岩浆矿床 作用

岩浆矿床 作用 4.3岩浆成矿作用及矿床分类 岩浆成矿作用和岩浆矿床分类如下: (一)岩浆结晶分异作用及岩浆分结矿床 1、岩浆分结矿床的概念 结晶分异作用即岩浆冷凝过程中由于不同矿物先后结晶和矿物比重的差异导致岩浆中不同组分相互分离的作用。 岩浆分结矿床即是岩浆通过结晶分异作用使其中的有用组分富集而形成的矿床。依据有用矿物和造岩矿物结晶的先后关系，岩浆分结矿床可再分为早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床。 早期岩浆矿床:形成于岩浆冷凝结晶的早期阶段，有用矿物结晶早于硅酸岩矿物的岩浆分结矿床。 晚期岩浆矿床:形成于岩浆冷凝结晶的晚期阶段，有用矿物结晶晚于硅酸岩矿物的岩浆分结矿床。 具有重要工业意义的岩浆分结矿床有与层状基性-超基性岩体有关的铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、PGE矿床，与(层状)基性岩有关的钒钛磁铁矿矿床，与蛇绿岩套中镁质超基性岩有关的铬铁矿矿床(豆荚状或称阿尔卑斯型)。 2、成矿作用(过程)及矿床特征 (1)早期岩浆矿床(见图4-6): a、早期岩浆矿床的成矿作用及过程 早期岩浆矿床的有用矿物主要是如铬铁矿等具有高晶格能的氧化物，在岩浆挥发组分低、氧逸度较高和有用组分含量较高等有利条件下，有用矿物可早于硅酸盐矿物或与橄榄石同时结晶。结晶的矿物因比重大于岩浆而下沉。依据 斯托克斯公式，下沉速度与矿物比重成正比，与矿物半径的平方成正比。以铬铁矿矿床为例，按照理想化模式，由于岩浆中氧化铬的含量远低于硅酸盐，与铬铁矿稍晚或同时结晶的橄榄石常因颗粒大沉降快而先堆积于岩浆房的底部形成橄榄岩，而后是小颗粒的铬铁矿在其上部堆积形成矿层，再后，应依次为较晚结晶的斜方辉石、单斜辉石堆积形成斜方辉岩、二辉岩、单斜辉岩等岩相带。 b、早期岩浆矿床的矿床特征: (a)矿体多产于岩体内的特定部位(下部、底部、边部)，与特定岩相有关。 (b)矿体多为等轴状、凸镜状及似层状。 (c)矿体与围岩呈渐变关系，围岩无蚀变。 (d)有用矿物多为氧化物，一般为自形-半自形结构及包含结构，矿石多具浸染状构造及条带状构造。 (2)晚期岩浆矿床: A、晚期岩浆矿床的成矿作用及过程(见图4-7) 在岩浆挥发组分含量较高的情况下，有用矿物结晶温度降低，晶出晚于硅酸盐矿物，使晚期岩浆中有用组分的含量不断增加，比重不断增大并下沉于特定部位。岩浆继续冷凝则使有用矿物最终在早结晶的硅酸盐矿物颗粒之间晶出，形成具有海绵陨铁结构的矿石。海绵陨铁结构是指有用金属矿物呈它形充填于硅酸盐矿物晶间或胶结硅酸盐的矿石结构，常见于晚期岩浆矿床和熔离矿床。但是，如果在晚期富矿质岩浆下沉汇集阶段由于构造等原因产生运移通道和空间时，富矿熔浆或矿浆则会在外来压力作用下从已晶出的造岩矿物晶间滤出并贯入侵入岩体内部、边部甚至岩体围岩的构造空间中，继续冷凝形成具有块状构造状矿石的富矿体。上述富矿熔浆在外力下从结晶的硅酸岩矿物间被滤出并贯入裂隙中去的作用成为压滤作用，经压滤作用后的富矿熔浆或矿浆冷凝结晶形成的矿体称为贯入矿体。 1-在冷凝带形成后早期岩浆结晶; 2-先后结晶的硅酸盐矿物因比重不同按重力关系占据各自的位置; 3-富矿质残浆通过粒间空隙向下集中，较晚结晶的比重较小的硅酸岩晶体上浮(此阶段冷凝结晶则形成层状矿体); 4-在外力作用下富矿残浆经压滤作用沿裂隙贯入形成贯入矿体。 图4-8结晶分异作用及似层状矿体压滤作用及贯入矿体 B、晚期岩浆矿床的特征: a、未经压滤作用的矿体: (a)矿体产于岩体内部(多在下部)特定的岩相内，多呈条带状、凸镜状及似层状。 (b)矿体与围岩为渐变关系，围岩可伴有蚀变现象。 (c)矿石多为海绵陨铁结构，浸染状、稠密浸染状。 b、贯入矿体: (a)矿体呈脉状及凸镜状产于岩体内部或接触带附近的围岩中,受断裂及裂隙控制。 (b)矿体与围岩呈突变接触，围岩常有蚀变。 (c)矿石可具自形、半自形结构和块状构造。 (二)岩浆熔离矿床 1、岩浆熔离矿床的概念及工业意义 岩浆熔离作用是由于温度、压力等条件的变化，一种均一的岩浆分为互不混溶的两种或两种以上融体的作用(见图4-9)。例:硫化物在岩浆中的溶解度仅为万分之几至千分之几，但在1400-1500ºC以上时硫化物呈分散状态，含量可达15%以上。当此种富含硫化物的熔浆温度和压力降低到一定限度时即发 生熔离作用，产生富硅酸盐的和富硫化物的两种互不混溶的熔浆。此外已知富P和Fe的中性岩浆随温度下降可熔离为富硅酸盐、富磷酸盐和富铁的氧化物的三种熔体。 图4-9以斯卡埃加德为例，具熔离作用的二成分系的结晶图示(据JI，韦杰等) 熔离矿床是经岩浆熔离作用使有用组分富集而形成的矿床。 影响熔离矿床形成的因素如下:a、岩浆中有用组分和矿化剂的丰度(Cu、Ni、PGE、及S、P);b、岩浆的主要成分，岩浆中SiO2、CaO、K2O、Na2O等成分含量高则有利于铜镍硫化物的熔离成矿，铁含量高则不利于硫化物的熔离成矿;c、PH2O、PCO2增大有利于硫化物的熔离。 有重要工业意义的熔离矿床有与基性-超基性杂岩体有关的铜镍及PGE硫化物矿床，与中性岩体及碱性杂岩体有关的磁铁矿-磷灰石矿床，此外一些研究认为，阿尔卑斯型铬铁矿是上地幔部分熔融过程中产生的与玄武岩浆不混溶的铬铁矿熔浆形成的。 2、熔离矿床形成的方式及矿床特征 熔离矿床有就位熔离和深部熔离两种成矿方式，前者是岩浆侵入就位之后发生的熔离成矿，后者是指岩浆上升过程中在中间岩浆房发生的熔离作用。但是在同一矿床中可能两种熔离成矿作用都存在。以下以最常见的硫化物矿床为例阐述熔离矿床 的成矿过程和矿床特征。 (1)熔离矿床的成矿作用及过程 a、就位熔离成矿作用及过程 岩浆就位后随温度降低发生熔离作用，形成富硅酸盐的熔浆和富硫化物的熔浆。前者随温度降低开始发生结晶分异形成不同岩相和继续不断熔离出富硫化物的熔浆。与此同时，熔离出来的富硫化物熔浆细小珠滴开始汇聚增大，并 且因比重大而下沉至岩浆房下部的特定部位富集。最终冷凝结晶形成"底(或下)部"矿体，如发生压滤作用则形成贯入但是所产生的富硫化物熔浆珠滴已不可能下沉到岩体下部(已结晶成岩)，于是在岩体中、上部特定部位富集最终形成"上悬矿体"。 b、深部熔离成矿作用及过程 沿岩石圈深断裂上升的幔源岩浆可因内压力等原因于深部形成中间岩浆房并且在中间岩浆房内发生熔离作用，形成富硅酸盐熔浆和富硫化物熔浆或硫化物矿浆。切穿中间岩浆房的导岩构造首先使上部富硅酸盐岩浆上升形成无矿货贫矿的侵入体，而后到至岩浆房下部的岩浆及矿浆上升形成晚期含矿侵入体。或是由于切穿中间岩浆房不同部位的导岩构造导致不同熔浆上升形成岩性相同而含矿性不同的侵入体，切入中间岩浆房底部的导岩构造可能导致矿浆与岩浆一起上升至上部岩浆房形成含矿侵入体。上升的矿浆因比重大集中于岩浆房的底部形成"底部矿体"，也可因矿浆上升较晚或因压滤作用形成贯入矿体。深部熔离作用可能是同区同种岩体往往含矿性差别极大、同一杂岩体中晚侵入相往往含矿及小侵入体中常可形成大规模矿床的原因。 (2)矿床特征: a、未经压滤作用的矿体多产于岩体底部及边部特定的岩相带中，可见上悬矿体。矿体多呈似层状、层状、凸镜状，与围岩呈渐变关系，可伴有蚀变。矿石多见海绵陨铁结构，浸染状、稠密浸染状、豆状等构造，块状者少。深部熔离形成的底部矿体也呈层状及似层状，但常可形成块状构造的矿 b、贯入矿体，产于岩体内部及岩体围岩中，多呈脉状及凸镜状沿断裂及裂隙分布。矿体与围岩为突变关系，可见蚀变，矿石多为块状构造。