中稀有元素的富集。
3．岩浆结晶与热液交代兼容的观点 这一观点以美国地质学家琼斯、赫斯、舍列 尔等为代表。他们认为伟晶岩是按照一种复杂的 方式通过综合途径形成的，其形成的过程可以分 为两个独立的阶段： 首先是岩浆阶段，在这一阶段。残余熔体充 填了空隙，按照岩浆结晶的方式形成简单成分的 带状伟晶岩。这时，体系是半封闭的，即对带出 是开放的。 第二阶段是交代阶段，在这一阶段，系统是 完全开放的，通过深部岩浆房来的汽化热液对简 单伟晶岩的交代改造，形成成分和结构复杂的伟 晶岩体。
一、伟晶岩矿床的形成条件 （一）物理化学条件
１.温度 气液包裹体测试资料显示：
边缘带细晶岩的形成温度为1000℃左右；
中间带的形成温度为800～500℃； 晶洞矿物的形成温度可降至160℃或更低； 各种交代矿物的形成温度为500～200℃。
2. 压力
根据施马京的实验资料，开始时可能达到800～ 500MPa，结束时降至200～100MPa。 理论和实践都证实，花岗伟晶岩产于3～9km，有的 可能更深些。 高压有利于伟晶岩形成：高压下，挥发性组分才能保留 在岩浆中，利于形成伟晶岩。另外，较大的深度可使热 量散失缓慢，从而有利于体系长时间结晶作用进行。
（四）围岩条件
冰天雪地里的如磐初心
中国有色工程有限公司暨中国恩菲工程技术有限公司（原中国有色工程设计研究总院，以下简称“中国恩菲”）成立于1953年，至今已有70年的光辉历史。成立70年来，从建院初期的艰苦创业，到改革开放初期的尝试探索，再到新时代的创新跨越，中国恩菲始终坚守矿业报国初心，在几代人的接续前行中，彰显了“有色矿冶国家队”历久弥坚的奋斗基因。
在新疆北部，有一颗镶嵌在额尔齐斯河畔的明珠——可可托海，她是新疆有色金属工业的起源，也是中国锂铍钽铌等稀有金属工业的摇篮。如今，可可托海已成为新疆著名的旅游景点和红色教育基地，这里的自然和人文景观美得让人沉醉。而恩菲人不曾忘记，在几十年前那段激情燃烧的岁月里，老一辈有色人、恩菲人曾在这冰天雪地中书写了艰苦奋斗的宣言，播撒了筚路蓝缕的种子，锻造了一支技术精湛的团队。可可托海承载了中国恩菲很多感人的故事。无论时光过去多久，这里依然弥散着国家利益至上的红色基因，作为中国有色金属工业的精神
财富，历久弥新。
可可托海的中国恩菲印迹
可可托海有着“中国稀有金属工业
摇篮”之美誉，这里富藏着宝贵的锂、铍、
钽、铌、铷、铯等稀有金属资源。其中，
3号矿脉是一座含铍、锂、钽铌的世界
级大型伟晶岩矿床，是可可托海“王冠
上最耀眼的明珠”。
1959年，中国恩菲为可可托海设计
了一座选矿试验厂，解决了铍、锂、钽
铌多金属矿的选矿综合回收问题。1964
年开始，中国恩菲设计并相继建成了露
天采场和机选厂。资料记载，根据矿山
规模和矿体赋存条件，露天采场的设计
采取了先开采大岩钟（一期）、再开采小
岩钟及缓倾斜部分（二期）的分期开采方
新疆可可托海伟晶岩矿床实习报告
可可托海伟晶岩矿床
一、地质背景及地质条件
可可托海 3 号伟晶岩脉是阿尔泰地区众多花岗伟晶岩中分异程度最好的岩脉,位于新疆富蕴县城N E约35 km 处。大地构造位置上处于西伯利亚板块阿尔泰陆
缘活动带,离哈萨克斯坦和西伯利亚板块的缝合线不远。它侵位于阿尔泰加里东-
海西褶皱带的轴部—富蕴地背斜褶皱带内的片麻状黑云母花岗岩顶部凹陷的斜长角闪岩内[ 3 ] 。3号伟晶岩脉形态复杂,由一陡倾斜筒状岩钟和一缓倾斜板状体组成,形似一实心草帽。岩脉内部分带十分明显,根据岩石结构特征和矿物共生组合特征, 岩钟部分由外向内依次可分为9 个共生结构带(图1) ,即: Ⅰ. 文象- 变文象伟晶岩带; Ⅱ. 糖粒状钠长石带; Ⅲ. 块体微斜长石带; Ⅳ. 白云母- 石英带; Ⅴ. 叶钠长石- 锂辉石带; Ⅵ. 石英- 锂辉石带; Ⅶ. 白云母- 薄片钠长石带; Ⅶ. 锂云母- 薄片钠长石带; Ⅸ. 石英和微斜长石核[ 1, 2 ] 。
二、矿床地质特征
1.矿区简介
地层
可可托海陆缘深成岩浆弧地区出露的地层, 主要为前震旦纪基性和中性火山岩及海相泥砂质岩和少量碳酸盐岩, 震旦纪海相浊流沉积岩, 晚奥陶世和中晚志留世到泥盆纪的中酸性火山碎屑岩和海相泥砂质岩, 石炭和二叠纪的中基性火山岩及二叠纪和侏罗纪的陆相煤层。
构造
中国阿尔泰地处西伯利亚板块的南侧边缘, 一个巨大的、东西向的、延绵数千公里的天山-蒙古-兴安的加里东- 海西造山带在这里通过。在海西期, 由于准噶尔?? 北天山洋壳向西伯利亚大陆板块的俯冲, 该区形成了一个完整的沟弧盆体系。
伟晶岩矿床的形成条件及成矿作用
伟晶岩矿床的形成条件及成矿作⽤
伟晶岩矿床的形成条件及成矿作⽤
⼀、伟晶岩矿床的形成条件
（⼀）形成温度和压⼒（深度）
1. 温度
近年来，通过对伟晶岩中斜长⽯、正长⽯、⿊云母、⽯榴⼦⽯、⽩云母及⽓液包裹体进⾏的测试，取得了不少数据。根据这些数据，边缘带细晶岩的形成温度为1000℃左右；中间带的细粒、中粗粒及块体的形成温度为800~500℃；晶洞矿物的形成温度可降⾄160℃或更低；各种交代矿物（钠长⽯化、⽩云母化、云英岩化、锂云母化、⽯榴⽯化等）的形成温度为
500~200℃。由此可见，伟晶岩形成温度的范围较⼤，约为1000~160℃之间，其主体部分则约形成于700~200℃之间，稀有⾦属矿化主要发⽣于500~300℃之间。在伟晶岩形成过程中，从边缘到中⼼，矿物的形成温度是逐渐降低的。
2. 压⼒
伟晶岩形成时的压⼒，根据Б.施马京的实验资料，开始时可能达到800~500Mpa，结束时降⾄200~100Mpa。
绝⼤部分伟晶岩形成深度均较⼤，特别是花岗伟晶岩，即它们在相当⼤的压⼒条件下形成的。理论和实践都证实，花岗伟晶岩产于3~9km，有的可能更深些。在⼩于3km深度范围内，除形成极少数含稀有⾦属矿化的似伟晶岩（块状长⽯-⽯英脉）外，⼀般没有典型的伟晶岩形成。这是因为只有在相当⼤的压⼒下，挥发性组分才能保留在岩浆中，形成伟晶岩，否则，这些挥发性组分在超临界温度下发⽣沸腾、⽓化和外逸，不利于伟晶岩形成。另外，较⼤的深度可使热量散失缓慢，从⽽有利于体系长时间结晶作⽤进⾏。
证明伟晶岩形成深度很⼤的地质资料很多：①伟晶岩均出露于那些在地质历史上经受过长期强烈上升或剥蚀的地区；②与伟晶岩伴⽣的往往是⾓闪岩相，甚⾄是⿇粒岩相变质岩；
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宝石矿产的摇篮--伟晶岩矿床
2009-06-11 03:36
第四章伟晶岩矿床
第一节伟晶岩矿床及其地质特征
一、伟晶岩与伟晶岩矿床
伟晶岩是指由特别粗大的矿物晶体所组成，具有一定的内部结构、构造特征，常呈规则或不规则岩墙、岩脉或凸镜状产出的地质体。若伟晶岩中的有用矿物或金属元素富集达到工业要求时，便构成了伟晶岩矿床(pegmatite ore deposits)。
自然界中的各种火成岩均可形成相应的伟晶岩，但最具工业价值、分布最广的伟晶岩是花岗伟晶岩，其次是碱性伟晶岩，其他伟晶岩一般不具有工业价值。人们通常所说的伟晶岩矿床一般即指花岗伟晶岩矿床。因此，下面着重介绍花岗伟晶岩与花岗伟晶岩矿床。
伟晶岩的巨大矿物晶体往往是良好的非金属原料，其中也常常发生稀有元素的高度富集。因此，伟晶岩矿床有着特殊的工业意义，是某些稀有元素和稀土元素矿产的重要来源，有些伟晶岩矿床中的U、Th以及Sn、W等也很重要，而长石、石英和云母等则是本类矿床中的主要矿产。另外，在一些伟晶岩矿床中还产出许多宝石类矿物，如黄玉、水晶、绿柱石（海蓝宝石、金绿宝石等）、电气石（碧玺）等。
伟晶岩矿床除具用特殊的经济意义外，在矿床成因分类中也有其特定的位置。作为一个单独的矿床类型，在成矿条件、成矿作用、分布规律和矿体的内部构造上都有其特点。因此，研究伟晶岩矿床也有成矿理论上的意义，对研究其他内生矿床的成矿作用也有很大影响。
二、伟晶岩矿床的地质特征
(一)伟晶岩的形态、产状及规模
受围岩岩性和构造的影响，伟晶岩的形态复杂，产状多样。伟晶岩通常可发育脉状、透镜状、囊状、筒状、网状及不规则状等多种形态，其中以各种规则或不规则的脉状占主导地位。伟晶岩脉在走向和倾向上可以膨大、收缩，也可呈雁行排列和尖灭再现现象。伟晶岩既可与围岩产状一致，也可切割围岩，产状有陡有缓。陡倾斜或直立的岩体，一般是左右对称的，矿化富集在脉的上部或顶部，特别是脉体的膨大部分。而缓倾斜的伟晶岩体上下可以不完全对称，矿化多富集在脉体的上部。据不完全统计，在板状伟晶岩中倾角在45~90度之间，对稀有金属矿化富集最为有利。有工业价值的伟晶岩大小差别很大，长由几米变化到几百米，甚至2000m以上，但以20--300m居多；厚度由几厘米变化到几十米，甚至300m，以0.5--30m为主；延深通常由几十到几百米。伟晶岩脉在三维空间上的延长并无一定的对应关系，地表又长又厚的伟晶岩脉并不一定延深就大，反之亦然。
（二）伟晶岩矿床的物质组成
1、化学成分
伟晶岩矿床中至少集中了40种以上的化学元素，主要是氧和亲氧元素Si、Al、K、Ca等，其次为稀有、分散、稀土和放射性元素Li、Be、Nb、Ta、Cs、Rb、Zr、Hf、La、Ce、U、Th等。此外，W、Sn、Mo等金属元素和F、B，Cl、P 等挥发分含量也较高。
稀有、稀土和放射性元素，在伟晶岩中常常高度富集，其含量可以超过
克拉克值的几倍、几十倍、几百甚至几千倍。例如，Li和Be的克拉克值分别是0.0021%和0.00013%，而在伟晶岩矿床中含量可分别达1%--2%和1 %，大约富集了476 --952倍和7692多倍。
2.矿物成分
由于伟晶岩中化学成分的多样性，因而伟晶岩中的矿物成分也是丰富多彩的据统计，伟晶岩中矿物种类在300种以上，主要包括:
(1)硅酸盐矿物:石英(包括水晶)、长石(斜长石、微斜长石）、云母(白云母、黑云母)、霞石和辉石等，其中长石、石英和云母常构成伟晶岩的主体部分。
(2)稀有和放射性矿物:主要包括含锂矿物(锂云母、锂辉石、透锂长石、磷铝石和锂电气石等)、含铍矿物(绿柱石、硅铍石和硅铍钇矿等)、含铌钽矿物（钽铁矿、褐钇铌矿、烧绿石、细晶石等）、含锆矿物(锆石、曲晶石等〉以及铯榴石、方钍石和晶质铀矿等。
（3）稀土元素矿物：独居石、磷钇矿、褐帘石等。
（4）其它金属矿物：锡石、黑钨矿、辉钼矿、磁铁矿和钛铁矿等。
（5）含挥发分矿物：萤石、电气石、黄玉、磷灰石等。
可见，花岗伟晶岩的化学成分和矿物成分与有关的花岗岩基本一致。例如，在矿物成分上，微斜长石、白云母、石英、黑云母和奥长石通常要占花岗伟晶岩总体积的90%--95%以上；在化学成分上，花岗岩的造岩元素（O、Si、Al、Na、K、Ca等）和亲花岗岩的微量元素(Li、Be、 Nb、Ta、Cs、Rb、Zr、Hf、La、Ce等)是基本组分。
习惯上将单纯由长石、石英、云母组成的伟晶岩称为简单伟晶岩；而含有Li、Be、Nb、Ta等稀有元素矿化的伟晶岩不仅矿物成分复杂，而且交代现象也十分明显和普遍，因此称为复杂伟晶岩，其往往是在简单伟晶岩基础上发展起来的。
（三）伟晶岩（矿床）的结构和构造
伟晶岩中的矿物总是以一定的共生组合出现。每一个矿物共生组合的生成，反映了一定的物理化学条件和地质条件，形成了一定的结构和构造，并出现在伟晶岩的一定部位。因此，研究这些结构和构造，对了解伟晶岩矿床的成矿过程、矿化强度、规模以及某些规律性都很重要。
1、伟晶岩的结构
矿物晶体租粗是伟晶岩有别于其他岩脉的重要特征之一，它常可比花岗岩中同种矿物大几倍、几十倍，甚至几千倍，因此巨晶结构（伟晶结构）是伟晶岩所特有的结构。例如，伟晶岩中已知最大的微斜长石重达100t，绿柱石达32Ot，铌钽铁矿达300Kg，锂辉石晶体长达14m，黑云母面积达7m2，白云母达32m2。伟晶岩的粒度划分与一般的侵入岩不同，有其独特的标准：细粒为0.5--2cm，中粒为2--5cm，粗粒为5--15cm，块状为大于15m。
除伟晶结构外，在不同类型的伟晶岩中，常常发育一些共同的结构，常见的有细粒伟晶花岗结构、文象结构和似文象结构、粒状结构、文粒结构等。此外，各种交代结构也广泛发育，如溶蚀结构和交代残余结构等。花岗伟晶岩的特征结构是文象结构，这是区别伟晶岩与似晶岩的重要标志。
2、伟晶岩构造
伟晶岩的内部构造也比较复杂，有由一种结构单元组成的块状构造，也有由两种或两种以上结构单元组成的混杂状构造、斑杂状构造和树校状构造等。