岩漿演化序列成礦作用,區域構造岩漿演化與金的成礦作用

時間 2021-09-06 20:25:15

1樓:中地數媒

岩漿演化序列與成礦具有內在聯絡的因果關係,成礦元素在岩漿發生、發展演化分異過程運移富集而成礦體。不同的岩漿演化序列,其成礦作用不同。

(一)噴出至淺成岩漿演化序列成礦特徵

1.成礦元素特徵

成礦物質以幔源物質組分為主,但也有地殼物質。成礦元素以銅、多金屬和鈾為主,多形成規模較大的礦床,區內有多個超大型銅多金屬礦床。其次有鈮鉭、金、錫、鎢等礦床。

2.成礦作用特徵

以岩漿成礦作用為主,即在岩漿結晶晚期,由於氣液分異和結晶分異結果,尤其是氣液分異使揮發分集中,產生強烈的岩漿自交代(黑雲母化、鉀長石化、石英化、白雲母化等)。在自交代過程成礦元素在巖體及接觸帶富整合礦;岩漿中富含成礦元素的氣液,不僅在巖體內富整合礦,還圍繞巖體接觸帶及其有利圍巖中成礦,尤以接觸帶為灰巖者成礦極佳,常形成強烈的岩漿氣液交代夕卡巖帶,銅、多金屬等在夕卡巖帶中富整合厚大的礦體;較遠離成礦巖體的圍巖中,視巖性及斷裂構造的不同,則以高中溫或中低溫熱液充填或交代的方式成礦。岩漿自交代成礦、岩漿氣液交代成礦、岩漿熱液成礦,是同一岩漿演化過程的成礦作用,也就是「三位一體」的成礦作用。

岩漿自交代作用發育於巖體內,尤其是小巖體的頂部及邊緣相帶。岩漿氣液交代主要發育於緊靠巖體的外接觸帶,且外接觸帶圍巖性質不同,其蝕變型別不同。圍巖為灰巖,產生強的夕卡巖化。

圍巖為砂岩或酸性巖體,則為雲英巖化、白雲母化和絹雲母化等。熱液交代雖疊加在前兩個帶中,但主要發育於較遠離成礦巖體的斷裂裂隙帶中。成礦元素隨著這些交代演化而沉澱富集,即隨著自交代帶→氣液交代帶→熱液交代帶演化富整合礦,因而往往也呈現成礦元素的帶狀分佈。

如斑岩型銅多金屬礦床,由斑岩體向外,銅、鉬礦帶(岩漿自交代帶)→銅為主鉛、鋅礦帶(氣液交代夕卡巖帶)→鉛、鋅礦帶(熱液交代帶)→金、銀礦帶(中、低溫熱液交代充填帶),廣東新興天堂斑岩型銅多金屬礦床即為典型例項。

(二)深成至淺成岩漿演化序列成礦特徵

1.成礦元素

成礦元素以殼源為主,幔源為次,以鎢、錫、鈾、鈮、鉭為主,它們可形成大型或超大型礦床。

2.成礦作用特徵

成礦作用以岩漿熱液成礦為主,尤其是岩漿氣液作用特別強。該序列以結晶分異為主,氣液分異也強,因而成礦元素隨著結晶分異和氣液分異從岩漿中帶出,於岩漿氣液和熱液中富集,並運移至成礦母巖體接觸帶的裂隙中沉澱富集形成礦體。母巖體外接觸帶成礦作用較強,而母巖體內雖有熱液礦脈,但成礦作用較弱。

2樓:安木瑾冕下

岩漿-熱液演化過程與稀有稀土成礦

區域構造岩漿演化與金的成礦作用

3樓:中地數媒

礦床是地殼演化特定歷史階段異常構造事件和特殊岩漿活動的產物。構造環境是成礦作用根本性的控制因素,同時不同的構造環境都匹配有特定的岩石組合,在特定的岩石組合中賦存有不同型別的礦床。北山南帶地處塔里木板塊和哈薩克板塊的結合部位,從奧陶紀至晚二疊世,經歷了陸殼伸展、洋殼俯衝、陸陸碰撞和再閉合的全過程,形成型別多樣的岩漿岩組合,留下豐富多彩的地質記錄。

同時,伴隨著地殼演化的不同階段,形成不同型別的金礦床(圖6-2)。

北山南帶存有深成侵入岩型、火山岩型和變質岩型三類金礦床。雖然這三類金礦床賦礦圍巖、礦床地質特徵、成礦流體性質和成礦物質**各不相同,且金礦床的形成先後有別,但從北山南帶地殼運動和岩石圈演化的高度來看,它們都是北山南帶古生代岩石圈演化過程中構造-岩漿熱事件的地質產物,是岩石圈持續演化的重要組成部分。因此,從區域地殼演化的活動論觀點出發,將各類金礦床放到整個區域地質演化的歷史中觀察,對其做全面和系統的綜合分析,才能認識金屬成礦作用的本質,瞭解金屬礦床的形成機制和圈定有效的找礦遠景區(聶鳳軍等,1994)。

從北山南帶金礦床的時空分佈來看,以晚古生代以來的岩石圈運動所形成的構造-岩漿熱事件對金的成礦作用有重要的影響。

北山南帶涉及的古老陸殼塊體有馬鬃山中間地塊和敦煌陸塊的安北舊寺墩構造帶,兩者的前震旦紀結晶基底以及早奧陶世以前的沉積蓋層,不論是岩石組合還是古生物群落,均與塔里木地臺相似,因此,在奧陶紀早期,這些地塊與塔里木地臺是一個整體,在此稱為泛塔里木古陸。從全球範圍看,泛塔里木古陸是古岡瓦納大陸的一部分,其北部的海域是介於岡瓦納大陸與西伯利亞地臺之間的巨大洋盆———古亞洲洋(劉雪亞等,1995)。自中奧陶世始,隨著古亞洲洋沿北山北帶石板井—月牙山—小黃山一線向南俯衝消減,泛塔里木古陸北緣裂解,在現在的北山南帶形成具有邊緣海性質的新洋盆———北山南帶有限洋盆。

志留紀早期,北山南帶有限洋盆的南北兩側均為被動陸源沉積,接受淺海相含筆石頁岩沉積。志留紀中期,北山南帶洋盆新生洋殼沿馬鬃山地塊南緣之輝銅山、花牛山至五峰山一帶開始向北俯衝,花牛山地體增生,在其期間有強烈的火山噴發活動,進而形成泥盆系三個井群和墩墩山群島弧型火山-沉積岩建造,同時增生過程中大規模的深成岩漿侵入活動形成殼幔混源花崗質岩石,它們從殼幔過渡帶攜帶成礦物質和長期演化形成成礦流體,在俯衝造山區域性伸展階段沿有利的構造空間上升侵位形成深成侵入岩型金礦床(如拾金坡、磨金硐、花牛山等)。此時,敦煌地塊北緣仍為穩定的被動陸緣帶。

自石炭世中期始,北山南帶洋盆沿白山-紅柳園和野馬井一線同時向南、北兩側雙向俯衝,形成哈薩克板塊南緣的柳園-大奇山地體以及塔里木板塊北緣的安北-舊寺墩構造帶。下石炭統紅柳園組和幹泉組巨厚的島弧型中酸性火山岩就是這一階段的產物。通過新老金廠地區下二疊統火山岩具有大陸邊緣火山岩親和性判斷洋殼俯衝應持續至早二疊世。

這一時期是北山南帶金礦床形成的爆發期,不僅在具有島弧性質的柳園-大奇山地體和活動大陸邊緣性質的安北-舊寺墩構造帶中形成火山岩型金礦(如新老金廠、金場溝等),同時俯衝碰撞引發的敦煌地塊和安北-舊寺墩構造帶中古老變質岩(金的礦源層)重熔形成中酸性花崗質岩漿,並導致韌性剪下帶活化,構造抬升疊加於上部的韌-脆性構造帶之上,形成變質岩型金礦床(如小西弓、小宛南山等)。二疊紀末期,北山南帶洋盆完全閉合,該區進入統一的板塊內部初期構造演化階段,全區處於一個相對穩定的狀態,沒有金的成礦作用發生。

圖6-2 北山南帶地殼演化與金成礦模式圖

深成至淺成岩漿演化序列與鈾成礦的因果關係

4樓:中地數媒

伴隨深成至淺成序列岩漿演化過程,鈾逐漸富集,並最終進入熱液,形成花崗岩型鈾礦床。當然,鈾礦床是在岩漿演化特定構造環境和地質條件下形成的。

(一)富含鈾的花崗質岩漿

花崗質岩漿中富含鈾,這是先決條件。已知礦區與鈾成礦有關的花崗岩,鈾含量為0.0011%~0.

0028%,比一般花崗岩中鈾的克拉克值(0.00035%)高3~6倍(表3-28)。

深成至淺成序列早至晚階段花崗岩鈾含量增高,如燕山期早階段花崗岩鈾含量為0.0011%,而晚階段花崗岩鈾含量為0.0028%,也是成倍增加。

這說明燕山期深成至淺成序列的花崗質岩漿,不僅富含鈾,而且經演化分異富集於晚期晚階段的岩漿和氣液中。晚期晚階段花崗岩體(

)中有富鈾燒綠石,其鈾含量達26%,也說明這一點。即晚階段淺成至超淺成花崗岩小巖體,為鈾熱液成礦的母巖。

產出最大花崗岩型鈾礦床的諸廣山花崗岩體的鈾、釷分配率表明(表5-1),釷石和鋯石鈾含量最高,分別為4.65%和0.217%,成礦母巖體中有富鈾燒綠石,鈾以類質同像進入礦物晶格中,但這些鈾的分配率僅是3.

86%和9.54%。鈾以分散的離子或配離子(鈾醯

)以靜電引力被礦物的表面、雙晶面、解理面未飽和的餘鍵吸附,也有可能存在於氣液包裹體中,其分配率為21.38%以上。即花崗岩漿中以離子或鈾醯形式存在的鈾是主要的,佔的比例最大,這對鈾運移富集十分有利,為鈾熱液成礦提供鈾源。

(二)構造環境與岩漿演化分異鈾運移富集關係

深成至淺成序列岩漿是在早期隆起褶皺,晚期產生縱張斷裂的封閉構造環境中演化分異的。燕山期花崗質岩漿從早至晚,由深成穩定緩慢結晶的環境→中深成穩定結晶環境→中淺成不穩定結晶環境→淺成超淺成不穩定結晶環境演化。岩漿隨著構造應力作用上侵,在不同深度成巖,因而演化分異較充分,結晶分異和氣液分異都強。

結晶分異結果,導致石英和鈉長石從早至晚階段含量增加,也即是sio2和na含量逐漸增加,至花崗質岩漿演化的晚階段,石英含量達41.4%,sio2為74.76%(表2-9),na2o為4.

04%。這一分異結果,極有利於岩漿中六價鈾形成鈾矽酸鹽配合物而被帶入熱液中。岩漿中co2、f等揮發分隨著岩漿演化而分異,集中於晚階段成礦母岩漿中,也有利於鈾的遷移富集而進入熱液。

表5-1 諸廣山岩體中鈾、釷分配率表

原巖重7770g 原巖金屬量u=0.0018%×7770(g)×1000=139.86(mg)

th=0.0092%×7770(g)×1000=714.84(mg)

原巖品位u=0.0018%

th=0.0092%

注:樣品採於燕山期第一階段花崗岩。

富鈾的花崗質岩漿在封閉的構造環境中演化分異,在穩定的環境中充分的結晶分異和氣液分異結果,使大部分鈾以離子和鈾醯配合物形式被帶入熱液中,極少賦存於含鈾礦物中。這就是花崗岩型鈾礦床只有熱液成礦,而未發現岩漿期成礦的內在原因。

(三)岩漿自交代與鈾沉澱富集關係

深成至淺成岩漿演化序列,在岩漿演化過程產生自交代作用。岩漿自交代作用產生白雲母化、石榴子石化、黃玉化、鈉長石化、電氣石化、紅柱石化和夕線石化等。其中以白雲母化最強和最廣,燕山早期第二階段和晚期白雲母化最強,形成這兩個階段的二雲母花崗岩。

白雲母化是片狀白雲母交代早結晶的斜長石、微斜微紋長石,以至少量石英也被交代(**5-1)。白雲母化發育於燕山早期岩漿演化的第二階段(

)及晚期(

)尤其是燕山晚期最強,白雲母含量達10%左右。燕山早期第二階段花崗岩白雲母化,區域性伴隨有紅柱石化、夕線石化。即紅柱石、夕線石與白雲母一起,紅柱石交代斜長石、微斜微紋長石等,而白雲母交代紅柱石,自身又被夕線石交代(**5-2)。

成礦母巖體(

)的白雲母化不但強烈,而且又伴隨有石榴子石化、黃玉化、鈉長石化等,並有極微量的富鈾燒綠石晶出。

鈉長石化主要發育於燕山晚期成礦母巖體中,小柱狀的鈉長石交代早晶出的微斜微紋長石、斜長石等(**5-3)。鈉長石化強弱不均,鈉長石化強的部位幾乎變成鈉長石巖。

石榴子石化也是成礦母巖體較強的自交代蝕變,在巖體中普遍發育。白雲母與石榴子石、鈉長石一起交代早晶出的長石等(**5-3)。

深成至淺成岩漿演化序列的岩漿自交代,以高溫、高壓環境的蝕變作用為主,雖然有微量鈾進入礦物晶格形成含鈾礦物,如富鈾燒綠石、釷石、鋯石等;但大部分鈾以鈾醯配合物或離子狀態賦存於富矽、鈉和富氟、二氧化碳揮發分的氣液中,並隨岩漿進一步演化分異而被帶入熱液中。即在高溫、高壓岩漿自交代(白雲母化、黃玉化、石榴子石化)環境中,鈾在岩漿結晶過程極少晶出鈾礦物而成礦體,而主要呈遊離形式被帶入熱液,這也是花崗岩型鈾礦床只有熱液礦床的根本原因之一。成都地質學院金景福教授等,應用中子活化法研究表明,自交代不明顯的燕山早期的花崗岩,95%的鈾以類質同像形式賦存於副礦物中;自交代明顯的晚期花崗岩,75%的鈾以活性遊離狀態賦存在礦物粒間及黑雲母解理中。

白雲母交代黑雲母後,黑雲母中的鈾被活化帶出集中在解理和邊緣(**5-4)。

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