【文章內(nèi)容簡介】 China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology 侵入體的巖性和規(guī)模 對接觸變質(zhì)礦床的形成也有很大影響。 通常講，同等規(guī)模的巖體中， 中酸性侵入體 的熱容量較大。 侵入體規(guī)模大其含熱量也越大，故規(guī)模大的中酸性侵入體會使圍巖重結(jié)晶和重組合更強(qiáng)烈，波及范圍也更廣泛。統(tǒng)計(jì)顯示大部分接觸變質(zhì)礦床都分布在規(guī)模較大的中酸性巖體周圍。 接觸變質(zhì)成礦作用主要形成于 中深或淺成條件 。接觸帶 特征 對接觸變質(zhì)發(fā)育程度有一定影響。 侵入接觸面和圍巖層理面斜交時(shí)，有利于熱的擴(kuò)散和傳導(dǎo)，可形成較寬的接觸變質(zhì)暈。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology 接觸變質(zhì)暈常成 帶狀分布 ，一般可分為 3個(gè)帶： 顯著重結(jié)晶帶， 過渡帶 原巖帶 湖南郴州石墨礦，靠近侵入體為石墨，稍遠(yuǎn)為半石墨，再遠(yuǎn)則為未變質(zhì)的煤層。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology 3．混合巖化成礦作用 在區(qū)域變質(zhì)作用基礎(chǔ)上，由于深部上升的流體作用，原巖在地殼深處 重熔成熔漿 ；這些流體和熔漿又滲透到變質(zhì)巖中，以 交代方式 帶入 K、 Na和 Si等組分，帶出 Fe、 Mg、 Ca等組分，使變質(zhì)巖的礦物成分和化學(xué)成分不斷地發(fā)生變化，最終向 接近花崗質(zhì)巖石 的方向發(fā)展；這種由變質(zhì)作用向巖漿作用轉(zhuǎn)化的過程稱為 混合巖化作用 （ migmatization），又叫花崗巖化作用。 混合巖化過程中，由于強(qiáng)烈的交代作用可使一部分成礦物質(zhì)發(fā)生遷移和富集，從而形成 混合巖化礦床 。 依混合巖化作用的發(fā)展演化，與其有關(guān)的成礦作用可分為 早期 交代重結(jié)晶階段和 中晚期 熱液交代階段。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology （ 1）早期交代重結(jié)晶階段 ：主要是新生的長英質(zhì)熔漿對原巖組分的交代作用，以 堿質(zhì)交代為主 （鉀化和鈉化），揮發(fā)份也起一定作用。 在交代過程中，由于溫度增高，變質(zhì)巖中的硅酸鹽礦物發(fā)生重結(jié)晶，組分重組合，可導(dǎo)致有用礦物的粒度加大和局部富集，使其具有工業(yè)價(jià)值。 形成的礦床有云母、石墨、磷灰石、剛玉、石榴石、鋯石、獨(dú)居石和金紅石等。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology 早期交代重結(jié)晶階段 后期 ，通過各種交代反應(yīng)原巖中的鐵鎂質(zhì)硅酸鹽礦物大量分解，形成含 (OH)較多的 鋁硅酸鹽 ，如透輝石被交代成為陽起石和透閃石等。 隨著交代作用的進(jìn)行，原來的長英質(zhì)熔漿，逐漸演變成 熱液 ，經(jīng)過交代作用后從原巖中帶出的各種組分，呈 氧化物或絡(luò)合物存在于熱液 中，從此進(jìn)入 中晚期熱液交代 階段。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology （ 2）中晚期熱液交代階段：混合巖化熱液攜帶著早期階段帶出的有用組分，在 交代圍巖 時(shí)既可引起圍巖蝕變，同時(shí)也可成礦。 通常情況下，由于早期 鐵鎂質(zhì)硅酸鹽 被交代，使中晚期熱液中含有較多的 Fe、Mg、 Ca等組分，從而產(chǎn)生 Fe、 Mg質(zhì)交代作用。 磁鐵石英巖 中的蝕變和富鐵礦體主要是這樣形成的。 滑石菱鎂礦 大多產(chǎn)于鎂質(zhì)碳酸鹽建造中，主要是富 Mg和 Ca的混合巖化熱液交代而成。 含硼建造中的硼在中晚期交代過程中可與鐵、鎂一起進(jìn)入溶液，交代鎂質(zhì)大理巖而形成 硼鎂鐵礦和硼鎂石礦床 。 這一階段也可形成磷、鈾、金、鉬及某些稀有、稀土等礦床。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology 變質(zhì)礦床的主要類型 一、沉積 變質(zhì)鐵礦床 二、變質(zhì)金礦床 三、變質(zhì)磷礦床 四、石墨礦床 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology 一、沉積 變質(zhì)鐵礦床 此類礦床在世界鐵礦床中是最重要的，分布十分廣泛，有不少大型、特大型礦床， 如北美的蘇必利爾型鐵礦 獨(dú)聯(lián)體的庫爾斯克和克里沃羅格鐵礦等， 我國的鞍山鐵礦、水廠鐵礦等。 該類型占世界鐵礦總儲量的 60%以上，占富鐵礦儲量的 70%；在我國約占總儲量的 60%，占富鐵礦儲量的 27%。 形成于 前寒武紀(jì) （主要為太古代到早元古代）的沉積變質(zhì)鐵礦，因其礦石主要由 硅質(zhì) （碧玉、燧石、石英）和 鐵質(zhì) （赤鐵礦、磁鐵礦）薄層呈互層組成，又稱為鐵（質(zhì)） 硅（質(zhì)）建造、條帶狀鐵建造（ Banded Iron Formation，簡稱 BIF）。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology （一）沉積變質(zhì)鐵礦的一般特征 BIF產(chǎn)于世界各地前寒武紀(jì)地盾區(qū)和地臺區(qū)。礦床的形成與前寒武紀(jì)地殼演化密切相關(guān)，根據(jù)礦床的 形成時(shí)代 及 含礦建造 的不同，可分為阿爾戈馬（ Algoma）型和蘇必利爾（ Superior）型。 類型 Algoma type Superior type 形成時(shí)代 ＞ 25億年（ Ar） 1825億年（ Pt1） 形成環(huán)境 與綠巖帶有關(guān)（優(yōu)地槽） 與火山活動無關(guān)（冒地槽） 伴生巖石 基性變質(zhì)火山巖夾少量中酸性火山巖、沉積巖 陸源碎屑巖為主（石英巖、頁巖、板巖），火山巖少見 礦物相 氧化物相為主，有時(shí)出現(xiàn)較多碳酸鹽、硫化物相 氧化物相為主，少量硅酸鹽、碳酸鹽混合相，缺少硫化物 規(guī)模 長＜幾 km，厚幾十厘米 幾百米 長達(dá)幾十至幾百公里，厚幾至幾百米 礦例 加拿大 Algoma礦床、我國鞍－本、冀東地區(qū) 美國 Superior地區(qū) 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology 阿爾戈馬型鐵礦 阿爾戈馬型鐵礦主要形成于 新太古代 （約為 2500Ma）以前。 鐵礦的形成在空間和時(shí)間上與 優(yōu)地槽海底火山活動 密切相關(guān)，世界各地此類含鐵建造都發(fā)育于新太古界的 綠巖帶 中。阿爾戈馬型 BIF主要與綠巖帶中上部的 火山碎屑巖 相伴生，并靠近濁積巖組合。 在加拿大地盾的綠巖帶中還可以清楚地識別出阿爾戈馬型鐵礦建造與火山作用或火山活動中心直接有關(guān)。 此類鐵礦建造的 硫化物相 或 碳酸鹽相 產(chǎn)在 靠近火山活動中心 處， 氧化物相 通常 遠(yuǎn)離火山活動中心 分布， 硅酸鹽相 位于兩者之間。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology 此類 鐵礦建造 常由灰色、淺黑綠色的 鐵質(zhì)燧石 和 赤鐵礦或磁鐵礦 組成窄條帶狀構(gòu)造。單個(gè)礦體的 厚度 可在幾米到幾百米之間變化，但超過 50m的很少，走向 延長 從數(shù)十米至幾公里。含礦建造中的一系列連續(xù)的 凸鏡狀礦體 構(gòu)成規(guī)模巨大的礦帶。 這類鐵礦建造一般都經(jīng)受了 綠片巖相和角閃巖相 的變質(zhì)作用，個(gè)別礦床產(chǎn)于麻粒巖相中。 阿爾戈馬型鐵礦建造在加拿大地盾的克科蘭德湖地區(qū)，美國的佛米利思地區(qū)，前蘇聯(lián)的庫爾斯克磁異常區(qū)，我國的鞍山 本溪地區(qū)、冀東地區(qū)、五臺地區(qū)等均有分布。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology 蘇必利爾型鐵礦 蘇必利爾型鐵礦主要分布在 早元古代地槽區(qū) 。建造形成于冒地槽性質(zhì)的開闊海盆地中，形成時(shí)代以 2200~1800Ma為主，某些地區(qū)也有小于 1800Ma者。 鐵礦建造的 地層層序 火山巖較少， 自下而上一般為：白云巖、石英巖、紅色或黑色鐵質(zhì)頁巖、鐵礦建造、黑色頁巖和泥質(zhì)板巖。 在某些地方，鐵礦建造和基底巖石之間被幾米厚的 石英巖、粗砂巖和頁巖 隔開 鐵礦層中 含鐵礦物 與 燧石 組成條帶狀鐵礦石，含鐵礦物中 氧化物相 主要為磁鐵礦或赤鐵礦及它們的混合物。碳酸鹽相以菱鐵礦為主，并有磁鐵礦和鐵硅酸鹽類礦物伴生。硅酸鹽相中的礦物隨變質(zhì)程度而異。硫化物相主要是黃鐵礦，常含細(xì)粒的富硅質(zhì)泥巖。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology 蘇必利爾型 BIF多沿古老地臺邊緣分布，一般可 長 達(dá)數(shù)十公里，建造 厚度 可以從幾十米至幾百米，偶爾達(dá)千米。鐵礦建造的地層通常不整合于強(qiáng)烈變質(zhì)的片麻巖、花崗巖或角閃巖之上。 大多數(shù)蘇必利爾型 BIF未遭受變質(zhì) 或遭受 淺變質(zhì) (綠片巖相 )，部分變質(zhì)較深可達(dá)角閃巖相。 此類鐵礦在各大陸皆有分布，其中著名的有澳大利亞的哈默斯利，巴西的米納斯、吉賴斯，美國 和加拿大的蘇必利爾湖區(qū)，加拿大的魁北克、拉布拉多，南非的波斯特馬斯堡以及印度的比哈爾、奧里薩等。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） China University of Geosciences 礦床學(xué) Ore deposit geology （二）沉積變質(zhì)鐵礦的成因 沉積變質(zhì)鐵礦的形成經(jīng)歷了 沉積 和 變質(zhì) 改