矿床学09火山

火山成因矿床第七章本章目录一、概述二、火山成因矿床的分类三、火山岩浆矿床四、火山气液矿床（一）陆相火山-喷气矿床（二）陆相火山—热液矿床（三）陆相次火山—热液矿床（四）海相火山-次火山热液矿床五、火山—沉积矿床一、概述火山成因矿床指与火山、次火山岩有成因联系的金属和非金属矿床。即与火山作用有联系的一系列矿床，统称为“火山成因矿床”。矿床受火山机构控制。矿体上限均位于火山岩—次火山岩分布的范围内。成矿作用包括火山-岩浆作用；火山、次火山-气液作用；火山-沉积作用等。直接或间接与火山—次火山岩浆活动有关，成矿环境有陆相或海相。二、火山成因矿床的分类根据主要成矿作用和成矿环境进行分类（1）火山岩浆矿床（火山岩浆成矿作用）★岩浆喷溢矿床；★火山熔离矿床。（2）火山气液矿床（火山、次火山气液成矿作用）★陆相火山-喷气矿床；★陆相火山-热液矿床；★陆相次火山-热液矿床；★海相次火山、火山-热液矿床。（3）火山-沉积矿床（火山—沉积成矿作用）★陆相火山-沉积矿床；★海相火山-沉积矿床。三、火山岩浆矿床1、概念指地下深处岩浆房中的岩浆经过分异作用而富集某种含矿熔浆（或矿浆），通过岩浆喷溢作用贯入到火山口中或喷溢至地表冷凝堆积所形成的矿床。按成矿机制的差别，分为二种主要类型：岩浆喷溢矿床火山熔离矿床。（有的还划分出岩浆爆发矿床、岩浆喷溢—喷发矿床）三、火山岩浆矿床2、岩浆喷溢矿床由含矿熔浆（矿浆）沿断裂或火山机构上侵喷溢到地表而形成的矿床。成矿组分的聚集，主要与火山活动时深部岩浆的强烈分异作用有关。含矿熔浆的喷溢可以是在火山喷发的间歇期溢出、也可在火山喷发末期呈“熔岩流”溢流到地表或贯入到火山机构中，形成与火山岩共生的厚层状、透镜状矿体。也有一部分为浅成侵入与喷出的过渡类型。三、火山岩浆矿床典型矿床类型玄武—安山岩中的磷灰石—磁铁矿—赤铁矿矿床碳酸岩中的铌—稀土—磷灰石矿床流纹岩中的铌、钽、锡铍矿床智利北部的拉科铁矿被认为是岩浆喷溢矿床的典型代表。云南大红山铁矿床、甘肃黑鹰山铁矿床和安徽姑山铁矿床中的富矿体属岩浆喷溢形成的。智利拉科铁矿矿床产于喷出地表的中-基性熔岩流中（安山岩、流纹英安岩等），环绕一古老的破火山口分布。破火山口的核部由流纹英安岩组成，在其四周次火山口喷出了铁矿流，由磁铁矿、赤铁矿熔岩状铁矿石堆积形成矿体。矿石矿物主要是磁铁矿、赤铁矿、，平均含Fe达65%，脉石矿物有磷灰石、阳起石、石英等。矿体表面具特征的熔岩流动构造、绳状构造、杏仁状、管状、多孔海绵状，并且大泡及小泡。表明是由炙热的铁矿浆溢出地表而形成的。三、火山岩浆矿床3、火山熔离矿床主要是指产于超基性-基性火山岩及次火山岩中的金属硫化物矿床。由火山岩浆熔离—贯入作用或岩浆熔离—喷溢作用形成。矿床赋存于地表基性熔岩流中，或产于超基性-基性次火山岩体内部（也称次火山岩浆矿床）。矿石矿物主要是金属硫化物（磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿、尖晶石及少量铜的硫化物）主要矿床类型：与超基性-基性火山岩有关的镍矿床南非科马提岩中的硫化镍矿床科马提岩Komatite,即镁绿岩，维乔恩等1969年在南非巴伯顿山地Komatite的地方确认了一类超镁铁质ultramafic及镁铁质mafic，这类熔岩常作枕状熔岩产出。镁绿岩实际上是太古代绿岩带中由超基性-基性喷出岩组成的一套特殊岩系。岩石中MgO含量高，是太古代特有的超基性-基性火山岩。河南、吉林、辽宁等地发现有科马提岩。根据产出位置，有三种类型：产于岩流底部产于补给岩流的侵入通道产于纯橄榄岩中（底部）四、火山气液矿床火山气液矿床指与火山岩浆气液活动有一定内在联系的气化—热液矿床。在火山喷发作用的晚期或间歇期，火山喷气和热液活动非常强烈，这些喷气和热液常含有大量重金属化合物。它们在一定的地质环境和物理化学条件下，与围岩、海水或气液之间发生复杂的相互作用，使有用组分聚集沉淀而形成矿床。四、火山气液矿床其特征是：1.矿床主要出现于火山岩—次火山岩分布区；2.矿化中心与火山岩浆喷发—侵入中心有一定联系，火山机构控矿作用明显；3.多数矿床蚀变作用强烈；4.矿石物质成分、结构构造复杂，垂直分带间隔小；5.矿床类型和矿化强度有时与火山岩基底的岩石及其含矿性、或早期矿床间有一定联系。四、火山气液矿床火山气液矿床分类根据成矿环境、成矿作用分为：陆相火山-喷气矿床；陆相火山-热液矿床；陆相次火山-热液矿床；海相次火山、火山-热液矿床。（一）陆相火山-喷气矿床1、概念在大陆环境中，由火山喷气作用所形成的矿床叫陆相火山喷气矿床。火山喷发时喷出大量的气体和金属化合物等成矿组分，这些喷发物与围岩发生种种作用；或者直接结晶（凝华作用）；或者不同气体之间的相互反应。在火山口、喷气孔及其周围形成有用矿物堆积的地质作用称为火山喷气作用。（一）陆相火山-喷气矿床例如火山喷出的气体,在一定的条件下能在火山岩、凝灰岩、火山熔岩的裂隙中形成硫磺、雄黄、雌黄、萤石、硼矿等。如我国台湾和日本的自然硫和黄铁矿矿床。总的说来，由火山喷气作用形成的矿床数量不多，规模也不大。一般仅见又现代火山活动的地区，而古代地质历史中的火山-喷气矿床一般不易确认，但有理论研究意义。（一）陆相火山-喷气矿床2、矿床特点形成环境：矿床产于地表或地表附近，形成温度约为600～1100℃；矿体形状：似层状，与火山岩互层产出，或作为火山岩的夹层产出，另外亦有脉状、不规则的脉状形式充填于火山管道的裂隙中，以及环状，放射状裂隙中，火山筒中。围岩蚀变：较轻微的硅化，明矾石化，高岭石化矿石组成：自然硫、雄黄AsS、雌黄As2S3、萤石CaF2、硼酸盐等；（二）陆相火山—热液矿床1、概念在陆相火山活动过程中，在地表或近地表环境，由火山热液中的成矿物质直接结晶出或经过化学反应使有用组分堆积而形成的矿床，称为陆相火山热液矿床。在火山喷发作用的早期，多以固、气体喷发为主，而在晚期，则以热水活动为主。热水活动持续的时间可以很长，也可以周期性地多次进行。强烈而广泛的火山热液活动可以形成多种多样，规模大小不同的矿化和蚀变。（二）陆相火山—热液矿床2、矿床特点形成环境：矿床主要产于喷出岩（基、中、酸）及火山碎屑岩中，主要分布于中、新生代火山活动区。矿体形状：矿床是由火山喷发的热液交代火山岩及围岩，或者直接充填于喷气孔和裂隙之中，因此矿床形态复杂多样，一般为脉状、复脉状、层状、似层状、巢状及其它不规则的形状。围岩蚀变：较强烈，有青盘岩化、绿泥石化、绢云母化、硅化、高岭石化、明矾石化、碳酸盐化、石膏化…（二）陆相火山—热液矿床矿石组成：以中—低温矿物为主，Cu、Pb、Zn、Fe硫化物，Au、Ag碲或硒化物等，萤石、重晶石、石膏、沸石、明矾石、叶腊石、高岭石。矿床形成于浅表部位，一般小于1000米，矿化深度200～400米。成矿温度300～90℃，在200℃以下可形成重要的工业矿体。因而常称为浅成低温热液矿床。（二）陆相火山—热液矿床工业意义较大的相关矿床有浅成低温热液型金矿。其他矿床类型（1）产于玄武岩中的Cu-沸石矿床，如美国苏必利尔湖，四川二叠纪玄武岩中的自然Cu矿床；（2）玄武岩、安山岩中的汞锑矿床；（3）流纹岩中的萤石矿床，如浙江建德系火山岩中；（4）中酸性喷发岩中的明矾石矿床，如浙江平阳矾山；（5）与火山岩有关的Pb-Zn多金属矿床，如浙江黄岩。陆相火山热液（浅成低温热液）型金矿床浅成低温热液型金矿是一个重要的金矿床类型，在世界范围内已发现了一些大型及特大型金矿床。例台湾金瓜石、江苏铜井、（福建紫金山）陆相火山热液（浅成低温热液）型金矿床（1）、成矿地质背景有利于矿床形成的大地构造环境是岛弧及活动大陆边缘弧。含矿岩系有：粗面玄武质、安山玄武质、安山质火山岩及火山碎屑岩，有关矿床是以金为主的金碲型矿床，多属岛弧环境。英安质、粗面质火山岩及火山碎屑岩，有关矿床是以银为主的金银型矿床，多形成于活动大陆边缘弧。此类矿床成矿深度小，后期易被剥蚀，因而已发现的多为中、新生代矿床。陆相火山热液（浅成低温热液）型金矿床（2）矿床特征此类矿床的矿体产出部位浅，多呈脉状、网脉状、细脉浸染状，受断裂、环状及放射状断裂、裂隙及爆破角砾岩筒控制。矿石主要有用矿物是自然金、银金矿、自然银、碲金矿、碲金银矿、碲银矿、硒银矿等。金碲型矿石Au/Ag=10～1，金银型矿石Au/Ag=1～1/20。陆相火山热液（浅成低温热液）型金矿床常见硫化物为黄(白）铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，常见脉石矿物为石英、方解石、白云石、菱铁矿、菱锰矿、镜铁矿、重晶石、绿泥石、蛋白石、玉髓、雄黄、雌黄等。浅成低温热液型金矿的围岩蚀变强烈并有明显分带，深部为冰长石化，向上渐变为硅化、伊利石-绢云母化、粘土化。金银矿化通常与硅化关系密切。•紫金山铜金矿床是浅成低温热液型矿床的代表，成矿与燕山期火山—岩浆活动有关，喷出相是安山岩—英安质熔岩，次火山岩是英安斑岩，浅成相花岗闪长斑岩。发育一套明矾石、地开石组成的高级泥质蚀变。紫金山铜金矿田成矿模式（闽西地质大队）上部浅成低温热液型矿中部中低温热液型矿下部斑岩型矿Q-石英，Alu-明矾石，Di-地开石，Ms-绢云母（三）陆相次火山—热液矿床1、概念与矿床特点与陆相次火山岩有成因联系的热液矿床称为陆相次火山—热液矿床。它们大多产于火山机构的各种断裂裂隙中，与相应的火山岩密切共生。在次火山岩冷凝结晶过程中，岩浆强烈的蒸馏作用所产生的含矿气水热液，可以交代母岩体，也可从沉积岩中萃取部分矿质，通过交代、充填作用使有用组分聚集成矿。（三）陆相次火山—热液矿床矿床特点（1）与矿床有成因及时空关系的次火山岩有闪长玢岩、安山玢岩、花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩等中性，中酸性浅成、超浅成侵入体。这些次火山岩常位于火山口或火山口周围，为火山系统的浅成超浅成部分。含矿热液主要来源于次火山岩体冷凝结晶过程中挥发组分的气化和蒸馏作用。（2）矿体常产于次火山岩中，或次火山岩与围岩的接触带上，以及附近的喷出岩、火山碎屑岩，甚至邻近的沉积岩和变质岩中。（3）矿床形成深度一般0.5～2Km，比火山热液矿床形成的深度要大。成矿主要以-高中温（500～200℃）热液期为主。（三）陆相次火山—热液矿床（4）在浅成、超浅成条件下形成的，围岩压力较低，致使高温高压的挥发份自熔浆中强烈析出，大量聚集在次火山岩顶部，形成较高的蒸气压力而能爆破围岩，因此往往形成隐爆角砾岩，放射状环状裂隙、冷凝收缩裂隙系统等，因而矿体形状十分复杂，常构成环状、板状、脉状、管状、似层状、条带状。（5）矿物共生组合及矿石结构构造复杂，不仅具有高温条件下形成的粗晶伟晶结构，也有较低温条件下形成的细粒微晶结构，既有块状、浸染状构造、也有在低温条件下以充填方式为主的角砾状、晶洞、晶簇状、及胶状构造。（6）围岩蚀变强烈（三）陆相次火山—热液矿床2、矿床类型重要的陆相次火山热液矿床有：斑岩型矿床：包括中酸性及酸性次火山岩有关的斑岩型铜矿床、斑岩型铜钼矿床、斑岩型金矿床、斑岩型钨矿床、斑岩型锡矿床、斑岩型铅锌矿床等；玢岩型矿床：与中性、中-基性次火山岩（安山玢岩、闪长玢岩、玄武-安山玢岩）有关的玢岩型铁矿床。斑岩型矿床斑岩型矿床指矿化在时间上、空间上与中性—酸性斑岩体有关，成因上与火山—侵入活动有一定内在联系，具有一定的蚀变和矿化分带性，矿石呈细脉浸染状的热液矿床。矿化在时间上、空间上、成因上与斑岩有关，这些斑岩大多属次火山岩类，矿床形成于次火山环境中；具有一定的面型蚀变和矿化分带性；矿石呈细脉浸染状；矿床规模大、品位低。斑岩型矿床有重要意义的斑岩型矿床均出现于活动大陆边缘、岛弧和板块内部的构造岩浆活动带内。斑岩型矿床斑岩铜矿是在时间、空间及成因上与中酸性浅成-超浅成斑岩体有关的次火山热液铜矿床，又称细脉浸染型铜矿床。这类铜矿床是铜矿石的重要来源，也是一类最为重要的陆相次火山热液矿床。其特点的是矿品位低，矿量大，铜品位一般0.5～1%。目前，世界各国均在斑岩出露的地区注意寻找这类铜矿床。这类铜矿约占