2第二章巖漿礦床

1、10第二章第二章巖漿礦床一、概述巖漿礦床就是在巖漿分異和結(jié)晶過程中，使分散于巖漿中的有用組分聚集而形成的礦床。巖漿礦床主要是在地殼較深部位形成，少量可在近地表或地表形成。巖漿礦床具有明顯的成礦專屬性，即每一種巖漿礦床均與一定類型的巖漿巖有密切的成因聯(lián)系，且多與源于上地幔的超基性巖、基性巖有關(guān)。如鉻鐵礦礦床主要與含鎂高的超基性巖有關(guān)；釩鈦磁鐵礦礦床主要與基性巖有關(guān)；金剛石礦床則與金伯利巖有關(guān)。這些超基性—基性巖雜巖體及礦床產(chǎn)生的地質(zhì)條件與

2、超殼深大斷裂有關(guān)。有些巖漿礦床與堿性巖有關(guān)，主要有霞石、磷灰石及稀有、稀土金屬礦床。與花崗巖漿有關(guān)的巖漿礦床相對較少。巖漿礦床的礦產(chǎn)十分豐富，絕大多數(shù)的鉻、鎳、鉑族元素、金剛石，以及釩、鐵、鈦、銅、鈷、鈮、鉭和磷等，都與巖漿成礦作用息息有關(guān)。二、巖漿礦床的成礦作用巖漿礦床是在巖漿分異和結(jié)晶過程中形成的。促使成礦物質(zhì)從巖漿中分異出來的作用主要有結(jié)晶分異成礦作用和熔離成礦作用。（一）（一）巖漿結(jié)晶分異成礦作用巖漿結(jié)晶分異成礦作用巖漿在冷凝過

3、程中，各種組分由于結(jié)晶溫度不同而按一定順序結(jié)晶析出。這種按順序結(jié)晶分離出各種礦物并使其富集成礦的作用稱為巖漿結(jié)晶分異成礦作用。巖漿結(jié)晶分異時，有用礦物的晶出有兩種情況：1.巖漿結(jié)晶時有用礦物較早地從巖漿中結(jié)晶出來：這些有用礦物如自然鉑、鈦鐵礦、鉻鐵礦等。與此同時或稍晚結(jié)晶的硅酸鹽礦物有含鐵鎂高的橄欄石、輝石、基性斜長石等。①這些礦物在重力及巖漿內(nèi)部對流作用影響下，比重大的往下沉，比重小的往上浮，因而就在巖漿底部形成了暗色硅酸鹽礦物和有用

4、礦物的富集帶，這種作用稱重力分異作用。如一些關(guān)于超基性巖體底部或下部的似層狀鉻鐵礦體，一般認(rèn)為就是由于重力分異作用而形成的。②如果在巖漿結(jié)晶過程中，由于外動力作用及巖漿內(nèi)揮發(fā)分的影響，使巖漿仍處于流動狀態(tài)，在巖漿運(yùn)動的過程中，就可以使早結(jié)晶的物質(zhì)和比重大的液體集中于流動的通道附近或流動受阻力較大的地段，這種作用稱為動力分異作用（或稱流動分異作用）。如超基性巖中定向排列的鉻鐵礦礦條或礦帶（圖21），就是由這種作用形成的。1巖漿結(jié)晶時有用礦

5、物較晚地從巖漿中結(jié)晶出來：如果巖漿中的揮發(fā)性組分如H2O、Cl、CO2、B、F、S、P等含量較高，巖漿內(nèi)成礦元素可與之化合形成易溶的化合物，從而大大降低了自身的結(jié)晶溫度。它們在巖漿熔融體中一直殘留到主要硅酸鹽礦物結(jié)晶之后，逐漸在巖體內(nèi)形成富含成礦物質(zhì)的富礦殘漿，12成礦體；5—受動力擠壓流動的含礦殘余熔體被擠到裂隙中去，形成貫入礦體。a—基性巖漿結(jié)晶；b—冷凝帶；c—鐵鎂質(zhì)礦物；d—含礦殘余熔漿作用形成的；③有時富礦殘漿在外力作用下以及

6、由殘余揮發(fā)分造成的內(nèi)應(yīng)力的影響下，從硅酸鹽顆粒間隙中擠出，并貫入冷凝的巖漿巖或圍巖裂隙中去，形成脈狀礦體。這種作用也稱為壓濾作用。大多數(shù)貫入式礦體都是由這種作用形成的。巖漿結(jié)晶分異過程中，使有用組分聚集成礦的理想情況如圖22所示。（二）（二）巖漿熔離成礦作用巖漿熔離成礦作用熔離作用也稱液態(tài)分異作用。它是指在較高溫度下的一種成分均勻的巖漿熔融體，當(dāng)溫度和壓力降低時，分離成兩種或兩種以上互不混溶的熔融體的作用。由于巖漿熔離作用而使有用組分富

7、集成礦的作用稱巖漿熔離成礦作用。巖漿熔離成礦作用在銅鎳硫化物礦床的形成過程中表現(xiàn)最為明顯。根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定，基性、超基性巖漿中可溶解一定量的金屬硫化物熔漿，其溶解度的大小在很大程度上取決于溫度和壓力。當(dāng)溫度不低于1500℃的基性硅酸鹽巖漿中，尤其是富含揮發(fā)組分時，金屬硫化物會發(fā)生某種程度的溶解；在距地表25~50㎞深度的超基性巖漿中硫化物的溶解度是地表附近的2～5倍。當(dāng)溫度一旦降低或熔體中揮發(fā)組分的外逸或巖漿上升，都會引起硫化物溶解度的減小

8、而發(fā)生熔離作用。除溫度壓力外，影響硫化物熔離的因素還有熔漿的成分變化，特別是SiO2、Al2O3、CaO、FeO的含量變化，如巖漿中鐵的存在能使硫化物的溶解度提高幾十倍（媒介作用），當(dāng)巖漿結(jié)晶時，鐵能結(jié)合到硅酸鹽礦物中去（橄欖石、輝石等），造成液態(tài)巖漿中FeO含量減少，Al2O3、CaO含量相對增加，而FeO減少，Al2O3、CaO增多會引起巖漿中硫化物溶解度的減小，使金屬硫化物從硅酸鹽熔漿中熔離出來。在熔離作用進(jìn)行的初期，熔離出來的硫

9、化物熔體是呈分散的液滴狀懸浮于硅酸鹽熔體中。①若此時巖漿侵位深度較淺，冷凝又較快時，硫化物液滴來不及匯集沉入巖漿體底部，便在巖體內(nèi)部一定的巖相帶中形成由浸染狀礦石組成的“上懸礦體”；②如若巖漿侵位較深，冷凝較慢，熔離出來的硫化物液滴可逐漸匯合、變大，并因比重較大而沉入巖漿體底部，形成浸染狀和稠密浸染狀的“底部層狀礦體”（圖2_3）；③如果侵入體形成而硫化物熔體尚未凝固，在動力作用下也可貫入到巖體或圍巖的裂隙中，形成貫入式的脈狀、透鏡狀礦

10、體（圖24）。從上可知，由熔離作用產(chǎn)生的礦床，其規(guī)模大小與侵入體之規(guī)模是正比關(guān)系，即大巖體賦存大礦，而小巖體則只能熔離出小礦。但事實(shí)上并非都是如此，有的巖體全是礦體，如吉林紅旗嶺鎳礦七號巖體幾乎100％為礦體，那么怎能從巖體這樣大小的巖漿中聚集出這樣多的礦質(zhì)呢？經(jīng)研究人們認(rèn)識到它們是深部熔離形成的礦漿侵入至淺部也就形成了礦體。（三）（三）巖漿噴發(fā)成礦作用巖漿噴發(fā)成礦作用1巖漿爆發(fā)成礦作用是指地下深處分異出來的含礦巖漿，在近地表爆發(fā)形成礦