第四章偉晶巖礦床

1、第四章 偉晶巖礦床主要內(nèi)容：一、偉晶巖與偉晶巖礦床二、偉晶巖礦床的形成條件及成因三、偉晶巖礦床的主要類型及地質(zhì)特征關鍵詞：偉晶巖；形成演化；特點；類型一 偉晶巖與偉晶巖礦床（一）概念：偉晶巖是礦物成份與母巖的礦物成分基本一致，礦物顆粒結(jié)晶粗大，具一定內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征的地質(zhì)體，常呈巖墻、巖脈、透鏡狀形態(tài)。當其中的有用組分或有用礦物富集并達到工業(yè)要求時，即成為偉晶巖礦床。（二）偉晶巖的類型按偉晶巖的成因，可將其劃分為巖漿偉晶巖和變質(zhì)偉晶巖兩

2、類。巖漿偉晶巖－是巖漿結(jié)晶分異演化的晚期階段，由富含揮發(fā)組分的殘余熔漿結(jié)晶和交代而形成的。根據(jù)其巖性可分為：（1）花崗偉晶巖－成因上與花崗巖有關，分布最為廣泛，工業(yè)意義最大；（2）堿性偉晶巖－與堿性巖漿分異演化有關，常形成稀有、稀土金屬礦床，分布局限；（3）基性―超基性偉晶巖－成因上與基性―超基性巖漿活動有關，較少形成工業(yè)價值的礦床變質(zhì)偉晶巖－是變質(zhì)作用達到高級階段，即混合巖化作用過程中偉晶巖化作用的產(chǎn)物。本教材中所涉及的偉晶巖礦床主要

3、與巖漿偉晶巖有關，尤其是花崗偉晶巖。（三）偉晶巖礦床的主要特征1、偉晶巖的成分：偉晶巖的化學成分多種多樣，至少集中了 40 種以上的元素，除了 S、Al、O、Na、K、Ca 等造巖元素外，稀有、分散元素（Li、Be、Nb、Ta、Cs、Rb、Zr、Hf） 、分散元素（La、Ce） 、放射性元素（U、Th 等）尤為富集，此外，W、Sn、Mo 等金屬元素和 F、B、Cl、P 等揮發(fā)份含量較高，這些元素的含量常是克拉克值的幾倍、幾十倍、幾百甚至

4、幾千倍?；瘜W成分的多樣性造成了偉晶巖礦物成分的復雜性，可達 300 種以上礦物，主要包括：A、硅酸鹽礦物：石英、長石、云母B、稀有和放射性礦物：鋰云母、銫榴石、鋯石、綠柱石C、稀土元素礦物：獨居石、褐簾石D、金屬礦物：錫石、黑鎢礦、輝鉬礦、磁鐵礦和鈦鐵礦E、揮發(fā)份礦物：螢石(F)、電氣石(B)、黃玉(F)、磷灰石（P）2、偉晶巖的結(jié)構(gòu)A、偉晶結(jié)構(gòu)－礦物顆粒大于 10cm，是偉晶巖特有的結(jié)構(gòu)，最大晶體長石可達 100 噸，綠柱石18 噸，

5、白云母 5 平方米；B、文象結(jié)構(gòu)和似文象結(jié)構(gòu)－由石英和長石共結(jié)形成的文象結(jié)構(gòu)；由石英沿長石晶體的解理面或雙晶面交代而形成似文象結(jié)構(gòu)，是偉晶巖常見的結(jié)構(gòu)；C、粗粒結(jié)構(gòu)－長石和石英；D、細粒結(jié)構(gòu)；E、交代結(jié)構(gòu)－由白云母、鈉長石、稀有元素元素組成，后期交代產(chǎn)物3、偉晶巖的構(gòu)造帶狀構(gòu)造是最主要而常見的，發(fā)育完好的帶狀構(gòu)造自邊緣到中心可劃分為 4 個帶（圖）：①邊緣帶：偉晶巖邊部與圍巖接觸帶，細粒結(jié)構(gòu)，由石英+長石組成；②外側(cè)帶：由長石+石英+白

6、云母組成，細粒結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)，有時可出現(xiàn)綠柱石；床深度 7-8 km 至 10-11 km，陶瓷原料偉晶巖礦床深度大于 11 km。（二）偉晶巖的成因偉晶巖的成因至今仍有不同認識，歸納起來有兩種成因觀點：1、巖漿偉晶巖的成因：主要有兩種成因觀點①以費爾斯曼為代表，認為在高溫、高壓下，揮發(fā)組分能無限溶解于巖漿中。因此在巖漿結(jié)晶末期，形成富含揮發(fā)組分的巖漿，在高溫、高壓條件下，緩慢冷卻而結(jié)晶形成偉晶巖；②以 A.查瓦里斯基為代表，否認揮發(fā)組

7、分在巖漿中無限溶解，因此不存在偉晶巖漿。認為，每一種巖漿冷凝過程中都有殘余的氣體溶液，這種溶液富含成礦物質(zhì)、揮發(fā)分和硅酸鹽，是一種超臨界狀態(tài)的流體，在封閉條件下，作用于早期形成的礦物之上，使之發(fā)生重結(jié)晶，形成粗?；騻ゾЫY(jié)構(gòu)的巖石－偉晶巖，以后在開放的系統(tǒng)中進一步發(fā)生交代作用，形成偉晶巖礦床?？夏岬希?962）的實驗證明，在一定的溫壓條件下，硅酸鹽熔融體中可溶解大量的水（25%） ，因此認為偉晶巖漿存在的可能性增大，那么，第①觀點成立。2

8、、變質(zhì)偉晶巖的成因：由超變質(zhì)的深熔作用和選擇重熔作用形成的一種深熔流體，隨著揮發(fā)組分的聚集，對固態(tài)巖石發(fā)生重結(jié)晶作用和交代作用，形成偉晶巖。（三）偉晶巖的形成演化過程對偉晶巖礦床的形成演化過程，A.費爾斯曼、杰翰斯、A.N.金茲堡以及我國的鄒天人等學者提出了不同的看法，但歸納起來，可總結(jié)為兩個階段：Ⅰ巖漿結(jié)晶分異階段：富含揮發(fā)的偉晶巖漿緩慢冷卻結(jié)晶，形成顆粒粗大的偉晶巖，礦物組合主要為長石+石英+云母+少量的鋰輝石+綠柱石等，該階段主要

9、形成非金屬礦床，如陶瓷原料、K（微斜長石） 、水晶、壓電石英等；Ⅱ交代階段：由偉晶巖漿結(jié)晶殘存的更富揮發(fā)組分和成礦物質(zhì)的殘余溶液，對已形成的礦物發(fā)生交代作用，或者由于堿質(zhì)與稀有、稀土元素等結(jié)結(jié)合的絡合物，由于化學反應發(fā)生沉淀，從而形成了大量的稀有金屬礦物和稀土礦物，從而形成稀有、稀土和放射性元素礦床。交代作用首先是堿金屬 K、Na 的交代，之后是稀有、稀土等 Li、Ta、Rb、Cs…的交代作用。由此可見，偉晶巖礦床的形成，實質(zhì)是巖漿結(jié)晶

10、分異作用和巖漿氣水熱液交代作用的總和，因此也是巖漿礦床與氣水熱液礦床的過渡類型，它既具有巖漿礦床的特點又兼有氣水熱液礦床的特征。（四）偉晶巖的分類教材中列舉了 K.A 符拉索夫、A.N.金茲堡、鄒天人等學者的偉晶巖礦床的分類，他們共同的特點是依據(jù)礦物的共生組合進行分類，這實質(zhì)不是礦床分類，而是礦床中的礦石類型分類。盡管如此， K.A 符拉索夫的分類反映了偉晶巖礦床的形成演化過程，可供借鑒。K.A 符拉索夫分類（P65 圖 5-8）1、第

11、一類型――文象和等粒型偉晶巖，邊緣帶，無工業(yè)價值2、第二類型――塊型偉晶巖，中心帶，由長石或石英塊體組成，巨晶結(jié)構(gòu)――偉晶結(jié)構(gòu)，云母和陶瓷原料3、第三類型――完全分異型，偉晶巖已分三帶：文象或花崗結(jié)構(gòu)偉晶巖帶、微斜長石和石英帶，云母和陶瓷原料，有時可產(chǎn)出有工業(yè)價值的鋰輝石和綠柱石4、第四類型――稀有金屬交代型，獨立的交代帶，獨特的礦物組合，發(fā)育在石英和鉀、鈉長石的接觸帶中，礦物有鈉長石、各種云母、綠柱石、鈮鉭鐵礦、銫榴石、磷灰石、鈾礦物