区域成矿学PPT课件-岩浆活动(含火山)与成矿.ppt

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1、,区域成矿学研究一、概论 二、成矿系统及演化三、区域成矿要素四、中国区域成矿特征,区域成矿要素 一、重大地质事件与成矿 二、区域壳幔结构与成矿三、区域构造与成矿 四、区域地球化学与成矿 五、区域岩浆活动与成矿 六、区域流体与成矿,五、岩浆活动（含火山）与成矿(一)岩浆岩类型与成矿一定类型岩浆岩伴有一定矿种和矿床类型。镁铁质超镁铁质岩类：Cr、Ni、Cu、Pt、V、Ti、金刚石、金红石等；碱性岩类：REE、稀有、Au、P等；酸性岩类：W、Sn、Mo、Bi等,花岗岩类型、来源及其地球动力学环境（Barbarin,1999）,主要花岗岩类类型、它们的AFM矿物组合以及每一类型中地壳及地幔物质所占比例

2、Bit-黑云母；K-fdmc 钾长石巨晶；Hb 角闪石；Prx 辉石；Mu 白云母；Cor 堇青石；Ca 钙质的；Na 钠质的,壳源“S”型花岗岩：W、Sn:石英脉型、云英岩型、夕卡岩型；花岗岩型铀矿床壳幔混源“I”型花岗岩：Cu-Fe、Au:斑岩型、夕卡岩型、火山岩型。幔源过硷性花岗岩:稀有金属 案,藏 富碱碳酸岩与成矿 案 南非Palabora富碱超基性岩体，为一古老火山（2047Ma)的残留体，由碳酸岩、辉长岩、霓长岩和磷灰石白云岩组成,多期侵入。有Cu、U、P、REE、蛭石等矿产.Cu矿为南非第一，300万吨。蛭石储量为世界第一，磷矿也是超大型。幔源岩浆成矿的一个很有特色的类型。,Cu

3、,P,蛭石,Phalaborwa Igneous Complex 露采坑分布,南非碱性岩有关 Cu、P、蛭石矿床,Komatiite-relatedDeposits科马提岩是一种富Mg的超基性火山岩，MgO 18%，是地幔高度部分熔融的产物，矿产资源有Ni、Cu、PGE、Au等。代表性矿床有澳大利亚的 Kambalda,其成岩成矿时代为 2700 Ma.Ni金属67万吨,品位 2.9%),After Hill et al.(1990),(二)岩浆（体）的控矿作用 岩浆活动是地球物质运动的重要形式，可形成多种矿床类型,可以成矿系统观作全面分析 1.岩浆（体）本身的成矿作用岩浆矿床、伟晶岩矿床、岩

4、浆热液矿床(云英岩型、夕卡岩型、斑岩型等)岩体固结后的热液改造矿床：早期岩体中的矿质（预富集）被后期热液改造、成矿，如华南的、铀矿、萤石矿，多为脉状矿体岩体的风化壳矿床：如花岗岩高岭土矿床、藏 超基性岩的风化壳型镍矿,2.岩浆冷凝放热驱动周围的热液系统S型花岗岩富含放射性元素（HHP），半衰期长，作为“热机”积累大量热能，引起大规模的热液对流，可导致绿岩型金矿、卡林型金矿等的形成。3.岩浆(体)改造周围已有矿床(沉积、热水沉积矿床等)-接触热变质矿床。如赤铁矿层磁铁矿层、煤系地层石墨无烟煤。4.岩浆(体)对早期矿床的叠加成矿(多成因矿床)改造早期矿床的产状，新矿质的叠加，复杂的蚀变矿化分带和矿

5、石组构，如大厂、武山等矿,岩浆分结型岩浆熔离型 矿浆贯入型伟晶岩型 接触交代型 高温脉型接触热变质型等,(三)岩浆岩时空结构与成矿岩浆岩与有关矿床的时空关联是成矿预测的重要研究内容。时间结构：一次岩浆活动中，成矿常在晚阶段；多次侵位的复式岩体，成矿常与晚期次岩体相关(瑶岗仙)；多次侵位岩体常伴有大型矿床，如美国Bingham斑岩铜矿；多次侵位通道前后一致，垂直分带为主(柿竹园)多次侵位通道前后不一，水平分带为主(瑶岗仙),空间结构：火山-侵入岩体的垂向分带玢岩铁矿模式斑岩铜矿模式陆相火山岩中低温热液矿床(银山、浙西Au)侵入岩体三层结构模式,广义斑岩型铜矿成矿模式,(四)岩体规模与成矿小岩体可

6、成大矿：经常向下有“根基”，矿质深源，典型矿床如：金川u-Ni矿铜厂Cu-Mo-Au矿赣南钨矿大岩体(复式岩体、杂岩体)中也有大矿，矿多在某一期次小岩体中，如骑田岭岩基的芙蓉锡矿田。要整体观察和分析，尤其是三维立体探测，对矿床与岩体的距离也应三维分析，并注意岩体产状的变化。,The Jinchuan Ni-Cu-(PGE)sulphide deposit is formed by crystal mush(de Waal,2004,Can.Mineral.)In a convergent setting?,After Evans-Lamswood et al.(2000),THE MAGMAT

7、IC MODEL,六、区域地质流体与成矿地质流体普遍存在，最为活跃，它是各类地球物质系统间的媒介，也是矿质活化、运移的主要介质。地壳表层510公里为流体圈，95%为挤压带，5%为伸展带。挤压带内能量聚集与转换过程，有强的质量迁移推动力；伸展和减压带是质量迁移的终点，是矿床的富集部位。这都是在流体参与下发生的.近年来地幔流体成矿也受到重视。研究方法：地质观测、综合手段、微观宏观、点面兼顾、深浅沟通、洋陆兼顾、流体演化与地质过程。,构造与流体的相互作用确 流体受构造控制：驱动、输运、停积断裂带汇水或作为屏障阻挡水流活动断层改变地下流场，产生高压区和低压区，地震动力驱动水流，突发向地表流动构造影响岩

8、性，从而影响流体运动及水岩反应 流体参与构造活动高压、超高压流体房有巨大能量，可产生水力破裂(流体压裂)和角砾岩带，并爆发式向地表运移流体通过改变岩石力学性质影响岩石的构造特征区域构造与含流体构造重叠地带常是成矿场所。,含矿溶液温度-盐度图解（据张荣华，）,成矿系统发育的深度,MVT型铅锌矿床的成矿环境和流体作用,区域热水系统80140卤水热梯度0.1/km，向北降低流速0.5n米/a作用于35万km3岩石上从底砂岩中汲取Pb，从碳酸盐中汲取Zn在流体透过性突变地段，流体混合或水/岩反应而成矿运移400km,区域地质流体的示踪标志期 区域蚀变带 热水沉积岩 热水角砾岩带 火成岩脉带和热液脉带

9、矿物充填的微裂隙带 矿物流体包裹体地化参数的区域性分布 化学元素（及同位素）的丰度变化 含矿构造的分布 矿床的区域分布：矿化类型和强度的变化,狮子山矿田垂向分带(After the No.321 Geological Team,1995),（1）四套成矿流体系统及子系统构成,初步建立了四套成矿流体系统演化框架,K/Ar,燕山期火山流体系统,燕山期岩浆流体系统,沙滩脚子系统,燕山晚期中低温热液流体系统,Re/Os,狮子山子系统,Ar/Ar,海西期喷流沉积流体系统,老鸦岭子系统,大通子系统,Re/Os,新桥子系统,K1,J3,P2,P1,C2,四套流体系统的时代格架,燕山期岩浆流体系统,石榴石,石

10、 英,方解石,560,150-417,120-361,海西期喷流沉积流体系统,石 英,128-344,重晶石,97-224,均一温度,（6）,-86108（4）,（21）,-5092（11）,（10）,-1977（10）,（22）,-50101（21）,d18O,dD,主要流体系统的流体性状特征,氢氧同位素特征,成矿带构造演化与成矿系统的形成过程,区域构造-流体-成矿的类型1.伸展构造环境海底热水沉积成矿系统古代：裂谷中 SEDEX型 Pb-Zn-Cu-S成矿系统现代：大洋中脊热水沉积多金属成矿系统2.挤压构造环境岩浆热液成矿系统碰撞造山带：W、Sn、Nb、Ta俯冲造山带：Cu、Au、Mo,3

11、.走滑构造环境的热液成矿系统绿岩带中剪切带型金成矿系统4.大陆盆地流体成矿系统5.拆离断层流体成矿系统6.地壳浅表中低温流体成矿系统,汇聚板块俯冲带的构造-岩浆-流体成矿模式（据J.Kutina,1996）,造山带中流体1.建造水2.同构造脉体3.基底源变质流体4.洋壳脱水形成变质流体5.幔源挥发份6.岩浆流体7.建造中卤水8.大气降水,大陆盆地流体成矿系统,粤北地区中晚泥盆纪岩相古地理略图,红岩,马口,凡口,大宝山,粤北层控矿床成矿模式示意图（据陈学明，1992）,粤北层控矿床成矿模式简表（据陈学明，1992）,地壳浅表中低温流体系统与成矿 指低于150，没有年轻岩浆活动作为附加热源，在正常

12、或略为偏高的区域热背景条件下，在孔隙-裂隙或断裂破碎带中运动的地下热水环流系统。是正在进行水-岩反应的地球化学开放或半开放系统是Hg、Sb、As、U 以及 Au、Pt、REE 等活化、迁移、富集的场所,在于 中 低 温 流 体 系 统靠正常或偏高的区域大地热流供应和维持；有足够水量和一定的循环深度，因而能“集中”热量和成矿元素；主要靠裂隙及破碎带导水，多出现在断裂交汇部位；其形成和建立需要一个时间过程。如一个由正常区域热背景供热（60mW/m2），循环深度达4 km，发育在裂隙岩体中的地热流系统，约需10万年时间才能建立完成。,中低温对流型地热系统经典模式（据汪集旸，1996）,中国地热系统分布图（据汪集旸，1996）,流体成矿研究问题1.地质流体类型很多，只有一部分能形成矿床，要识别具有成矿潜力的流体系统，矿物流体包体和蚀变岩研究仍是重要手段。3.流体的出溶作用（沸腾）、浓缩作用、混合作用，是导至矿质沉淀、富集成矿的机理。5.地幔流体是以CO2 H2O为主的超临界流体，常伴随幔源岩浆活动，多形成高中温热液矿床。6.地壳中流体大规模运移、不同构造环境流体的演化、水岩相互作用,谢谢！,