!矿床学考试主要考点3

1 岩浆矿床特征及矿床模式

2 金属硫化物矿床的表生变化和次生富集作用

4 热液来源矿床成矿方式

1伟晶岩矿床的成矿特征、成矿作用

2 BIF成因及主控因素

4 胶体化学沉积矿床类型与控制因素

5 花岗岩有关的矿床类型

6 稳定同位素研究物质来源的方法

4 VMS型与Sedex型矿床的异同点

5 被动陆缘的成岩成矿性

1 岩浆矿床特征及矿床模式

岩浆矿床是由各类岩浆在地壳深处，经过分异作用和结晶作用，使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床。

一般特征：

（1）成矿作用与成岩作用基本上是同时进行的，即岩浆矿床的形成过程与母岩体的冷凝结晶过程，在时间上大体一致。属于同生矿床。

（2）矿体主要产在岩浆岩母岩体内。

（3）浸染状矿体与母岩一般呈渐变或迅速过渡关系；贯入式矿体则具清楚、明显的界限。围岩蚀变一般不发育，但自变质作用较普遍。

（4）矿石中矿物组成与母岩的矿物组成基本相同，仅矿石中矿石矿物相对富集。

（5）由于成矿作用是在岩浆熔融体中大体同时发生的，因此多数岩浆矿床的成矿温度较高，达1500-1200℃。

岩浆矿床模式包括豆荚状（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床模式、层状镁铁质-超镁铁质岩型铬铁矿矿床模式、钒钛磁铁矿矿床模式、铜-镍硫化物型矿床模式、岩浆爆发型金刚石矿床模。

（1）豆荚状（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床模式

矿床出露于板块缝合带的蛇绿岩套中。赋矿岩石为蛇绿岩套下部的镁质超基性岩，常见岩相组合为纯橄岩、方辉橄榄岩、和二辉橄榄岩。岩石通常已塑性变形和蛇纹石化。矿体主要呈扁豆状、凸镜状，可见不规则状及脉状，成群分布于纯橄岩相和方辉橄榄岩相中。矿体与围岩页理呈整合或次整合相交，二者呈渐变或突变接触。

（2）层状镁铁质-超镁铁质岩型铬铁矿矿床模式

矿床产于大陆板块内部，与地幔热点有关。赋矿岩体为大型深成层状镁铁质-超镁铁质岩体，自下而上由纯橄岩层为主依次渐变为方辉橄榄岩、橄榄岩、辉石岩、橄长岩、苏长岩、辉长岩、斜长岩等岩层为主。岩石具堆晶（积）结构。矿体呈层状主要产于岩序中、下部的纯橄岩、方辉橄长岩、橄榄岩、辉石岩或苏长岩中。

（3）钒钛磁铁矿矿床模式

矿床出露于大陆板块内受地幔热点或大陆裂谷前期深断裂控制的幔源深成岩带。赋矿岩体类型包括：

（1）纯橄岩-方辉橄榄岩-橄榄岩-辉石岩-苏长岩-辉长岩-斜长岩等岩相构成的镁铁质-超镁铁质层状侵入体；

（2）（橄长岩）-（苏长岩）-斜长岩-（铁闪长岩）层状侵入体；（3）（橄榄岩）-（辉石岩）-辉长岩层状侵入体；（4）斜长岩-辉长岩杂岩体。岩石多具堆晶结构。大多数重要矿体成层状平行于火成堆积层理分布于层状岩体的辉长岩及斜长岩为主的岩相带，多见于每个岩相旋回的底部。围岩多为辉长岩、斜长岩、辉长苏长岩，矿层与下部围岩多为突变接触，与上部围岩多为渐变接触关系。此外可见脉状、管状矿体不整合地贯入于各岩相带中，与围岩呈突变接触。

（4）铜-镍硫化物型矿床矿床模式

矿床主要形成于地壳深部的镁铁质-超镁铁杂岩体中。赋矿岩体：类型如下：（1）由纯橄岩-方辉橄榄岩-橄榄岩-辉石岩-苏长岩-橄长岩-辉长岩-斜长岩-闪长岩等岩相组成的或由橄长岩-苏长岩-斜长岩-铁闪长岩等岩相组成的大型层状杂岩体；（2）苏长岩-闪长岩岩体；（3）纯橄岩-二辉橄榄岩-橄榄岩（-辉石岩）杂岩体；

（4）橄榄岩-辉石岩-辉长岩（苏长岩）-（闪长岩）杂岩体；（5）苦橄岩-苦橄粗玄岩-苦橄辉长岩-苏长岩-橄榄辉长岩侵入体。矿体特征：（1）就地熔离矿体主要呈层状、凸镜状产于岩体中、下部基性程度较高的岩相中，与围岩多呈渐变关系；（2）贯入矿体主要呈似层状、板状、脉状及凸镜状产于岩体底部、根部，少数可产于岩体中上部及下盘围岩中，产状不受岩相及其产状制约。

5、岩浆爆发型金刚石矿床模式

金刚石形成于140-200km以下的地幔深处，结晶的适宜温度为1200-1400ºC。金刚石的富集成矿于地壳浅表部位火山爆发机构内的金伯利岩、橄榄石钾镁煌斑岩及白榴石钾镁煌斑岩中，与岩浆爆发作用过程中岩浆内压力和热量的快速释放有关。含矿岩体：金伯利岩及钾镁煌斑岩呈爆破角砾岩筒状及岩墙状产出。岩石多呈斑状结构，含大量幔源、基底及盖层矿物及岩石的俘虏体，常见幔源俘虏体有纯橄岩、石榴子石方辉及二辉橄榄岩、铬尖晶石二辉橄榄岩、石榴子石金云母辉石橄榄岩及金云母岩等。在金伯利岩或钾镁煌斑岩中不均匀分布，多局限于角砾岩筒中及火山口内。

2 金属硫化物矿床的表生变化和次生富集作用

（1）金属硫化物矿床的表生分带

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（2）金属硫化物矿床氧化带的形成

氧化带中矿物的溶解和沉淀作用

硫化物矿物（氧化溶解）硫酸盐溶液（再沉淀）：水解，氧化物、氢氧化物；蒸发，硫酸盐矿物(矾类)；与岩石反应，碳酸盐、硅酸盐。

黄铁矿(FeS2) ：在潮湿气候条件下，Fe2(SO4)3发生水解，生成2Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3 脱水形成褐铁矿（针铁矿、水针铁矿、水赤铁矿），构成“铁帽”。在干旱气候条件下, 蒸发形成铁的硫酸盐(矾类)矿物。

黄铜矿(CuFeS2) ：当围岩中有碳酸盐岩和硅酸盐岩时，即发生化学反应。在干旱气候条件下, 蒸发形成铜的硫酸盐(矾类)矿物。

闪锌矿(ZnS) ：当围岩中有碳酸盐岩，则反应形成菱锌矿。当遇硅酸盐时, 则反应沉淀出锌的硅酸盐矿物。

方铅矿(PbS) ：PbSO4难溶于水，可停留在氧化带形成铅矾。当遇碳酸盐岩（含碳酸的水）时, 则生成白铅矿。

氧化带中各亚带的形成和特点

完全氧化亚带(铁帽)

氧化作用最为彻底—几乎所有的金属硫化物被氧化分解，残留下难溶的氧化物和氢氧化物, 构成“矿帽”，铁帽，锰帽，铅帽，砷帽，……

淋滤亚带

从完全氧化亚带淋滤下来的FeSO4, Fe2(SO4)3, H2SO4对该带发生强烈的溶解淋滤作用，硫化物几乎全部溶解带走，仅剩下一些极为稳定的矿物，如石英、重晶石、自然金、铁的氧化物和氢氧化物等。

次生氧化物富集亚带

其形成与地下水面的下降密切相关，原地下水面以下的次生硫化物氧化形成次生氧化物，金属含量增高。

（3）影响氧化带发育的因素

气候：控制了温度和湿度，发育的氧化带要求温暖、潮湿的气候条件。地形：切割不得太大，剥蚀速度不得大于氧化速度，丘陵地区有利于氧化带的形成。地下水位：地下水面上升，氧化带变薄(沉溺氧化带)；反之，氧化带变厚。地下水位地下水面缓慢持续下降有利于氧化带的形成

（4）金属硫化物矿床次生硫化物富集带的形成

硫化物的次生富集作用

氧化带淋滤下来的金属硫酸盐溶液，当渗透到潜水面以下的还原环境中，便以交代原生硫化物的方式生成新的次生硫化物矿物，这种作用常使矿石中金属含量大幅度提高。

次生硫化物富集带形成的必要条件

要有一个很发育的氧化带；氧化带中要缺少沉淀剂（如碳酸盐矿物等）；原生矿物中要有大量的黄铁矿或易被交代的硫化物。

4 热液来源矿床成矿方式

在一定深度（数百米?数十公里）下形成的，具有一定温度（数十度?数百度）和一定压力（数十万?数亿Pa）的气态和液态的溶液，简称热液。各种成因的含矿气水热液在一定的物理化学条件下，于各种有利的构造和岩石中，通过充填和交代等成矿作用方式而形成的有用矿物堆积体，称为热液矿床。

气水热液的成矿方式主要有两种：充填和交代作用。

充填作用：热液在化学性质不活泼的围岩内流动时，与围岩间没有明显的化学反应和物质的相互交换，其中成矿物质主要是由于温度、压力的变化或其他因素的影响，直接沉淀在围岩的孔洞或裂隙中，这种作用称充填作用。由充填作用所形成的矿床称充填矿床。

充填作用（矿床）的识别标志

（1）矿体一般为脉状或囊状，与围岩界线清楚

（2）矿石具有一些特殊的构造，如梳状构造、晶簇构造、对称条带状构造、角砾状构造、同心圆状构造等；矿物常具生长环带结构

（3）矿体具单向生长发育的特点，即脉体中的矿物晶体往往只一端发育完整，其发育的结晶面指向供应溶液的方向。

交代作用：含矿热液在运移过程中与围岩发生化学反应或置换作用，把围岩中原有的组分溶解、排除，代之以新的成分，此种作用称为交代作用。由交代作用形成的矿床称交代矿床。交代作用过程中，岩石始终保持固体状态，即在交代作用的前后，岩石体积基本保持不变。

交代作用的类型

渗滤交代作用：交代作用过程中组份的带入和带出是借助于流经岩石裂隙中的溶液的流动进行的。渗滤交代作用的有效半径可达数百米以上。

扩散交代作用：交代作用中组份的移动通过停滞的粒间溶液，以分子或离子扩散的方式缓慢地进行，即由浓度差（浓度梯度）而引起。有效半径一般为数米至数十米。

交代作用（矿床）的识别标志

（1）矿体形态一般不规则，与围岩界线不清，呈渐变过渡

（2）矿体中常含有未被交代的围岩残余，残余体往往仍保留原岩的构造方向

（3）矿体或矿石中可保存被交代岩石的结构和构造，如层理、化石、片理、片麻理、斑晶以及褶皱、节理、角砾构造等

（4）交代作用形成的矿物晶体，各自方向的生长均匀，因而一般晶形完好

（5）矿石具特征的各种交代成因的构造，如假象结构、侵蚀结构、残余结构、反应边结构、骸晶结构、交代文象结构、交错结构等。

1伟晶岩矿床的成矿特征、成矿作用

矿物结晶颗粒粗大的，具有一定内部构造特征的，常呈不规则岩墙、岩脉或凸镜状的地质体，称为伟晶岩。当伟晶岩中的有用组份富集并达到工业要求时，即成为伟晶岩矿床。

伟晶岩矿床特征

（1）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、Ta、Cs、Rb、Zr、Hf、La、Ce、U、Th

金属元素：W、Sn、Mo、Fe、Mn

挥发份：F、Cl、B、P

矿物成分特征

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

稀有放射性元素矿物：

（2）伟晶岩矿体的结构、构造特征

结构特征：巨晶结构（伟晶结构）：是伟晶岩特有的结构，长石、石英、云母等矿物晶体巨大，颗粒大小一般10cm～几米，大者晶体可达数公斤至上百吨。文象结构：长石、石英共结生成。粗粒结构和似文象结构：主要由长石和石英组成，颗粒大小1～10 cm。细粒结构：主要由石英、斜长石和微斜长石组成，颗粒小于1cm。

（3）伟晶岩矿体的产出特征

大小：差别很大：长几米至上千米，厚几厘米至几十米，延深数百米。

形态：多样，脉状、囊状和凸镜状常见。

产状：复杂，有陡有缓。矿化多富集在脉体的上部或顶部 陡立者，对稀有元素矿化富集最有利。

有关伟晶岩的形成过程和成矿作用，众多学者观点不一，归纳起来主要有两种观点：残余岩浆的结晶作用和残余气体溶液的重结晶作用和交代作用。

残余岩浆的结晶作用：岩浆结晶作用的末期形成富含挥发分的“残余岩浆”或“伟晶岩熔体”，在相对封闭和高温高压的条件下，通过缓慢的冷却结晶和分异而形成具有完好带状构造的伟晶岩。残余的岩浆（伟晶岩熔体），封闭系统，结晶作用为主。花岗伟晶岩形成的5个阶段和11个地质相。

残余气体溶液的重结晶作用和交代作用：任何岩浆在冷凝结晶后，都会残留下“残余的气体溶液”（一种超临界流体），富含挥发分和硅酸盐组分。它们在封闭的条件下作用于早期形成的矿物，使之发生重结晶，形成粗粒结构的伟晶岩；后由于挥发分的不断聚集，在开放条件下发生进一步的交代作用，形成伟晶岩矿床。残余的气体溶液而非残余的岩浆熔融体，早期为封闭系统，以重结晶作用为主，晚期为开放系统，以交代作用为主。

2 BIF成因及主控因素

形成于前寒武纪(主要是太古代到早元古代)的沉积变质铁矿,因其矿石主要由硅质(碧玉、燧石、石英)和铁质(磁铁矿、赤铁矿)薄层组成, 全铁含量大于15%,具有由富铁矿物(磁铁矿、赤铁矿等)和脉石矿物(以石英为主)组成条带状(或条纹状)构造的、富铁化学沉积岩，称为条带状铁建造(banded iron formations,简称BIF)。当条带状铁建造的全铁含量达到工业品位时,就成为条带状铁建造铁矿床。

矿床成因

此类矿床的铁、硅等成矿物质来源于海底火山活动有关。在火山活动的间歇期火山喷气及热液活动频繁，不仅将从火山碎屑岩及熔岩中淋滤出来的大量硅铁物质带入海水，而且使喷发区海底水体转变为富含Cl-、SO42-、CO22-离子的酸性、还原性水体，此种水体有利于成矿物质保持溶解状态和富铁基性火山物质的海解作用，从中汲取铁、硅等成矿物质。当此种富成矿物质的深部海水随海水对流循环上升至陆架浅海环境时，由于海水PH值、Eh值上升硅、铁以玉髓、菱铁矿、铁硅酸盐、磁铁矿及赤铁矿等形式沉积成矿。由于季节性的变化和铁质与硅质沉积分异作用形成富铁的、富硅的和泥质的韵律型条带状构造。在后期变质过程中矿体及矿石矿物发生了重结晶、重组合和强烈的变形。

主控因素

构造位置：稳定古大陆板块内的太古代绿岩带、裂谷及古大陆边缘岛弧和弧后等拉张性盆地。