岩浆与成矿

石英闪长岩与正长花岗岩脉脉动接触关系
闪长玢岩与二长花岗岩间突变关系
闪长玢岩与二长花岗岩间突变关系
中粒花岗闪长岩与中粒二长花岗岩的接触关系（石炭，奎先达坂东南）
阔尔库岩基地质略图（据李永军，2007）

1-中侏罗世西山窑组；2-晚石炭世伊什基里克组；4-早石炭世 晚期阿克沙克组；3-早石炭世早期大哈拉军山组；5-早二叠世 阔尔库序列正长花岗岩；6-早二叠世阔尔库序列二长花岗岩； 7-早石炭世赛肯都鲁序列花岗闪长岩；8-早石炭世赛肯都鲁序 列（石英）闪长岩；9-同位素年龄样位置，数据及分析方法 10-岩体内脉动接触，11-序列间超动接触，12-断裂及区域性 断层，①-①为博罗克努山大断裂，②-②为那拉提大断裂； 13-阿吾拉勒山脉
二、岩浆及岩浆岩基本概念


1、岩浆：在地壳深处及上地幔形成的以硅酸盐 为主要成分的高温的、炽热的、粘稠的、富含 挥发分的熔融体。 2、岩浆的成分：岩浆的组分中占 99％以上的 只有9种元素即氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、 镁和钛,其中后8种元素与氧组成的氧化物含量占 火成岩总重量的 99％左右，特别是二氧化硅的 含量最高。另外，岩浆中还含有水蒸气、二氧化 碳等挥发组成。 在岩浆中，二氧化硅被称作酸性组分；铁、 镁和钙称作基性组分；钠和钾称作碱性组分。在 岩浆中酸性组分与基性组分的含量常呈反消长关 系。
4、岩浆演化研究
岩浆的演化即是研究岩浆作用过程、岩浆冷凝机制，解释 某些矿产的形成机制，指导找矿。岩浆演化表现为岩浆分异及 同化混染。 分异作用：指岩浆在没有外来物质的加入下，仅受物理化 学剂地质条件的控制，单一均匀的岩浆分异成为几种不同岩浆 的现象。偏基性和碱性岩浆表现明显，酸性较弱，尤其是S型花 岗岩不显示分异作用。分异作用分为就地分异（一次脉动形 成）、深部分异作用（多次脉动形成，同源岩浆）。
岩浆中SiO2与氧化物含量关系图
3、岩浆分类
（1)按SiO2含量高低将岩浆划分为： 超基性岩浆(SiO2 <45%); 基性岩浆(SiO2 45-53%); 中性岩浆(SiO2 53-66%); 酸性岩浆(sio2 > 66%)。 (2)根据里特曼指数（σ ）划分为： 钙性（ σ <1.8 ） 钙碱性（ σ 1-3.3） 碱性（ σ 3.3-9） 过碱性（ σ ＞9） (3)根据镁铁矿物含量划分为： 超镁铁质(镁铁矿物含量大于90%） 镁铁质(镁铁矿物含量40-90%） 长英质（镁铁矿物含量小于90%）
硅酸盐：TO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、MnO、 CaO、Na2O、K2O、P2O5、H2O+、F、Cl、S、CO2、 烧失量。 稀土样：LREE（La、Ce、Pr、Nd、 Sm、Eu）；HREE （Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu）及Y 、Pm。 微量样：K、P、Ti、Ba、Rb、Zr、Hf、Ta、Na、Nb、U、 Th、Sr、Ce、Y、La、Nd、Sm、Yb、Sc。


（3）接触关系
与地层接触关系：侵入接触、不整合接触、断层接触。 不同岩体之间的接触关系：脉动、涌动、超动。 脉动：突变型侵入接触。脉动是来自深部的岩浆的单独一次 贯入，就叫一次“脉动”。接触面两侧表现为成分上的突变，通 常在1～2mm的范围内可以发现两者之间有一条清楚的接触界线， 甚至在一块手标本或一个薄片上即可以看出。 涌动：隐蔽型侵入接触。在一个岩体内部，当有一些差异的 组份之间出现差异性流动时，先贯入的侵入体虽已开始固结，但 部分仍然保持液态的情况下，被后贯入的侵入体所侵入。涌动侵 入所形成的接触界线不明显。通常在1～2cm的距离内岩石成分 和结构的快速变化而找不到很清楚的接触界面，有时在接触带形 成宽度不等的混染带。 超动：不论是不同时代的深成岩体之间，还是同时代的深成岩 体之间，呈急变式的非常明显的接触即是超动。超动关系是两期 构造岩浆旋回的产物。
3、侵入岩研究方法


（1）野外观察与描述 在野外对岩石进行比较正确、系统的描述及命名，注意观 察岩石颜色、结构、构造、矿化蚀变及其宏观变化，注意识 别不同的侵入体，研究不同侵入体之间及其与围岩的接触关 系；收集包体、残留体、捕虏体特征；观察区域性脉岩、专 属性脉岩特征；采集相关样品。 （2）侵入岩野外定名过程中，需要掌握好以下几点： 石英的有无及含量； 钾长石、斜长石的有无及含量； 暗色矿物的种属及含量； 白云母的有无及含量； 副长石的有无及含量； 对于斑状岩石，注意斑晶的种属及含量。
（2）剥蚀深度：未剥蚀、浅剥蚀、中等剥 蚀、剥蚀深。 主要从有无深成岩出露、接触界限、岩枝 岩脉、接触变质晕、頂垂体或大型捕虏体 等方面研究。

7、岩石地球化学研究

（1）样品的采集与分析 在对侵入岩谱系划分的基础之上，系统的采取岩 矿鉴定、硅酸盐（全分析）、稀土、微量样品， 必要时采取人工重砂、同位素样品。要求岩石未 发生蚀变，尽量新鲜。
KAl…(AlSiO3O10)(OH…) SiO2 39% K2O 10% SiO2 KAlSi3O8 NaAlSi3/CaAl2Si2O8 NaAlSiO4 SiO2100% SiO2 71% K2O 8% SiO2 68-50% SiO2 40% Na2O 16%
各类岩浆岩中主要造岩矿物种类的变化规律
分布在岩体边缘，与围 不局限于岩体边部，可 岩有明显依赖关系 遍及整个岩体，就地围 岩不能解释
5、包体
包体是岩体中分布的规模较小的与寄主有一定界限的 岩石团块。深成岩中的包体，包括异源包体（浅源捕虏体 及深源捕虏体）、同源包体（析离体）。可提供岩浆成因 及物质来源的信息。 研究方法：包体的大小及形态、排列方向、含量及密 集程度，包体岩石类型、矿物成分、结构构造及其变化规 律。
侵入岩产状：
整合侵入体：岩盆、岩盖、岩床、岩鞍 不整合侵入体：岩墙、岩脉、岩枝、岩瘤、 岩株、岩基


侵出岩相：
浅成相（0-3千米） 中深成相（3-10千米） 深成相（＞10千米）
5、岩浆岩分类定名
岩浆岩（火成岩）： 喷出岩（火山岩） 侵入岩
熔岩 火山岩： 火山碎屑岩 次火山岩（潜火山岩或超浅成岩） 侵入岩： 浅成岩 深成岩


(2)通过岩石化学解决定名 CIPW标准矿物、QAP图解、Q′-ANOR图解、R1-R2图解
Q′-ANOR图解
R1-R2图解
（3）解决大地构造背景及岩浆分类
大地构造背景R1-R2图解
1.地幔分异花岗岩；2.碰撞前花岗岩；3.碰撞后隆起花岗岩；4.造山晚期－晚造 山期花岗岩；5.非造山区花岗岩；6.同碰撞期花岗岩；7.造山后花岗岩
4、岩浆作用及相


岩浆作用：喷出作用、侵入作用
（1）火山喷发的方式：熔透式喷发、中心式喷 发、裂隙式喷发。火山岩的相： 喷出相（溢流相、爆发相、侵出相） 火山颈相 侵出相相 溢流相 次火山相 火山沉积相 爆发相 火山沉积相
次火山相 火山颈相

火山岩相示意图
（2）侵入岩产状及相


侵入岩的矿物分类
( 据 IUGS )
分类 是人们对自然科学 认识的阶段性总结
超镁铁质岩石分类命名图解
侵入岩的矿物分类
( 据 IUGS )
辉长岩类分类命名图解
火成岩TAS分类图
据Middlemost 1994 ESR 37 215～224
（2）火山碎屑岩的分类命名
大类 亚类 火山碎屑含 量 胶结类型 火山碎屑岩 正常火山碎屑岩类 熔结火山碎屑岩类 火山碎屑熔岩类 数量不定，一般较 少 熔结 压结为主 火山碎屑百度文库积岩类 数量不定
岩浆与成矿
谭克彬
2014年1月11日
主要内容

一、前言 二、岩浆及岩浆岩基本概念 三、岩浆岩研究方法 四、岩浆作用相关成矿分类 五、豆浆机成矿实验 六、矿床实例
一、前言

岩浆活动是地球上最为活跃的作用。 根据相关研究显示，岩浆岩也是地球上 分布最为广泛地岩石，侵入岩占我国陆 地出露面积的10-11%，火山岩占地球表 面出露面积的15%。而与岩浆直接和间 接相关的矿产、矿床达85%以上。
（1）岩浆岩的分类命名
岩浆岩的分类命名
钙 超基性岩 <45 无 一般无长 石 基性岩 45-53 无或很少 斜长石为 主 碱 性 中性岩 53-66 <5% 斜长石为 钾长石为 主 主
岩石系列 岩石类型 SiO2 含量 (%) 石英含量 长石种类和含量
碱 性 酸性岩 >66 >20% 钾长石 > 斜长石 碱性岩 53-66 无 钾长石为 主，含似 长石
4、岩浆岩主要矿物
橄榄石 (Fe,Mg)2SiO4 SiO2 39% MgO 40%
SiO2 54% SiO2 48% 斜方辉石 (Fe,Mg)2Si2O6 普通辉石 (CaNaK)…Al(AlSi)2O6
角闪石
黑云母 石 英 钾长石 斜长石 霞 石
CaNaK…(Al4O11)2(OH…) SiO2 39%
同化作用：指岩浆熔化围岩，与围岩反应或交代使岩浆成 分改变的作用。其中不完全的同化称混染。分就地同化混染及 深部同化混染。
就地与深部同化混染的区别
就地同化混染 深部同化混染
岩体边缘岩石特征
不均一，变化大，出现 特殊的岩石类型及矿物 组合，有时出现副矿物 及反晶序列。 不清晰
均一
接触界限
较清晰
捕虏体
岩浆岩中主要矿物成分含量变化图
原生矿物
橄榄石
高温氧化
次生矿物
原生矿物
次生矿物
磁铁矿/赤铁矿+Ol 钾长石 泥化(高岭 中温氧化 蒙脱石+绿泥石混合 石为主) 较少绢云母化 低温氧化 伊丁石(4种表现) 辉 石 绿泥石/蛇纹石 斜长石 绢云母化/ 绿帘石/绿鳞石/蒙脱石/长石 泥化/葡萄石/沸石 角闪石 绿泥石/黑云母 石 英 不变化/水化 纤闪石/绿帘石 /磁铁矿 黑云母 绿泥石/白云毌 霞 石 霜化(由沸 /磁铁矿/榍石/方解石/金红石 石+水铝石+水铝氧石等组成)
暗色矿物种类和含量
深成岩 浅成岩 喷出岩
中粗粒 /似 斑状结构 细粒 /斑状 结构 班状/玻璃 质/隐晶质
主要为辉 石，可有 黑云母为 碱性辉石 橄榄石， 角闪石， 角闪石为主，次为黑 主，次为 和碱性角 辉石， 黑云母， 云母，辉石， 15-40% 角闪石， 闪石， >90% 10-15 % <40% 橄榄石， <90% 橄榄岩 霞石正长 辉长岩 闪长岩 正长岩 花岗岩 辉岩 岩 苦橄玢岩 霞石正长 辉绿岩 闪长玢岩 正长斑岩 花岗斑岩 金伯利岩 斑岩 苦橄岩 玄武岩 安山岩 粗面岩 流纹岩 响岩 科马提岩
2、火山岩研究内容
（1）研究火山岩的成分、结构、构造、层
面构造和接触关系，研究火山岩层的层序、 厚度、产状、分布范围、沉积夹层； （2）研究火山作用的旋回、韵律特征；识 别火山机构，划分火山颈相、次火山相、喷 发相和喷发—沉积相，划分岩石地层单位。 （3）研究岩石化学和地球化学特征，研究 岩浆来源、演化、火山活动机制，确定火山 喷发时代。 （4)调查研究火山机构、断裂、裂隙对矿液 运移和富集的控制作用及与火山作用有关的 岩浆期后热液蚀变、矿化特征；研究探讨火 山作用与区域构造及成矿的关系。
全部或近于全部
压结和水化学胶结
粘土、粉砂和化学 沉积物胶结 沉集块岩 沉角砾岩 沉凝灰岩
>64mm 64－2mm <2mm
集块岩 角砾岩 凝灰岩
熔结集块岩 熔结角砾岩 熔结凝灰岩
集块熔岩 角砾熔岩 凝灰熔岩
三、岩浆岩研究方法
1、侵入岩研究内容 （1）研究侵入岩体、脉岩的形态与规模、
产状、矿物成分、岩石类型、结构构造特 征、包体、岩石化学和地球化学特征等。 （2）研究侵入岩体内外接触带的交代蚀变 作用、同化混染作用以及分异作用特征， 并圈定内外接触带、捕虏体或顶盖残留体 ，测量接触带产状。 （3）研究侵入体的侵入期次、顺序、时代 、就位机制。 （4）研究与围岩和矿产的关系及时空分布 、控矿特征。
中粒花岗闪长岩岩中的暗色包体（二叠）
6、形成深度及剥蚀深度研究
表带 接触界线从不协调变协调， 明显变不明显 深带
（1）形成深度分表带（0-6.5）、中带（6.5-13）、深带（13-）。
围岩变质弱至变质强；表带 可见火山岩基火山机构，深 带混合岩化发育
复式岩体及叶理逐渐发育， 眼球状片麻岩明显