巖漿成礦作用

成礦作用直接或間接與火山活動(dòng)有關(guān)，礦質(zhì)主要或部分來(lái)自火山巖漿的礦床。嚴(yán)格地講，火山成礦作用并不是一種獨(dú)立的成礦作用，它包括巖漿成礦作用、噴流成礦作用、氣化-熱液成礦作用、熱泉成礦作用以及火山沉積成礦作用等?；鹕交顒?dòng)分成陸相和海相兩大類，按成礦作用可將與火山作用有關(guān)礦床分為以下 3種類型。

火山噴氣和火山巖漿礦床 火山噴發(fā)時(shí)，多伴有大量氣體，在火山口噴出的大量氣體(尤富硫化氫)，由于溫度降低，可以凝華為固體而形成礦床(如硫礦床)。這類礦床定位深度極淺,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。礦體為層狀、似層狀、不規(guī)則狀，往往伴有淺色蝕變(硅化、明礬石化、高嶺土化等，見(jiàn)圍巖蝕變)，礦種有自然硫、硼酸鹽等。日本和意大利有大量近代噴氣硫礦床。

火山巖漿礦床的形成與產(chǎn)生火山巖-次火山巖的巖漿活動(dòng)有關(guān)，當(dāng)火山巖漿分異出不混熔的礦漿時(shí)，它呈礦石巖流溢出并覆蓋于早期熔巖之上，其中并有很多大、小不等的管狀空洞和氣泡，是少見(jiàn)、但很典型的陸相火山成因礦床,著名的實(shí)例是智利拉科磁鐵礦-赤鐵礦礦床。中國(guó)云南曼養(yǎng)賦存于細(xì)碧-角斑巖中的磁鐵礦礦床亦屬于火山-噴溢巖漿礦床。中國(guó)寧蕪地區(qū)玢巖鐵礦床是偏堿性玄武安山質(zhì)巖漿在一定演化階段的產(chǎn)物，由富鐵的硅酸巖漿經(jīng)分異作用沿?cái)嗔鸦蚧鹕娇趪娨绲降乇矶纬?，所以名符其?shí)地屬于火山巖漿礦床。

火山熱液礦床 火山熱液是由火山巖漿上升時(shí)，壓力溫度下降，揮發(fā)組分強(qiáng)烈析出分餾而成，其中也可能混以地下水而形成混合熱液。這種主要由原巖漿提供礦質(zhì)和部分從火山圍巖淋取礦質(zhì)的含礦熱液，沿適宜的構(gòu)造上升,交代火山巖或充填于裂隙帶中而形成的礦床,均屬于火山熱液礦床，它主要出現(xiàn)于陸相火山活動(dòng)地帶。中國(guó)東部燕山期陸相火山巖系中的火山巖型鉛鋅礦床，即是較典型的火山熱液礦床。如浙江黃巖的五部鉛鋅礦床，它產(chǎn)于石英斑巖和石英霏細(xì)斑巖及其下伏晶屑玻屑凝灰?guī)r中，明顯受巖性和斷裂破碎帶控制。大礦體長(zhǎng)可達(dá)2000米，厚10米以上，成礦溫度200℃左右,發(fā)生明顯的絹云母化、硅化、碳酸鹽化和綠泥石化的中溫圍巖蝕變現(xiàn)象。此外中國(guó)臺(tái)灣金瓜石金-銅脈狀礦床及美國(guó)克里普爾-克里克金-碲礦床等也屬這一類型。

火山沉積礦床 這類礦床主要有兩類:塊狀硫化物有色金屬礦床和變質(zhì)火山沉積型鐵礦床。兩類礦床都形成于海相火山活動(dòng)環(huán)境，經(jīng)濟(jì)價(jià)值均較大。

火山噴發(fā)發(fā)生在水下深處海底時(shí)，火山噴發(fā)物承受水柱壓力，礦質(zhì)不易散失，是形成礦床的先決條件。在適宜的海水壓力和溫度下，含礦流體到達(dá)海底前，不發(fā)生沸騰，才形成塊狀硫化物礦體。在現(xiàn)代海底擴(kuò)張中心發(fā)現(xiàn)的熱液礦化作用，在近噴發(fā)中心處，形成賦存于基性火山巖中的塊狀硫化物礦床，而遠(yuǎn)離噴發(fā)中心的這類礦體，可以賦存于大陸沉積巖中，但礦質(zhì)仍來(lái)自火山活動(dòng)中心。

現(xiàn)代洋脊上這類成礦作用與古代出現(xiàn)于大陸邊緣活動(dòng)帶和島弧環(huán)境中的這類礦化，在地質(zhì)特征及賦礦巖系上有一定的差異。古代礦床如西班牙的里奧廷托塊狀硫化物礦床,礦體賦存于泥盆-早石炭紀(jì)正常海相石英角斑巖和角斑巖凝灰?guī)r中，上覆以角斑巖和細(xì)碧巖。礦體上部為塊狀扁豆體,下部為呈巖筒狀的網(wǎng)脈礦體,代表礦質(zhì)來(lái)源的通道(圖1)。古塊狀硫化物礦床另一些特點(diǎn)是硫化物成分比較復(fù)雜，特征的礦物數(shù)量雖小，但較普遍，形成比較明顯的礦石分帶，一般說(shuō)鉛、鋅比銅的礦化靠上部。日本黑礦的分帶比較完善,其理想剖面見(jiàn)圖2。

在國(guó)外稱為阿爾戈馬式和蘇必利爾湖式鐵礦床。前者出現(xiàn)于太古宙綠巖帶內(nèi)，礦石主要為磁鐵礦、赤鐵礦，伴以燧石、石英等。硅質(zhì)礦物與富鐵礦物常呈薄細(xì)交互層，顯示清楚的原生沉積層紋。礦床的成因與塊狀硫化物礦床不同，是在靜海相的氧化環(huán)境中，鐵和氧化硅來(lái)自基性火山帶的噴流和熱液源，主要受構(gòu)造控制。蘇必爾湖式磁鐵礦、赤鐵礦礦床，形成時(shí)代主要是早元古代，它發(fā)育于 太古宙克拉通邊緣大陸斜坡，可能與近?；鹕郊雇冢F、氧化硅沉淀可能遠(yuǎn)離噴發(fā)中心，除膠體沉淀外，可能有生物化學(xué)沉淀。中國(guó)這類礦床有太古宙的遷安式鐵礦床(首鋼鐵礦基地)、鞍本式鐵礦床(鞍鋼鐵礦基地)和早元古代的袁家村鐵礦床等。遷安式含礦巖系變質(zhì)較深，主要是富含輝石和角閃石的麻粒巖和片麻巖，原巖恢復(fù)后，說(shuō)明鐵礦屬由基性轉(zhuǎn)向中基性火山活動(dòng)間隙的沉積相，礦床規(guī)模較小，但時(shí)代稍晚，由基性、中酸性熔巖及凝灰?guī)r、粉砂巖、泥灰?guī)r等組成含礦建造，鐵礦層屬于火山沉積旋回的沉積相時(shí)，礦床規(guī)模最大。鞍本式和袁家村式的礦床則依次含火山巖變少，袁家村礦床幾乎不含火山巖，規(guī)模亦很小。

嚴(yán)格地講，火山成礦作用并不是一種獨(dú)立的成礦作用，它包括巖漿成礦作用、噴流成礦作用、氣化-熱液成礦作用、熱泉成礦作用以及火山沉積成礦作用等?；鹕交顒?dòng)分成陸相和海相兩大類，按成礦作用可將與火山作用有關(guān)礦床分為以下 3種類型。 根 據(jù)成礦作用方式，可分為:①火山噴氣礦床?；鹕娇趪姵龅拇罅繗怏w由于降溫可升華為固體而形成礦石堆積，礦體為層狀、似層狀、不規(guī)則狀，往往伴有淺色蝕變，礦種有自然硫、硼酸鹽等。如日本和意大利有大量近代火山噴氣硫礦床。②火山巖漿礦床?；鹕絿姵鰩r漿冷凝形成的有用巖石有 安山巖 、 玄武巖 等。還有由富鐵巖漿在地下分異并沿火山口噴溢出的磁鐵礦-赤鐵礦礦床，如智利拉科鐵礦床。③火山熱液礦床。如中國(guó)東部燕山期陸相火山巖中的金-銀和鉛-鋅礦床以及臺(tái)灣金瓜石金-銅脈狀礦床。④火山沉積礦床。由海底火山的噴氣、噴流及隨后的 沉積作用 而形成。這類礦床沿一定層位產(chǎn)出，分布面積廣，礦石品位高，常含多種可綜合利用的元素，主要有硫、銅、鉛、鋅、金、銀、硒、碲等，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如中國(guó)甘肅白銀廠銅-多金屬礦床。

火山噴發(fā)時(shí)，多伴有大量氣體，在火山口噴出的大量氣體(尤富硫化氫)，由于溫度降低，可以凝華為固體而形成礦床(如硫礦床)。這類礦床定位深度極淺,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。礦體為層狀、似層狀、不規(guī)則狀，往往伴有淺色蝕變(硅化、明礬石化、高嶺土化等，見(jiàn)圍巖蝕變)，礦種有自然硫、硼酸鹽等。日本和意大利有大量近代噴氣硫礦床。

火山巖漿礦床的形成與產(chǎn)生火山巖-次火山巖的巖漿活動(dòng)有關(guān)，當(dāng)火山巖漿分異出不混熔的礦漿時(shí)，它呈礦石巖流溢出并覆蓋于早期熔巖之上，其中并有很多大、小不等的管狀空洞和氣泡，是少見(jiàn)、但很典型的陸相火山成因礦床,著名的實(shí)例是智利拉科磁鐵礦-赤鐵礦礦床。中國(guó)云南曼養(yǎng)賦存于細(xì)碧-角斑巖中的磁鐵礦礦床亦屬于火山-噴溢巖漿礦床。中國(guó)寧蕪地區(qū)玢巖鐵礦床是偏堿性玄武安山質(zhì)巖漿在一定演化階段的產(chǎn)物，由富鐵的硅酸巖漿經(jīng)分異作用沿?cái)嗔鸦蚧鹕娇趪娨绲降乇矶纬?，所以名符其?shí)地屬于火山巖漿礦床。

火山熱液是由火山巖漿上升時(shí)，壓力溫度下降，揮發(fā)組分強(qiáng)烈析出分餾而成，其中也可能混以地下水而形成混合熱液。這種主要由原巖漿提供礦質(zhì)和部分從火山圍巖淋取礦質(zhì)的含礦熱液，沿適宜的構(gòu)造上升,交代火山巖或充填于裂隙帶中而形成的礦床,均屬于火山熱液礦床，它主要出現(xiàn)于陸相火山活動(dòng)地帶。中國(guó)東部燕山期陸相火山巖系中的火山巖型鉛鋅礦床，即是較典型的火山熱液礦床。如浙江黃巖的五部鉛鋅礦床，它產(chǎn)于石英斑巖和石英霏細(xì)斑巖及其下伏晶屑玻屑凝灰?guī)r中，明顯受巖性和斷裂破碎帶控制。大礦體長(zhǎng)可達(dá)2000米，厚10米以上，成礦溫度200℃左右,發(fā)生明顯的絹云母化、硅化、碳酸鹽化和綠泥石化的中溫圍巖蝕變現(xiàn)象。此外中國(guó)臺(tái)灣金瓜石金-銅脈狀礦床及美國(guó)克里普爾-克里克金-碲礦床等也屬這一類型。

這類礦床主要有兩類:塊狀硫化物有色金屬礦床和變質(zhì)火山沉積型鐵礦床。兩類礦床都形成于海相火山活動(dòng)環(huán)境，經(jīng)濟(jì)價(jià)值均較大。

①塊狀硫化物有色金屬礦床?；鹕絿姲l(fā)發(fā)生在水下深處海底時(shí)，火山噴發(fā)物承受水柱壓力，礦質(zhì)不易散失，是形成礦床的先決條件。在適宜的海水壓力和溫度下，含礦流體到達(dá)海底前，不發(fā)生沸騰，才形成塊狀硫化物礦體。在現(xiàn)代海底擴(kuò)張中心發(fā)現(xiàn)的熱液礦化作用，在近噴發(fā)中心處，形成賦存于基性火山巖中的塊狀硫化物礦床，而遠(yuǎn)離噴發(fā)中心的這類礦體，可以賦存于大陸沉積巖中，但礦質(zhì)仍來(lái)自火山活動(dòng)中心。

現(xiàn)代洋脊上這類成礦作用與古代出現(xiàn)于大陸邊緣活動(dòng)帶和島弧環(huán)境中的這類礦化，在地質(zhì)特征及賦礦巖系上有一定的差異。古代礦床如西班牙的里奧廷托塊狀硫化物礦床,礦體賦存于泥盆-早石炭紀(jì)正常海相石英角斑巖和角斑巖凝灰?guī)r中，上覆以角斑巖和細(xì)碧巖。礦體上部為塊狀扁豆體,下部為呈巖筒狀的網(wǎng)脈礦體,代表礦質(zhì)來(lái)源的通道(圖1)。古塊狀硫化物礦床另一些特點(diǎn)是硫化物成分比較復(fù)雜，特征的礦物數(shù)量雖小，但較普遍，形成比較明顯的礦石分帶，一般說(shuō)鉛、鋅比銅的礦化靠上部。日本黑礦的分帶比較完善,其理想剖面見(jiàn)圖2。

②變質(zhì)火山沉積型鐵礦床。在國(guó)外稱為阿爾戈馬式和蘇必利爾湖式鐵礦床。前者出現(xiàn)于太古宙綠巖帶內(nèi)，礦石主要為磁鐵礦、赤鐵礦，伴以燧石、石英等。硅質(zhì)礦物與富鐵礦物常呈薄細(xì)交互層，顯示清楚的原生沉積層紋。礦床的成因與塊狀硫化物礦床不同，是在靜海相的氧化環(huán)境中，鐵和氧化硅來(lái)自基性火山帶的噴流和熱液源，主要受構(gòu)造控制。蘇必爾湖式磁鐵礦、赤鐵礦礦床，形成時(shí)代主要是早元古代，它發(fā)育于太古宙克拉通邊緣大陸斜坡，可能與近?；鹕郊雇?，鐵、氧化硅沉淀可能遠(yuǎn)離噴發(fā)中心，除膠體沉淀外，可能有生物化學(xué)沉淀。中國(guó)這類礦床有太古宙的遷安式鐵礦床(首鋼鐵礦基地)、鞍本式鐵礦床(鞍鋼鐵礦基地)和早元古代的袁家村鐵礦床等。遷安式含礦巖系變質(zhì)較深，主要是富含輝石和角閃石的麻粒巖和片麻巖，原巖恢復(fù)后，說(shuō)明鐵礦屬由基性轉(zhuǎn)向中基性火山活動(dòng)間隙的沉積相，礦床規(guī)模較小，但時(shí)代稍晚，由基性、中酸性熔巖及凝灰?guī)r、粉砂巖、泥灰?guī)r等組成含礦建造，鐵礦層屬于火山沉積旋回的沉積相時(shí)，礦床規(guī)模最大。鞍本式和袁家村式的礦床則依次含火山巖變少，袁家村礦床幾乎不含火山巖，規(guī)模亦很小。