岩浆作用地球化学课件.ppt
第六章 岩浆作用地球化学,第三节 岩浆的成矿作用地球化学,第三节 岩浆的成矿作用地球化学,一、基性、超基性岩浆成矿作用地球化学,一、超基性、基性岩浆成矿作用,与基性超基性岩浆有关的成矿元素按其产出的自然组合分属于三类：(1)铬、铂(族)组合；(2)镍、铜、铂(族)组合；(3)铁、铂(族)组合。,第三节 岩浆的成矿作用地球化学,一、基性、超基性岩浆成矿作用地球化学 1.含矿岩石类型的专属性,1.含矿岩石类型的专属性,三种成矿元素组合，在绝大多数情况下，均不在同一岩体或同一岩带内共生。特定的成矿组合，常与特定的岩石类型相关。,纯橄榄岩、斜辉岩和辉橄岩单斜辉石必为透辉石m/f=612(主要是712)，M/S=1.401.80,含铬矿体,铜镍矿体,含铁矿体,中、暗色辉长岩类和橄榄岩、辉石岩类。必含有斜长石，即应为含长超基性岩类。m/f=26，M/S=0.801.40,斜长岩类，橄榄岩至辉(闪)岩类。纯橄岩和橄辉岩中从不产出铁矿床。m/f=02，M/S=0.400.80,m/f=Mg/Fe；M/S=(Mg+Fe+Ca+Mn+Ni)/(Si+Ti)，均为原子数比。,1.含矿岩石类型的专属性,第三节 岩浆的成矿作用地球化学,一、基性、超基性岩浆成矿作用地球化学 1.含矿岩石类型的专属性2.铬尖晶石的成分与成矿关系,2.铬尖晶石的成分与成矿关系,铬尖晶石(Mg2+，Fe2+)(Cr3+、Al3+、Fe3+)2O41)铬矿床：富铬(Cr3+Al3+或Fe3+)2)镍铜矿床:富铝(Al3+Cr3+或Fe3+)3)铁矿床:富铁(Fe3+Al3+或Cr3+),第三节 岩浆的成矿作用地球化学,一、基性、超基性岩浆成矿作用地球化学 1.含矿岩石类型的专属性2.铬尖晶石的成分与成矿关系3.成矿规律,3.成矿规律（铬）,3.成矿规律（铬）,铬在内生作用中呈Cr3+存在，形成铬矿床首要的矿物学条件就是必须形成铬的氧化物铬尖晶石。铬的成矿与否取决于铬与氧结合形成氧化物或与硅酸根(SinOm)x-结合进入硅酸盐中的矛盾。铬的成矿与否，一方面取决于铬在岩浆中的浓度；另一方面，在很大程度上取决于岩浆体系中Al3+含量的多少。对抗性+依存性,3.成矿规律（镍）,镍在各类岩浆岩中的含量，以在基性岩中达最高值，这和镍的矿化主要与基性岩有关的事实是一致的。镍的矿石矿物皆为硫化物类和似硫化物类，这就要求镍的富集成矿除含矿岩浆须达到一定的镍含量外，还必须有足够的硫。如果岩浆熔体中硫的逸度较高，超过了硫化物在岩浆中的溶解度，含镍硫化物熔体就可以在硅酸盐矿物晶出之前分离出来。,3.成矿规律（镍）,镍、铜和钴在硫化物熔体和中性、基性岩浆之间的分配系数,3.成矿规律（镍）,镍的成矿与岩石中镁的含量有正相关关系。Mg2+、Ni2+具有极相似的离子半径。镍的含矿岩石：m/f=26。低于含Cr矿体。硫化物在岩浆中的溶解度，随MgO含量的增加而增加。,3.成矿规律（铁）,超基性岩：9.85 基性岩：8.56,Fe在基性、超基性岩中富集成矿主要取决于铁的丰度和其形成氧化物的倾向的大小。,Fe的丰度,Fe3+/(Fe2+Fe3+）30,Fe的形式,第三节 岩浆的成矿作用地球化学,一、基性、超基性岩浆成矿作用地球化学 1.含矿岩石类型的专属性2.铬尖晶石的成分与成矿关系3.成矿规律二、中酸性岩浆的成矿作用,第三节 岩浆的成矿作用地球化学,一、基性、超基性岩浆成矿作用地球化学 1.含矿岩石类型的专属性2.铬尖晶石的成分与成矿关系3.成矿规律二、中酸性岩浆的成矿作用 1.微量元素在中酸性岩浆中的演化,1.微量元素在中酸性岩浆中的演化,第一过渡族元素,Sc、Ti、V、Cr、Mn、(Fe)、Co、Ni、Cu、Zn,在演化系列中，与Fe、Mg一起逐步降低，其中Co、Ni的贫化最为显著。,1.微量元素在中酸性岩浆中的演化,第一过渡族元素大离子亲石元素,Li、Be、Rb、Sr、Ba、Cs,随岩浆演化RbSr比值逐渐增大,K,Ca,Rb/K,Sr/Ca,1.微量元素在中酸性岩浆中的演化,第一过渡族元素大离子亲石元素高场强元素,Zr、Hf、Nb、Ta,随碱金属在岩浆演化的晚期富集。,Zr/Hf,Nb/Ta,1.微量元素在中酸性岩浆中的演化,第一过渡族元素大离子亲石元素高场强元素稀土元素(REE),随着SiO2和碱金属含量的增高，在岩浆演化的晚期富集。,REE,(LaYb)N,Eu(EuEu*),1.微量元素在中酸性岩浆中的演化,第一过渡族元素大离子亲石元素高场强元素稀土元素(REE),相容元素,不相容元素,第三节 岩浆的成矿作用地球化学,一、基性、超基性岩浆成矿作用地球化学 1.含矿岩石类型的专属性2.铬尖晶石的成分与成矿关系3.成矿规律二、中酸性岩浆的成矿作用 1.微量元素在中酸性岩浆中的演化2.成矿机理,中酸性岩浆富含水（10%）、硅及碱金属。但固结的中酸性岩石的水含量一般很低，经常为0.5左右。这说明中酸性岩浆在结晶过程中将有大量的水被释出，因而可以认为中酸性岩浆是一个巨大的水源。由于其温度较高，它又是一个热源。热水中可溶解大量的F-、Cl-、CO32-、HS-、Na+、K+及其它挥发组分。显然它将溶解某些成矿金属元素，所以热液是一个重要的矿源。,2.1岩浆期后热液作用成矿,在花岗岩的演化末期，水、硅及碱金属有高度的富集，挥发组分F、CO2、低价阳离子Li、Rb、Cs以及易形成配合物的Be、Nb、Ta、REE、Zr、Hf等也可能有巨大的集中。如果花岗岩侵位到中等深度，那么这种富含水及挥发分、稀有金属的水硅体系将在构造有利部位形成伟晶岩，此时，对稀有元素来说有可能形成具有重大经济价值的矿床。,2.2 伟晶岩成矿,当花岗岩浆侵位较浅时，挥发组分(主要是水)与熔浆分离成独立水相，并常溶有大量稀有元素及碱金属(主要是Na+)。这种溶液对已结晶的硅酸盐岩石发生强烈的交代作用，形成钾长石化、钠长石化、云英岩化花岗岩。,2.3 交代作用,第三节 岩浆的成矿作用地球化学,一、基性、超基性岩浆成矿作用地球化学 1.含矿岩石类型的专属性2.铬尖晶石的成分与成矿关系3.成矿规律二、中酸性岩浆的成矿作用 1.微量元素在中酸性岩浆中的演化2.成矿机理,
