岩浆成矿作用及其矿石 2

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1、岩浆成矿作用及其矿石2008-8-617:01:15中国选矿技术网浏览865次收藏我来说两句岩浆是自然形成于地下深处的一种黏度较大的熔融体，其成分以硅酸盐为主，并含有重金属和挥发组分等物质。极少数的岩浆为碳酸盐熔融体。地下深处的岩浆在动力作用下，在向地壳上部运移和定位的过程中，发生各种分异现象，而使某些组分富集成矿的作用，称为岩浆成矿作用。按照岩浆分异的性质和作用的特点，可将岩浆成矿作用分为结晶分异作用、熔离作用及爆发作用三种基本类型。一、结晶分异作用及其矿石（一）结晶分异作用岩浆在冷凝过程中，不同的组分会按照一定的顺序先后

2、结晶出来。结晶顺序一般是按照矿物的晶格能、键性和生成热降低的方向进行的。结晶分异作用就是指矿物按顺序进行结晶，并在重力和动力影响下发生分异和聚集的过程。结晶分异作用成矿有两种情况。一种是有用矿物较早地从熔浆中结晶出来。与其同时结晶或稍晚结晶的矿物是橄榄石、辉石、基性斜长石等硅酸盐矿物。这些已结晶的矿物在重力作用以及岩浆内部对流作用的影响下，密度大的往下沉，密度小的往上浮。从而，在岩浆下部或底部形成有用矿物和暗色硅酸盐矿物的富集带。如有用矿物的含量达到了工业要求，即成为矿石（图1）。岩浆发生结晶分异时，分异程度除了取决于矿物的

3、密度外，还与晶出矿物的颗粒大小有关。尤其是各种矿物的密度差异不大时，颗粒大小就起决定性作用，通常大颗粒比小颗粒易沉降。此外，岩浆结晶过程中，若地壳构造活动强烈，侵入体规模较小，岩浆冷凝较快，则先结晶的有用矿物在岩浆流动过程中，形成不规则的条带状异离体，停积在岩浆流速减缓和流动受阻的地段富集成矿。这种岩浆在流动过程中产生矿物成分的分异和聚集的作用，称为流动分异作用。图1结晶分异作用示意图a—岩浆开始结晶；b—早结晶的铁镁质矿物和金属矿物（黑色）向下沉，随后结晶的硅酸盐矿物（白色）位于上部；c—不同密度的矿物按重力关系占据各自的

4、位置，含矿残浆向下集中；d—底部形成矿体，含矿残浆（点状图案）受动力作用形成贯入矿体上述岩浆结晶分异作用强调了有用矿物先结晶这一特点，形成的矿床称为早期岩浆矿床。这类矿床的矿体与母岩没有明显的界线，常呈逐渐过渡关系。矿石的矿物组分与母岩基本一致，仅是不同的矿物在含量上有区别。矿石常具自形晶—半自形晶结构，或有用矿物被硅酸盐矿物包围，形成包含结构。矿石构造常为浸染状、矿体形态多呈瘤状、巢状、透镜状或似层状。因有用矿物受重力或动力作用影响，故易在岩体的底部或边部成矿，而岩体顶部不易成矿。结晶分异作用的第二种情况是有用矿物较晚地从

5、岩浆中结晶出来。当岩浆中含有较多的挥发组分时，成矿元素可与挥发组分结合成易溶的化合物，大大降低了自身的结晶温度，这样便可一直残留在岩浆熔体中，直到主要硅酸盐矿物结晶后才晶出，通常充填在早期结晶的硅酸盐矿物颗粒之间。有时，富含成矿物质的残留熔浆或矿浆在外力作用下，或受由残余挥发分造成的内应力的影响，它们可贯入到已冷凝的侵入体的裂隙中，甚至离开侵入体，贯入到附近的地层中（图1—d）。形成贯入矿体的地质作用也称压滤作用。以上的岩浆结晶分异作用强调了有用矿物后结晶的特点，形成的矿床称为晚期岩浆矿床。这类矿床的矿体与围岩间一般界线明显

6、，有时围岩发生蚀变现象，如钠黝帘石化、绿泥石化、黑云母化、金云母化和碳酸盐化等。矿石中金属矿物充填在硅酸盐矿物颗粒之间，或胶结硅酸盐矿物，呈海绵陨铁结构。矿体常呈条带状或似层状（图2），贯入矿体则常为脉状或透镜状。矿石构造以稠密浸染状或块状为主。图2攀枝花似层状钒钛磁铁矿矿体（二）主要矿石及矿床实例由岩浆结晶分异作用形成的矿石主要有超基性岩中的铬铁矿矿石和铂族金属矿石、以及基性岩中的钒钛磁铁矿矿石。此外，岩浆岩常被用作建筑石料或装饰石材。1、铬铁矿矿石。铬铁矿矿石中，只有铬铁矿一种有用矿物，其理论分子式为FeCr2O4。其实

7、，铬铁矿中的Cr3＋常被Al3＋置换，偶尔也被Fe3＋置换，部分Fe2＋时会被Mg2＋置换。所以，铬铁矿的分子式和分子量常不固定，一般有下列变种：铬镁铁矿（Mg，Fe）Cr2O4，含Cr2O3为50%～65%硬铬尖晶石（Mg，Fe）（Cr，Al）2O4含Cr2O335%～55%铝铬铁矿（Fe，Mg）（Cr，Al）2O4含Cr2O335%～50%铬铁矿FeCr2O4含Cr2O3为47%～60%世界上铬铁矿资源的分布极不平均，主要集中在阿扎尼亚和津巴布韦，两国铬铁矿矿石储量占世界总储量的90%左右。阿扎尼亚的布什维尔德铬铁矿矿床

8、是世界上最著名的早期岩浆矿床。铬铁矿主要赋存在苏长岩、古铜辉石岩以及斜长岩中。矿体呈层状和似层状，储量巨大，达20亿t矿石。矿石品位较稳定，一般为42%～45%。矿石中还含有TiO2、Pt、Ni及磁铁矿等。津巴布韦的罗德西亚铬铁矿矿石储量达6亿t。矿石主要产在斜方辉橄岩中，呈致密块状，Cr