实习二岩浆矿床实习.docx

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实习二岩浆矿床实习

实习单元二    岩浆矿床

一、目的要求

通过实习进一步理解、掌握以下内容：

一、岩浆矿床形成与大地构造背景的关系。

二、岩浆矿床形成与岩浆岩岩性、岩相的关系，成岩成矿在时刻上、空间上、物质成份上的一致性，加深岩浆岩成矿专属性概念的理解。

尤其应当意识到在岩浆矿床的找矿工作中，增强岩体研究的重要性。

3、掌握岩浆矿床的主要成矿作用及其矿床的主要特征。

二、典型矿床实习资料

一、河北承德大庙钒钛磁铁矿矿床。

二、四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床。

3、西藏罗布莎铬铁矿矿床。

三、实习指导

以河北大庙钒钛磁铁矿为例，实习方式步骤如下：

1．课前温习《矿床学》“岩浆结晶分异作用与岩浆分结矿床”一节，温习以下矿物和岩石的主要鉴定特征：

磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、斜长石，辉石、绿泥石，磷灰石，金红石等。

斜长岩、辉长岩等。

2．读图：

区域地质图：

找出大庙矿区在图上的位置，观察区域内还有哪些钒钛磁铁矿区，注意这些矿床的散布位置与铁质基性岩体、与区域性构造（如深大断裂）有什么关系？

矿区地质图：

可看出矿体的产出部位、矿体平面形态，矿体散布规律。

矿体类型。

矿体与构造和岩浆岩的关系。

矿体与围岩的界限。

围岩蚀变发育情形。

岩体、矿体，岩脉之间的穿插关系等。

地质剖面图：

可看到矿体在垂直方向上的产状、形状及矿体的类型。

岩体、矿体、岩脉之间的穿插关系，从而判断它们的生成顺序及哪一种岩浆岩与成矿关系紧密。

围岩蚀变发育情形。

在较大比例尺的剖面图上，还可看到矿体内部的构造。

3．观察标本：

手标本有岩石标本和矿石标本。

岩石标本的观察描述同岩石学；矿石标本的观察描述同实习单元一。

对矿石标本的观察还要注意区分矿石类型；观察浸染状矿石的海绵陨铁结构并联系其成因意义；观察致密块状矿石的固溶体分离结构并联系其成因意义。

4．镜下观察矿石光片，重点是矿石的结构。

5．把标本观察与图件观察联系起来，尽可能找出标本在图上的位置。

注意有两类矿体，对比它们产状、形状、矿石结构构造上的不同，并进一步分析其成因。

6．把对实验资料的观察和分析按老师布置的实习作业加以整理，编写实验报告。

四、试探题

1．岩浆矿床的一路特征是什么?

2．岩浆成岩作用与岩浆成矿作用有什么联系和区别?

3．区分初期岩浆矿床、晚期岩浆矿床和岩浆熔离矿床的主要标志是什么?

4．在野外对岩浆矿床应如何开展找矿工作?

五、实习作业

以某一实习矿床为例，回答如下几个方面的问题：

1．说明岩浆矿床产出的大地构造位置；

2．说明成矿与岩浆岩和构造的关系；

3．描述矿体的形态、产状及围岩蚀变特点；

4．描述矿石的物质成份及结构构造特征并目估品位；

5．分析矿床成因；  

  河北承德大庙钒钛磁铁矿矿床

　位于河北省承德市北30Km，是我国北方最大的含钒钛铁矿-磁铁矿矿床。

矿区地质概况

地层和构造：

矿区位于内蒙地轴东端，处在受东西向宣化—承德—北票深断裂控制的基性—超基性岩带内。

区内普遍散布前震旦纪变质岩系，主要有角闪斜长片麻岩、角闪片麻岩、黑云母斜长片麻岩、混合花岗岩等，其上局部被侏罗—白垩纪沉积岩和火山岩及第四纪沉积物覆盖（图2－1）。

图2-1 河北大庙区域基性超基性岩体散布图

1．粗面岩；2．砾岩；3．火山岩；4．煤系；5．花岗闪长岩；6．老花岗岩；7．苏长岩—辉长岩；8．斜长岩；9．超基性岩；10．变质岩；11．矿床或矿点；12．岩层产状；13．断层；14．深大断层 15．地质界限

岩浆岩：

区内以辉长岩和斜长岩散布最广，亦有大面积中生代花岗岩出露（图2-2）。

辉长岩、斜长岩与成矿关系紧密，侵入于前震旦纪地层中。

斜长岩出露在矿区西南部，包括绿泥石化斜长岩，矿染绿泥石化斜长岩，呈NNE向产出。

岩石呈白色到灰白色，主要矿物成份为斜长石（80%），副矿物有磷灰石、磁铁矿、钛铁矿等。

中至粗粒结构，块状构造。

辉长岩出露在矿区东部，近SN向散布。

岩石主要由辉石和斜长石组成，还有星点状散布的磁铁矿及绿泥石化现象。

矿床特征：

矿体主要产在斜长岩和矿染辉长岩中和两类岩石的接触带上，受NNE向构造裂隙控制，共有40余个。

主要矿体长达数百米，最大宽度>100m，最大延深可到750m。

在地表，单个矿体不相连，在深部往往几个矿体连成一个较大的矿体，与围岩界限清楚，呈脉状，倾角陡，向下延深几百米逐渐尖灭。

此类矿体有较大工业意义。

产于辉长岩中的矿体主要由浸染状矿石组成，与围岩界限不清，产状与岩体原生条带构造一致。

有效矿物浸染密度在矿体内有转变，由底部向上为浓密浸染状矿石—稀疏浸染矿石—矿染围岩。

此类矿体为贫矿，工业意义次要（图2-3）。

图2-2 大庙矿区地质图及剖面图

1．细粒花岗岩；2．中性脉岩；3．细粒辉长岩；4．矿染辉长岩；5．绿泥石化辉长岩；6．斜长岩；7．贫矿；8．富矿

图2-3 大庙钒钛磁铁矿矿床综合剖面示用意

1．斜长岩；2．绿泥石化辉长岩；3．矿染辉长岩；4．绿泥石化斜长岩；5．细粒辉长岩脉；

6．细粒花岗岩；7．中性脉岩；8．浸染状矿体；9．贯入式富矿体

矿石类型及矿石物质成份：

致密块状矿石：

金属矿物主要有磁铁矿、钛铁矿和少量黄铁矿。

非金属矿物很少，主如果辉石。

块状构造，固溶体分离结构（照片2－1）。

浸染状矿石：

金属矿物有磁铁矿，散布零星，含少量黄铁矿。

非金属矿物为斜长石和辉石，已全数或部份绿泥石化。

浸染状构造，海绵陨铁结构。

本类矿石含磷灰石较多，可综合利用。

矿石中还含有钒，未见独立矿物，以类质同象存在于磁铁矿中。

照片2－1 块状构造，固溶体分离结构

钛铁矿（铅灰色）以固溶体分离方式嵌布于磁铁矿中。

四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床

   位于四川省渡口市东北12Km处。

储量近百亿吨，是我国最大的岩浆型钒钛磁铁矿矿床。

渡口市是我国西南地域最大的钢铁冶金联合企业所在地（图2－4）。

图2－4康滇大陆古裂谷带构造－岩浆岩略图

　1.中生界；2.早古生界；3.晚古生界；4.前震旦系；5.燕山期正长斑岩；6.燕山期花岗岩；7.印支期粗面岩；8.印支期霞石正长岩；9.印支期碱性超基性岩；10.印支期正长岩；11.印支期花岗岩；12.海西晚期二叠世玄武岩；13.海西期层状杂岩体；14.早奥陶世玄武岩；15.加里东期小型超基性岩体群；16.张裂古大陆边缘；22.反复活动深断裂；①箐河－程海；②攀枝花－楚雄；③昔格达－元谋；④安宁河－易门；⑤普雄河－普渡河；⑥甘洛－小江；⑦道浮－炉霍；⑧泥柯河；⑨清川－汶川；⑩卑川－盐井坪；

　区内最古老的地层为上震旦系。

分两层，

下部是蛇纹石化大理岩；上部是透辉岩和透辉石大理岩互层。

上三叠纪地层在本区最发育，散布在矿区北部和西北部，其底部是紫红色砂砾岩；上部为灰绿色砂岩与黑色砂页岩互层，含煤。

老第三系紫红色砂砾岩呈水平或近水平，不整合覆于老地层之上（图2-5）。

图2－5攀枝花钒钛磁铁矿矿床地质略图（据于方等，1997）

1.第四系；2.上三叠统砂砾岩；3.上震旦统大理岩；4.基底杂岩；5.正长岩；6.片理化细粒橄榄辉长岩；7.钒钛磁铁矿；8.辉长岩－斜长岩；9.钛磁铁辉石岩；10.角闪辉长岩；11.实测及推测地质界限；12.断层； 

含矿岩体位于康滇地轴中段西缘的安宁河深大断裂带中，受安宁河深大断裂次一级NE向断裂控制。

岩体呈NE30°方向延展，长35km，宽2km，与震旦纪地层整合接触。

向北西倾斜，呈单斜状（实为务本一攀枝花岩盆状岩体的东南部份）。

岩体内部层状构造明显，不同成份矿物组成的浅色岩与暗色岩彼此更叠交替；层之间为过渡关系。

原生层状构造与围岩产状一致，硅酸盐矿物均作线状平行排列。

岩体自上而下分为五个相带：

顶部浅色层状辉长岩带：

厚500—1000m。

浅色矿物含量一般>50%。

含稀疏的暗色矿物条带，偶尔为铁、钛氧化物矿条。

该岩带顶部与三叠系或正长岩呈断层接触。

上部含矿带：

厚10—120m。

以含铁辉长岩为主，夹有稀疏浸染状矿石。

含磷灰石丰硕，达5%—20%，并有较多的辉石集中，可作标志层。

在底部有时可见厚约3m的斜长岩层。

下部暗色层状辉长岩带。

暗色矿物含量一般>50%，组成密集条带，并夹有含铁辉长岩薄层及钒钛磁铁矿条。

总厚度166—800m。

与底部含矿层呈过渡关系。

底部含矿层：

厚60—500m，为主要含矿层。

由各类类型钒钛磁铁矿矿石组成，夹有层状暗色辉长岩。

边缘带：

以暗色细粒辉长岩为主。

厚度转变大，10—300m。

顶部往往有数米厚的橄榄岩及橄辉岩层。

底部与大理岩接触带常变质为角闪片岩。

（图2-6）

岩体内各岩相带、矿带、铁矿层产状均与原生层状构造产状一致，大体走向N60°E，偏向NW，倾角较陡。

岩石化学特征（见表2－1）。

   表2－1攀枝花含矿岩体不同韵律层岩石化学成份组成（％）（据卢记仁等，1987修编）

韵层

样号

SiO2

TiO2

Al2O3

Cr2O3

Fe2O3

FeO

MnO

MgO

CaO

P2O5

Ⅱ

J-1

J-2

Ⅰ

L-1

L-2

L-3

L-4

L-5

L-6

L-7

L-8

L-9

L-10

注：

Ⅰ－下部基性超基性韵律层；Ⅱ－上部基性韵律层；

矿床地质特征：

主要矿体呈层状、似层状，产于辉长岩中，可划分成两个含矿带。

（图2-7，图2-8，图2-9）。

上部含矿带：

位于暗色层状辉长岩中部，散布稳固。

呈层状，似层状。

长15km，平均厚60m，矿层积累平均厚18m。

大部份为表外矿石和稀疏浸染状矿石。

倒马坎矿段矿石平均品位：

%、%、%。

其标准剖面为：

上覆岩石：

顶部层状辉长岩

上矿层：

富辉石型稀疏浸染状矿层（1.75m）

（Ⅰ矿体）含稀疏浸染矿条带辉长岩（6.82m）

层状辉长岩（30m）

下矿层：

富辉石型稀疏浸染状矿层（5.07m）

（Ⅱ矿体）层状辉长岩（2.10m）

含铁层状辉长岩（表外矿）（5.75m）

富辉石型稀疏浸染状矿层（7.50m）

下伏岩石：

暗色层状辉长岩。

底部含矿带：

矿层规模大，在整个辉长岩体下部稳固散布。

含矿层最厚500m（朱家包包）矿层累计厚度230m。

公山段含矿层最薄（70m）；矿层累计厚度20m。

整个含矿层平均厚210m，矿层平均累计厚度130m。

含矿率为65%，平均品位%，%，%。

该矿带自下向上可分为7个矿体：

粗粒辉长岩中的浸染状矿体（Ⅸ矿体）、底部致密块状矿层（Ⅷ矿体）暗色层状辉长岩中条带状矿层（Ⅶ矿体）、浓密浸染状矿层（Ⅵ矿体）、稀疏浸染状矿层（Ⅴ矿体）、星散状矿层（Ⅳ矿体）、表外条带状矿层（Ⅲ矿体）。

图2－6攀枝花钒钛磁铁矿矿床综合柱状图（注表中碳酸盐矿物应改成硅酸盐矿物）

图2－7攀枝花钒钛磁铁矿矿床地质剖面图

         1.上三叠统砂页岩；2.角闪正长岩；3.粗粒辉长岩；4.层状细粒辉长岩；5.层状含铁辉长岩；6.细粒辉长岩；7.稀疏浸染状矿体；8.浓密浸染状矿体；9.致密块状矿体；10.辉长岩层状结构；11.矿带编号；12.断层；

图2-8兰家火矿段P15剖面图

 1．表内矿；2．表外矿；3．花岗岩；4．伟晶辉长岩；5．中、细粒辉长岩； 6．中、细粒辉长岩；7．震旦系大理岩

图2-9攀枝花——务本钡钛磁铁矿层状辉长岩体剖面图

        1．下部含矿带；2．上部辉长岩；3．顶部辉长岩；4．灯影组大理岩；5．观音崖组碎屑岩；6．印支期花岗岩；7．石英闪长岩；8．侏罗系含铜红层组合；9．断层 

矿石物质成份：

按矿物共生组合及产出特点划分，矿石中的矿物成份有以下几种自然组合：

金属矿物：

钒钛磁铁矿组合：

钛磁铁矿、钛铁晶石、钛铁矿、尖晶石。

硫化物组合：

磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、镍黄铁矿。

氧化带矿物组合：

磁赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿。

非金属矿物：

主要造岩矿物：

拉长石、异剥辉石、角闪石、橄榄石、磷灰石。

次生硅酸盐矿物：

次闪石（透闪石）、绿泥石、蛇纹石等。

矿石中有效组分为铁、钛、钒、锰、钴、镍、铜、钪和铂族元素等。

钒主要赋存在钛磁铁矿中。

锰以类质同象存在于钛铁矿、钛磁铁矿和脉石矿物中。

钪以类质同象方式取代普通辉石、钛角闪石、黑云母和钛铁矿中的Mg2+、Fe2+、Fe3+和Al3+。

钴、镍、铜以独立矿物形式为主，类质同象次之。

铂族元素的含量随矿石品位增高而增高，其中Pt、Os和Ru见有独立矿物。

矿石结构构造：

常见的结构有嵌晶包铁结构，海绵陨铁结构、固溶体分离结构等。

矿石构造有致密块状、浓密浸染状、稀疏浸染状、条带状等构造（见照片2-2，图2－10）。

照片2－2块状钛磁铁矿矿石

攀枝花Ｆ－11'-9浸染状矿石放大倍数10×20

                 格状结构                               半自形、它形粒间结构

由固溶体分解作用形成的钛铁矿（白色）沿磁铁矿

（黑灰色）［111］裂理散布呈格状。

               铁磁铁矿（黑色）呈半自形、它形散布在初期结硅酸盐矿物粒间图2-10 矿石结构图

   西藏罗布莎铬铁矿矿床

      位于西藏自治区曲松县罗布莎乡，是目前国内规模最大、矿石质量最佳的铬铁矿床。

   罗布莎铬铁矿矿床位于全世界性特提斯－喜马拉雅构造带的东端即雅鲁藏布江蛇绿岩带的东段。

在区域构造上受控于雅鲁藏布江缝合带，其北邻冈底斯－念青唐古拉板块，南与喜马拉雅板块交界（见图2－11）。

图2－11 雅鲁藏布江蛇绿岩带东段日喀则－加查地质略图（据张浩勇等，1996修编）

1-第三系砂砾岩建造；2，3，4-类复理石砂页岩沉积；5，6-上三叠统巨厚浅变质砂板岩夹少量结晶灰岩和细碧角斑岩的复理石建造；7，8，9-浅变质滨浅海相碳酸盐、碎屑岩沉积；10-前奥陶系绿片岩、角闪岩相；11-前震旦系中深变质岩；

12-燕山－喜山期中酸性侵入岩；13-超镁铁质岩；14-断层；15-构造带界限；16-Ⅳ1－冈底斯－念青唐古拉板块；17-Ⅳ2－雅鲁藏布江缝合带；18-Ⅳ3－喜马拉雅板块

岩体产状、形状：

罗布莎岩体侵位于上三叠统与第三系之间。

北盘（下盘）为第三系上新统陆相碎屑岩，南盘（上盘）为三叠统海相复理式沉积岩。

岩体在多数地段与围岩呈整合侵入接触关系。

岩体平面形状呈狭长带状，长43km，一般宽1—1.7km，中段最宽。

出露面积约70km2。

向南倾斜，倾角北缓南陡，整体约40°，故岩体呈单斜状。

最大延深（Ⅱ矿群周围）约1300m。

岩相带划分：

罗布莎岩体为一多次侵入的复式岩体，包括两种不同的岩石组合：

一是超基性岩组合，即纯橄榄岩-斜辉辉橄岩-斜辉橄榄岩（少量）组合。

此组合组成岩体的主体。

另一种是超基性岩—基性岩组合，即二辉橄榄岩-单斜辉石岩-辉长岩组合。

该组合主要散布在岩体西段的中下部位。

岩体分异程度较高，岩相分带明显。

平行岩体走向由北向南可分为四个相带：

二辉橄榄岩-辉长岩杂岩岩相带（下部杂岩岩相带）、纯橄榄岩岩相带、二辉橄榄岩-辉长岩杂岩岩相带（上部杂岩岩相带）、斜辉辉橄岩夹纯橄榄岩岩相带。

各岩相带之间，一般界限截然（部份呈过渡关系）。

上部杂岩岩相带局部有穿插纯橄榄岩岩相带现象。

同一岩相带内不同岩石之间呈过渡关系（见图2－12）。

图2-12 罗布莎地域超基性岩体地质略图

1．第四纪冲积、洪积物 2．未分第三纪陆相碎屑沉积物 3．晚三叠世海相类复理式沉积4．喜山期黑云母花岗岩、石英闪长岩5．二辉橄榄岩-辉长岩杂岩相带 6．纯橄榄岩相带7．斜辉辉橄岩夹纯橄榄岩岩相带 8．未分超基性岩 9．蛇纹岩10．平推断层 11．实测逆断层12．实测正断层 13．地质界限 14．岩相带界限 15．地层不整合线16．地层产状

岩石化学特征（见表2－2）：

表2－2罗布莎超镁铁质地幔岩与下地壳堆晶岩岩石化学成份对比表（据张浩勇等，1996修编）

 注：

m／f＝摩尔百分比。

矿床特征：

矿区内已发觉矿体、矿点175个，成群出现，成带状散布。

主要产在岩体轴部及略偏上部位。

平面上呈雁行排列；剖面上呈叠瓦状排列。

有尖灭再现，尖灭侧现现象。

矿体形态呈脉状、扁豆状和不规则状（图2-13、图2-14）。

规模大小差异，最大者长300余m，宽1-8m，延深>50m。

矿体有两种产状，一种是矿体走向与岩体走向平行，向南倾。

50%以上的矿体属此情形。

另一种是矿体走向近南北向，与岩体走向夹角70°，斜向西。

两类矿体倾角均为中等。

在岩体膨大部位，由窄变宽部位，产状转折部位及岩体横向褶曲凹陷近轴部位，往往赋存工业矿体。

图2-13 交叉状矿体形态            图2-14 矿体沿两组构造裂隙充填

          1．纯橄榄岩；2．铬铁矿体（致密块状矿石）；    1．斜辉辉橄岩；2．矿体（致密块状矿石）        

          3．矿体编号；4．矿体产状                      3．断层破碎带                             

矿石矿物主要为铬尖晶石，有微量铂族矿物。

脉石矿物以蛇纹石为主，少量绿泥石，橄榄石、钙铬石榴石、铬绿泥石、铬云母等。

矿体多由致密块状矿石组成，含Cr2O3为—%；Cr：

Fe=—。

另外，也有少量浸染状构造、斑杂状构造和豆状构造矿石。

矿石结构多为自形等粒状结构（见照片2－3）。

有害杂质S、P含量甚微。

Os、Ru、Rh、Ir可综合利用。

近矿围岩为纯橄榄岩和斜辉辉橄岩。

多数矿体与两种不同的岩石接触，产在单一岩石中的矿体少见。

近矿围岩普遍褪色和蚀变。

围岩蚀变有蛇纹石化、滑石化、绿泥石化等。

在矿体周围数十米范围内，凸镜状、条带状、薄层状纯橄榄岩异离体密集，可作为找矿标志。

　图2-15 罗布莎Ⅰ—Ⅱ矿群间西24线剖面示用意

图2-16 罗布莎Ⅲ矿群8线剖面示用意

1．第四系；2．二辉橄榄岩-辉长岩杂岩岩相带；3．纯橄榄岩相带；4．斜辉辉橄岩夹纯橄榄岩岩相带； 5．未分第三世陆相碎屑岩地层；6．晚三叠世海相类复理式沉积地层；7．喜山期黑云母花岗岩、石英闪长岩；8．铬铁矿矿体；9．断层；10．钻孔；11．明显地质界限；12．不明显地质界限

注：

以上照片中黑色者为铬铁矿集合体

照片2－3a～e矿石结构构造图