【新矿床学】02-第二章 岩浆矿床
第二章 岩浆矿床
矿床学 （Metallogeny）
第一篇 内生矿床
内生成矿作用
主要由地球内部能源的影响而产生的各种形 成矿床的作用。 由于地球内部热能形成的高温高压环境而 引起岩浆活动，岩浆在活动过程中携带本身及 围岩中的成矿物质向地壳浅部运移侵入。随着 温度、压力逐渐降低，在地壳不同深度、不同 温度、不同压力和不同地质构造条件下，由岩 浆分异作用产生的或由岩浆分泌出来的气液物 质逐渐冷凝沉淀，使有用元素富集而形成内生 的各类矿床，包括岩浆矿床、伟晶岩矿床、矽 卡岩矿床、热液矿床和火山矿床等。
铬尖晶石矿床 金刚石矿床
有关 岩石
含镁高的超基性岩、纯橄榄岩
金伯利岩（弱碱性的超基性岩） 低钙、高镁的基性岩
铜-镍硫化物矿床斜长岩（基性岩）
霞石正长岩、磷酸岩（碱性岩）
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矿床学 （Metallogeny）
一般认为成矿的超基性、基性岩均是原始地幔物 质完全熔融、分熔和分异的产物。 以上事实表明，基性、超基性岩的MgO含量和矿化 有着明显的制约关系 。
6. 岩浆矿床的矿体形态：
大多是层状、似层状、透镜状、豆荚状，亦有一部 分为网脉状、脉状和不规则囊状。矿体的产状常和围岩 一致，由于成矿岩体常常发育韵律性层序，所以矿体的 多层性也十分特征。
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矿床学 （Metallogeny）
7. 岩浆矿床的矿石结构、构造特点：
常具浸染状、条带状、眼斑状、致密块状，以及角砾 状等矿石构造。矿石的结构十分特征而复杂多样，大体 有以下几大类：堆晶、填隙、自形晶、嵌晶、链状晶、 海绵陨铁和共结等反映岩浆冷凝结晶或堆积作用的结构； 球粒、填隙和包含等反映不混溶液体结晶过程的结构， 双晶胞群等共结交生和出溶、片晶等反映物理化学条件 变化的结构，以及退火“熔结”、角砾等后生结构。
岩浆矿床
第二章. 岩浆矿床l一.有关概念和特征l二.成矿地质条件l三.主要成矿作用和分类l四.主要矿例一.有关概念和特征l岩浆矿床: 又称正岩浆矿床( orthomagmatic deposit),是指各类岩浆在地壳深处经过分异和结晶作用, 使分散在岩浆中的成矿物质积聚而形成的矿床. 绝大部分岩浆矿床与上地幔来源的基性----超基性岩浆有成因上的联系.l具有重要理论意义和经济价值:l形成绝大多数Cr、Ni、Pt族(PGE)、金刚石矿床;l大部分V、Fe、Ti、Cu、Co、Nb、Ta、REE和P等矿床;二. 成矿地质条件•岩浆条件•大地构造条件•同化作用2.1 岩浆条件•首要条件；•主要为各类基性超基性岩；•岩浆成矿具有专属性。
•金伯利岩、钾镁煌斑岩——金刚石矿•碱性岩（霞石正长岩、磷霞岩）和碳酸岩杂岩体——霞石-烧绿石-稀土矿床2.2 大地构造条件2.2 大地构造条件转换断层离散边界汇聚边界转换断层离散边界B 汇聚边界A汇聚边界（B型俯冲）汇聚边界(A型俯冲）（地幔柱）2.2 大地构造条件l离散板块边界环境l洋壳成矿：主要为块状硫化物矿床和豆荚状铬铁矿矿床（与蛇绿岩套有关）l大陆热点成矿：主要为Pt和Cu、Ni硫化物矿床，以及与碳酸岩伴生的矿床l大陆裂谷成矿：与斜长岩伴生的Fe-Ti矿床，Cu、Ni硫化物矿床，金刚石矿床2.3 同化作用l岩浆在其形成和向上运移过程中，往往会熔化或溶解一些外来物质（如围岩碎块），从而使岩浆成分发生改变的作用，就是同化作用，不完全的同化作用称混染作用。
三. 主要成矿作用和分类•岩浆分异作用与岩浆分结矿床•岩浆熔离作用与岩浆熔离矿床•岩浆爆发作用与岩浆爆发矿床3.1.岩浆分结矿床•岩浆按鲍温反应系列结晶, 晶出矿物在重力和动力影响下发生分异和聚集的作用称为结晶分异作用; 所形成的矿床称为岩浆分结矿床。
u早期岩浆矿床：岩浆结晶分异时，矿石矿物较早从岩浆中结晶和富集形成的矿床称之。
岩浆矿床的形成作用及其特征
岩浆矿床的形成作用及其特征岩浆矿床的形成作用及其特征岩浆中有用组分析出、聚集和定位的过程称为岩浆成矿作用。
与岩浆矿床有关的镁铁-超镁铁质岩体的成岩过程十分复杂，因此成矿作用也是多种多样的。
根据成矿作用的方式和特点，岩浆成矿作用主要可分为结晶分异成矿作用、残余熔融成矿作用和熔离成矿作用三类。
一、结晶分异成矿作用与岩浆分结矿床岩浆冷凝时，随着温度的逐渐下降，各种矿物依次从中晶出，导致岩浆成分不断改变，岩浆成分的改变又促使某些组分的结晶，这种随结晶作用岩浆成分发生改变的过程称之为结晶分异作用。
由岩浆结晶分异作用形成的矿床称为岩浆分结矿床，又称岩浆分凝矿床。
当富含Cr、Pt等成矿元素的镁铁-超镁铁质岩浆侵入地壳适当部位后，由于温度缓慢下降而开始结晶。
随着温度下降，岩浆中的矿物按照一定的顺序晶出，首先，是硅酸盐矿物的晶出，温度区间约为1800℃~1200℃；暗色矿物的晶出顺序依次是橄榄石→斜方辉石→单斜辉石→角闪石→黑云母。
其中浅色矿物长石的结晶顺序是基性斜长石在前，酸性斜长石在后。
就镁铁-超镁铁质岩而言，最早结晶的金属矿物是自然铂、铬铁矿等，与它们同时或稍晚晶出的硅酸盐矿物有橄榄石、辉石和斜长石等。
从岩浆中晶出的金属矿物和硅酸盐矿物，由于重力及对流作用的影响，比重大的矿物在岩浆中逐渐下沉，比重小的矿物在岩浆中相对上浮，于是岩浆发生了分异，矿物呈现相对的集中（图3-1）。
铬铁矿（比重为4.3~4.6）、自然铂（比重为14~19）等矿物因其比重较大，在镁铁-超镁铁质岩浆的底部聚集堆积，与比重较大的橄榄石（比重为3.18~3.57）、辉石（比重为2.63~2.76）和斜长石（比重为3.1~3.6）等硅酸盐矿物一起构成铬铁矿或自然铂矿体。
由于金属矿物结晶时间大多早于硅酸盐。
或与早期硅酸盐同时晶出，矿床形成于岩浆结晶的早期阶段，所以通常将其称为早期岩浆矿床。
结晶分异作用早期形成的岩浆矿床主要为产于超镁铁质岩中的铬铁矿矿床。
岩浆矿床
岩浆矿床在岩浆的分异和结晶过程中，有用组分富集形成的矿床。
按照成矿方式，分为：由岩浆结晶分异作用形成的岩浆分凝矿床(如铬铁矿矿床)，由岩浆熔离作用形成的岩浆熔离矿床（如铜、镍硫化物矿床），与火山活动有关的岩浆喷溢矿床（如铁矿床和玄武岩矿床）等。
岩浆矿床中的成矿物质通常是岩浆本身含有的造岩矿物或副矿物经高度富集而成，因此岩浆矿床基本产在岩浆岩体内，矿物成分较简单，矿石结构构造也与岩浆岩相似，矿体常产在岩体的边部或底部，但也有沿裂隙充填的由块状矿石组成的富矿脉。
一、岩浆矿床的概念岩浆矿床是指岩浆经分异作用使其中的有用组分富集而形成的矿床。
岩浆矿床的成矿物质主要来自上地幔，部分来自地壳。
成矿物质是岩浆的组成部分，由岩浆携带运移的。
岩浆矿床成矿的介质是岩浆，主要发生在岩浆完全固结之前的冷凝结晶过程中，不包括岩浆气液的成矿作用。
成矿作用主要是岩浆分异作用和冷凝结晶作用，一些非金属矿床，如浮石及火山渣、膨胀珍珠岩原料等矿床就是由岩浆爆发、喷溢和快速冷凝形成的。
岩浆矿床主要形成于地壳深处，但也可形成于近地表或地表。
二、岩浆矿床的特点岩浆矿床一般具有如下特征：1、绝大多数矿体产于岩浆岩中，岩浆岩既是母岩也多是矿体的围岩。
2、矿床是在岩浆固结成岩的过程中形成的，即矿体与岩浆岩是同时或近同时形成的。
因此，除个别贯入矿体外绝大多数岩浆矿床属同生矿床。
3、由于岩浆分异不可能进行的完全彻底，矿体与围岩多呈渐变过渡关系（贯入矿体例外）；矿石与母（围）岩石矿物组合常具一致性，即矿石中的矿石矿物常是岩浆岩的副矿物，而母岩的主矿物常是矿石中的脉石矿物。
4、矿体围岩蚀变一般不发育或蚀变较微弱。
5、成矿温度高，多在1200－1500ºC，硫化物多在1100－500ºC。
三、岩浆矿床的工业意义与岩浆矿床有关的重要金属矿产主要是铬、铜、镍、钴、铁、钒、钛、铂族元素及铌、钽等稀有元素等。
与岩浆矿床有关的重要非金属矿产主要是金刚石、石材、橄榄岩（MgO＞40%）、霞石正长岩(霞石＞20%，Na2O/K2O≈1者用作陶瓷原料，＞2用作玻璃原料)、浮石及火山渣、膨胀珍珠岩原料、铸石及石绵原料等。
矿床学实验一 岩浆矿床
实验一、岩浆矿床一、目的要求通过实习进一步理解、掌握以下内容：1、岩浆矿床形成与大地构造背景的关系。
2、岩浆矿床形成与岩浆岩岩性、岩相的关系，成岩成矿在时间上、空间上、物质成分上的一致性，加深岩浆岩成矿专属性概念的理解。
尤其应当意识到在岩浆矿床的找矿工作中，加强岩体研究的重要性。
3、掌握岩浆矿床的主要成矿作用及其矿床的主要特征。
二、方法原理认真阅读实验资料，仔细观察实验标本，掌握其特征，分析成矿作用和形成机理，编写实验报告。
三、主要实验仪器和材料矿石标本、围岩标本、放大镜和小刀四、实习资料四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床位于四川省渡口市东北12Km处。
储量近百亿吨，是我国最大的岩浆型钒钛磁铁矿矿床。
区内最古老的地层为上震旦系。
分两层，下部是蛇纹石化大理岩；上部是透辉岩和透辉石大理岩互层。
上三叠纪地层在本区最发育，分布在矿区北部和西北部，其底部是紫红色砂砾岩；上部为灰绿色砂岩与黑色砂页岩互层，含煤。
老第三系紫红色砂砾岩呈水平或近水平，不整合覆于老地层之上。
含矿岩体位于康滇地轴中段西缘的安宁河深大断裂带中，受安宁河深大断裂次一级NE 向断裂控制。
岩体呈NE30°方向延展，长35km，宽2km，与震旦纪地层整合接触。
向北西倾斜，呈单斜状。
岩体内部层状构造明显，不同成分矿物构成的浅色岩与暗色岩相互更叠交替；层之间为过渡关系。
岩体自上而下分为五个相带：①顶部浅色层状辉长岩带：厚500-1000m。
浅色矿物含量一般>50%。
含稀疏的暗色矿物条带，偶尔为铁、钛氧化物矿条。
该岩带顶部与三叠系或正长岩呈断层接触。
②上部含矿带：厚10-120m。
以含铁辉长岩为主，夹有稀疏浸染状矿石。
含磷灰石丰富，达5%-20%，并有较多的辉石集中，可作标志层。
在底部有时可见厚约3m的斜长岩层。
③下部暗色层状辉长岩带。
暗色矿物含量一般>50%，构成密集条带，并夹有含铁辉长岩薄层及钒钛磁铁矿条。
总厚度166-800m。
与底部含矿层呈过渡关系。
岩浆矿床
造山隆起后期 阿拉斯加型超镁质岩体，钒钛磁铁矿、 磁铁矿矿床
板块内（地台区）
巨大层状镁铁质、超镁铁质杂岩体 布什维尔德铬铁矿、铂矿， 肖德贝里铜镍硫化物矿床 ，金川
岩浆熔离作用——成分均匀的岩浆熔融体随着温度和压力降低， 分离成两种成分不同熔融体的作用。
实验：1300˚C以上，镁铁质岩浆可溶解6-7%Fe-Cu-Ni硫化物 镁铁质岩浆随温、压降低、挥发分外逸等使溶体中硅、铝、钙增加，
金属硫化物溶解度降低而发生熔离作用。微滴状→聚合变大→下沉 →底部汇聚。 均一的岩浆熔体分离成硅酸盐熔体和金属硫化物熔体两部分，随温 度降低，两种熔体先后结晶，后者可结晶形成了岩浆熔离矿床
多数原生金刚石矿床就是通过岩浆爆发作用形 成的。
金刚石的形成温度为1200～1800℃，压力为 6×109～7×109Pa，这一温、压条件相当于 距地表200～300公里深度。
如：南非等地金伯利岩爆破筒型金刚石矿
岩浆喷溢作用和岩浆喷溢矿床
岩浆喷溢成矿作用——是指含矿熔浆（或 矿浆）沿一定通道喷溢至地表或贯入到火 山口附近的火山岩系中，冷凝堆积形成矿 床的作用。形成的矿床称为岩浆喷溢矿床。
残余岩浆冷凝，金属矿物就充填在已结晶硅酸盐矿物粒间， 成矿作用发生于岩浆作用的晚期，故所形成的矿床被称为 晚期岩浆矿床
特征：
矿石常具海绵陨铁结构，稠密浸染状构造和致密块状构造。 地质构造相对稳定，在岩体底部形成似层状矿体， 地质构造比较活动，受构造应力的作用，形成贯入式矿体
如：四川攀枝花钒钛磁铁矿、河北大庙钒钛磁铁矿矿床
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。
实习二、岩浆矿床(实习)
实习单元二岩浆矿床一、目的要求通过实习进一步理解、掌握以下内容：1、岩浆矿床形成与大地构造背景的关系。
2、岩浆矿床形成与岩浆岩岩性、岩相的关系，成岩成矿在时间上、空间上、物质成分上的一致性，加深岩浆岩成矿专属性概念的理解。
尤其应当意识到在岩浆矿床的找矿工作中，加强岩体研究的重要性。
3、掌握岩浆矿床的主要成矿作用及其矿床的主要特征。
二、典型矿床实习资料1、河北承德大庙钒钛磁铁矿矿床。
2、四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床。
3、西藏罗布莎铬铁矿矿床。
三、实习指导以河北大庙钒钛磁铁矿为例，实习方法步骤如下：1．课前复习《矿床学》“岩浆结晶分异作用与岩浆分结矿床”一节，复习以下矿物和岩石的主要鉴定特征：磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、斜长石，辉石、绿泥石，磷灰石，金红石等。
斜长岩、辉长岩等。
2．读图：区域地质图：找出大庙矿区在图上的位置，观察区域内还有哪些钒钛磁铁矿区，注意这些矿床的分布位置与铁质基性岩体、与区域性构造(如深大断裂)有什么关系？矿区地质图：可看出矿体的产出部位、矿体平面形态，矿体分布规律。
矿体类型。
矿体与构造和岩浆岩的关系。
矿体与围岩的界线。
围岩蚀变发育情况。
岩体、矿体，岩脉之间的穿插关系等。
地质剖面图：可看到矿体在垂直方向上的产状、形状及矿体的类型。
岩体、矿体、岩脉之间的穿插关系，从而判断它们的生成次序及哪种岩浆岩与成矿关系密切。
围岩蚀变发育情况。
在较大比例尺的剖面图上，还可看到矿体内部的构造。
3．观察标本：手标本有岩石标本和矿石标本。
岩石标本的观察描述同岩石学；矿石标本的观察描述同实习单元一。
对矿石标本的观察还要注意区分矿石类型；观察浸染状矿石的海绵陨铁结构并联系其成因意义；观察致密块状矿石的固溶体分离结构并联系其成因意义。
4．镜下观察矿石光片，重点是矿石的结构。
5．把标本观察与图件观察联系起来，尽可能找出标本在图上的位置。
注意有两类矿体，对比它们产状、形状、矿石结构构造上的差异，并进一步分析其成因。
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镍黄铁矿（Fe,Ni）9S8或（Ni,Fe）S 钒钛磁铁矿FeV2O4、FeTiO3
黄铜矿-磁铁矿矿石(kuà ngshí) CuFeS2 – Fe3O4
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铬的地球化学性状决定其 在超镁铁岩中含量最高， 通常(tōngcháng)与橄 榄岩和纯橄岩有关。
铂族元素（PEG）的 性状各有不同，Ru、 Os、Ir更具亲氧性，常 与铬铁矿共生；Pt相对 亲硫，常常产于Cu、 Ni硫化物中。
岩浆矿床类型 与 成 矿 有 关 的 岩 石
铬尖晶石矿床
与含镁高的超基性岩特别是纯橄榄岩有关，其次是与橄 榄岩和辉石岩以及由他们变质而成的蛇纹岩有关
铂与铂族元素矿 床 铜镍硫化物矿床
钒钛磁铁矿矿床
与含镁高的超基性岩特别是纯橄榄岩有关，其次是橄榄 岩，它与铬尖晶石矿床有密切关系；此外与硫化物矿床 也密切相关
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1.有用矿物早于硅酸盐矿物或在硅酸盐矿物结晶早期 晶出— 早期岩浆矿床：
最早结晶的金属矿物是自然铂、铬铁矿等，与它们同 时或稍晚晶出的硅酸盐矿物有橄榄石、辉石和基性 斜长石等。若岩浆处在较稳定的地质环境中，上述 从岩浆中晶出的金属矿物和硅酸盐矿物，由于重力 及岩浆内部对流作用的影响，比重大的矿物在岩浆 中逐渐下沉，比重小的矿物在岩浆中相对上浮，于 是岩浆发生了分异，在岩浆底部形成比重较大的暗 色(àn sè)硅酸盐矿物和金属矿物的富集带 ，这种作 用称重力分异作用。
矿床(kuàngchuáng)学-第二章岩 浆矿床(kuàngchuáng)
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二、岩浆矿床的特点 1. 成矿母岩：矿床主要与基性岩、超基性岩(如纯橄榄岩、橄榄岩、
辉岩、苏长岩、辉长岩以及斜长岩等)有成因联系。少数岩浆矿床 与碱性岩或酸性岩有关。 2.矿体形态：岩浆矿床中的矿体多数呈层状、似层状、透镜状、豆荚 状等产于岩浆岩体内，含矿围岩即为母岩；少数情况下矿体呈脉 状、网脉状进入母岩之外的围岩中。 3.围岩蚀变：绝大多数岩浆矿床的围岩不具有明显的蚀变现象。 4.矿石成分：矿石的矿物成分和围岩（成矿母岩）基本相同，当岩体 内的有用矿物富集达到一定规模时就成为矿体。 5.成矿环境：由于成矿作用是与岩浆作用大体同时发生的，因此 (yīncǐ)多数岩浆矿床的形成温度较高，一般在1200-700˚C，但 某些硫化物矿床的形成温度可低至650˚C，甚至300˚C左右。成矿 深度变化也较大，一般都形成于地下几公里至几十公里。
矿床学复习资料 - 3岩浆矿床
岩浆矿床概述：一、概念：1、岩浆矿床广义：凡与岩浆活动有成因联系的各类矿床。
狭义（正岩浆矿床）：在地壳深处（主要硅酸盐矿物结晶的过程中）岩浆冷凝过程中，由岩浆分异作用使有用组分富集而形成的矿床。
2、岩浆分异作用由于物理、化学条件、地质条件改变使岩浆成分不断改变，单一岩浆化分为多种岩浆的作用。
按分异作用的性质可分为结晶分异作用和熔离作用。
岩浆中成矿物质的析出和聚集的过程。
二、矿床特点：1、矿床大多产于岩浆岩中，尤其是基性、超基性岩中，少数与碱性岩、花岗岩有关；岩浆岩既是母岩也多是矿体的围岩。
2、矿床是在岩浆固结成岩的过程中形成的，即矿体与岩浆岩是同时或近同时形成的。
因此，绝大多数岩浆矿床属同生矿床（个别贯入矿体为后生矿床）。
3、矿体主要呈透镜状、脉状、似层状及不规则状等，产于侵入岩体内部，有的整个岩体即是矿体，与岩体产状有关，少数产于岩体近邻的围岩中。
由于岩浆分异不可能进行的完全彻底，矿体与围岩多呈渐变过渡关系。
4、矿石组构主要具浸染状、块状构造，晶粒结构、海绵陨铁结构等。
5、矿石的矿物组成与母岩基本相同，同质不同量；矿石与母（围）岩石矿物组合常具一致性，即矿石中的矿石矿物常是岩浆岩的副矿物，而母岩的主矿物常是矿石中的脉石矿物。
6、围岩蚀变一般不发育；成矿温度高，多在1200-1500ºC，硫化物多在1100- 500ºC。
7、主要矿产：铬铁矿、钒钛磁铁矿、铂族元素、铜镍硫化物矿、金刚石等8、成矿元素：铁族元素：Fe，Ti，V（独立矿物钛铁矿，钛铁尖晶石;硫化物；类质同象：硫化物晶格—替代Fe） Cr（独立矿物氧化物，硫化物）Ni（S，硫化物，镍黄铁矿）亲硫元素：Cu（硫化物）Pt族元素（Pt，Pd，Os，Ir，Ru，Rh）：自然元素—铬铁矿矿床（自然铂、自然钯）化合物（S、As、Te）—铜镍硫化物矿床岩浆射气元素：C、P、S、O等。
三、研究意义：1、工业意义：在国民经济建设中具有重要工业意义如产于岩浆岩体中的钒钛磁铁矿、铜镍硫化物矿床具有丰富的储量；巨大潜力的非金属建筑材料资源如花岗石、浮石及火山渣、膨胀珍珠岩原料、铸石及石棉原料等；有的矿产如金刚石、铬铁矿只产于岩浆矿床中。
岩浆矿床的形成条件
岩浆矿床的形成条件岩浆矿床主要源于岩浆，但并非所有岩浆都能形成岩浆矿床，也不是在任何地质条件下都能形成岩浆矿床。
岩浆矿床是多种地质因素综合作用的产物，其中起主导作用的是成矿元素的地球化学性状、岩浆岩条件、大地构造条件和物理化学条件等。
一、岩浆矿床成矿元素的地球化学性状与镁铁质、超镁铁质岩浆活动有关的成矿元素位于元素周期表的中部，介于亲氧元素和亲硫元素之间。
其中Cu、Ni易形成硫化物，而Cr、V、Ti、Fe主要为氧化物，并且有较强的形成金属键的能力，可以形成多种自然金属和金属互化物。
Fe和Ni的地球化学性状接近Mg2+，所以在MgO含量高的岩石中Fe和Ni仅以分散状态进入含Mg的造岩矿物中，故Fe、Ni矿化常与含镁较低的镁铁岩有关，特别是在含斜长石较多的辉长岩、斜长岩中有铁矿床形成。
铬的地球化学性状决定其在超镁铁岩中含量最高，通常与橄榄岩和纯橄岩有关。
铂族元素的性状各有不同，Ru、Os、Ir更具亲氧性，常与铬铁矿共生；Pt相对亲硫，常常产于Cu、Ni硫化物中。
二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要提供者和携带成矿物质的介质，因此岩浆中有用组分含量的多少对能否形成岩浆矿床有重要影响。
不同成分的岩浆所含有用组分的种类和数量很不相同。
据统计，镁铁质-超镁铁质岩石中Cr、Ni、Co、Pt、V、Ti等元素的含量，远较中性岩和酸性岩为高（表3-1）。
一般认为，岩浆岩体的规模越大，其中所含的有用组分越多，因而越有利于成矿。
铬（铂）元素在超镁铁质岩中含量最高，这就是铬铁矿矿床主要产于富镁超镁铁质岩中的主要原因。
当然，有用组分富集成矿的原因是十分复杂的，除岩浆中元素的含量外，还决定于元素本身的特性及其所处的物理化学环境与地质构造条件等。
表3-1 不同岩浆岩中某些成矿元素含量（重量%）元素超镁铁质岩石（纯橄榄岩等）镁铁质岩石（玄武岩、辉长岩等）中性岩（闪长岩、安山岩等）酸性岩（花岗岩、流纹岩）钛（Ti）4×10-29×10-28×10-2 2.3×10-2钒（V）4×10-32×10-21×10-24×10-3铬（Cr）2×10-12×10-252×10-3 2.5×10-3铁（Fe）9.85 8.56 5.85 2.70钴（Co）2×10-2 4.52×10-31×10-35×10-4镍（Ni）2×10-1 1.6×10-2 5.5×10-38×10-4铜（Cu）2×10-31×10-2 3.5×10-32×10-3铂（Pt）2×10-51×10-5- -硫（S）2×10-23×10-22×10-24×10-2（据A.Π.维诺格拉多夫，1962）（一）岩浆岩成矿专属性岩浆岩成矿专属性是指岩浆岩与内生矿床间在成因上表现出有规律的联系，一定类型的岩浆岩经常产有一定类型的矿床。
岩浆矿床_岩浆矿床的主要类型及实例
岩浆矿床_岩浆矿床的主要类型及实例岩浆矿床的主要类型及实例一、超镁铁质、镁铁质岩中的铬铁矿矿床铬铁矿是一种极为重要的矿产，是工业铬的唯一矿石矿物。
铬是不锈钢及其他一些钢材和非铁合金必不可少的组分。
铬铁矿还可作为耐火材料和型砂材料，在电镀、制革、颜料和染料等工业部门用作铬化工制品原料。
对冶金级铬铁矿要求，具有较高的铬铁比值（Cr/Fe≥2.8）。
但随着冶金技术的提高，目前铬铁合金也常用Cr/Fe≈1.5的铬铁矿来生产。
铬铁矿几乎都采自超镁铁质和镁铁质火成岩中的块状、稠密浸染状矿石，由其风化剥蚀形成的砂矿产量只占产量的一小部分。
根据矿床产出的地质构造特征和几何形态以及含矿岩石的岩性特征，铬铁矿矿床可分为层状和非层状（阿尔卑斯型）两类。
有人把与蛇绿岩有关的铬铁矿矿床也列入非层状铬铁矿床中。
（一）层状铬铁矿矿床此种矿床主要产在具层状序列的超镁铁质-镁铁质火成侵入体中，为层状和席状堆积体。
这些含矿侵入体的形成时代一般是前寒武纪，分布在地台或克拉通地区。
层状铬铁矿矿床与辉岩、辉石橄榄岩及辉长岩、斜长岩有关，含矿岩体往往是规模巨大的杂岩体，具有典型的层状侵入体特征。
岩体中具有稳定的火成堆积结构，层理构造十分明显，各类岩石呈似层状产出，岩石的韵律结构清晰。
矿体呈层状分布于岩体韵律层下部，矿层单层厚几厘米至1m多，与围岩界线明显。
矿石以块状构造为主，矿层上部有时出现浸染状矿石，并以此与围岩呈渐变关系。
矿石内铬铁矿大多呈自形或半自形，含Cr 2O 340%左右。
矿床规模巨大，除铬外，伴生有铂、镍和钒钛磁铁矿等，铂族元素有时可形成独立的矿体。
层状铬铁矿矿床属于早期岩浆矿床，是最重要的铬矿类型之一。
我国至今现过这一类型铬铁矿矿床。
南非的布德铬（铂）矿床是这类铬铁矿矿床的南非布什维尔德铬铁矿矿床布什维尔德镁铁、超镁铁杂岩体资源的巨大宝库，产有世界上规模最铁矿矿床、最大的铂及铂族元素矿床和含钒磁铁矿矿床。
杂岩体位于南非卡克拉通内，是一个规模巨大的椭圆形东西向长轴为480km ，南北向短轴为中心厚8km 。
一点一点学矿床--岩浆岩矿床的成矿专属性、典型矿床
一点一点学矿床--岩浆岩矿床的成矿专属性、典型矿床本文内容翻译自《Introduction to ORE- FORMING PROCESSES》01岩浆岩的成矿专属性问题有很多类型的与岩浆有关矿床；同样也有很多岩浆组成与特定类型的矿床相关。
岩浆趋向于从它们的部分融化的源区继承金属。
富集的岩浆源区，如交代地幔或者沉积岩区，它们通常是金属富集过程的产物。
长英质岩浆结晶形成花岗岩，或者它的喷出对应岩石，常常伴随这金属富集如Sn、W、U、Th、Li、Be和Cs，同样有Cu、Mo、Pb、Zn和Au。
长英质岩浆中的不相溶元素聚集在非常少量的部分熔融的产物中或者结晶作用晚期的残余岩浆中。
但是，这个过程不经常形成经济上可行的矿床。
另一方面，镁铁质岩浆的结晶分异形成非常重要的元素聚集如Cr、Ti、Fe和V，同时在这些岩石中伴随着相关的硫化物不相溶元素的聚集如PGE、Cu、Ni和Au。
世界上层状镁铁质侵入体是很重要的勘探目标是因为这一系列的金属。
主要的金刚石矿床反映这不常见的地质情况，它出现在深层的镁铁质岩浆通道到地表的爆炸性的火山通道-低平火山口行的火山中，携带着从富集地幔带来的更老的、捕掳的金刚石。
在镁铁质和长英质岩浆结晶作用的后期阶段伴随着主要是含水的和含碳的流体相出溶，它们最终在矿石形成中具有重要的作用02许多著名的典型岩浆矿床案例1 产钻石的金伯利岩和钾镁煌斑岩：欧珀拉 Orapa (Botswana)和阿盖尔 Argyle (Western Australia)钻石矿山2 部分熔离和不相容元素的聚集：Rossing 铀矿床3 花岗岩边界层的差异和不相容元素的聚集：Zaaiplaats 锡矿床、布什维尔德杂岩4 结晶分异和铬铁矿单矿物层的形成：UG1铬铁矿线，布什维尔德杂岩5 硅酸盐-硫化物不混溶性：在Kambalda, Western Australia科马提岩为母岩中的Ni-Cu矿床6 新岩浆注入和岩浆混合作用：麦仁斯基矿脉（the Merensky Reef）, Bushveld Complex7 岩浆混染和硫化物的不混溶性：萨德伯里Ni-Cu矿床03岩浆矿床的重要研究课题：1.洋壳和陆壳的矿床成因2.基本的岩浆类型和它们的金属含量3.岩浆的相对成矿率和“继承因子”、4.“后增薄层”假说、5.金刚石和金伯利岩/钾镁煌斑岩、6.交代地幔中的金属富集、7.S型和I型花岗岩8.部分熔离和结晶分异成矿过程9.局部熔离过程中痕量元素的分布10.结晶分异过程中痕量元素的分布11.层状铬铁矿矿床12.液态不混溶成矿作用。
矿床学 第二章 岩浆矿床
三、 岩浆矿床形成的地质环境和成矿条件
由于岩浆本身是一种成分十分复杂的熔浆，岩
浆矿床的成矿作用也是错综复杂的，因此岩浆矿床
的形成取决于多种因素的综合控制。其中，最为主
要的是大地构造背景、岩浆、成矿流体的动力学性
质及地球化学等方面的因素。
（一）成矿环境
岩浆矿床与之母岩体多生成于大陆内部的裂谷、深大断裂、 板块边缘缝合线、大洋中脊和大洋热点等构造单元。
岩浆矿床形成的地质条件
碳酸岩中的磷灰石-磁铁矿矿床、NbTa及REE矿床。
岩浆矿床形成的地质条件 ④板块缝合带与蛇绿岩套有 关的镁质超基性岩体 此类岩体中常产（阿尔 卑斯型）铬铁矿矿床。岩体 和矿床实际形成于大洋板块 的增生边界（洋脊裂谷）， 成岩成矿后随洋板块迁移至 板块俯冲消减边界，最终残 留于板块碰撞形成的缝合带 中。含矿岩体多由纯橄岩、 辉橄岩、辉岩等岩相组成＜ 1，HREE ，一般缺少基性岩 相。岩石化学特征：MgO＞ 30%,m/f＞8，TiO2＜0.2%， ΣREEN富集。
岩浆矿床的概念 岩浆在演化作用的过程中，由于温度、压力、化 学成分等一系列物－化条件发生了变化，便发生分异
作用，其中往往造成有用组分的富集而形成有价值的
矿床。岩浆矿床既可以在大于10公里的地壳深处形成， 即所谓“深成岩矿床”；也可以通过岩浆的深部分异 而形成富含某种组分的矿浆或熔浆（如含Cu.Fe„）， 然后通过火山喷溢作用和火山爆发作用。在地表附近
⑵岩浆的分异程度
一般说来，岩浆在演化冷凝结晶过程中，分异得越好，矿体就越 大、越富。例如，四川的力马河 Cu － Ni 硫化物矿床中，岩浆岩母岩 分异完好，自上而下可分为中性→基性→超基性，因此与其母岩岩 体的规模相比起来矿体的规模也大）。
岩浆矿床
第二章第章岩浆矿床一、基本概念岩浆矿床（正岩浆矿床）：指岩浆在分异、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。
（一）影响岩浆矿床的主要因素1、深度和压力：岩浆矿床形成的深度和压力一般变化较大。
般变化较大例：金刚石住在地表以下一至二百公里深度形成（相当于几万个大气压），一部分矿床形成成（相当于几万个大气压）部分矿床形成较浅。
例：部分铬铁矿床与火山岩有关，在距地表一公里左右深度形成。
地表公里左右深度形成2、温度变化较大：例如金刚石矿，形成于1500~1200℃，一些硫化物矿床的形成温度硫化物矿床的形成温度在1100~500℃，而某些硫化物矿床形成温度低到300℃。
℃3、岩体规模：一般规模大有利于工业价值的矿床形成。
热量大，有利于成矿作用进行，矿床形成热量大有利于成矿作用进行有利于岩浆分异演化。
有时小岩体也可以形成较大规模的矿床，例四川西部铜镍硫化物矿床矿床。
4、岩浆物理和化学性质：岩浆物理和化学性质粘度：基性、超基性岩浆的粘度小，有利于分散在岩浆中的有用元素或矿物的集中；中酸性岩浆由于粘度大，不利于成矿物质的集中；挥发分和碱质：岩浆中挥发组分和碱质能使成矿物质的熔点和岩浆的粘度降低，有利于岩浆的分异作用，并促使成矿物质富集于残余岩浆中形成矿床；含矿性：岩浆的含矿性影响成矿作用；岩浆本身成矿物质的含量越大，越有利于矿床的形成，不同成分的岩浆有不同的成矿专属性。
（二）岩浆矿床成矿专属性岩浆矿床与某或某些特定的岩浆岩有明显岩浆矿床与某－或某些特定的岩浆岩有明显的成因联系。
与基性、超基性岩有关的岩浆矿床成矿元素主要是铁族元素和铂族元素。
矿床成矿元素主要是铁族元素和铂族元素Ti V Cr （Mn）Fe Co Ni CuRu Rh Pd AgR Rh Pd AOs Ir Pt Au 有明显的亲硫性和亲氧性；按地球化学性质：这些元素在基性、超基性岩中含量较高岩浆中成矿元素的存在形式Au、Ag在自然界还可以形成自然金属矿物和金属互化物。
2第二章岩浆矿床课件
称为岩浆矿床。。
• 二、岩浆矿床的特点
•
1. 成矿作用与成岩作用(母岩体冷凝结晶)基本是同时形成。
•
2.矿床主要和基性岩、超基性岩(如纯橄榄岩、橄榄岩、辉岩、苏长岩、辉长岩以及斜长岩等)有
成因联系。少数岩浆矿床与碱性岩或酸性岩有关。
•
3. 矿体多数呈层状、似层状、透镜状、豆荚状等产于岩浆岩体内，含矿围岩即为母岩；
因此，岩浆的分异程度对矿体的影响很大。一般来说，在比较
稳定的地区岩浆侵入时，基性-超基性岩浆可按矿物反应系列进行
完全的分异，一般是纯橄榄岩、橄榄岩在下部，辉石岩在较上部，苏
长岩、辉长岩或斜长岩在最上部。这种分异完好的岩体，矿体多富集
在岩体的下部，矿体产状稳定，矿石品位也较高。
• 3/ 规模大的岩体有利于形成大的矿床
合。在辉长岩系列中产铜；硫化物矿床，在镁质超基性岩中产铬铁矿矿床。
•
(3)地槽造山运动隆起后或侵位的镁质超基性岩～般称之为阿拉斯加型，是由沿阿拉斯加东南陆
地与内列诸岛出露的～系列岩体而得名。有些较大的杂岩体具同心环带构造，岩性特点为含富钙的单
斜辉石，而不含斜方辉石或斜长石。富含角闪石、富铁的关晶石以及磁铁矿等。其中钒钛磁铁矿矿床
•
上述成矿条件中，其中起主导作用的是岩浆和大地构造
条件。
第十四页，共44页。
2.3 岩浆矿床的形成作用
岩浆中有用组份析出、聚集和定位的过程称为岩浆成矿作用。(岩浆 冷凝结晶过程中，通过含矿岩浆分异使成矿物质聚集而形成矿床的作用)
依作用方式和特点，分为结晶分异成矿作用和熔离成矿作用。 一、岩浆结晶分异成矿作用
•
一般认为，岩浆岩体的规模越大其中所含的有用组分
就越多，因而越有利于成矿。这不仅是由于形成大岩体的原
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多期多阶段岩浆活动
对同源岩浆而言，多期多阶 段岩浆活动是岩浆房内部岩 浆结晶分异作用的结果。
岩浆结晶分异作用进行的 越彻底，岩浆多期多阶段 侵位现象越发育。由于硫 化物的熔点比硅酸盐矿物 低，因此，晚期侵位岩浆 的含矿性一般比早期好。
岩浆矿床的一般特点
4）赋矿围岩多数就是成矿母岩，岩相分带显著；
Chromite ore layers
岩浆矿床的一般特点
岩浆矿床的一般特点
5）矿石与岩石矿物组合相同，只是含量有别 6）围岩蚀变不发育
岩浆矿床形成的地质条件
岩浆矿 床形成 的地质 条件
岩浆矿床成矿元素的地球化学性状 岩浆岩条件
围岩条件(同化-混染作用) 挥发性组份
基性、超基性岩类的成矿专属性
基性、超 基性岩类 成矿专属 性最明显
铬铁矿矿床仅产于镁质超基性岩 和超基性-基性层状侵入体有关；
钒钛磁铁矿矿床产于层状基性侵 入体及斜长岩体中；
铜镍硫化物矿床与镁铁质基性-超 基性侵入体有关；
金刚石矿床仅产于金伯利岩和钾 镁煌斑岩中。
与正长岩、霞石正长岩和碳酸盐杂岩 有关的霞石-烧绿石-稀土元素矿床
岩浆岩条件
岩浆结晶分异
岩浆矿床
岩浆的成分 岩体的规模 岩浆侵入深度
岩浆的成分
越偏基性的岩浆,SiO2含量少,粘度小,易流动,有利于分异, 因此产于超基性－基性岩中的矿床种类多,规模也大。
南非布什维尔德：镁铁质-超镁铁质杂岩体，铁矿石储 量22亿吨
中国攀枝花：辉长岩，铁矿石储量58.4亿吨
规模越大, 冷凝速度 越慢, 造 成一种相 对稳定的 温度下降 的环境有， 利于岩浆 中各种组 分的充分 分异。
多期多阶段岩浆活动 地构造条件
成矿元素的地球化学性状
与镁铁质、超镁铁质岩浆活动有关的成矿元素位于元素 周期表的中部，介于亲氧元素和亲硫元素之间
• –Cu、Niቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ形成硫化物，Cr、V、Ti、Fe主要为氧化物， 并且有较强的形成金属键的能力，可以形成多种自然 金属和金属互化物。
• Fe和Ni的地球化学性状接近Mg2+，所以在MgO含量高 的岩石中Fe和Ni仅以分散状态进入含Mg的造岩矿物中， 故Fe、Ni矿化常与含镁较低的镁铁岩有关，特别是在含 斜长石较多的辉长岩、斜长岩中有铁矿床形成。
第二章 岩浆矿床
俄罗斯和平号钻石坑
岩浆矿床
一 岩浆矿床的概念及一般特点 二 岩浆矿床形成的地质条件 三 岩浆成矿作用及岩浆矿床成因类型 四 岩浆矿床的主要类型及实例
岩浆矿床的概念
各 类 岩 浆 在 地 壳 深 处 , 经 结 晶 分 异 作 用 (crystal fractionation)和熔离(分异)作用(immiscibility)使分散 在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床。
成矿元素的地球化学性状
与镁铁质、超镁铁质岩浆活动有关的成矿元素位于 元素周期表的中部，介于亲氧元素和亲硫元素之间
• 铬的地球化学性状决定其在超镁铁岩中含量最高， 通常与橄榄岩和纯橄岩有关。
• 铂族元素的性状各有不同，Ru、Os、Ir更具亲氧性， 常与铬铁矿共生；Pt相对亲硫，常常产于Cu、Ni硫 化物中。
围岩条件(同化－混染作用)
1.当围岩中成矿物质含量较高时,与岩浆混合,直接提高 了岩浆中成矿物质的含量,有利于岩浆矿床的形成;
2.可以改变岩浆的物理化学条件,加速或延缓岩浆结晶 分异作用的进程,当这种改变有利于成矿物质富集时, 有利于岩浆矿床的形成
围岩条件
含铜镍硫化物组分的镁铁-超镁铁质熔浆、当其同 化数量足够的碳酸盐岩层的时，可以降低溶浆的 粘度，促使熔离作用的发生，使硫化物聚集而有 利于成矿；
岩浆矿床的工业意义
世界上绝大部 分的铬、镍、 铂族元素以及 大部分的铁、 铜、钒、钛、 钴、磷、铌、 钽和稀土元素 等矿产增均来 自岩浆矿床。
超基性岩中的铬铁矿矿床。 基性岩中的钒-钛-磁铁矿矿床:， 基性-超基性岩中的铜、镍硫化物矿床 超基性岩-基性岩中的铂及铂族元素矿床
金伯利岩的金刚石矿床 碳酸岩中的Nb-稀土-磷灰石矿床 安山岩中的磁铁矿-赤铁矿矿床。
但这类同化作用对铬铁矿的聚集成矿及矿石质量 十分不利，因为CaCO3的加入，使镁铁-超镁铁质 岩浆中的铁大量游离形成磁铁矿，使铬铁比值降 低，影响了矿石质量。
挥发组份(矿化剂)
H2O、CO2、 H2S、HCl…
等
1.有利于岩浆的分异作用进行;
2.有利于成矿元素迁移富集(络合 物);
3.有利于降低矿物的熔点,导致成 矿物质晚期富集
岩体的规模
岩体长480千米、宽380千米, 厚900米,面积182 000平方千米。 开采的斯蒂尔波特层(即 LG6层),延长90千米,厚0 6～ 1 3米；F层,长35千米,厚l 3 米。含矿品位3 4.6％～47 .6％,铬铁比为l 6。
岩体的规模
罗布莎含铬超基性岩体：岩 体平面形状呈狭长带状，长 43km，一般宽1～1.7km，中段 最宽3.7km。出露面积约70km2。
工业意义
南非Bushveld钒-钛-磁铁矿矿床：铬铁矿、铂族金属和钒-钛-磁铁矿矿床 均是世界同类矿床中最大或较大者，矿石储量4.31亿吨，预测资源 量为63亿吨，其中铁矿石储量22亿吨，含铁品位55.8%~57.5%。
中国攀西铁矿区：铁矿石58.4亿吨，Fe28%~35%。
前苏联卡奇卡拉尔铁矿区：钒-钛-磁铁矿矿床，铁矿石储量122亿吨， Fe14%~57%。
岩体的规模
四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床含矿岩体：岩体呈NE30º方向延展， 长35km，宽2km
岩浆侵入深度
深度越大,岩浆冷凝速度越慢,压力下降就越慢,亦有利 于各种组分的充分分异。
据理论和实验岩石学试验认为：与超基性岩类有关的 铬铁矿床在地壳中形成大于20~30km、硫化铜镍矿床 形成的最大深度达10km； 金川铜镍硫化物矿床：岩浆就位深度10~15km；（汤 中立）
加拿大马格皮耶拉克图铁矿区：钒-钛-磁铁矿矿床，铁矿石储量 14.24亿吨。
岩浆矿床的一般特点
1）成矿温度高:1300～ 500℃；
2）成矿与岩浆具有时、 空、物间的成生联系；
3）成矿专属性明显，与 特定的岩性岩相有关；
岩浆成矿专属性
• 一定类型的岩浆建造 形成一定类型的矿床， 两者之间存在着内在 的岩石化学的和地球 化学的联系。