第二篇 矿床地质学 ORE DEPOSITS 徐九华

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1 第二篇 矿床地质学 ORE DEPOSITS 徐九华 jiuhuaxu@ces.ustb.edu.cn

2 内生矿床分类 1) 侵入活动中形成的矿床： 正岩浆期 —— 岩浆矿床； 残浆期 —— 伟晶岩矿床； 气液 - 期 —— 气液矿床 矽卡岩矿床 热液矿床 2) 火山活动中形成的矿床： 火山成因矿床

3 J5 。火山成因矿床 Volcanic Ore Deposits 一、概述 二、火山成矿作用及矿床分类 1. 火山 - 次火山岩浆矿床 （ 1 ）岩浆喷溢矿床 ; （ 2 ）火山熔离矿床 ;(3 ）岩浆爆发矿床 2. 火山 - 次火山气液矿床 （ 1 ）火山射气矿床 ; （ 2 ）火山热液矿床 ; (3 ）次火山热液矿床 3. 火山沉积矿床 三、火山成因矿床的主要类型 1. 斑岩铜矿 Porphyry Copper Deposit 2. 玢岩铁矿 Porphyritic Iron Deposit 3. 火山块状硫化物矿床（黄铁矿型铜 - 多金属矿床） Volcanic Massive Sulfide Deposit 4. 海相火山喷发 - 沉积铁矿床

4 一、概述 火山成因矿床是指那些在成矿作用上直接或间接与火 山 - 次火山岩浆活动密切有关的矿床。它们均位于与其大约 同时形成的火山 - 次火山岩的分布范围内。 1 火山建造 Volcanic Formation 在一定构造单元和时期内形成的一套火山岩组合。 2 火山机构 Volcanic Structures 火山岩构造的各部分位置、产状及相互关系。具体有： 火山锥 破火山口 熔岩流 火山颈 放射状或环状岩墙（裂隙） 次火山岩体

5 火山建造 — 火山岩地层组合

6 张家口汉诺坝玄武岩中含橄榄岩捕虏体的层位

7 火山建造 — 火山岩地层组合 吉林汪清，含橄榄岩捕虏体的玄武质熔岩、火山碎屑岩

8 火山机构 火山口 侧火山口 火山颈 ( 火山管道 ) 火山角砾岩 凝灰岩 火山熔岩 次火山岩 火山基底 岩浆源 放射状 - 环状岩墙 火山机构各部分示意图

9 火山机构 (1) 火山口 / 破火山口 火山锥

10 著名的火山口湖 — 长白山天池

11 火山机构 (2) 熔岩流

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14 火山机构 (3) 火 山颈与侧火山口 由火山颈侧向流出的 岩浆注入大海

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16 二、火山成矿作用及矿床分类 1 火山 - 次火山岩浆矿床 （ 1 ） 岩浆喷溢矿床 Magmatic Eruption Deposit ：是富矿 岩浆或矿浆以熔融体状态贯入火山机构或溢出地表在火山口 附近堆集所成的矿床。 （ 2 ） 岩浆爆发矿床：这类矿床主要生成于火山爆发角砾 岩筒中。典型的实例是金伯利岩中的金刚石矿床。 （ 3 ）火山熔离矿床 Volcanic Liquation Deposit ：火山机 构或溢出地表在火山口附近形成的熔离矿床。

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18 2 火山 - 次火山气液矿床 火山喷发的间歇期、晚期或期后，其射气和热液活动非 常强烈，射气和热液中的有用组分，在母岩体内或其附近 围岩中聚集、沉淀，可形成火山 - 次火山气液矿床，根据成 矿作用方式及地质条件的不同，可分为如下三种类型： 1) 火山射气矿床：主要由火山射气而成，位置浅，局限 于近代火山口内外及附近各种裂隙之中。主要矿种有自然 硫、硼酸盐等。经济价值一般不大。 2) 火山热液矿床：它是由含矿火山热液在火山岩中发生 充填或交代作用，使有用组分沉淀而形成的。矿体形状为 脉状、复脉状或似层状。矿石构造不一。主要矿种有铜、 铅、锌、铀、金、银及硫铁矿、萤石、沸石等。 3) 次火山热液矿床：在火山活动晚期或间歇期伴随的次 火山岩的侵入活动中的气水溶液，通过充填或交代作用， 将有用组分沉淀在次火山岩或附近其他岩石中，形成次火 山热液矿床 。

19 火山喷气

20 陆相火山热液矿床 --- 内蒙古李清地银矿 李清地银多金属矿区地质 简图（据祝新友等,2005, 修绘） Ｑ — 第四纪；Ｎ — 新近纪 玄武岩；Ｊ — 侏罗纪陆相 火山岩；Ａｒ — 集宁群混 合片麻岩；１ — 集宁群大 理岩；２ — 闪长岩脉； 3 — 矿体。

21 火山热液矿床 --- 内蒙古李清地银矿

22 是与火山岩同源的浅成 - 超浅成相的侵入体。多侵入于火山 口或火山口附近的裂隙中，其形成时间大体上与火山岩同时 。主要是花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩、闪长玢岩等。著名 的斑岩铜矿和玢岩铁矿与次火山岩有关。 深成侵入岩 喷出岩 次火山岩

23 成矿物质来源于火山但通过正常沉积作用而形成的 矿床。成矿物质是由火山活动提供的，火山碎屑物以 及火山喷气和热液所携带的有用组分可通过多种方式 沉积为同生火山沉积矿床。当成矿物质来自火山喷发 时，称火山喷发 - 沉积矿床；来自火山热液时，称火山 热液 - 沉积矿床，二者均可根据其生成环境又分为海相 和陆相两类。 3 火山沉积矿床

24 1 斑岩铜矿 ( 细脉浸染型铜矿床 ) Porphyry Copper Deposit 2 玢岩铁矿 Porphyritic Iron Deposit 3 火山块状硫化物矿床 Volcanic Massive Sulfide Deposit 4 海相火山喷发 - 沉积铁矿床 三、 火山成因矿床的主要类型及其实例

25 （ 1 ）经济意义 又称细脉浸染型铜矿床，是一种具有重大工业意义 的矿床。铜的金属储量占世界总储量的 50% 左右，占我 国储量的 25% 左右，并有日益增多之势。具有规模大、 品位低、易于露天开采的特点。矿石类型简单，主要金 属矿物为黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿和辉钼矿；钼是主要 的伴生元素，有时形成铜钼矿床。 1. 斑岩铜（钼）矿床

26 斑岩铜矿、块状硫化物矿床等的品位 — 矿量关系 斑岩铜矿 块状硫化物矿床 层状铜矿 铜矿石量（百万吨）

27 世界最大的露天铜矿 — 美国犹它州斑岩铜矿

28 （ 2 ）矿床地质特征 1 ）次火山岩侵入体（斑岩体） 斑岩铜矿的矿化与中酸性 斑岩在空间上、时间上和成因上有密切联系。含矿斑岩体主要为 浅成 - 超浅成的花岗斑岩 - 花岗闪长斑岩，并与钙 - 碱系列的安山岩 、粗安岩、英安岩和流纹岩等火山岩有成因联系。矿化斑岩一般 出露面积不大，多呈株状、瘤状，也有成岩脉、岩枝产出的。 2 ）区域构造－消亡型板块边界 3 ）围岩蚀变分带： 钾化带－绢英岩化带－泥化带－青磐岩化带 4 ）矿化特点： 浸染状－细脉状；黄铜矿－辉钼矿

29 斑岩铜矿形成构造环境 — 消亡型板块边界

30 钾化 带 青磐岩化带 泥化带 绢英岩化带 斑岩铜矿蚀变矿化特征 含黄铁矿 的壳 黄铁矿壳 铜矿 石壳 低品位铜 矿化核

31 江西德兴铜矿床 斑岩型矿床

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35 西藏尼木县厅宫 斑岩铜矿 蓝铜矿孔雀石矿石

36 2 玢岩铁矿 和斑岩铜矿有很多相似之处，为火山 - 次火山热液作用产物 。产于富钠质的辉石玄武安山玢岩 - 辉长闪长玢岩中的铁矿床 。我国地质工作者，在宁芜火山 - 次火山活动地区进行多年地 质调查、矿产勘查和深入研究各类铁矿之后，结合国内外其 他矿区类似铁矿的特征，建立了 “ 玢岩铁矿 ” 的模式，概括了与 安山质岩浆有关的一系列铁矿床成矿作用。不仅把将该区的 铁矿储量翻了几十倍，使该区成为我国重要钢铁基地之一， 而且 “ 玢岩铁矿 ” 这个模式对我国南方数以百计的陆相火山岩盆 地中富铁矿床的找矿，具有重要的指导意义。

37 玢岩铁矿理想模式 1 2 3 4 5 7 8 6 3

38 南京梅山铁矿 - 玢岩铁矿 300

39 南京梅山铁矿（ 2 ） 20°41′02″ 200°41′02″

40 3 火山块状硫化物矿床（黄铁矿型铜 - 多金属矿床） 一般指产于海相火山岩中，具块状矿石构造的铜矿床和多 金属硫化物矿床。 （ 1 ）经济意义 斑岩铜矿具有规模大、品位低的特点，块状硫化物矿床则具 规模不太大，但品位富的特点。 加拿大，世界上最大的块状硫化物矿床 Kidd Greek ，总储量 1 亿吨， Cu 1.5%, Zn 9.75%, Pb 0.3%, Ag 121g/t

41 3 火山块状硫化物矿床 （ 2 ）矿床地质特征 安徽新桥硫铁矿 - 海底喷流成因

42 3 火山块状硫化物矿床（黄铁矿型铜 - 多金属矿床） （ 3 ）矿体分带 （ 4 ）围岩蚀变分带 理想分带： 上部 : 含 Pb 、 Zn 黄铁矿带 中部：含 Cu 黄铁矿带 下部：含 Cu 网脉状矿体 日本 “ 黑矿 ” 上： “ 黑矿 ” 中： “ 黄矿 ” 下： “ 硅矿 ” 边：石膏矿

43 火山块状硫化物矿床 - 甘肃白银厂铜矿床

44 火山块状硫化物矿床 - 甘肃白银厂铜矿床 石英角斑岩 - 石英角斑质凝灰岩 SW

45 甘肃白银厂铜矿床（ 2 ）

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47 新疆阿尔泰哈巴河县 阿舍勒块状硫化物铜锌矿 阿舍勒矿区地质图 （叶庆同， 1997 ） 1 新生界； 2. 下石炭统红山嘴组； 3 ～ 5. 齐也组； 3 第三岩性段 4 第二岩性段 5 第一岩性段 6 ～ 9 阿舍勒组 8 第二岩性段 9 第一岩性段 10 下中泥盆托克萨雷祖 11-13 闪长岩 14 细碧岩 15 石英钠长斑岩 16 断裂 17 岩性界线 18 不整合线 5# 线剖面图 1 细碧岩 2 蚀变酸性中酸性火山碎屑岩 3 多金属矿石 4 铜锌黄铁矿矿石 5 含铜黄铁矿矿石 6 块状黄铁石 7 浸染状黄铜矿石 8 浸染状黄铁矿石 9 角斑岩 10 断裂 11 钻孔及编号

48 新疆阿尔泰哈巴河县 阿舍勒块状硫化物铜锌矿

49 新疆阿尔泰哈巴河县 阿舍勒块状硫化物铜矿 块状硫化物矿石 条带状和细脉状硫化物矿石 条带状、层状硫化物矿石，阿舍勒井下

50 火山成因矿床共同特征 (1) 围岩特点 一般分布在火山岩发育地区；围岩多为火山熔 岩、次火山岩或火山碎屑岩。这种特点是区别火山成因矿床 与岩浆矿床及侵入岩浆热液矿床的重要区别之一。 (2) 控矿构造 区域断裂构造提供了火山喷发的有利通道，而 其次一级构造，如近火山口裂隙，以及火山口周围的放射状 、环状、椭圆状裂隙，都可成为成矿的有利构造。在火山岩 发育地区应注意研究和探讨这些有利成矿的构造因素。 (3) 矿体形状 取决于成矿方式和构造因素。火山喷发沉积成 的，与火山岩成整合关系呈层状、似层状，或在火山口附近 凹地中呈透镜状；在火山岩筒中成矿，则矿体呈筒状、柱状 ；火山热液沿岩层进行充填或交代，呈似层状；受火山岩中 构造裂隙控制，则呈脉状、网脉状。

51 火山成因矿床共同特征（续） (4) 围岩蚀变 在火山成因矿床中普遍存在围岩蚀变现象 ，这与火山 - 次火山的气液活动有关，它们是火山成因 矿床重要的找矿标志。蚀变分带现象也比较明显。 (5) 矿石结构构造特点 火山成因矿石常具有火山岩的流 动构造 —— 绳纹构造、成层构造，还可有气孔构造、杏 仁状构造，有的矿石还可有块状、浸染状、条带状、 角砾状等构造。矿石结构一般呈火山碎屑结构、斑状 结构、凝灰结构等。矿石的构造和结构，具有一定的 专属性，例如绳纹构造、气孔和杏仁状构造、斑状结 构为火山岩浆矿床所专有，碎屑结构、凝灰结构为火 山喷发 - 沉积矿床所专有等。

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