偉晶巖礦床的形成條件及成礦作用

1、偉晶巖礦床的形成條件及成礦作用 偉晶巖礦床的形成條件及成礦作用一、偉晶巖礦床的形成條件 一、偉晶巖礦床的形成條件（一）形成溫度和壓力（深度） （一）形成溫度和壓力（深度）1. 溫度近年來，通過對(duì)偉晶巖中斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、黑云母、石榴子石、白云母及氣液包裹體進(jìn)行的測(cè)試，取得了不少數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，邊緣帶細(xì)晶巖的形成溫度為 1000℃左右；中間帶的細(xì)粒、中粗粒及塊體的形成溫度為 800~500℃；晶洞礦物的形成溫度可降至 160℃或更低；各

2、種交代礦物（鈉長(zhǎng)石化、白云母化、云英巖化、鋰云母化、石榴石化等）的形成溫度為 500~200℃。由此可見，偉晶巖形成溫度的范圍較大，約為 1000~160℃之間，其主體部分則約形成于 700~200℃之間，稀有金屬礦化主要發(fā)生于 500~300℃之間。在偉晶巖形成過程中，從邊緣到中心，礦物的形成溫度是逐漸降低的。2. 壓力偉晶巖形成時(shí)的壓力，根據(jù)Б.施馬京的實(shí)驗(yàn)資料，開始時(shí)可能達(dá)到 800~500Mpa，結(jié)束時(shí)降至 200~100Mpa

3、。絕大部分偉晶巖形成深度均較大，特別是花崗偉晶巖，即它們?cè)谙喈?dāng)大的壓力條件下形成的。理論和實(shí)踐都證實(shí)，花崗偉晶巖產(chǎn)于 3~9km，有的可能更深些。在小于 3km 深度范圍內(nèi)，除形成極少數(shù)含稀有金屬礦化的似偉晶巖（塊狀長(zhǎng)石-石英脈）外，一般沒有典型的偉晶巖形成。這是因?yàn)橹挥性谙喈?dāng)大的壓力下，揮發(fā)性組分才能保留在巖漿中，形成偉晶巖，否則，這些揮發(fā)性組分在超臨界溫度下發(fā)生沸騰、氣化和外逸，不利于偉晶巖形成。另外，較大的深度可使熱量散失緩慢，從

4、而有利于體系長(zhǎng)時(shí)間結(jié)晶作用進(jìn)行。證明偉晶巖形成深度很大的地質(zhì)資料很多：①偉晶巖均出露于那些在地質(zhì)歷史上經(jīng)受過長(zhǎng)期強(qiáng)烈上升或剝蝕的地區(qū)；②與偉晶巖伴生的往往是角閃巖相，甚至是麻粒巖相變質(zhì)巖；③與偉晶巖有關(guān)的花崗巖均屬深成巖相；④偉晶巖形成時(shí)代大多較老，多屬古生代或前古生代，中生代偉晶巖多不典型；⑤偉晶巖地區(qū)一般不伴生同時(shí)代的角礫巖。這些現(xiàn)象均可說明偉晶巖形成深度很大的特征。按偉晶巖礦床的形成深度可以分出 4 個(gè)偉晶巖相：（1）較小深度的水

5、晶偉晶巖相，深度為 1.5~3km；（2）中等深度的稀有金屬偉晶巖相，深度為 3.5~7km；（3）較大深度的云母?jìng)ゾr相，深度從 7~8km 到 10~11km；（4）極深的陶瓷原料偉晶巖相，形成深度超過 10~11km。（二）揮發(fā)性組分的作用 （二）揮發(fā)性組分的作用水、氟、氯、硼、二氧化碳、磷等揮發(fā)性組份的存在和數(shù)量的多寡，對(duì)形成偉晶巖礦床有十分重要的意義。首先，揮發(fā)性組分能降低巖漿的粘度和礦物的結(jié)晶溫度（含水 1%能降低熔點(diǎn) 30

6、~50℃） ，延緩結(jié)晶時(shí)間，有利于形成巨大的礦物晶體和良好的帶狀構(gòu)造。其次，揮發(fā)性組分可與稀有元素等結(jié)合形成易溶化合物，隨著溫度的下降和揮發(fā)性組分的增加，稀有元素在偉晶巖形成作用的后期得到高度富集，并逐漸轉(zhuǎn)入氣水熱液并發(fā)生交代作用，從而形成豐富的稀有元素礦物。另外，揮發(fā)性組分具有高的熱容，所攜帶的熱量也大，因此有利于長(zhǎng)期、緩慢的結(jié)晶。和富集也有一定影響，如圍巖為灰?guī)r時(shí)，可使偉晶巖中的鋰富集，形成大量鋰輝石；圍巖是角閃巖、黑云母片巖、鎂鐵

7、質(zhì)巖等含鎂巖石時(shí)，由于鎂和鋰的地球化學(xué)性質(zhì)相似，易于發(fā)生類質(zhì)同象置換，使部分鋰分散到圍巖中，而引起偉晶巖中鋰的貧化。（五）地質(zhì)構(gòu)造條件 （五）地質(zhì)構(gòu)造條件地質(zhì)構(gòu)造對(duì)偉晶巖的分布具有明顯的控制作用。大量資料表明，花崗偉晶巖主要分布在褶皺帶內(nèi)、地臺(tái)邊緣的區(qū)域斷裂帶附近或不同構(gòu)造單元結(jié)合部位。沿著區(qū)域性斷裂帶，偉晶巖帶延伸常達(dá)數(shù)十、數(shù)百甚至數(shù)千公里以上，寬度往往只有數(shù)公里到十幾公里。偉晶巖帶內(nèi)的偉晶巖分布也是不均勻的，一些地段偉晶巖稀少，一些

8、地段偉晶巖密集，密集的地段有人稱為偉晶巖區(qū)或偉晶巖田。偉晶巖區(qū)（田）內(nèi)的偉晶巖和其相鄰的花崗巖體大都來源于同一巖漿源，是巖漿演化不同階段的產(chǎn)物。偉晶巖區(qū)（田）常受背斜軸部、地層接觸帶、斷裂帶等構(gòu)造控制。偉晶巖區(qū)（田）內(nèi)的偉晶巖脈的分布常受各種斷裂、裂隙等次一級(jí)構(gòu)造的控制。此外，地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境對(duì)偉晶巖的形態(tài)、分帶特征及礦化富集影響較大，如相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境，形成的偉晶巖形態(tài)簡(jiǎn)單，分帶性好，礦化富集；而產(chǎn)于不穩(wěn)定構(gòu)造環(huán)境中的偉晶巖，一般形態(tài)復(fù)

9、雜，分異分帶性差，很少富集稀有元素。應(yīng)該指出，偉晶巖礦床的形成，是各種條件綜合作用的結(jié)果，因此在研究偉晶巖礦床的成因時(shí)，應(yīng)該分析各種條件在成礦中的作用，從而獲得比較全面和深入的認(rèn)識(shí)。二、偉晶巖礦床的成因 二、偉晶巖礦床的成因偉晶巖的成因問題，特別是偉晶巖形成的物理化學(xué)條件演化問題是現(xiàn)代礦床學(xué)中最有爭(zhēng)議的問題之一。（一）巖漿偉晶巖礦床成因 （一）巖漿偉晶巖礦床成因由巖漿作用形成偉晶巖的假說較多，歸納起來主要有如下 3 種不同觀點(diǎn)：1. 巖

10、漿結(jié)晶觀點(diǎn)以費(fèi)爾斯曼、尼格里、弗拉索夫等為代表。他們認(rèn)為，在高溫、高壓下，揮發(fā)性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，緩慢冷卻而結(jié)晶形成偉晶巖。根據(jù)這一假說推斷，如果沒有專門的、富含揮發(fā)分的高溫偉晶巖漿，便不可能有偉晶巖。關(guān)于偉晶巖漿的形成，費(fèi)爾斯曼等認(rèn)為，它是由母巖漿經(jīng)結(jié)晶分異作用而分離出來的富含水等揮發(fā)分的殘余巖漿，在這種巖漿中水的溶解度是無限的；而 弗拉索夫考慮到硅酸鹽熔漿中水溶解度的有限性，提出它是

11、由大量揮發(fā)分和稀有元素化合物等在花崗巖漿上部局部聚集形成的。2. 熱液交代觀點(diǎn)贊成這一觀點(diǎn)的以查瓦里斯基和尼基京為代表。他們注意到水在花崗巖漿中的有限溶解性，所以否認(rèn)有專門的偉晶巖漿的存在，并認(rèn)為偉晶巖是氣化熱液對(duì)原巖交代改造形成的?；◢弬ゾr礦床的具體形成過程分為 2 個(gè)階段：第一階段為母巖再結(jié)晶階段。氣水熱液在封閉系統(tǒng)內(nèi)對(duì)母巖發(fā)生作用，使其中的造巖礦物發(fā)生再結(jié)晶形成偉晶巖的主體，與此同時(shí)，發(fā)生長(zhǎng)石和石英的帶狀分異，隨分異程度的不同，