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1、巖漿成礦作用及其礦石2008-8-617:01:15中國選礦技術(shù)網(wǎng)瀏覽865次收藏我來說兩句巖漿是自然形成于地下深處的一種黏度較大的熔融體,其成分以硅酸鹽為主,并含有重金屬和揮發(fā)組分等物質(zhì)。極少數(shù)的巖漿為碳酸鹽熔融體。地下深處的巖漿在動(dòng)力作用下,在向地殼上部運(yùn)移和定位的過程中,發(fā)生各種分異現(xiàn)象,而使某些組分富集成礦的作用,稱為巖漿成礦作用。按照巖漿分異的性質(zhì)和作用的特點(diǎn),可將巖漿成礦作用分為結(jié)晶分異作用、熔離作用及爆發(fā)作用三種基本類型。一、結(jié)晶分異作用及其礦石(一)結(jié)晶分異作用巖漿在冷凝過程中,不同的組分會按照一定的順
2、序先后結(jié)晶出來。結(jié)晶順序一般是按照礦物的晶格能、鍵性和生成熱降低的方向進(jìn)行的。結(jié)晶分異作用就是指礦物按順序進(jìn)行結(jié)晶,并在重力和動(dòng)力影響下發(fā)生分異和聚集的過程。結(jié)晶分異作用成礦有兩種情況。一種是有用礦物較早地從熔漿中結(jié)晶出來。與其同時(shí)結(jié)晶或稍晚結(jié)晶的礦物是橄欖石、輝石、基性斜長石等硅酸鹽礦物。這些已結(jié)晶的礦物在重力作用以及巖漿內(nèi)部對流作用的影響下,密度大的往下沉,密度小的往上浮。從而,在巖漿下部或底部形成有用礦物和暗色硅酸鹽礦物的富集帶。如有用礦物的含量達(dá)到了工業(yè)要求,即成為礦石(圖1)。巖漿發(fā)生結(jié)晶分異時(shí),分異程度除了
3、取決于礦物的密度外,還與晶出礦物的顆粒大小有關(guān)。尤其是各種礦物的密度差異不大時(shí),顆粒大小就起決定性作用,通常大顆粒比小顆粒易沉降。此外,巖漿結(jié)晶過程中,若地殼構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,侵入體規(guī)模較小,巖漿冷凝較快,則先結(jié)晶的有用礦物在巖漿流動(dòng)過程中,形成不規(guī)則的條帶狀異離體,停積在巖漿流速減緩和流動(dòng)受阻的地段富集成礦。這種巖漿在流動(dòng)過程中產(chǎn)生礦物成分的分異和聚集的作用,稱為流動(dòng)分異作用。圖1結(jié)晶分異作用示意圖a—巖漿開始結(jié)晶;b—早結(jié)晶的鐵鎂質(zhì)礦物和金屬礦物(黑色)向下沉,隨后結(jié)晶的硅酸鹽礦物(白色)位于上部;c—不同密度的礦物按
4、重力關(guān)系占據(jù)各自的位置,含礦殘漿向下集中;d—底部形成礦體,含礦殘漿(點(diǎn)狀圖案)受動(dòng)力作用形成貫入礦體上述巖漿結(jié)晶分異作用強(qiáng)調(diào)了有用礦物先結(jié)晶這一特點(diǎn),形成的礦床稱為早期巖漿礦床。這類礦床的礦體與母巖沒有明顯的界線,常呈逐漸過渡關(guān)系。礦石的礦物組分與母巖基本一致,僅是不同的礦物在含量上有區(qū)別。礦石常具自形晶—半自形晶結(jié)構(gòu),或有用礦物被硅酸鹽礦物包圍,形成包含結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造常為浸染狀、礦體形態(tài)多呈瘤狀、巢狀、透鏡狀或似層狀。因有用礦物受重力或動(dòng)力作用影響,故易在巖體的底部或邊部成礦,而巖體頂部不易成礦。結(jié)晶分異作用的第二
5、種情況是有用礦物較晚地從巖漿中結(jié)晶出來。當(dāng)巖漿中含有較多的揮發(fā)組分時(shí),成礦元素可與揮發(fā)組分結(jié)合成易溶的化合物,大大降低了自身的結(jié)晶溫度,這樣便可一直殘留在巖漿熔體中,直到主要硅酸鹽礦物結(jié)晶后才晶出,通常充填在早期結(jié)晶的硅酸鹽礦物顆粒之間。有時(shí),富含成礦物質(zhì)的殘留熔漿或礦漿在外力作用下,或受由殘余揮發(fā)分造成的內(nèi)應(yīng)力的影響,它們可貫入到已冷凝的侵入體的裂隙中,甚至離開侵入體,貫入到附近的地層中(圖1—d)。形成貫入礦體的地質(zhì)作用也稱壓濾作用。以上的巖漿結(jié)晶分異作用強(qiáng)調(diào)了有用礦物后結(jié)晶的特點(diǎn),形成的礦床稱為晚期巖漿礦床。這類
6、礦床的礦體與圍巖間一般界線明顯,有時(shí)圍巖發(fā)生蝕變現(xiàn)象,如鈉黝簾石化、綠泥石化、黑云母化、金云母化和碳酸鹽化等。礦石中金屬礦物充填在硅酸鹽礦物顆粒之間,或膠結(jié)硅酸鹽礦物,呈海綿隕鐵結(jié)構(gòu)。礦體常呈條帶狀或似層狀(圖2),貫入礦體則常為脈狀或透鏡狀。礦石構(gòu)造以稠密浸染狀或塊狀為主。圖2攀枝花似層狀釩鈦磁鐵礦礦體(二)主要礦石及礦床實(shí)例由巖漿結(jié)晶分異作用形成的礦石主要有超基性巖中的鉻鐵礦礦石和鉑族金屬礦石、以及基性巖中的釩鈦磁鐵礦礦石。此外,巖漿巖常被用作建筑石料或裝飾石材。1、鉻鐵礦礦石。鉻鐵礦礦石中,只有鉻鐵礦一種有用礦物
7、,其理論分子式為FeCr2O4。其實(shí),鉻鐵礦中的Cr3+常被Al3+置換,偶爾也被Fe3+置換,部分Fe2+時(shí)會被Mg2+置換。所以,鉻鐵礦的分子式和分子量常不固定,一般有下列變種:鉻鎂鐵礦(Mg,F(xiàn)e)Cr2O4,含Cr2O3為50%~65%硬鉻尖晶石(Mg,F(xiàn)e)(Cr,Al)2O4含Cr2O335%~55%鋁鉻鐵礦(Fe,Mg)(Cr,Al)2O4含Cr2O335%~50%鉻鐵礦FeCr2O4含Cr2O3為47%~60%世界上鉻鐵礦資源的分布極不平均,主要集中在阿扎尼亞和津巴布韋,兩國鉻鐵礦礦石儲量占世界總儲量的
8、90%左右。阿扎尼亞的布什維爾德鉻鐵礦礦床是世界上最著名的早期巖漿礦床。鉻鐵礦主要賦存在蘇長巖、古銅輝石巖以及斜長巖中。礦體呈層狀和似層狀,儲量巨大,達(dá)20億t礦石。礦石品位較穩(wěn)定,一般為42%~45%。礦石中還含有TiO2、Pt、Ni及磁鐵礦等。津巴布韋的羅德西亞鉻鐵礦礦石儲量達(dá)6億t。礦石主要產(chǎn)在斜方輝橄巖中,呈致密塊狀,Cr