岩浆活动的成矿意义

2024-12-05 04:09:52

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回答1：

岩浆及其冷凝后的火成岩体（层）的控矿作用表现在：①一定化学成分和矿物组合的矿床常与一定的火成岩类型（侵入岩、火山岩）有关，即岩浆岩成矿专属性；②矿床在侵入体内外表现出规律性的分布；③侵入体的深度、大小和形状，对所形成矿床的特点有一定的影响；④成矿与成岩不仅在空间上而且在时间上，表现出明显的或可以查清的关系。

岩浆岩的成矿专属性指一定类型岩浆岩与一定矿种和矿床类型间的岩石的和地球化学的亲缘关系，如镁铁质-超镁铁质岩类与铬、镍、铜、铂、钒、钛、铁等矿床，碱性岩浆岩与稀土、稀有、金、磷等的成矿。有关岩浆岩成矿专属性的论述已很多，不再重复。

各种岩浆岩建造中以花岗岩类分布最广、类型多样，与很多矿床形成密切相关。这里主要以花岗岩类为例，分析它们与成矿的关系。

1.花岗岩的类型与含矿性

花岗岩类是大陆地壳的重要组成部分，它的成因与地壳的形成和演化密切相关。花岗岩类产在多种构造环境中，有多种岩石类型和相关的矿床类型。按照形成环境和物质来源，可将花岗岩划分为S型、I型、A型、M型等。

S型花岗岩（重熔花岗岩、改造花岗岩），起源于地壳沉积岩的局部熔融，即沉积岩类（泥质岩为主）经深变质作用（包括混合岩化、花岗岩化）的熔融产物，主要发生在陆内大型韧性剪切带和大陆碰撞造山带，以二云母花岗岩等过铝花岗岩为代表。这类花岗岩中W，Sn，Nb，Ta，Bi，REE，Be，U等丰度较高，常能浓集成矿。矿床一般产在大岩基浅部、顶缘或边缘的小岩体内外接触带，有强烈的蚀变交代，常呈明显的蚀变-矿化分带。相关矿床以蚀变花岗岩型、云英岩型、矽卡岩型、脉型等热液矿床为主。在中国南方，S型花岗岩分布较广，产有重要的有色金属和稀有金属矿床。

距近年研究，华南地区的花岗岩不单纯是地壳物质起源，还有一定数量的幔源物质的加入。稀有气体同位素研究，华南的钨、锡矿床中普遍含有幔源组分，包括大量地幔氦的存在。因此，这些“由地壳物质重熔形成的”S型花岗岩，至少有一部分应该是壳幔相互作用的产物（据胡瑞忠，2010）。

I型花岗岩（Chappell，1974），起源于岩石圈，以火成物质为原岩，主要是下地壳和地幔来源的基性火成岩经过部分熔融的产物。它们多产于活动大陆边缘，以安第斯型花岗岩类为代表，由辉长岩、石英闪长岩、英云闪长岩等组成。徐克勤、周珣若等认为I型花岗岩物质来源以壳幔混源为主，并非全是下地壳物质熔融的产物，因此，又称为同熔型花岗岩或壳幔混源花岗岩。I型花岗岩有关矿产以在上地幔中较富有的铁、铜、钼为主，还有金、银、铅、锌、硫等。矿床主要产于断裂坳陷带中，在区域上呈矿带分布。矿床类型有斑岩型、矽卡岩型、热液叠加型、玢岩型、中低温热液型，部分地区有矿浆型铁矿产出（如宁芜盆地、鄂东南区）。矿床受中浅成侵入体接触带控制，也受火山盆地中古火山机构控制，该类含矿花岗岩类可以长江中下游成矿带的中生代花岗岩类为代表。

A型花岗岩（Loiselle，1979），起源于地幔与地壳物质的结合，原意指碱性的、无水的非造山环境形成的花岗岩，以碱性花岗岩为代表，包括碱性花岗岩、英碱正长岩、碱性正长岩、碱性辉长岩、二长岩及碳酸岩等。岩石以发育晶洞构造和花斑状结构为特征。这套岩石常产在古陆边缘深断裂带中，与裂谷岩浆活动有关；或是造山带深成活动的最终产物。有关矿产有铁、铌、稀土、金、铍、铀、锆、锡、萤石、磷灰石等。例如，白云鄂博与粗面岩-碱性辉长岩-碳酸岩有关的稀土-铌-铁矿床、河北东坪一带与正长岩-二长岩有关的金矿床，四川耗牛坪与英碱正长岩有关的稀土矿床等。

M型花岗岩（Pitcher，1983），起源于地幔物质，是由幔源玄武岩浆分异而成的花岗岩类，包括闪长岩-石英闪长岩-英云闪长岩等。如产在大洋岛弧内的斜长花岗岩，与玄武岩、辉长岩共生，直接来源于地幔，或由俯冲到火山弧下的洋壳派生的母岩浆形成。据张德全等（1988）研究，中国河北武安矿山村等地的燕山期闪长岩为M型花岗岩，有产于该闪长岩体与奥陶纪石灰岩接触带上的矽卡岩型磁铁矿矿床。

上述各类花岗岩的特征基本上是典型岩石特征的概括，更多的情况是不同类型花岗岩之间的混合、过渡和递变。Castro等（1991）认为，很多造山带花岗岩的形成都存在岩浆混合作用。I型花岗岩应是M型（幔源）与S型（壳源）两个端员岩浆混合的产物，Castro称其为H型（Hybrid Type）花岗岩，即混合花岗岩。根据混合量的不同可细分为Hm，Hss，Hs型等，并提出了它们的划分标志。洪大卫（1994）则认为，有可能花岗岩类是一种地幔源与地壳源之间的连续岩石谱系，由于不同来源物质的混合和经历过程的不同，实际上可能有多种多样的花岗岩类型，要根据研究区的具体岩石特征作具体的分析研究。

2.与花岗岩类有关的成矿作用

涂光炽等（1997）对花岗岩类与成矿的关系作过系统研究，他根据成岩与成矿的直接、间接关系，将花岗质岩浆有关的成矿作用分为两大类。

（1）花岗质岩浆本身的成矿作用

成矿物质来自花岗质岩浆的结晶分异作用或已固结了的花岗岩体，或花岗质岩浆及热液对围岩的交代、汲取作用。

1）花岗岩类岩浆矿床：岩浆结晶分异成矿，如广西姑婆山花岗岩中的褐钇铌矿。

2）花岗岩类晚期岩浆-岩浆热液矿床：如稀有金属花岗岩型锂、铷、铍、铌等矿床。

3）花岗伟晶岩矿床：如长石、云母、水晶及稀有金属矿床。

4）花岗岩类岩浆热液矿床：包括云英岩型、脉型、斑岩型、矽卡岩型等。

5）花岗岩类改造热液矿床：指花岗岩类固结后，在以后的地质事件中，岩体内呈分散状态的成矿物质被活化、运移、富集而成矿，如脉型萤石矿、铀矿等。

6）花岗岩类风化矿床：成矿物质均来源于花岗岩基岩，经过风化作用再次富集成矿，如华南的离子吸附型稀土矿床、高岭土矿床等。

（2）花岗岩体作用于周围地质体而产生的改造、叠加成矿作用

花岗岩浆在冷凝固结过程中要释放大量热能，而这些热能是驱动周围的热液系统运动的动力。一些花岗岩中含有大量半衰期很长的放射性元素，在花岗岩体定位之后一般要经过几百万年的指数衰减，在一定的深度下热量得以积累，因而产生高热流，引起大规模的地热对流，导致生成热液矿床。这种HHP花岗岩（High-Heat-Production Granite）一般来源于富含放射性物质的陆壳（S型花岗岩），在有利环境中可提供岩体型地热能，可加以利用。

涂光炽等指出，太古宙绿岩型金矿、卡林型金矿、变质碎屑岩型金矿等的成矿模式中，不同研究者都认为金是在后期地质事件中从早已存在的矿源层（岩）中被活化出来的，热源及挥发分是重要的成矿因素。而矿源层附近的花岗质岩浆活动可起到提供热源及挥发分的作用。不同成分花岗岩类定位时的温度大致在500～900℃，定位时花岗岩可释放大量H₂O，CO₂，C₁，F，H₂S等挥发分，并逐渐冷却放热。这两个因素耦合，对金的活化十分有利，因而有条件形成改造型金矿床。

当花岗质岩浆作用于附近早已形成的矿床（常是沉积矿床、热水沉积矿床等），能引起后者在物质组成、结构构造上的重要变化，称为叠加改造成矿作用。例如，湖南的一些泥盆系宁乡式铁矿在受到中生代花岗质岩浆侵入作用影响时，在岩体附近数百米范围内，原有的菱铁矿、赤铁矿、鲕绿泥石等重结晶生成磁铁矿，形成新的磁铁矿矿床。

据本书作者研究，类似的叠加复合成矿作用在长江中下游成矿带中多见，在九瑞、铜陵等地的铜、金、硫矿带中，华力西期（D₃—C₁）热水沉积形成层状矿床（体）（以铁、硫为主）后，到燕山期中晚期（160～90Ma），又受到花岗岩类岩浆热液成矿的叠加复合（以铜、钼、金为主），因而形成了层控矽卡岩型等多成因矿床。

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