新矿床学课件-第三章 伟晶岩矿床
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地质大矿床学课件03伟晶岩矿床
伟晶岩体的形状
伟晶岩体的产 出形态多为脉 状体，故常称 “伟晶岩 脉”,少数呈 串珠状、透镜 状、囊状。
规则的脉状 不规则的脉状
透镜状
囊状 串珠状
伟晶岩体的形状
伟晶岩体的大小
脉的大小变化很大，长一 般几米～几十米，少数可 达数百米；宽一般几十厘 米～几十米，个别可达百 米宽。
第三章 伟晶岩矿床粉红碧玺产地：阿富汗本章内容一 伟晶岩矿床及其特征 二伟晶岩矿床的形成条件 三 伟晶岩矿床的成矿作用 四 伟晶岩矿床的主要类型
伟晶岩
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。
伟晶岩具有粗粒或巨粒结构， 粒径通常超过50毫米，晶体最 大可以达到数米甚至十米以上 长，一般颜色较浅
◆宝石类：黄玉、水晶、绿柱石、电气石、石榴石…
绿柱石——后左：海蓝宝 石 产地：巴西；后右：金 黄色绿柱石 产地：巴西； 前左：红色绿柱石 产地： 美国犹他州；前右：祖母 绿 产地：哥伦比亚
海蓝宝石 产地：巴西
碧玺 产地：阿富汗
"雪利酒"色 托帕 石 产地：巴西
微黄色和薄荷绿色 碧 玺 产地：莫桑比克、阿富 汗
伟晶岩矿床的工业意义
伟晶岩中的红色电气石
伟晶岩矿床的工业意义
月光石
矿物学性质：属于正长石系列， 主要成分为KAlSi3O8，含有一定 量NaAlSi3O8，单斜晶系。
月光效应：当白色的光照到 宝石上因宝石内特殊的结构 产生干涉颜色，在宝石表面 可见到白至蓝色的闪光，有 似朦胧月光。
伟晶岩矿床的工业意义
刚玉——紫色和粉红 色来自于马达加斯加， 蓝色来自于克什米尔， 查特酒黄绿色和白色 来自于美国
伟晶岩矿床-知识点3-伟晶岩矿床形成条件及矿床分类
贝加尔白云母区的白云母伟晶岩矿床（1—18）分布略图 中国地质大学
断裂及节理构造对伟晶岩脉的控制
1—伟晶岩脉； 2－东西向压性断裂； 3－裂隙走向实线箭头 表示压应力方向；虚线 箭头表示张应力方向 ；
据 胡受奚等<矿床学>,1981 中国地质大学
3.围岩条件 3.围岩条件
中国地质大学
4.物理化学条件 4.物理化学条件
中国地质大学
富含挥发组分的伟晶岩岩浆成矿实例
甲基卡稀有金属矿床成矿模式图 1-二云母花岗岩浆ห้องสมุดไป่ตู้2-伟晶岩浆；3-伟晶岩脉；4伟晶岩类型界限；5-伟晶岩类型；6-构造裂隙；7西康群地层
中国地质大学
同碰撞造山过程的S型花岗岩及板内伸展拉张环境下的A型花岗岩有利于伟晶岩 矿床形成。
不同岩浆岩建造中伟晶岩分布情况
中国地质大学
2）压力变化范围
据в.施马京的实验资料，伟晶岩开始形成时压力可达到800-500MPa， 在作用结束时降到200－100MPa。 与蓝晶石－矽线石变质相有关的白云母伟晶岩形成压力为800-750MPa， 温度650-6200C；与红柱石－矽线石变质相有关的稀有金属伟晶岩形成压 力为500-450MPa，温度为670-5200C； 伟晶岩矿床形成深度变化于：1.5-10余公里； 其中，1.5-3Km(水晶的形成深度)；3.5-7Km（稀有金属的）；7-11Km （云母的）；大于11Km（陶瓷原料的）；
期 阶段 早 地槽（造山） 中 晚 岩浆岩建造 超基性和基性 斜长花岗岩和正长 岩 花岗闪长岩 花岗岩 小侵入体 基性岩 花岗岩 碱性岩 伟晶岩类型 基性伟晶岩 碱性伟晶岩 花岗伟晶岩 花岗伟晶岩 花岗伟晶岩 基性伟晶岩 花岗伟晶岩 碱性伟晶岩
据 .斯米而诺夫
第三章 伟晶岩矿床(08)
您现在的位置： 您现在的位置：第三章 热液矿床
矿床学 （Ore Deposit Geology） ）
产状：有的沿围岩层理（片理）贯入，产状 产状：有的沿围岩层理（片理）贯入， 与围岩一致；有的沿构造裂隙贯入， 与围岩一致；有的沿构造裂隙贯入，与围岩呈切 割关系；多呈陡倾斜状，少量呈水平状. 割关系；多呈陡倾斜状，少量呈水平状. 规模：长几米～几百米～上千米，厚几厘 规模：长几米 几百米 上千米 厚几厘 米～几十米，延深几米～几百米～上千米. 几十米 延深几米 几百米 上千米 形态：脉状、透镜状、囊状、筒状、网状及 形态：脉状、透镜状、囊状、筒状、 不规则状等多种形状。在走向和倾向上可以膨大、 不规则状等多种形状。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，构成侧列状、 收缩，也可呈雁行排列和尖灭再现，构成侧列状、 串珠状脉群. 串珠状脉群.
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矿床学 （Ore Deposit Geology） ）
4) 内部分带构造
发育完全的伟晶岩一般可划分四个带 ， 从边缘带到内核带其形成顺序从早到晚。 从边缘带到内核带其形成顺序从早到晚。
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矿床学 （Ore Deposit Geology） ）
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矿床学 （Ore Deposit Geology） ）
矿物成分：可达300种以上，主要包括： 300种以上 b. 矿物成分：可达300种以上，主要包括： 硅酸盐矿物：石英、长石、云母; （a）硅酸盐矿物：石英、长石、云母; 稀有和放射性矿物：锂云母、铯榴石、 （b）稀有和放射性矿物：锂云母、铯榴石、 锆石等; 锆石等; 稀土元素矿物：独居石、褐帘石; （c）稀土元素矿物：独居石、褐帘石; 金属矿物：锡石、黑钨矿、辉钼矿、 （d）金属矿物：锡石、黑钨矿、辉钼矿、 磁铁矿等; 磁铁矿等; 挥发份矿物：萤石(F)、电气石(B)、 （e）挥发份矿物：萤石(F)、电气石(B)、 黄玉( 黄玉(F); 简单伟晶岩、复杂伟晶岩, 简单伟晶岩、复杂伟晶岩,不同类型的矿床 矿物组合不完全相同； 矿物组合不完全相同；
【采矿课件】第三章成矿预测与矿产普查(二)-精品PPT
地台区地质结构示意图
变质基底主要产出各类变质矿床
包括沉积变质矿床、火山沉积变质矿床及岩浆变 质矿床等，矿种有Fe、Mn、Au、U、Cu、Pb、 Zn、Cr、Ni等， 还包括混合岩化和花岗岩化及其有关的矿产的形 成。 变质基底中古老的岩层如太古代的绿岩带，蕴藏 着丰富的矿产，尤应引起重视。
地台盖层中的矿产以各类沉积及层控矿床具有重要 意义，如煤、油Fe,Mn,P,Al;Pb,Zn,Au等。
在向地台过渡时有Pb、Zn、萤石、重晶石等低温 热液和层控型矿床形成。
地槽发育早、中、晚阶段岩石建造和标型矿床
建造组
建造
矿床类型
早阶段
岩浆组
海底火山细碧-角斑岩；橄榄岩 ；辉长岩-纯橄榄岩；斜长花岗 岩-正长岩
沉积组 中阶段
沥青质
岩浆组 沉积组
花岗岩 可燃有机岩
Fe和Mn 铬铁矿、Os和Ir 钛磁铁矿、Pt和Pd Fe和Cu的矽卡岩矿床 砾岩，砂岩， Fe、Mn的氧化物和碳酸盐矿床，磷块岩，石灰岩 Fe和Mn Fe和Cu 分散的有机物质，Fe、Cu、Zn、Mo的分散的硫化物，U、V的氧 化物
断裂（包括裂隙）、褶皱构造具体分析内容见教 材P45-48
三、岩浆岩因素分析
岩浆活动是地壳运动的主要形式之一，许多内生矿床的 形成和分布都不同程度的受岩浆活动因素所控制。
预测找矿工作中的岩浆岩因素分析可概括 为以下六方面： 岩浆岩成矿专属性研究 岩浆岩对成矿的空间分布控制 岩浆活动对成矿的时间分布控制
板块与成矿关系最主要的是板块边缘成矿理论， 它包括增长和消亡两类性质的板块边缘成矿。
板块构造与成矿关系比较富有成效的研究，是对 中生代以后形成的一些矿床，其中俯冲带控矿和 与其有关的块状硫化物矿床和斑岩型矿床最为典 型。
变质基底主要产出各类变质矿床
包括沉积变质矿床、火山沉积变质矿床及岩浆变 质矿床等，矿种有Fe、Mn、Au、U、Cu、Pb、 Zn、Cr、Ni等， 还包括混合岩化和花岗岩化及其有关的矿产的形 成。 变质基底中古老的岩层如太古代的绿岩带，蕴藏 着丰富的矿产，尤应引起重视。
地台盖层中的矿产以各类沉积及层控矿床具有重要 意义，如煤、油Fe,Mn,P,Al;Pb,Zn,Au等。
在向地台过渡时有Pb、Zn、萤石、重晶石等低温 热液和层控型矿床形成。
地槽发育早、中、晚阶段岩石建造和标型矿床
建造组
建造
矿床类型
早阶段
岩浆组
海底火山细碧-角斑岩；橄榄岩 ；辉长岩-纯橄榄岩；斜长花岗 岩-正长岩
沉积组 中阶段
沥青质
岩浆组 沉积组
花岗岩 可燃有机岩
Fe和Mn 铬铁矿、Os和Ir 钛磁铁矿、Pt和Pd Fe和Cu的矽卡岩矿床 砾岩，砂岩， Fe、Mn的氧化物和碳酸盐矿床，磷块岩，石灰岩 Fe和Mn Fe和Cu 分散的有机物质，Fe、Cu、Zn、Mo的分散的硫化物，U、V的氧 化物
断裂（包括裂隙）、褶皱构造具体分析内容见教 材P45-48
三、岩浆岩因素分析
岩浆活动是地壳运动的主要形式之一，许多内生矿床的 形成和分布都不同程度的受岩浆活动因素所控制。
预测找矿工作中的岩浆岩因素分析可概括 为以下六方面： 岩浆岩成矿专属性研究 岩浆岩对成矿的空间分布控制 岩浆活动对成矿的时间分布控制
板块与成矿关系最主要的是板块边缘成矿理论， 它包括增长和消亡两类性质的板块边缘成矿。
板块构造与成矿关系比较富有成效的研究，是对 中生代以后形成的一些矿床，其中俯冲带控矿和 与其有关的块状硫化物矿床和斑岩型矿床最为典 型。
伟晶岩矿床
有27种化学元素是在伟晶岩中发现的 1952-1962年间在伟晶岩矿床中发现新矿物63种
授课内容
概念、特点及工业意义 形成条件 成矿作用与矿床分类 主要类型及实例
伟晶岩矿床
岩浆岩条件
2. 形成条件
与伟晶岩矿床有关的侵入体，可以从超基性 的橄榄岩类，一直到酸性的花岗岩类，但绝 大多数是花岗岩类岩石
Ta、Cs、Rb、Zr、In、La、Ce、U、Th —金属元素：W、Sn、Mo、Fe、Mn —挥发份：F、Cl、B、P
伟晶岩矿床 矿物成分特征
1. 概念、特点及工业意义
霞石(Nepheline)
—硅酸盐类：石英(包括水晶)、斜长石、微斜 长石、正长石、白云母、黑云母、霞石和辉 石等。长石、石英和云母为主体
伟晶岩矿床
1. 概念、特点及工业意义
伟晶岩的分类
花岗伟晶岩
伟晶岩
岩浆伟晶岩
变质伟晶岩
(混合岩化伟晶岩)
碱性伟晶岩 基性-超基性伟晶岩
伟晶岩矿床
1. 概念、特点及工业意义
伟晶岩矿床的Biblioteka 点伟晶岩矿床的物质成分特征
化学成分特征
—氧和亲氧元素：Si、Al、Na、K、Ca等 —稀有、稀土、分散、放射性元素：Li、Be、Nb、
与伟晶岩矿床有关的花岗岩类，常呈岩基状 或巨大的岩株状产出；孤立的小侵入体基本 不形成伟晶岩（挥发份）
伟晶岩矿床
2. 形成条件
伟晶岩可产于母岩侵入体的顶部、边部或附 近的沉积-变质围岩中
伟晶岩矿床
2. 形成条件
物理化学条件
温度
—变化范围大，最早结晶温度可能在800700 ℃ 一直到300 ℃以下，主体在600200 ℃
—文象结构：长石、石英共结生成
授课内容
概念、特点及工业意义 形成条件 成矿作用与矿床分类 主要类型及实例
伟晶岩矿床
岩浆岩条件
2. 形成条件
与伟晶岩矿床有关的侵入体，可以从超基性 的橄榄岩类，一直到酸性的花岗岩类，但绝 大多数是花岗岩类岩石
Ta、Cs、Rb、Zr、In、La、Ce、U、Th —金属元素：W、Sn、Mo、Fe、Mn —挥发份：F、Cl、B、P
伟晶岩矿床 矿物成分特征
1. 概念、特点及工业意义
霞石(Nepheline)
—硅酸盐类：石英(包括水晶)、斜长石、微斜 长石、正长石、白云母、黑云母、霞石和辉 石等。长石、石英和云母为主体
伟晶岩矿床
1. 概念、特点及工业意义
伟晶岩的分类
花岗伟晶岩
伟晶岩
岩浆伟晶岩
变质伟晶岩
(混合岩化伟晶岩)
碱性伟晶岩 基性-超基性伟晶岩
伟晶岩矿床
1. 概念、特点及工业意义
伟晶岩矿床的Biblioteka 点伟晶岩矿床的物质成分特征
化学成分特征
—氧和亲氧元素：Si、Al、Na、K、Ca等 —稀有、稀土、分散、放射性元素：Li、Be、Nb、
与伟晶岩矿床有关的花岗岩类，常呈岩基状 或巨大的岩株状产出；孤立的小侵入体基本 不形成伟晶岩（挥发份）
伟晶岩矿床
2. 形成条件
伟晶岩可产于母岩侵入体的顶部、边部或附 近的沉积-变质围岩中
伟晶岩矿床
2. 形成条件
物理化学条件
温度
—变化范围大，最早结晶温度可能在800700 ℃ 一直到300 ℃以下，主体在600200 ℃
—文象结构：长石、石英共结生成
伟晶岩矿床
➢ 挥发分的热容大、粘度低、导热性，有利于伟晶岩熔体
溶液的缓慢冷却和结晶，分异作用完全，形成巨大的矿物 晶体
➢ 挥发分对先结晶矿物的强烈交代作用，有利于稀有金属的 矿化
第二十六页，共46页。
授课内容
概念、特点及工业意义 形成条件 成矿作用与矿床分类 主要类型及实例
第二十七页，共46页。
伟晶岩矿床
主要的伟晶岩矿床类型包括：
❖ 稀有金属伟晶岩矿床
❖ 稀土元素伟晶岩矿床
❖ 白云母伟晶岩矿床 ❖ 含水晶伟晶岩矿床
❖ 长石伟晶岩矿床
第三十八页，共46页。
伟晶岩矿床
4. 主要类型及实例
稀有金属伟晶岩矿床
✓ 是Li、Be、Nb、Ta等矿产的重要来源
第十二页，共46页。
伟晶岩矿床
1. 概念、特点及工业意义
➢ 构造特征 带状构造 晶洞构造
中间带 (粗粒、似文象结构) 长石、石英、云母、绿柱石、
锂辉石
内核 (伟晶结构) 石英、长石、锂辉石等
边缘带 (细粒结构) 石英、长石
第十三页，共46页。
外侧带 (细粒、文象结构) 斜长石、钾微斜长石、石
英、云母
—形成深度大，否则挥发组分的逸失不利于成矿
➢晶洞伟晶岩（含水晶）：3 km（较小深度） ➢稀有金属伟晶岩：7 km（中等深度） ➢白云母和稀土元素伟晶岩：710 km（较大深度） ➢陶瓷原料伟晶岩：>1011 km（极深）
第二十一页，共46页。
伟晶岩矿床
2. 形成条件
地质构造条件
伟晶岩带：主要分布于构造活动带，如碰撞造 山带（地槽褶皱带）、古板块边缘断裂带和 不同构造的结合带
伟晶岩矿田：主要受区域一级构造控制，如背斜轴 部、花岗岩体与变质岩的接触带、不同时代地层接 触带、各种断裂带等
溶液的缓慢冷却和结晶，分异作用完全，形成巨大的矿物 晶体
➢ 挥发分对先结晶矿物的强烈交代作用，有利于稀有金属的 矿化
第二十六页，共46页。
授课内容
概念、特点及工业意义 形成条件 成矿作用与矿床分类 主要类型及实例
第二十七页，共46页。
伟晶岩矿床
主要的伟晶岩矿床类型包括：
❖ 稀有金属伟晶岩矿床
❖ 稀土元素伟晶岩矿床
❖ 白云母伟晶岩矿床 ❖ 含水晶伟晶岩矿床
❖ 长石伟晶岩矿床
第三十八页，共46页。
伟晶岩矿床
4. 主要类型及实例
稀有金属伟晶岩矿床
✓ 是Li、Be、Nb、Ta等矿产的重要来源
第十二页，共46页。
伟晶岩矿床
1. 概念、特点及工业意义
➢ 构造特征 带状构造 晶洞构造
中间带 (粗粒、似文象结构) 长石、石英、云母、绿柱石、
锂辉石
内核 (伟晶结构) 石英、长石、锂辉石等
边缘带 (细粒结构) 石英、长石
第十三页，共46页。
外侧带 (细粒、文象结构) 斜长石、钾微斜长石、石
英、云母
—形成深度大，否则挥发组分的逸失不利于成矿
➢晶洞伟晶岩（含水晶）：3 km（较小深度） ➢稀有金属伟晶岩：7 km（中等深度） ➢白云母和稀土元素伟晶岩：710 km（较大深度） ➢陶瓷原料伟晶岩：>1011 km（极深）
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伟晶岩矿床
2. 形成条件
地质构造条件
伟晶岩带：主要分布于构造活动带，如碰撞造 山带（地槽褶皱带）、古板块边缘断裂带和 不同构造的结合带
伟晶岩矿田：主要受区域一级构造控制，如背斜轴 部、花岗岩体与变质岩的接触带、不同时代地层接 触带、各种断裂带等
3第三章伟晶岩矿床
第三章伟晶岩矿床一、概述伟晶岩是指与一定的岩浆侵入体在成因上有密切联系、在矿物成分上相同或相似、由特别粗大的晶体所组成、并常具有一定内部构造特征的规则或不规则的脉状体。
伟晶岩的巨大矿物晶体往往是良好的非金属原料，同时，其中常常发生稀有元素的高度富集，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。
各种成分的深成岩浆岩体均可形成相应的伟晶岩，但是，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工业价值。
因此，下面主要介绍花岗伟晶岩。
人们通常所说的伟晶岩矿床一般即指花岗伟晶岩矿床，这类矿床对于某些稀有金属元素如：锂、铷、铯、铍、钽等，以及某些非金属矿产具有极其重要的意义。
二、伟晶岩矿床的基本特征1．化学组成与矿物组成花岗伟晶岩的物质组成有两个重要特点：①化学成分和矿物成分与其有关的花岗岩或混合岩基本一致，例如，在矿物成分上，石英、长石和云母等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,K,Na,Ca等）是基本组分。
②特别富集亲花岗岩的稀有金属元素。
在花岗伟晶岩中，稀有元素Li，Rb，Cs，Be，Nb，Ta，Zr，Hf，和稀土元素、放射性元素（U、Th）等，以及B，F等挥发分元素可比其相应的地壳丰度高出几十、几百乃至几千倍。
能形成多种稀有元素矿物，较常见的稀有金属矿物如：锂辉石、锂云母、绿柱石、铯榴石、铪锆石、钍石、独居石、铌一钽铁矿、细晶石等；含挥发组分的矿物有电气石、黄玉、萤石等。
习惯上将单纯由长石、石英和白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，它往往是在简单伟晶岩的基础上发展起来的。
2．形态、产状和规模伟晶岩的形态复杂，产状多样，可与围岩产状一致，也可切割围岩；与围岩关系既可渐变，又可突变。
矿床学课件第四章伟晶岩矿床
04
伟晶岩矿床的开发与利用
伟晶岩矿床的开发方式
露天开采
适用于埋藏较浅、地表有露头的 伟晶岩矿床，通过剥离围岩和表
土，直接获取矿石。
地下开采
适用于埋藏较深的伟晶岩矿床， 通过开拓巷道和采准切割工程，
逐步回采矿石。
联合开采
对于一些大型的伟晶岩矿床，可 能采用露天和地下联合开采的方 式，以提高开采效率和降低成本。
构造运动可以控制伟晶岩矿床的形成 和分布，如地壳的升降、断裂和褶皱 等构造运动可以影响高温气液的流动 和聚集。
挥发分的作用
伟晶岩矿床的形成过程中，挥发分起 到了重要的作用，它们可以促进岩石 的交代蚀变和重结晶作用，形成各种 矿物组合。
02
伟晶岩矿床的地质特征
伟晶岩的分布与特点
伟晶岩主要分布在造山带内部的 变质岩地区，特别是与花岗岩有
伟晶岩矿床的形成时间主要集中在中生代和新生代，这段时间地球的板块活动较 为活跃，有利于岩浆的形成和伟晶岩矿床的形成。
成矿环境
伟晶岩矿床主要形成于大陆板块的边缘和洋底扩张中心，这些地方是岩浆活动和 板块活动较为频繁的区域，有利于伟晶岩矿床的形成。此外，伟晶岩矿床也形成 于火山弧和岛弧区域，这些地方也是岩浆活动较为频繁的区域。
成矿流体来源
岩浆水
岩浆在熔融过程中会释放 出大量的水蒸气和溶解气 体，这些气体和流体可以 携带大量的成矿物质。
热液
地下水在加热后会产生热 液，这些热液可以溶解岩 石中的矿物，形成富含成 矿物质的流体。
混合流体
岩浆水和地下水混合后形 成的流体，这些流体可以 携带大量的成矿物质。
成矿时代与成矿环境
成矿时代
根据矿物组分的不同，伟晶岩可以分 为以长石为主的钾长石型、以石英为 主的石英型和以云母为主的云母型。
《矿床学》课件-第三章 伟晶岩矿床【中国地质大学(武汉)】
中国地质大学（武汉） China University of Geosciences
矿床学 Ore deposit geology
一
伟晶岩矿床的概念
在岩浆作用的晚期形 成的、或其它成因的富含高 挥发份的“残余熔浆”，经 过结晶作用和交代作用形成 粗大矿物集合体并产生有用 组分聚集形成的矿床叫伟晶 岩矿床。
矿物晶体10～1㎝。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
细粒（ 细粒（晶）结构： 结构： 矿物晶体<1㎝。
晶 晶
中国地质大学（武汉） China University of Geosciences
矿床学 Ore deposit geology
2）构 造
伟晶岩体内部具有分带性， 是伟晶岩脉的一个重要性质。 在岩脉内，一般都有几个带， 环绕内核作带状分布。
中国地质大学（武汉） China University of Geosciences
矿床学 Ore deposit geology
2.形成伟晶岩矿床的主要岩石类型
有工业价值的伟晶岩矿床，其母岩侵入体大多数是花岗岩类，如黑云母 花岗岩，白云母花岗岩，和二云母花岗岩。少数为碱性花岗岩。 此外，原岩为长英质物质的变质岩和混合花岗岩也是常见的伟晶岩矿床 形成母岩。
中国地质大学（武汉） China University of Geosciences
矿床学 Ore deposit geology
空间分布特征
北贝加尔白云母区的白云母伟晶岩矿床（1—18）分布略图 1—复杂贯入体带；2—正常贯入体带；3—单一岩脉带；4—白云母矿床带；5—平移-逆掩 断层和平移-正断层；6—深断裂；7—伟晶岩的分布界限；8—伟晶岩富集程度不同的各带 界限；9—实验的剪切应力线 中国地质大学（武汉） China University of Geosciences 矿床学 Ore deposit geology
《矿床学》课件-共15章内容
矿体的围岩就是母岩，如由岩浆结晶分异作用形成的富镁 质超基性岩中的铬铁矿矿床。 根据近代矿床学的研究，发现有不少的矿中是受地层 控制的。而这些地层中往往相对富集了某些成矿组份，但 还未达到工业要求，当后来有热液在这些岩层中活动时， 使成矿组份发生活化和转移，井在附近有利的岩层和裂隙 构造中富集成矿。这些能为后期热液活动提供成矿物质的 岩层，称之为矿源层，它与成矿母岩具有相似的意义。 五、矿石和脉石 矿石是从矿体中开采出来的，从中可提取有用组份 (元素、化合物或矿物)的矿物集合体。矿石一般由矿石矿 物和脉石矿物两部分组成。
一、矿产的种类
矿产按产出状态可分为气体矿产、液体矿产和固体 矿产三种，根据矿产的性质及其主要工业用途，又可分为 金属矿产、非金属矿产、可燃有机矿产和地下水资源四类。 (一)金属矿产 按工业用途分为：
从中可提取某种金属元素的矿物资源，
1)黑色金属：包括铁、锰、铬、钒、钛等。
2)有色金属：铜、铅、锌、镍、钴，钨、锡、钼、铋， 锑、汞等。
产状。
(一)矿体的形状 根据矿体在三度空间长度比例的不同， 可将矿体的形状分为三种最基本的类型
1．等轴状矿体 按其规模又有不同名称： 直径达数十米以上的称为矿瘤； 直径只有几米的称为矿巢； 直径更小的是矿囊和矿袋。 如果矿体在一个方向上较短，并且中厚边薄，即成为凸 镜体或扁豆体。这类矿体在同生矿床或后生矿床中都很常 见。 2．板状矿体（矿脉或矿层）
(一)矿床本身的特征和性质
(二)国民经济和国防建设对矿产的要求
(三)矿区的经济因素
九、矿床成因类型和工业类型的概念
地壳中的矿床种类繁多，要对它们进行分类以便于研 究。
按照矿床的形成作用和成因划分的矿床类型，称为矿 床成因类型。如岩浆矿床，伟晶岩矿床、气成一热液矿床 以及风化矿床，沉积矿床。变质矿床等。 矿床工业类型是在矿床成因类型基础上，从工业利用 的角度来进行矿床的分类。一般把这些作为某种矿产的主 要来源，在工业上起重要作用的矿床类型，称为矿床工业 类型。对多数矿床来说，其成因类型是多种多样的：但在 工业上具有重要意义、作为主要找矿对象的，常常是其中
第3章 伟晶岩矿床(21日)
46 3
第一节 概述 二、伟晶岩矿床的特征
（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。 伟晶岩通常呈脉状、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。
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第一节 概述 伟晶岩中已知最大微斜长石重100t，绿柱石达 32t，锂辉石晶体长14m，黑云母面积7m2，白云 母达32 m2。当石英和微斜长石共结连生时还可 形成文象结构。
交代结构是伟晶岩形成晚期的热液交代早期结 晶矿物形成的，许多稀有、稀土和放射性元素矿 物即是交代作用的产物。 2.伟晶岩的构造
46 29
第四节 伟晶岩矿床的主要类型及实例 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。
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第二节 伟晶岩矿床的形成条件
二、挥发性组分的作用 H2O、F、Cl、B、S、CO2、P等对形成伟 晶岩矿床的形成具有重要作用： ①降低岩浆的黏度和矿物的结晶温度；
②与稀有元素等结合形成易溶或易挥发的 络合物，随着温度下降和挥发性组分增加， 稀有元素在伟晶岩形成后期得到高度富集， 从而形成丰富的稀有元素矿物。
46 13
第一节 概述
（4）内核：由石英块状集合体或石英和锂辉 石块状集合体构成。
带状构造为伟晶岩岩浆结晶作用的产物，属于 原生带状构造。 陡立状伟晶岩体的分带往往规则而对称；
缓倾斜伟晶岩体的分带往往不对称，从脉体的 下盘到上盘多显示单向分带，粗粒和伟晶结构大 多位于岩体的上盘。
第一节 概述 二、伟晶岩矿床的特征
（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。 伟晶岩通常呈脉状、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。
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第一节 概述 伟晶岩中已知最大微斜长石重100t，绿柱石达 32t，锂辉石晶体长14m，黑云母面积7m2，白云 母达32 m2。当石英和微斜长石共结连生时还可 形成文象结构。
交代结构是伟晶岩形成晚期的热液交代早期结 晶矿物形成的，许多稀有、稀土和放射性元素矿 物即是交代作用的产物。 2.伟晶岩的构造
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第四节 伟晶岩矿床的主要类型及实例 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。
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第二节 伟晶岩矿床的形成条件
二、挥发性组分的作用 H2O、F、Cl、B、S、CO2、P等对形成伟 晶岩矿床的形成具有重要作用： ①降低岩浆的黏度和矿物的结晶温度；
②与稀有元素等结合形成易溶或易挥发的 络合物，随着温度下降和挥发性组分增加， 稀有元素在伟晶岩形成后期得到高度富集， 从而形成丰富的稀有元素矿物。
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第一节 概述
（4）内核：由石英块状集合体或石英和锂辉 石块状集合体构成。
带状构造为伟晶岩岩浆结晶作用的产物，属于 原生带状构造。 陡立状伟晶岩体的分带往往规则而对称；
缓倾斜伟晶岩体的分带往往不对称，从脉体的 下盘到上盘多显示单向分带，粗粒和伟晶结构大 多位于岩体的上盘。
04伟晶岩矿床.ppt.Convertor
矿床学伟晶岩矿床Pegmatite Ore Deposits河北工程大学资源学院第四章伟晶岩矿床Pegmatite Ore Deposits一、伟晶岩矿床概念及一般特征二、伟晶岩矿床的形成条件及成矿作用三、伟晶岩矿床的主要类型一、伟晶岩矿床概念及一般特征（一）伟晶岩和伟晶岩矿床1、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、岩脉或透镜状产出的地质体。
花岗伟晶岩granite pegmatite碱性伟晶岩（霞石正长伟晶岩nepheline syenite pegmatite）基性超基性伟晶岩2、伟晶岩矿床：伟晶岩中有用矿物或金属元素富集达到工业要求时就构成伟晶岩矿床。
非金属矿产：云母、长石、石英和压电石英、萤石、磷灰石金属矿产：稀有元素、稀土元素、U、Th、Sn、W等宝石矿物：水晶、绿柱石、碧玺、黄玉、月光石、电气石（二）伟晶岩矿床的一般特征伟晶岩（矿床）形态、产状和规模物质组成结构和构造伟晶岩体形态图1－规则的脉状；2－不规脉状；3－凸镜状；4－囊状体；5－串珠状体网状伟晶岩脉1－伟晶岩脉；2－东西向压性断裂；3－裂隙走向实线箭头表示压应力方向；虚线箭头表示张应力方向伟晶岩体均产于断裂及其他形式的构造裂隙中，因此伟晶岩的分布、形状和产状均受其容矿（岩）构造的控制。
如产于剪性构造中的伟晶岩多呈形态规则、延伸较大的岩脉，产于张性构造中者则常呈延伸较小的凸镜体。
岩体形状和产状对成矿有影响，规则、近直立的岩体其内部分带多呈对称状分布，凸镜状、囊状岩体或岩体膨大部位有利于分异和成矿。
（1）化学成分多样造岩元素：O、Si、Al、Na、K、Ca稀有元素：Li、Be、Nb、Ta、Cs、Rb、Zr稀土元素：La、Ce放射性元素：U、Th金属元素：W、Sn、Mo挥发分：F、B、Cl、P（2）矿物种类繁多硅酸盐矿物：石英、长石、云母、霞石、辉石稀有和放射性矿物：锂云母、锂辉石、锂电气石；绿柱石、硅铍石；钽铁矿、褐钇铌矿、烧绿石、细晶石；锆石；铯榴石、钍石、晶质铀矿稀土元素矿物：独居石、磷钇矿、褐帘石其它金属矿物：锡石、黑钨矿、辉钼矿含挥发分矿物：萤石、电气石、黄玉、磷灰石（1）伟晶岩的结构伟晶岩（矿床）的最突出的特征是具伟晶结构、文象结构和似文象结构。
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丹巴地区伟晶岩白云母分布图（转引自李建康）
构造条件-区域构造部位
区域构造部位（控制伟 晶岩带的分布）
• a.复背斜的轴部，尤其 是地槽内部坳陷区中 的隆起构造；
• b.深大断裂的上盘；
龙泉坪伟晶岩分布图（转引自卢欣祥等）
构造条件-次级断裂、节理、片理
次级断裂、节 理、片理控制 伟晶岩脉的分 布及形态
位于金川、马尔康两县接壤地带的可尔因稀有金属矿床已探明的氧化锂储 量为21. 22万吨，氧化铍的规模达到中型。
伟晶岩矿床成因分类
伟晶岩
与岩浆活动有 关的岩浆型伟
晶岩
与变质作用有 关的变质型伟
晶岩
结晶分异模式 富F花岗岩浆液 态不混溶模式 变质深熔模式
变质分异模式
伟晶岩矿床的矿物、组分
石英 长石（斜长石、微斜长石、钠长石、正长石）、 云母（黑云母、白云母）组成。 这三大类矿物占伟晶岩矿体的90～95%左右。
我国各地伟晶岩中产出的稀散元素矿物
锂矿物（Li）：锂辉石、锂云 母、透锂长石、磷锂矿…
铯矿物：铯榴石
铍矿物（Be）：绿柱石、金绿宝 含挥发份矿物：磷灰石，黄玉，
石、硅铍石、硅铍钇矿…
电气石，萤石等。
铷矿物：天河石
钛矿物：榍石、金红石、锐钛 矿…
稀土矿物（Th）：独居石、铌钇 金属硫化物：锡石、黑钨矿、辉
日光石 矿物成分： 钠奥长石， 单斜晶系。
伟晶岩矿床的工业意义
芙蓉石
中国伟晶岩矿床主要产地
阿尔泰伟晶岩省 西南地区产有甲基卡和可尔因伟晶岩型稀有金属矿床，雪 宝顶伟晶岩型钨锡矿床，丹巴伟晶岩型白云母矿床 秦岭造山带产有含稀有金属及铀的伟晶岩矿床
东南沿海产有福建南平伟晶岩型稀有金属矿床 内蒙古产有土贵乌拉式伟晶岩型白云母矿床和哈达门沟伟 晶岩型金矿 天山造山带产有碱性伟晶岩型稀有金属及透辉石矿床
1—伟晶岩脉； 2－东西向压性断裂； 3－裂隙走向（实线箭头 表示压应力方向；虚线 箭头表示张应力方向 ）
围岩条件
围岩的物理性质影响裂隙的性质及其发育程度，因而 也影响到伟晶岩的形态
在片岩化的围岩中易形成板状伟晶岩，在片麻岩和花 岗岩质岩石中常形成透镜状和柱状伟晶岩。
围岩条件
灰岩
• 可使伟晶岩中的锂富 集，形成大量锂辉石
伟晶岩空间分布特征
在区岩水内脉平统形及计态垂伟和直晶产方岩状向脉受上共成,4岩甲9前8基条及卡,多成伟 晶产岩岩于期脉二构环云造绕母裂二花隙云岗控母岩制花体,在岗顶岩岩部体体外内大接主 致触要呈带产,离于在心冷内式缩接带性触状质带成的仅群纵22分、条布横。。裂隙 中,产状陡。
四川甲基卡伟晶岩 1.二云母花岗岩；2.微斜长石型伟晶岩；3. 微斜长石钠长石型伟晶岩；4.钠长石型伟 晶岩； 5.钠长石锂辉石型伟晶岩；6.钠长 石锂云母型伟晶岩；7.类型分带线；8.类 型分带编号；Ⅰ.微斜长石伟晶岩带；Ⅱ. 微斜长石-钠长石带；Ⅲ.钠长石带；Ⅳ.锂 辉石带；Ⅴ.锂（白）云母带
辽宁海城伟晶岩矿床
伟晶岩矿床的分带
官坡01 伟晶岩脉结构平面图
转引自卢欣祥等
伟晶岩矿床的分带
伟晶岩矿床的分带
边缘带
• 与围岩接触，矿物结晶不 好，具典型细粒结构（<1 ㎝），断续不连。
• 主要由长石、石英、云母 组成，有时可见少量的石 榴石、电气石、绿柱石、 偶见稀有元素矿物。
• 金属矿物不具工业意义
岩浆岩条件
空间上，伟晶 岩可产于母岩 侵入体的顶部 和边部，也可 分布在母岩附 近的沉积-变 质岩中
构造条件-大地构造环境
大地构造环境控制成矿区域
• a.前寒武地轴、地盾 区－白云母伟晶岩带；
• b.显生宙地槽褶皱带 （造山带）－稀有金 属伟晶岩；
• c.古板块内部或边缘 深断裂－碱性稀有金 属稀土伟晶岩
与花岗伟晶岩矿床有成因联系的花岗岩多呈 岩基状产出，出露面积可达数百平方公里。
通常情况下，花岗岩体愈大，伟晶岩脉数量 越多，构成的伟晶岩区规模愈大。
岩浆岩条件
不同类型的伟晶岩矿床，总是与一定深度相 的花岗岩类有关。
• 水晶伟晶岩矿床在成因上是与浅成的花岗 岩类侵入体有关；
• 稀有金属伟晶岩矿床则是与中深成的花岗 岩类侵入体有关，它们是有关岩浆分异的 最后产物。
矿、褐帘石、氟碳铈矿…
钼矿、磁铁矿、辉铜矿等
锆铪矿物（Zr-Hf）：锆英石、 铀钍矿物：晶质铀矿、方钍石、
曲晶石、水锆石…
钍石…
铌钽矿物(Nb.Ta)：铌钽铁矿、铌铁矿、钽铁矿、细晶石、褐钇铌
（钽）矿
在伟晶岩中，大约集中了四十余种元素，其中稀散元素
结构构造—伟晶结构
晶体大小一般5～10㎝
结构构造—伟晶结构
伟晶岩体的大小
商南伟晶岩密集区地质图 1 —板块缝合线;2 —黑云母及 二云母微斜长石伟岩;3 —白云 母—微斜长石伟岩;4 —白云 母—微斜长石—钠长石伟晶岩; 5 —锂云母—微斜长石—钠长 石伟晶岩
伟晶岩空间分布特征
在空间分布上明显受 到构造控制，常成群 出现，成带分布。成 千上万条伟晶岩脉， 大体相互平行，在一 个区域内相对集中， 构成“伟晶岩田”
伟晶岩矿床的构造—分带性
伟晶岩体内部具有分 带性，在岩脉内，一 般都有几个带，环绕 内核作带状分布。
花岗伟晶岩脉的内部构造（据费 尔斯曼） 1－花岗岩；2－长英岩带；3－文 象花岗岩带；4－长石－石英带； 5－晶洞带
伟晶岩矿床的分带
1－浮土； 2－块状石英带； 3－块状微斜长岩带内带； 4－小块状钠长石带； 5－石英－锂辉石带； 6－锂辉石带； 7－石英－白云母巢状体带； 8－块状微斜长石带外带； 9－细粒钠长石巢状体带； 10－文象花岗岩带； 11－辉长岩； 12－锂云母带
伟晶岩体的形状
伟晶岩体的 产出形态多 为脉状体， 故常称“伟 晶岩脉”,少 数呈串珠状、 透镜状、囊 状。
规则的脉状 不规则的脉状
透镜状
囊状 串珠状
伟晶岩体的形状
伟晶岩体的大小
脉的大小变化很大，长一 般几米～几十米，少数可 达数百米；宽一般几十厘 米～几十米，个别可达百 米宽。
发育于房山复式岩体过渡相平直的伟晶岩脉
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。根据Б.施马京的实验资 料， Nhomakorabea始时可能达到
伟晶岩矿床的分带
内核带
• 伟晶岩体中心部位; • 常由结晶粗大的石英和
长石组成，或仅由石英 以及电气石、锂辉石等 组成致密块状内核。 • 有时亦可构成晶洞，可 有质量较好的水晶产出
伟晶岩矿床
一 伟晶岩矿床及其特征 二伟晶岩矿床的形成条件 三 伟晶岩矿床的成矿作用 四 伟晶岩矿床的主要类型
岩浆岩条件
伟晶岩矿床的分带
外侧带
• 矿物组成与边缘带基本相同。 • 这一带内绿柱石（Be）,白云母
常具工业价值; • 矿物主要呈粗粒和文象结构
伟晶岩矿床的分带
中间带
• 主体部分，矿物成分复 杂，除主要矿物之外， 还有大量金属矿物;
• 是稀有稀土分散元素矿 化最集中部位，具较大 的工业价值。
• 呈粗粒结构、文象结构 和块状构造
伟晶结构
美国缅因洲一个绿柱石晶体重18吨，长5.5米。
挪威一个微斜长石晶体重达100吨，大约有10米长，10米宽。 一块白云母面积宽达30平方㎡。锂辉石晶体长14米。 我国新疆发现重约60吨的绿柱石晶体，36.2吨的锂辉 石以及9吨的铯榴石晶体。 江苏北部东海县1958年挖到3.5吨的大水晶，83年又 挖到3吨大水晶。 苏联乌拉尔的伊尔明，有一个天河石矿的整个采石场 及矿山就坐落在一个庞大的天河石晶体上。
形成伟晶岩矿床的主要岩石类型
具有工业价值的伟晶岩矿床，其母岩侵入体大 多数是花岗岩类，如黑云母花岗岩，白云母花 岗岩，和二云母花岗岩。少数为碱性花岗岩。
原岩为长英质物质的变质岩和混合花岗岩也是 常见的伟晶岩矿床形成母岩。
伟晶岩矿床的围岩特征
伟晶岩脉的围岩多 为化学性质不活泼 的透渗性不好的岩 石，如变质岩、片 麻岩、片岩、花岗 岩，很少产于未经 变质的沉积岩及火 山岩中。
◆宝石类：黄玉、水晶、绿柱石、电气石、石榴石…
绿柱石——后左：海蓝宝 石 产地：巴西；后右：金 黄色绿柱石 产地：巴西； 前左：红色绿柱石 产地： 美国犹他州；前右：祖母 绿 产地：哥伦比亚
海蓝宝石 产地：巴西
碧玺 产地：阿富汗
"雪利酒"色 托帕 石 产地：巴西
微黄色和薄荷绿色 碧 玺 产地：莫桑比克、阿富 汗
角闪岩、黑云母片岩、 镁铁质岩
• 由于镁和锂的地球化 学性质相似，易于发 生类质同象置换，使 部分锂分散到围岩中， 而引起伟晶岩中锂的 贫化
形成温度
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。
刚玉——紫色和粉红 色来自于马达加斯加， 蓝色来自于克什米尔， 查特酒黄绿色和白色 来自于美国
水晶：紫黄晶， 柠檬晶，Madeira 酒黄晶，紫晶 ; 产地：巴西
碧玺 产地：阿富汗
伟晶岩矿床的工业意义
伟晶岩脉中的天 河石(微斜长石)
伟晶岩矿床的工业意义
伟晶岩中的海蓝宝石
Be3Al2（SiO3）6
结构构造—文象结构
石英分布于长石晶体中，二者形成有规律的连晶，组 成一种文字状图案。
粗粒&细粒结构
细粒（晶）结构：矿物晶体<1㎝ 粗粒（晶）结构：矿物晶体10～1㎝
伟晶岩矿床产出的地质背景
伟晶岩矿床的产 出与构造的关系 密切，伟晶岩矿 床可以产在地槽 区，也可以产在 地台区。但大多 数规模巨大的伟 晶岩矿床都分布 于地槽区的褶皱 带内。