礦床學(xué) 第七 火山成因礦床

第七章火山成因礦床7.1概述7.2火山成因礦床形成的地質(zhì)條件7.3、火山成因礦床的分類和各類火山成因礦床的特點及實例

7.1概述一、基本概念火山成因礦床是指那些在成礦作用上直接或間接與火山-次火山巖漿活動密切有關(guān)的礦床。它們均位于與其大約同時形成的火山-次火山的分布范圍內(nèi)。大陸大山活動同時有大量的熱水、熱氣噴出。如北美洲阿拉斯加萬煙谷，每年可噴出HCI一百多萬噸，HF二十多萬噸；意大利維蘇威火山每隔半年噴發(fā)一次。有一次在十天內(nèi)就形成4.827km長、0.9144m寬的鏡鐵礦脈，火山口附近還有大量硫磺堆積。除火山氣液成礦作用外，噴發(fā)碎屑及噴溢熔巖與成礦也有密切關(guān)系。不少古火山凝灰?guī)r中有似層狀的貧鐵礦。南太平洋的近代火山灰中夾有斷續(xù)分布的似層狀的高鐵展（由細粒赤鐵礦一鏡鐵礦及火山灰組成），這說明金屬組份同樣可經(jīng)過噴發(fā)時碎屑散落沉積成礦。智利拉科鐵礦則是由礦漿經(jīng)火山口直接噴出地表，形成大面積的熔巖狀磁鐵礦層。隨著海洋地質(zhì)工作的發(fā)展。人們加強了對海洋火山成礦作用的研究。如在印度洋及智利海岸，不止一次地發(fā)現(xiàn)在水下火山活動地帶，有含鈷的鐵熔融體活動。紅海海底有正在形成中的海底火山熱液礦床。從上述可知，在大陸或海洋中都發(fā)生有與火山活動有關(guān)的成礦作用。二、火山成因礦床的特征及工業(yè)意義火山成因礦床的地質(zhì)特征是由火山成礦作用方式?jīng)Q定，一般具有以下共同特點：（1）火山成因礦床多分布于火山巖區(qū)，產(chǎn)于同構(gòu)造旋回的火山巖漿-構(gòu)造活動帶中，在礦區(qū)內(nèi)或其附近分布有同期的火山巖、次火山巖或侵入體。（2）成礦作用過程直接或間接與火山-次火山巖漿活動有關(guān)，礦體的形態(tài)及產(chǎn)狀受火山機構(gòu)控制明顯，且與噴出巖帶、火山沉積建造關(guān)系較為密切。（3）礦床產(chǎn)于地表（陸面、水下），或地下淺處（0～1.5km)。成礦溫度范圍較寬，可從一千攝氏度至幾十?dāng)z氏度。（4）含礦介質(zhì)比較復(fù)雜，有巖漿、噴氣、熱液及火山烤熱的海水、湖水等。（5）礦石物質(zhì)成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜多樣，且伴有典型的圍巖蝕變，如硅化、絹云母化、青盤巖化等。（6）火山成因礦床與火山巖漿類型之間存在一定的成礦專屬性，如與中基性火山巖漿有關(guān)的礦床主要為鐵、銅等金屬礦床，而與酸性火山巖漿有關(guān)的礦床則主要為非金屬礦床及稀有金屬礦床等?；鹕匠梢虻V床類型多，分布廣泛，礦產(chǎn)豐富，主要金屬礦產(chǎn)有Fe、Cu、Au、Ag、Pb、Zn、Mn、Mo、Ni、U、BLi、Sn、W、Be、REE、Nb、Ta等；非金屬礦產(chǎn)有黃鐵礦、金剛石、明礬石、沸石、葉蠟石、石膏、重晶石、高嶺土等,在國民經(jīng)濟中意義很大。7.2火山成因礦床形成的地質(zhì)條件一、火山建造對火山成因礦床的控制作用火山建造（或稱火山巖組合、火山巖系列）系指在一定的大地構(gòu)造單元和發(fā)展階段，在地殼表部形成的一套火山巖組合。一定類型的礦化常與含礦巖系中某一特定建造有密切關(guān)系，即火山成礦作用對火山建造有一定的專屬性。因此對火山建造進行分析和研究，有助于了解火山巖的含礦特征、火山成礦作用特征及指導(dǎo)在火山巖地區(qū)的找礦工作。據(jù)研究與火山作用有關(guān)的鐵、有色金屬、稀有金屬等礦床，多產(chǎn)于偏堿性的中、酸性或堿性火山巖中（特別是鈉質(zhì)火山凝灰?guī)r）；再如塊狀硫化物礦床多產(chǎn)于富鈉質(zhì)的基性-酸性的海底火山巖中；斑巖型銅礦多產(chǎn)于含鉀高的中-酸性陸相次火山巖中。根據(jù)對全世界103個主要塊狀硫化物礦床所作的統(tǒng)計表明，有2／3礦床產(chǎn)于長英質(zhì)和鐵鎂質(zhì)火山巖中，長英質(zhì)和鐵鎂質(zhì)火山巖約各占一半，而其余1／3的礦床則產(chǎn)于與火山巖呈互層的凝灰質(zhì)沉積巖中。我國寧蕪地區(qū)的玢巖型鐵礦、云南大紅山與鈉長斑巖質(zhì)熔巖及火山碎屑巖有關(guān)的鐵礦，均與含堿量較高的次火山巖及火山巖密切相關(guān)。

國內(nèi)外資料，鐵礦常與富堿（鈉）和鎂的基性巖和偏堿性的中性火山巖有關(guān)，如蘇聯(lián)西伯利亞與暗色巖建造有關(guān)的安加拉一伊利姆型鎂磁鐵礦床、土爾蓋地區(qū)的矽卡巖化火山一沉積巖中的鐵礦床，主要產(chǎn)于Na2O對多于K2O的鈣堿性系列的安山一玄武玢巖及碎屑巖和層凝灰?guī)r中。瑞典基魯納型磷灰石一磁鐵礦礦床，產(chǎn)于含堿量高達10－12％的正長班巖、角斑巖及石英角斑巖中。我國寧蕪地區(qū)與閃長玢巖有關(guān)的鐵礦、云南大紅山與鈉長斑巖質(zhì)熔巖及火山碎屑巖有關(guān)的鐵礦，這些次火山巖及火山巖含堿量均較高。

前蘇聯(lián)學(xué)者謝苗諾夫在研究哈薩克和礦區(qū)阿爾泰火山建造的含礦性以后，劃分出以下幾類含礦火山建造及其有關(guān)的礦床．

1）地槽發(fā)育早期階段：

①細碧角斑巖建造－黃鐵礦型礦床；

②斑巖建造－自然銅礦床；

③硅質(zhì)一碧玉巖建造－Mn、Fe的噴出沉積礦床。

2）地槽型火活動的較晚期階段：安山巖一閃長巖建造－Fe、Cu－Mo、Cu一電氣石、明礬石一高鋁氧礦床。

3）活動帶發(fā)育晚期階段和褶皺構(gòu)造的固結(jié)時期：①流紋巖建造－Cu、Mo礦床、多金屬礦床、Sn礦床、Au－Ag礦床、Au、螢石、高鋁氧礦床；②粗面安山巖一閃長巖建造、破性火山建造、火山一侵入建造：P、Hg和Sb礦床。

4）地臺期火山作用有關(guān)的礦床：①富鈣偏鹼性的超基性次火山巖建造－金伯利巖中的金剛石礦床；②超基性巖一鹼性巖建造－含Nb、稀土碳酸鹽礦床；③鹼性巖建造－P、Au、螢石等礦床；④超基性一基性巖建造－Fe、Cu－Ni礦床．

二、區(qū)域性構(gòu)造對火山成因礦床的控制作用火山成因礦床受構(gòu)造控制明顯，區(qū)域性斷裂構(gòu)造?？刂苹鹕綆r帶和礦帶的分布。如環(huán)太平洋內(nèi)帶斷裂帶發(fā)育的火山島弧帶上，有美國加利福尼亞州的汞礦帶，日本、菲律賓、新西蘭等地的斑巖銅礦床、含銅黃鐵礦礦床、黑礦礦床、含碲化合物的金銅礦床分布；環(huán)太平洋外帶活化的古老地臺區(qū)，有玻利維亞的錫礦帶、墨西哥的銀銅礦帶和北美西部各州的斑巖銅礦等；還有產(chǎn)在切割早期褶皺系的大型活化破碎帶中的一些火山巖筒中的礦床，如中央勘察加帶的汞礦化、意大利蒙捷-阿密阿塔的巨大汞礦床等。研究表明，含礦火山雜巖及有關(guān)火山成因礦床和礦田常受下列幾種區(qū)域性構(gòu)造控制：

1）長期發(fā)育的深大斷裂及它們的相連、交切、轉(zhuǎn)彎、分叉的有利地段。

2）褶皺后的準地臺型活化帶內(nèi)的穹窿構(gòu)造中，礦床常發(fā)育在穹狀背斜核部的區(qū)域性斷裂的交切處。

3）古老基底和較新坳陷接合處的邊緣斷裂帶中。三、火山機構(gòu)對火山成因礦床的控制作用火山機構(gòu)包括火山通道、火山穹窿、爆發(fā)角礫巖筒、火山口、火山口附近的裂隙（環(huán)狀、放射狀、線狀）、次火山巖體與圍巖接觸帶等。1、火山通道對礦床的控制作用火山通道是指將巖漿源與地表連接起來的近乎直立的管狀通道，它是火山機構(gòu)的一部分，充填在其中的巖石多為凝灰?guī)r、火山角礫巖、集塊巖等，有時亦有淺成侵入體。火山通道通常產(chǎn)在幾組構(gòu)造斷裂的交叉部位。產(chǎn)于火山通道內(nèi)的礦體形態(tài)受通道形態(tài)控制，多為筒狀、柱狀，也有呈脈狀和網(wǎng)脈狀產(chǎn)出的。2、破火山口構(gòu)造對礦床的控制作用破火山口構(gòu)造是由等軸狀大型火山塌陷而形成的構(gòu)造。礦體常產(chǎn)在破火山口邊界及環(huán)狀、輻射狀裂隙中，礦體呈脈狀、環(huán)狀、半環(huán)狀；也可產(chǎn)在破火山口通道內(nèi)，礦體呈筒狀。3、火山穹窿對礦床的控制作用火山穹窿構(gòu)造指巖漿物質(zhì)向地表運動形成的隆起構(gòu)造，其中心經(jīng)常存在有火山管道或次火山巖體。礦體主要產(chǎn)在穹隆軸部次火山巖體與圍巖的接觸帶中，也可產(chǎn)在火山通道帶及穹窿中心向外的輻射狀裂隙中。4、爆發(fā)角礫巖筒對礦床的控制作用爆發(fā)角礫巖筒通常是指由地下火山爆發(fā)而形成的角礫狀地質(zhì)體，是在地下2～3km深處由于氣體爆炸而形成的。爆發(fā)活動是由于含氣體的巖漿運移到滲透性較差巖層（構(gòu)造圈閉層）之下破碎帶內(nèi)發(fā)生氣體的突然釋放而造成的。爆發(fā)角礫巖往往是多次連續(xù)爆炸作用形成的。當(dāng)圈閉層受震動破裂后，氣體可逸出，已角礫化的巖石柱體可隨氣流柱向上移動，形成侵入角礫巖。爆發(fā)角礫巖筒常呈筒狀、柱狀和漏斗狀，角礫成分不僅有圍巖成分，也有來自地下不同深處的碎屑物質(zhì)，礦化往往以角礫的膠結(jié)物形式出現(xiàn)，故礦化角礫巖本身就是礦體。5、次火山巖體與圍巖的接觸帶對礦床的控制作用次火山巖體與圍巖的接觸帶是巖體冷凝收縮崩塌及構(gòu)造破碎的地帶，常為晚期的次火山熱液所充填交代，是重要的儲礦構(gòu)造。此外還受破火山口周圍的環(huán)狀、放射狀斷裂裂隙控制。7.3火山成因礦床的分類和各類火山成因礦床的特點

從火山形成環(huán)境來看，它有深源的（巖漿源＞40km，直通地幔），也有淺源的（巖漿源位于硅鋁層中約5一6km）；有海洋的（巖性較單一，而分布面積極廣），也有陸地的（巖性較復(fù)雜，分布較局限）；有現(xiàn)代的，也有古代的?；鹕絿姵鑫镔|(zhì)有固體的（火山彈、火山角礫、火山灰）、也有氣體和液體。另一方面從火山作用與其它地質(zhì)作用相聯(lián)系的觀點來看，情況更為復(fù)雜?；鹕阶饔门c深成巖漿作用有關(guān)，在特定的地質(zhì)構(gòu)造條件下，可形成一整套深成巖體、淺成小侵入體、次火山巖體和火山巖等復(fù)雜的巖石組合；火山作用與表生作用有聯(lián)系，火山噴氣和火山熱液可與地下水、海水、以及地表水等相互作用，甚至有生物（細菌）活動參與；火山作用還可引起圍巖產(chǎn)生低至高溫變質(zhì)。最后火山巖也可與礦床一起遭受區(qū)域變質(zhì)和其它變質(zhì)作用而形成各種變質(zhì)巖和變質(zhì)礦床。由上可知，火山成礦作用和巖漿侵入作用、沉積作用及變質(zhì)作用均有密切聯(lián)系。在火山成礦作用中，攜帶成礦物質(zhì)的介質(zhì)可以是巖漿，也可以是噴氣和熱液，其中以火山熱液是最活外最積極的因素。它的析出和集中又決定于巖漿性質(zhì)和它所處的地質(zhì)構(gòu)造條件。火山熱液在這移過程中可與圍巖發(fā)生物質(zhì)成分的交換，引起圍巖蝕變，也可與地下水、海水、地表水混合，引起熱液性質(zhì)的改變。

火山成因礦床分類由于成礦作用的復(fù)雜性，對火山礦床的分類也有各種不同的看法和分類方案。曹悉尼考慮了不同地質(zhì)環(huán)境（?；蜿懀┗鹕匠傻V作用的區(qū)別，將火山礦床分為如下幾類；l）地表火山礦床；2）海底火山礦床；3）火山沉積礦床；4）次火山礦床。前三類是火山活動在地表的產(chǎn)物，第四類的成礦作用是在地下進行的。岳書倉（1971）強調(diào)大陸火山與海底火山的區(qū)別，將火山礦床分為兩大類：

①火山噴發(fā)一沉積礦床火山噴發(fā)礦床②火山一巖漿礦床

1）大陸火山作用成礦③近代火山噴氣升華礦床

①與次火山有關(guān)礦床火山噴發(fā)期后氣②與火山一深成巖有關(guān)的礦床成一熱液礦床③與火山構(gòu)造有關(guān)的礦床

2）海底火山作用成礦：海底火山噴發(fā)一沉積礦床

中國地質(zhì)大學(xué)根據(jù)主要的成礦作用，將火山成因礦床分為：

1）火山巖漿礦床

2）火山氣液礦床

3）火山沉積礦床本課程根據(jù)主要的成礦作用，將火山成因礦床分為：

1）火山巖漿成礦作用——火山巖漿礦床

2）火山一次火山氣液成礦作用——火山氣液礦床

3）火山一沉積成礦作用——火山沉積礦床Ⅰ火山巖漿礦床

1．火山噴溢礦床

2．火山爆發(fā)礦床Ⅱ火山氣液礦床

1．火山噴氣礦床

2．火山熱液礦床

3．次火山熱液礦床Ⅲ火山沉積礦床

1．陸相火山沉積礦床

2．海相火山沉積礦床一、火山巖漿礦床

主要指巖漿在深部經(jīng)分異作用形成富集某種成礦物質(zhì)的含礦熔漿，然后經(jīng)火山噴溢或火山爆發(fā)作用將含礦熔漿帶至地表或火山機構(gòu)中冷凝而形成的礦床這類礦床按成礦機制又可分為火山噴溢礦床和火山爆發(fā)礦床。（一）火山噴溢礦床火山噴溢成礦作用是指深部巖漿房中經(jīng)分異-熔離作用形成的含礦巖漿或(或礦漿)沿一定通道（斷裂或火山口）噴溢至地表或貫入到火山口附近的火山巖系中，冷凝堆積形成礦床的作用。形成的礦床稱為火山噴溢礦床。礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)于火山錐斜坡上、火山口以外凹地中，或夾于火山巖層中，礦石構(gòu)造為塊狀、氣孔、杏仁、流動等構(gòu)造。

典型實例智利拉科鐵礦床（安山巖中的磷灰石－磁鐵礦(赤鐵礦)礦床）。礦區(qū)位于智利北部安第斯山脈浦那高原地區(qū)，由第四紀安山巖、火山碎屑沉積巖、熔巖凝灰?guī)r和磁鐵礦熔巖組成。礦區(qū)中破火山口的核部由流紋英安巖組成，在其四周次級火山口噴出了鐵礦流，由磁鐵礦，赤鐵礦大面積熔巖狀鐵礦石堆機形成了五個主礦體，覆蓋在上新世安山巖熔巖之上。礦體大致呈圓形，直徑300一900m，最大厚度為60m有些露頭呈薄層紋狀（圖7－1）礦石幾乎全部由磁鐵礦一赤鐵礦組成、含有很小的針狀磷灰石、石英、陽起石、方柱石等。礦石中圓柱狀或管狀空洞發(fā)育，杏仁狀構(gòu)造明顯．礦石儲量達10X108噸。

圖7－1智利拉科鐵礦地質(zhì)圖及剖面圖

1－河流；2－熔巖流；3一公路；4一斷層；5一時代新的小火山口；6一古老的破火山口；7一宿營地；8一第四紀鹽類沉積物；9一第四紀冰磧物；10一第四紀安山巖；11一火山碎屑沉積物；12一磁鐵礦熔巖流；13一熔巖凝灰?guī)r；14一流紋英安巖；15一上新世一更新世英安巖；16一上新世熔結(jié)凝灰?guī)r；17一白堊紀一第三紀熔結(jié)凝灰?guī)r；18一早古生代含鐵片巖。（二）火山爆發(fā)礦床

含礦巖漿至近地表爆發(fā)導(dǎo)致形成礦床的作用稱為巖漿爆發(fā)成礦作用,形成的礦床稱為火山爆發(fā)礦床。

這類礦床主要有產(chǎn)于金伯利巖中的金剛石礦床。據(jù)研究，天然金剛石的形成是由金伯利巖漿，在較高的溫度和很大的壓力下(溫度＝1200－1800C；壓力＝30千巴)，在地殼深處（200－300km）結(jié)晶而成的。并且需要在很短的時間之內(nèi)，迅速地到達地表淺處，否則在它上升的過程中將被分解、熔融。因此形成含金剛石的金伯利巖筒，一般為爆發(fā)型侵位于地表淺處。巖筒中角礫構(gòu)造，就是最好的證明。據(jù)研究表明，金剛石是由地幔中原生碳形成，這已為碳同位素所證實。金剛石礦床形成過程：

1)當(dāng)金伯利巖巖漿在地下深處進行正常的結(jié)晶分異作用時，往往開始晶出橄欖石，少量鋁鎂鉻鐵礦、鎂鋁榴石和金剛石。

2)當(dāng)巖漿沿深斷裂向上運移，并和碳質(zhì)圍巖發(fā)生一定程度的混染時，更促進了金剛石晶體的成長。

3)當(dāng)巖漿不斷上升，達到近地表淺處（2－3km）時，由于溫度不斷下降，橄欖石大量晶出，揮發(fā)份大量增加，內(nèi)壓力不斷加大，便開始了巖漿的蒸餾作用。

4)此時的巖漿已處于爆發(fā)的前期。當(dāng)內(nèi)壓力繼續(xù)增大，上覆圍巖蓋層已無力抵擋巖漿的沖力時，巖漿便開始了猛烈的爆發(fā)。

5)這時巖漿隨揮發(fā)份把已結(jié)晶的金剛石、橄欖石等礦物和圍巖捕虜體一起，帶入已形成的空洞和裂隙中，有些巖漿甚至溢出地表。

6)這時火山管道或是被碎屑物質(zhì)充填，或是碎屑物質(zhì)被繼續(xù)從下面上來的巖漿所膠結(jié)，這時爆發(fā)作用暫時停止。這種爆發(fā)作用一般包括若干次反復(fù)，金剛石就是通過這種多次爆發(fā)作用，富集于火山爆發(fā)巖筒或裂隙的某一部位，一般爆發(fā)巖筒的上部比下部含金剛石富。實例-金伯利巖中的金剛石礦床

典型礦床代表－山東蒙陰金剛石礦床,遼寧瓦房店金剛石礦床，貴州省、湖北及南部非洲、蘇聯(lián)、巴西等地。

南部非洲金伯利巖簡剖面圖

二火山氣液礦床

在火山噴發(fā)作用的晚期或間隙期，火山噴氣和熱液活動非常強烈。這些噴氣和熱液，通常含有大量重金屬化合物。在一定地質(zhì)和物理化學(xué)條件下，這些含有成礦物質(zhì)的氣液和圍巖(或海水)或氣液之間發(fā)生復(fù)雜的相互作用，促使有用組份聚集和沉淀而形成的礦床稱為火山氣液礦床。該礦床特點：

l）礦床產(chǎn)于火山旋回晚期或兩個旋回間隙期的火山巖、次火山巖系中；

2）礦化發(fā)生在地表、海底或地下淺處(＜1-2km)，成礦溫度約600－50℃間。

3）含礦介質(zhì)有噴氣（水蒸氣及其它氣體如氟、氯等的混合物）、熱液，或火山口附近被烤熱的湖水、地表水、海洋水、地下水等。

4）火山機構(gòu)控礦明顯，它包括火山口、火山頸、角礫巖筒、環(huán)狀裂隙、放射狀裂隙等。因此礦體具有獨特的形態(tài)和特征。

5）多數(shù)礦床中蝕變作用強烈且復(fù)雜，蝕變范圍廣泛，與礦化關(guān)系密切。

6）礦石物質(zhì)成分和構(gòu)造結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，垂直分帶間隔較小，各帶重迭交錯，多數(shù)礦床的金屬含量不均勻，且不穩(wěn)定?；鹕綒庖旱V床分布廣，規(guī)模較大，礦種多，礦石質(zhì)量好。主要礦產(chǎn)有FeCu、Mo、Sn、pb、Zn、Au、Ag、U等及某些稀散金屬和非金屬礦產(chǎn).

2．火山氣液礦床的成礦作用和礦床分類（1）火山氣液礦床的成礦作用包括以下幾種作用。

①火山噴氣作用－火山噴發(fā)時，常伴隨大量的氣體和重金屬化合物，當(dāng)它們與圍巖發(fā)生復(fù)雜的相互作用，或通過簡單的升華作用，或由于不同的氣體間相互反應(yīng)，在火山口、噴氣孔及其周圍，形成有用礦物的堆積作用稱為火山噴氣作用，由這種作用形成的礦床

稱為火山噴氣礦床。

②火山熱液作用－火山噴出的大量含礦氣體，或由于外壓力大于臨界壓力（如在深海盆地中），或由于溫度下降到臨界溫度以下時，就凝聚成為含礦熱液。這些熱液與火山巖或其它圍巖發(fā)生作用而沉淀出有用組份；有時也直接充填在火山巖的氣孔或裂隙孔洞中成礦；或與海水或地下水相互作用而發(fā)生有用物質(zhì)沉淀，這種作用稱火山熱波作用，由該作用形成的礦床稱為火山熱液礦床。③

次火山氣液作用－在火山活動的晚期或間隙期，常伴隨有淺成一超淺成相次火山巖的活動，由火山巖活動產(chǎn)生的氣水熱液，與圍巖發(fā)生各種作用（交代和充填作用），導(dǎo)致成礦物質(zhì)組分沉淀、富集的作用稱為次火山氣液成礦作用。由次火山氣液作用形成的礦床稱為次火山熱液礦床?；鹕綒庖旱V床的分類

按火山氣液礦床的成礦作用及形成的地質(zhì)、物理化學(xué)條件可分為以下類型：

l）火山一噴氣礦床

2）火山一熱液礦床

3）次火山一熱液礦床

（一）火山噴氣礦床

火山噴發(fā)時，常伴隨大量的氣體和重金屬化合物，當(dāng)它們與圍巖發(fā)生復(fù)雜的相互作用，或通過簡單的升華作用，或由于不同的氣體間相互反應(yīng)，在火山口、噴氣孔及其周圍，形成有用礦物的堆積作用稱為火山噴氣作用，由這種作用形成的礦床稱為火山噴氣礦床。該類礦床為數(shù)不多，規(guī)模也有限，然而具有重要的科研價值。礦體產(chǎn)在地表或地表附近，局限于火山口內(nèi)、外及環(huán)狀、放射狀裂隙和層間軟弱帶中。礦體呈層狀、似層狀，與火山巖呈互層產(chǎn)出，也有呈脈狀充填于火山管道壁裂隙中，少數(shù)呈柱狀充填在火山巖筒中。常伴有淺色蝕變，如硅化、明礬石化、高嶺土化等。有關(guān)礦產(chǎn)主要為自然硫、雄黃(AsS)、雌黃(As2S3)、螢石(CaF2)和硼礦等。幾乎全部出現(xiàn)于古近紀-近代活火山活動區(qū)，特別集中于環(huán)太平洋沿岸近代火山活動區(qū)。著名礦床有我國臺灣和日本的自然硫礦床，僅臺灣北部的大屯火山群和龜山島就有自然硫礦床十余處。（二）火山熱液礦床

火山熱液作用是指火山噴出大量含礦氣體，或由于外壓力大于臨界壓力（如在深海盆地中），或由于溫度下降到臨界溫度以下時，凝聚成為含礦熱液。這些熱液與火山巖或其它圍巖發(fā)生相互作用而沉淀出有用組份；也可直接充填在火山巖的氣孔或裂隙中成礦；還可與海水或地下水相互作用而導(dǎo)致有用礦物的沉淀，這種作用稱為火山熱液成礦作用。由火山熱液成礦作用形成的礦床稱為火山熱液礦床?；鹕綗嵋撼傻V作用既可在陸相環(huán)境中發(fā)生，也可在海洋環(huán)境中發(fā)生。發(fā)生在海洋環(huán)境與大陸噴發(fā)環(huán)境中的火山熱液作用的特點大不相同。因此，可把火山熱液礦床分為以下兩類：

1．陸相火山熱液礦床

2．海相火山熱液礦床

1．陸相火山熱液礦床

在地表或近地表陸相火山成礦作用中，由火山熱液中成礦物質(zhì)直接晶出或經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成的礦床，稱陸相火山一熱液礦床。這類礦床主要產(chǎn)于基性、中性、酸性火山巖及火山碎屑巖中。礦床由火山噴發(fā)的熱液（主要是酸性溶液）交代火山巖及其它巖石，或充填在火山巖噴氣孔和裂隙中形成。礦體產(chǎn)狀復(fù)雜多樣，有層狀、似層狀，也有脈狀、巢狀及其它不規(guī)則狀。礦床中以中-低溫礦物為主，包括硫鹽、硫酸鹽、鐵的氧化物、明礬石等，有少數(shù)高溫礦物組合。圍巖蝕變較強烈，常見的如青盤巖化、綠泥石化、硅化、絹云母化、明礬石化、高嶺土化外等。礦石品位較富，礦床規(guī)模大小不等。主要礦產(chǎn)有Cu、Au、Ag、Pb、Zn、Fe、螢石、冰洲石、高嶺石、重晶石、明礬石、葉蠟石、沸石等。

典型礦床有以下幾種：

1）玄武巖中的自然銅一沸石礦床礦床是含自然銅的玄武巖、暗玢巖和砂礫巖等。在玄武巖、暗玢巖中自然銅呈杏仁狀氣孔充填，而在火山碎屑巖中則以膠結(jié)物形式存在，同時也有是短小細脈充填的。與自然銅共生的有沸石、葡萄石、石英、方解石等礦物。礦石中含銅量不等，分布不廣，規(guī)模不大。代表性的礦床為美國元古代蘇必利爾湖銅礦床及四川二疊紀玄武巖中的自然銅礦床。

2）安山巖中金一銅石英脈

以我國臺灣省金瓜石礦床為典型，該礦床大部分礦體產(chǎn)于第三紀石英安山巖中，受斷裂裂隙控制。主要礦脈任1500m，厚5－10m，深700m以上。圍巖蝕變有青盤巖化、硅化、黃鐵礦化、明礬石化及粘土化。金屬礦物以硫砷銅礦為主，其它尚有黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、褐鐵礦等。脈石礦物為石英、方解石、重晶右、明礬石、礦石中金的品位為2－10g／t，銀4－40g／t。深部以銅為主，銅的品位0.7－0.8%，Au、Ag、Cu可綜合利用。是我國脈狀金銅礦床中規(guī)模最大者。江蘇銅井金一銅礦也屬這一類型，產(chǎn)在安山巖一粗安巖－粗面巖一黝方石響巖系列的火山巖中，位于火山口區(qū)近南北向裂隙帶中。

3）火山巖中金一銀碲化物礦床

這類礦床主要與地質(zhì)時代較新（白堊紀到第三紀）的火山巖有成因聯(lián)系。礦床主要產(chǎn)于噴出巖系、如安山巖、英安巖和粗面巖內(nèi)。礦體呈脈狀及復(fù)脈狀，常呈群出現(xiàn)。

這類礦床以美國克里普爾一克里克金礦最為典型，礦體產(chǎn)于覆蓋在前寒武紀基底上的第三紀火山巖系中的角礫狀巖管內(nèi)及其四周的放射狀裂隙或其它裂隙中。礦石礦物主要為碲金礦，其次為碲金銀礦、碲銀礦、硒銀礦及很少的自然銀；脈石礦物為石英、螢石、菱鐵礦及冰長石等。金的含量很高，有的達幾公斤／噸，平均為75－130g／t，銀的含量更高，金：銀＝1：50一1：200。這類礦床在環(huán)太平洋的許多國家中都有分布。

4）與火山巖有關(guān)的鉛鋅多金屬礦床

這類礦由發(fā)育在地槽褶皺帶中凝灰?guī)r、頁巖或其它噴出巖中，并常伴有淺成侵入巖墻。礦體多分布于火山沉積巖層平緩的褶皺脊線內(nèi)或在背斜翼部的層間破碎帶中，成鞍狀、層狀和凸鏡狀。圍巖常發(fā)生角巖化、絹云母代、綠泥石化。礦石呈致密塊狀，或在角巖中呈浸染狀，主要礦物分分為黃鐵礦、方解石、閃鋅礦、黃銅礦，有時有重晶石。常有規(guī)模較大或巨大的礦體。如云南邊境（與緬甸相連）的老銀廠礦區(qū)，礦體產(chǎn)于中酸世火山巖系中，呈復(fù)雜的凸鏡體狀，并富含Cu、Au、Ag及Co。贛東北德興鉛鋅礦產(chǎn)于白堊系中酸性火山巖圖7－3江西德興礦區(qū)剖面圖系不整合覆蓋的前震旦紀絹云母千枚巖、凝灰質(zhì)。l一流紋巖；2一千枚巖、礫巖千枚巖中(圖7－3)，白堊紀火山巖系中有安、火山碎屑巖；3一千枚巖；山斑巖、石英安山斑巖小侵入體。礦體分布于4－鉛鋅礦體；5一鉆孔絹云母千枚巖裂隙中、火山巖與下伏巖層不整合面上及石英安山斑巖接觸帶。圍巖蝕變和礦石成分都十分復(fù)雜。我國東南沿海中生代火山巖也都有分布。

5）汞和汞銻礦床

與火山作用有關(guān)的汞礦約占世界汞礦床的半數(shù)以上。礦體產(chǎn)在玄武巖、安山巖和流紋巖中，少數(shù)產(chǎn)在堿性巖、粗面巖中。這類礦床主要分布在環(huán)太平洋和地中海的新生代火山活動帶。含有汞礦化的圍巖是多種多樣的，有火山巖、沉積巖、變質(zhì)巖，特點是附近常有火山及熱泉活動。噴出巖和沉積巖中的汞礦體成裂隙脈狀，肉脈狀和浸染礦石帶，其中有小礦巢及角礫巖帶中的辰砂富礦體。

意大利阿米阿塔礦區(qū)內(nèi)第四紀火山粗面巖流覆蓋在中生代和第三紀沉積巖上面。礦體向深部則合攏，而歸并于一個共同的根部。礦石由辰砂、輝銻礦、白鐵礦、黃鐵礦組成，呈中細粒結(jié)構(gòu)，平均含汞1％。與火山活動有關(guān)的熱泉，常有汞銻礦化。典型的如美國加利福尼亞州的薩凡爾一朋克區(qū)內(nèi)分布著輝石安山巖，在熱泉水中，含汞、銻、砷、硼等化合物，在熱泉的沉積物中含汞、銻和硫更富。

6）螢石礦床

火山巖中的螢石礦床是最重要的礦床類型之一。浙江省江山礦區(qū)中生代建德系火山巖中的脈狀螢石礦床，礦石質(zhì)量好，儲量大，是我國最主要的螢石產(chǎn)區(qū)。建德系火山巖系主要為流紋巖、凝灰?guī)r、凝灰角礫巖和集塊巖。其中夾紅色砂巖和頁巖。巖層組成平緩褶皺，并發(fā)育數(shù)組節(jié)理，多數(shù)螢石礦脈沿走向北40東裂隙發(fā)育，彼此互相連接或是雁行狀排列，長度較大。螢石脈屬螢石一石英建造。除綠色、淺色螢石石英外，有的脈中還含有方解石、黃鐵礦。礦石具塊狀和條帶狀構(gòu)造，少數(shù)為皮殼狀及角礫狀構(gòu)造。圍巖蝕變?yōu)楣杌?、高嶺土化、絹云母化。

7）明礬石礦床

明礬石礦床產(chǎn)于蝕變的中酸性噴發(fā)巖，如流紋巖，安山巖及凝灰角礫巖中。礦床附近有淺成、超淺成侵入巖，如斑巖類和細?；◢弾r，呈巖株、巖脈或火山頸?；鹕綆r經(jīng)區(qū)域性蝕變——次生石英巖化，發(fā)育不同的礦物相，最強烈的剛玉一紅柱石相較少見。明礬石化極發(fā)育時便構(gòu)成明礬石礦床，有的地區(qū)則只有高嶺石相和葉蠟石相。我國浙江、安徽的明礬石礦床，規(guī)模巨大，儲量豐富。

浙江平陽礬山礦區(qū)白堊紀火山巖系主要為凝灰質(zhì)火山碎屑巖、火山角礫巖及流紋巖。有少量的酸性淺成巖體，侵入于火山巖系中?；鹕綆r中硅化、明礬石化、高嶺土化、絹云母化、葉蠟石化等蝕變現(xiàn)象廣泛發(fā)育。產(chǎn)于凝灰質(zhì)碎屑巖、火山角礫巖底部的明礬石礦體斷續(xù)延長幾百米，厚幾十米，呈巨大凸鏡體。（圖7－4）與圍巖蝕變帶呈漸變關(guān)系礦石礦物有鉀明礬石、鈉明礬石，與之共生的有石英、少量的赤鐵礦、高嶺石、葉蠟石、絹云母等。礦石是隱晶質(zhì)致密塊狀構(gòu)造。圖7－4浙江平陽明礬石礦床地質(zhì)剖面圖

1-冰磧層;2-凝灰角礫巖;3-巖脈;4-明礬石礦體;5-紫紅色凝灰?guī)r;6-凝灰質(zhì)碎屑巖

2．海相火山熱液礦床

海相火山熱液礦床是海底火山活動的過程中所產(chǎn)生的氣液到達臨近海底或涌到海底的條件下，熱液中的成礦組分分別在熱液通道和海底沉淀下來而富集形成的礦床。在海洋環(huán)境中，火山熱液在噴溢出海底之前，可在海底以下的熱液通道中通過充填和交代作用形成網(wǎng)脈狀礦化和強烈蝕變，礦化明顯晚于周圍的圍巖，屬后生成礦作用；火山熱液噴溢出海底后，通過與冷海水之間的相互作用，形成層狀、似層狀或透鏡狀礦體，與其圍巖近于同時形成，屬典型的同生成礦作用?，F(xiàn)代很多學(xué)者已把這種海相火山熱液的整個成礦作用過程歸入熱水噴流沉積成礦作用的范疇。因此，海相火山熱液礦床除具有火山作用的特點外，還具有外生礦床的特點，其成因是復(fù)合型的。本類礦床常見的礦物有黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦、黝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦、金銀礦、菱鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、石膏、硬石膏。礦石結(jié)構(gòu)多為細粒結(jié)構(gòu)，次為膠狀和交代結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有塊狀紋層狀、條帶狀、浸染狀、角礫狀等。該類礦床是Cu、Pb、Zn、Ag、Au的主要來源。海相火山熱液礦床的主要類型及特征1）塊狀硫化物礦床（黃鐵礦型礦床）礦床與海底火山活動有關(guān)，產(chǎn)于海相火山巖系中，與地層整合的礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀，其下往往有呈脈狀、網(wǎng)脈狀的礦體，礦石中硫化物體積大于50％，礦石具有典型的塊狀構(gòu)造，因而被稱為塊狀硫化物礦床。塊狀硫化物礦床的特點是：①礦體常具兩層結(jié)構(gòu)，上部礦體為整合型，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，與上盤巖石界線清楚，而與下盤巖石漸變過渡，礦石為塊狀。下部礦體多為細網(wǎng)脈狀、浸染狀礦石組成的不整合礦體。②與礦體的兩層結(jié)構(gòu)對應(yīng)，成礦作用有兩種類型，上部礦體與圍巖近于同時形成，為典型的同生成礦作用，礦床類型對應(yīng)為同生礦床；而下部礦體形成于海底噴流口以下，在熱液上升通道內(nèi)通過充填、交代作用富集成礦，礦化明顯晚于圍巖，屬后生成礦作用，因此下部礦體屬后生礦床。③下部脈狀礦體的圍巖有強烈蝕變（綠泥石化和絹云母化），形成陡立的管（筒）狀蝕變帶（圖7-3）。上部層狀礦體下盤的火山巖也具蝕變（硅化、綠簾石化和碳酸巖化），上盤則無蝕變現(xiàn)象。④從下向上、從內(nèi)到外存在Cu（黃銅礦）→Zn（閃鋅礦）→Pb（方鉛礦）礦化分帶，黃鐵礦出現(xiàn)在所有的帶中。⑤沿同一層位或礦體剖面上，礦石結(jié)構(gòu)及礦石地球化學(xué)類型逐漸過渡或更疊。礦石礦物成分以黃鐵礦為主（可多達90%以上），其次為黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等，是銅礦、多金屬和黃鐵礦的重要來源。含銅品位0.8％～2％，高的可達10%以上，伴生有Ga、Ge、Cd、Ag、Au、Se、Te等元素，可綜合利用。若氣候、地形條件適宜，?？尚纬纱紊患瘞?。礦石具有塊狀、浸染狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造，礦石結(jié)構(gòu)有膠狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、變余結(jié)構(gòu)。含礦構(gòu)造大部分遭受區(qū)域變質(zhì)作用，常伴有圍巖蝕變現(xiàn)象，如硅化、絹云母化、重晶石化、綠泥石化等。2）基性-中性火山巖建造中的赤鐵礦-磁鐵礦礦床該類礦床伴生的火山巖均以基性-中性巖漿噴發(fā)為主，且以偏鹼富鈉為特征。并常伴有硫化礦層或礦化，鐵礦一般均產(chǎn)在偏基性的巖石中。我國謝爾塔拉礦床，產(chǎn)于偏基性的玄武-流紋巖建造中，鐵礦主要賦存在中基性的熔巖、凝灰?guī)r和凝灰角礫巖中，礦石礦物主要為穆磁鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦。它們組成葉片狀、骨架壯結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為塊狀、角礫狀、浸染狀等，其次為條狀和少量殘余膠狀。圍巖蝕變?yōu)槲◣r化，并伴有硫化物疊加。該礦床可能經(jīng)過火山噴發(fā)沉積和火山氣液疊加改造富化而形成，后者是主要成礦期。（三）次火山熱液礦床1、次火山熱液礦床的概念和特征在火山活動的晚期或間隙期，常伴隨有淺成一超淺成相次火山巖的活動，由火山巖活動產(chǎn)生的氣水熱液，與圍巖發(fā)生各種作用（交代和充填作用），導(dǎo)致成礦物質(zhì)組分沉淀、富集的作用稱為次火山氣液成礦作用。由次火山氣液作用形成的礦床稱為次火山熱液礦床?；蚺c次火山氣液有成因聯(lián)系的礦床稱為次火山熱液礦床。次火山熱液礦床的特點是：①次火山熱液礦床分布于次火山巖活動地區(qū)，與火山活動息息相關(guān)，受深大斷裂控制；②礦體產(chǎn)在次火山巖或接觸帶附近的圍巖中以及附近噴出巖、火山碎屑巖，以至沉積巖和變質(zhì)巖中。；③礦體除受區(qū)域構(gòu)造控制外，又受巖體原生構(gòu)造控制（隱爆角礫巖筒以及放射狀、環(huán)狀斷裂系統(tǒng)，冷凝收縮裂隙系統(tǒng)等）控制，因而礦體形狀復(fù)雜多變，形成各種獨特產(chǎn)狀的礦體；④與礦床有關(guān)的次火山巖主要是閃長玢巖、安山玢巖、花崗閃長斑巖、石英閃長斑巖等；⑤礦石組合和礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造極為復(fù)雜；⑥常常具有一定的圍巖蝕變。2．次火山熱液礦床的主要類型及特征次火山熱液礦床的主要類型有斑巖型礦床和玢巖鐵礦，它們具有重要的工業(yè)價值。1）斑巖型礦床斑巖型礦床是指品位低但規(guī)模大，且主要產(chǎn)于斑巖中及其內(nèi)外接觸帶附近的細脈浸染型礦床。斑巖型礦床共同的特征如是：①絕大部分斑巖型礦床形成于活動大陸邊緣和島弧構(gòu)造環(huán)境。②有重要意義的斑巖型礦床均出現(xiàn)于顯生宙，特別是中生代和新生代，其次是晚古生代。③礦化在時間上、空間上和成因上礦床與具斑狀結(jié)構(gòu)的中酸性淺成-超淺成的小侵入體有關(guān)，如花崗閃長斑巖、石英二長斑巖、石英斑巖等，礦床常呈帶狀分布，這與斑巖體受一定構(gòu)造帶控制有關(guān)；。④一般具有面型礦化蝕變，且分帶性明顯，礦石成分簡單，硫化物大量出現(xiàn)，富含黃鐵礦；⑤礦石具有細脈浸染狀構(gòu)造。礦床規(guī)模大、埋藏淺，易于開采，易選，礦石品位較低，但礦化分布均勻；可供綜合利用的礦產(chǎn)多，除Cu、Mo、W、Sn、Pb

、Zn外，尚可綜合利用Au、Ag、Se、Te、Re……等元素。斑巖型礦床具有重要的工業(yè)意義，是世界上銅和鉬的最重要來源，錫的重要來源之一，同時斑巖型鈾、斑巖型金礦床等也已顯示出良好的潛力。斑巖型礦床還往往伴生有多種可綜合利用的金屬組分。（1）斑巖型銅（鉬）礦床斑巖型礦床以斑巖型銅（鉬）礦床為主，又稱細脈浸染型銅（鉬）礦床，是目前最重要的銅礦床和鉬礦床類型，它占世界已探明銅礦儲量的一半，鉬礦儲量的三分之二。美國、智利、秘魯3個主要產(chǎn)銅國家的銅礦儲量的80%-90%來自斑巖型銅礦床。在我國斑巖型銅礦床已成為主要銅礦床類型,占我國儲量的25%左右。斑巖型銅礦床以其埋藏淺、品位低、規(guī)模大為特征。銅品位一般在0.4%左右，少數(shù)可達0.8%，單個礦床的銅儲量可達百萬噸，礦石中除伴生鉬外，還有金、銀等元素可綜合利用。斑巖型銅（鉬）礦床常成群成帶出現(xiàn)，構(gòu)成成礦區(qū)或成礦帶。有時斑巖型銅礦床還和其他礦床類型相伴產(chǎn)出，構(gòu)成一個成礦系列。斑巖型銅、鉬礦床在工業(yè)上和成礦理論研究上，都具有十分重要的意義。1）成礦地質(zhì)條件（a）巖漿巖條件：

斑巖型銅礦在時間上、空間上、成因上礦床均與斑狀結(jié)構(gòu)的中酸性淺成或超淺成的小侵入體有關(guān)，如花崗閃長斑巖、石英二長斑巖、石英斑巖。斑巖體以小侵入體或次火山巖體產(chǎn)出，出露面積不大，一般小于1km2(如江西德興朱砂紅巖體僅0.02km2)，也有達十余平方公里的(如黑龍江多寶山巖體).據(jù)我國34個斑巖銅礦和礦化點的統(tǒng)計，含礦的斑巖侵入體出露面積一般小于1km2?；瘜W(xué)成分以富鉀為特征，K2O一般大于Na2O。礦化類型和巖體的酸性程度有關(guān)，SiO2含量62～68％的斑巖主要形成銅礦床，SiO2>68％的斑巖主要形成以鉬礦為主的斑巖型礦床。

礦化巖體形態(tài)復(fù)雜，以巖株、巖筒狀時成礦較有利。礦化多集中在巖體頂部巖體時代一般較年輕，尤以中新生代占絕對優(yōu)勢。在中生代主要是燕山期，國外已知斑巖銅（鉬）礦床的成礦時代，主要集中在中一新生代褶皺帶中，屬侏羅一第三紀。

（b）構(gòu)造條件：含礦斑巖的侵入大多與深大斷裂有關(guān)，礦床常呈帶狀分布。礦體則受次一級的構(gòu)造（巖體和圍巖中的小型斷裂、層間裂隙、片理、原生裂隙等）控制，分布在次火山巖體頂部或次火山巖體與圍巖的接觸帶中或其附近圍巖中。另外，斑巖銅礦床的另一重要特征，是含礦侵入體及其附近常具含礦的爆發(fā)角礫巖體。這類角礫巖體的形成深度不超過2～3km，均與強烈的氣液活動有關(guān)。角礫巖體常成群出現(xiàn)在斷裂構(gòu)造的交叉地段，沿一定構(gòu)造方向分布。角礫巖體一般呈筒狀分布在斑巖體中或其附近，直徑達幾十至幾百米，角礫成分取決于圍巖的成分，角礫大小不等，小者呈碎屑狀，大者可達1～2m，礦體呈細脈浸染狀分布在角礫巖筒中。據(jù)統(tǒng)計，南北美洲58個斑巖銅礦體，有70%產(chǎn)在角礫巖筒中。我國在河南、江西、海南島等地也有該類礦床的產(chǎn)出。它是尋找斑巖型礦床的重要標志。（c）地層條件圍巖巖性對斑巖銅礦床的成礦有重要影響。當(dāng)圍巖為硅鋁質(zhì)巖石時，由于其化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，不易被含礦溶液交代，所以礦化主要在巖體頂部集中，很少進入圍巖。只有當(dāng)圍巖裂隙特別發(fā)育時，含礦熱液不僅在巖體中聚集，還可沿裂隙進入圍巖形成礦化。我國德興斑巖型銅礦床的礦化主要分布在圍巖中。當(dāng)圍巖為碳酸鹽巖石，因化學(xué)性質(zhì)活潑，易于交代而形成品位較富的脈狀或似層狀礦體，或沿接觸帶或其附近形成矽卡巖型礦體。這時巖體內(nèi)為細脈浸染型礦石，接觸帶及圍巖中則為致密塊狀硫化物礦石，構(gòu)成斑巖銅礦床和矽卡巖型礦床的礦床成礦系列。圍巖性質(zhì)復(fù)雜，導(dǎo)致礦化類型多樣，斑巖型礦床常與脈狀銅礦或矽卡巖銅礦床相伴生。

2）圍巖蝕變及分帶

礦床的圍巖蝕變極發(fā)育，蝕變圍繞侵入體呈同心圓狀或橢圓狀產(chǎn)出，直徑可達幾百米～幾千米。各蝕變帶的礦物組合常呈有規(guī)律性分布。自巖體中心向外依次可劃分為四個帶（圖7-6）：（1）鉀化帶（鉀質(zhì)蝕變帶）：包括鉀長石化和黑云母化。蝕變礦物為鉀長石、黑云母、石英；（2）石英-絹云母化帶（似千枚巖化蝕變帶)：硅化和絹云母化等，主要礦物為石英、絹云母、少量黃鐵礦；（3）泥化帶（粘土化帶）：高嶺土化化蝕變礦物主要為高嶺土、蒙脫石、石英、綠泥石。（4）青盤巖化帶：綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化，蝕變礦物主要為綠簾石、綠泥石、方解石、絹云母、石英、黃鐵礦。。上述四個帶在所有斑巖型礦床中不一定都發(fā)育齊全，可以是其中某一兩個帶特別發(fā)育。蝕變帶的發(fā)育隨著巖性、時代、侵位深度、圍巖類型不同而有差異。如巖性為花崗閃長巖類等，除泥化帶外其余各帶均發(fā)育，而巖體為英安質(zhì)次火山巖時，則青盤巖化最為發(fā)育。我國大部分斑巖銅（鉬）礦床泥化帶不發(fā)育。最重要的是鉀化帶和石英-絹云母化帶，鉬礦化主要發(fā)育于鉀化帶，銅礦主體則位于石英-絹云母化帶，這兩個蝕變帶的蝕變強度和范圍直接影響到礦化的規(guī)模。所以圍巖蝕變呈帶狀分布的特點，可作為尋找斑巖銅礦的有效標志。

斑巖銅礦主要蝕變分帶及國內(nèi)外斑巖銅礦形成相對深度示意圖表7－1斑巖銅(鉬)礦床的蝕變類型和礦化關(guān)系蝕變類型鉀化帶石英－絹云母化帶泥化帶青盤巖化帶主要蝕變礦物鉀長石、黑云母、石英、絹云母石英、絹云母、少量黃鐵礦高嶺土,絹云母,石英、綠泥石綠簾石,綠泥石,石英方解石空間位置中心蝕變帶內(nèi)部蝕變帶中間蝕變帶外部蝕變帶邊緣帶礦化類型銅、鉬銅貧銅

Pb、Zn、Au、Ag礦物組合黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦、及少量斑銅礦黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦黃鐵礦、及少量黃銅礦黃鐵礦方鉛礦,閃鋅礦,自然金,自然銀、鏡鐵礦礦石構(gòu)造浸染狀為主＋細脈狀細脈狀＋浸染狀細脈狀細脈狀，脈狀脈狀3）礦化特征斑巖型銅礦的礦化和蝕變圍巖的關(guān)系十分密切，礦石常常就是礦化了的蝕變巖石。與上述蝕變帶相對應(yīng)，出現(xiàn)一定的礦化分帶，自礦化中心向外為：（Mo一Mo、Cu－Cu—Cu、S（黃鐵礦）－Pb、Zn、AgAu、Ag）或自內(nèi)向外依次為細脈浸染狀輝鉬礦、斑銅礦→輝鉬礦+黃銅礦+斑銅礦→黃銅礦+黃鐵礦→黃鐵礦→黃鐵礦±方鉛礦±閃鋅礦±自然金、自然銀。主要工業(yè)礦體一般位于鉀質(zhì)蝕變帶的外側(cè)或石英-絹云母化帶內(nèi)。但隨巖體巖性、侵位深度、圍巖巖性、巖體規(guī)模及構(gòu)造環(huán)境的差異而略有變化。斑巖銅礦礦體產(chǎn)狀及形態(tài)受侵入體形態(tài)、接觸面形態(tài)及產(chǎn)狀、成礦前的構(gòu)造裂隙及圍巖蝕變等因素的控制。如果整個巖體都礦化（全巖礦化），則礦體形狀多呈柱狀、筒狀；如沿接觸帶礦化，礦體則多呈環(huán)狀、似層狀，如沿巖體內(nèi)外構(gòu)造破碎帶成礦，則多呈脈狀、條帶狀等；礦石中金屬礦物有黃銅礦、輝鉬礦、斑銅礦、黝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、輝鉍礦、金、銀等礦物，常伴有黃鐵礦，非金屬礦物多為石英、重晶石等。礦石構(gòu)造以細脈浸染狀為主，也有呈致密塊狀、角礫狀等等。從礦化中心向外呈浸染狀→細脈浸染狀→細脈狀→脈狀的變化趨勢（圖7-8）。這種分帶性有時比面型蝕變分帶還要明顯。礦石品位一般較低，但礦化均勻，銅品位一般為千分之幾，鉬品位為萬分之幾。

典型礦例江西德興斑巖銅礦

4）

斑巖銅礦成因

斑巖銅礦成因認識過去一度被認為是中溫?zé)嵋旱V床。但經(jīng)礦物氣液包裹體測溫和實驗證明，斑巖蝕變(鉀長石化和黑云母化)的開始溫度為600－700℃，石英－絹云母化形成溫度為420℃左右，金屬硫化物大多數(shù)形成于350－260℃，并一直延續(xù)到低溫階段，說明礦床的形成經(jīng)歷了從高溫到低溫的過程。

礦床形成的深度介于中深到淺成范圍。與礦化有關(guān)的斑巖，多數(shù)是在鈣堿系列火山噴發(fā)末期或間歇期侵入的，是次火山環(huán)境的產(chǎn)物。它們與火山巖漿同源，與相應(yīng)的火山巖密切共生，故認為是典型的次火山一熱液礦床。關(guān)于斑巖及銅、鉬等金屬來源，大量野外地質(zhì)和同位素資料證實，與礦床有關(guān)的斑巖都和深大斷裂有關(guān)，其中礦石的硫同位素組成接近于隕石硫。所以一般認為，斑巖和成礦物質(zhì)均來自深部地殼或上地幔。認為含礦斑巖體和大部分礦質(zhì)是來自地殼深處—上地幔和地殼分界面附近分異出來的中一中酸性巖漿。它們通過深大斷裂，上侵到1.5－3km或更淺部，由于溫度、壓力驟然降低，巖漿迅速冷卻成斑狀巖石，隨即開始鉀長石化(450－600℃)、石英一絹云母化(300－450℃)以及各階段的礦化作用

“雙層結(jié)構(gòu)”成礦模式根據(jù)是：巖體小但蝕變范圍很廣。故認為深部有大型巖體作為礦質(zhì)來源，此大巖體稱“深部礦源巖體”，而礦化主要是富集在淺部小巖體中，則此小巖體稱為“淺部含礦巖體”，故叫做“深部礦源巖體”和“淺部含礦巖體”的“雙層結(jié)構(gòu)”模式。板塊構(gòu)造成因模式

1972年，R.H.西里托根據(jù)板塊構(gòu)造理論，提出了斑巖型銅礦床的板塊構(gòu)造成因模式（圖7-10）。他認為在大洋板塊和大陸板塊的接觸地帶，富含有用金屬組份的大洋殼俯沖到大陸板塊之下，并從消失帶插入上地慢，致使大洋地殼發(fā)生部分熔融，這種熔融作用可從洋底沉積物中釋放出大量富含金屬的含鹽流體。外，畢鳥夫帶以上的地幔楔形部分的玄武巖漿可能是少量銅和鉬的來源。當(dāng)這些富含金屬的含鹽流體隨同鈣堿性巖漿一起上升到地殼淺部，巖漿冷凝結(jié)晶時，它們便運移到侵入巖體頂部，通過交代巖體本身或附近圍巖而形成斑巖銅礦。從世界上已知斑巖銅礦多位于兩個板塊的接觸帶或地縫合線上，且與鈣堿性巖漿作用有密切關(guān)系，以及斑巖銅礦床的附近巖石中常含銅很少等事實，為上述成因模式提供了有力支持。但中國東部中生代火山巖區(qū)的斑巖銅礦，主要受板塊內(nèi)部的深斷裂控制。因距板塊邊界相當(dāng)遠，所以很難歸并到他提出的模式中去。圖7－6斑巖銅礦床成因的板塊構(gòu)造模式（據(jù)R.H.西里托，1972）斑巖銅礦畢鳥夫帶軟流圈低波速帶下沉的巖石圈板塊莫霍面玄武巖漿玄武巖和輝長巖海洋地殼中銅的富集海洋海洋沉積物海溝巖基古大陸殼鏈狀火山群

（2）

玢巖鐵礦

“玢巖鐵礦”是指在陸相安山質(zhì)火山巖分布區(qū)，與輝石閃長玢巖——次火山巖或火山一侵入巖體有空間、時間以及成因上聯(lián)系的一組以鐵為主礦床。“玢巖鐵礦”一詞類似斑巖銅礦的概念，用來代表在特定地質(zhì)條件下具有統(tǒng)一成因的一組礦床?！扮銕r鐵礦”是我國地質(zhì)工作者首先提出，并在近年內(nèi)做過較深入研究的一種有重要意義的鐵及磷、硫、石膏礦床。這組礦床具有晚期巖漿、高溫氣液交代、接觸交代、中低溫?zé)嵋航淮?充填及火山沉積等一系列成礦作用特點。我國寧蕪地區(qū)鐵礦床是其典型代表。

寧蕪玢巖鐵礦寧蕪地區(qū)是我國陸相火山作用比較發(fā)育的典型地區(qū)。在構(gòu)造上是長江中下游的一個中生代的斷陷盆地。在寧蕪火山斷陷盆地中，晚侏羅世-早白堊世火山活動十分強烈，有大規(guī)模的火山噴發(fā)及侵入活動，堆積了總厚約2500余米的火山巖系。覆蓋面積達1500余平方公里?；鹕交顒佑衫系叫驴煞譃辇埻跎健⒋笸跎?、姑山、娘娘山四個旋回。每個旋回大致都以較強烈的爆發(fā)開始，形成爆破角礫巖和火山碎屑巖；以寧靜的噴溢結(jié)束，形成安山巖、粗面巖、響巖。在每個旋回末期均有相應(yīng)成分的次火山巖侵入，造成巖漿分異鐵的有利條件。。

A－龍王山旋回以猛烈爆發(fā)為特點，爆破角礫巖、火山碎屑巖占絕大多數(shù)，屬鈣鹼系列，較偏基性，含鉀較高；

B－大王山旋回則出現(xiàn)全區(qū)性的熔巖噴溢，也屬鈣鹼系列，但含鈉高，火山產(chǎn)物占全區(qū)90％以上；

C－姑山旋回具爆發(fā)和噴溢特點，巖石鹼度降低，酸度增大，位于盆地南北

D－娘娘山旅回則只保留了中段的一個破火山口，屬鹼性粗面當(dāng)一響巖系列。寧蕪地區(qū)鐵礦均與大王山旋回噴發(fā)結(jié)束階段的富鈉輝長巖、閃長玢巖、輝石安山巖、粗面巖的次火山巖體有關(guān)。鐵礦常圍繞著一個火山一侵入活動中心分布。

玢巖鐵礦礦化類型（成礦模式）由巖體內(nèi)部到接觸帶以至鄰近圍巖中，出現(xiàn)下列幾種類型的鐵礦化：

(1)巖體中心浸染狀和細脈狀礦化：屬晚期巖漿到高溫氣液交代礦床，鐵礦化呈浸染狀及細脈狀，礦石組合為鈉柱石（鈉長石）一透輝石一磷灰石一磁鐵礦組合(陶村式)（陶林式）

(2)巖體頂部及邊部的脈狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀礦化：屬屬偉晶-高溫氣成熱液充填礦床。礦石組合為陽起石（透輝石）一磷灰石一磁鐵礦組合（凹山式）

(3)產(chǎn)于接觸帶上的鐵礦化：巖體與安山巖、凝灰?guī)r的接觸帶上的塊狀及脈狀礦化，屬接觸交代一充填礦床，為透輝石一石榴石一磷灰石一磁鐵礦組合(梅山式)。圍巖為灰?guī)r、砂頁巖時，礦石組合主要為透輝石-金云母-磷灰石-磁鐵礦(鳳凰山式)屬接觸交代一充填礦床。兩類礦石的構(gòu)造均以塊狀、角礫狀、脈狀、網(wǎng)脈狀為主，偶有條帶狀。若交代作用不明顯，礦漿貫入接觸帶角礫巖及裂隙中，則形成礦漿充填礦床（姑山式）。

(4)產(chǎn)于次火山巖體附近火山巖中的脈狀鐵礦化(龍虎山式)：圍巖為安山巖及凝灰角礫巖，礦體受圍巖中的斷裂構(gòu)造、火山沉積巖中的層理控制，圍巖蝕變?yōu)楦邘X土化和硅化。礦石礦物主要由鏡鐵礦組成，屬中低溫?zé)嵋撼涮畹V床。

(5)產(chǎn)于火山沉積巖中的層狀、似層狀鐵礦化(龍旗山式)：礦體的圍巖為沉凝灰?guī)r、沉凝灰角礫巖和凝灰質(zhì)粉砂巖，蝕變現(xiàn)象較弱。富鐵的沉凝灰?guī)r與凝灰質(zhì)赤鐵礦礦石呈漸變過渡關(guān)系，礦石為石英-赤鐵礦組合，屬火山沉積礦床。

上述不同的礦化類型基本上是同一成礦作用從高溫到低溫的連續(xù)演化過程的產(chǎn)物，各階段之間并無明顯界線，只因地質(zhì)條件不同而形成不同的成因類型。各類礦化的形成時間及溫度范圍，除火山噴發(fā)一沉積成因鐵礦（龍旗山式）外，大致可排成如下順序：陶林式(450－370℃，晚期巖漿到高溫氣液交代）→凹山式（500－410℃，偉晶高溫氣流交代一充填）→梅山式，姑山式（＞450℃，礦漿充填（？））→鳳凰山式（370－300℃，中高溫?zé)嵋航佑|交代一充填）→龍虎山式（300－200℃，中低溫?zé)嵋撼涮?

以上五種礦化有著密切的成因關(guān)系，他們可互為找礦的標志，發(fā)現(xiàn)其中一種，就應(yīng)注意找尋其它幾種類型礦床。

圖7－7玢巖鐵礦理想模式圖1一青龍群石灰?guī)r〔T1-2)；2一黃馬青組砂頁巖（T3）；3一象山群砂巖（J1－2）4一龍王山、大王山兩旋回火山巖（J3／K1）；5一輝閃長玢巖；6一輝長閃長玢巖一輝長閃長巖巖；7一蝕變分帶界線；8一角礫巖化帶及角礫狀礦石；9一塊狀礦石；10一鏡鐵礦式磁鐵礦脈；11一層狀鐵礦；12一黃鐵礦化；13一浸染狀磁鐵礦化

①一龍旗山式；②一竹園山式；③一龍虎山式；④一梅山式；⑤一凹山式；

⑥一陶林式；⑦一向山式（黃鐵礦）；⑧一姑山式、鳳凰山式

Ⅰ一下部淺色蝕變帶；Ⅱ一中部深色蝕帶；Ⅲ一上部淺色蝕變帶礦床成因關(guān)于玢巖鐵礦的礦質(zhì)來源和形成過程有以下認識：玢巖鐵礦早期礦化伴隨強烈的鈉柱石化、鈉長石化，并以透輝石（陽起石）一磷灰石一磁鐵礦三礦物組合出現(xiàn)。顯示了鐵的富集與鈉、氯及磷等礦化劑有關(guān)，鐵可能以Na3（FeCI6）、Na3[Fe3(PO4)3]等形式遷移富集在巖體的頂部及邊部。鈉長石化對圍巖中的鐵可以起活化、轉(zhuǎn)移、富集作用，在巖體冷卻過程中，由結(jié)晶分異及氣體緩慢滲濾交代作用形成陶林式礦體。由于鈉長石化的結(jié)果，促使后期鐵礦大量析出，隨著氣成作用的迅速加強，氣液溫度驟然升高，隱蔽爆破等作用使巖體及附近圍巖產(chǎn)生角礫巖化帶及裂隙帶，高溫氣液迅速沖入巖體上部甚至圍巖裂隙中。充填在角礫巖帶及裂隙帶內(nèi)，形成凹山式鐵礦體（圖9－8、9－9）。隨著成礦溫度的下降，水熱溶液作用加強，類青盤巖化蝕變也隨之加強。隨著氣液成分的改變，廣泛的磁鐵礦化轉(zhuǎn)變?yōu)辄S鐵礦化，這一階段的蝕變作用迭加在早期蝕變帶之上?；鹕阶饔猛?/p>