地球矿产资源及其形成作用（11）
胡经国
四、岩浆矿床的主要类型及实例
㈠、超镁铁质、镁铁质岩中的铬铁矿矿床
铬铁矿是一种极为重要的矿产，是工业铬的唯一矿石矿物。铬是不锈钢及其他一些钢材和非铁合金必不可少的组分。铬铁矿还可作为耐火材料和型砂材料，在电镀、制革、颜料和染料等工业部门用作铬化工制品原料。
铬铁矿几乎都采自超镁铁质和镁铁质岩浆岩中的块状、稠密浸染状矿石；由其风化剥蚀形成的砂矿产量只占其产量的一小部分。
根据矿床产出的地质构造特征和几何形态以及含矿岩石的岩性特征，铬铁矿矿床可分为层状和非层状（阿尔卑斯型）两类。其中：层状铬铁矿矿床占总储量的98%，占世界铬铁矿总产量的45%。非层状（豆荚状）——阿尔卑斯型铬铁矿矿床占总储量的2%，占世界铬铁矿总产量的55%。
1、层状铬铁矿矿床
⑴、层状铬铁矿矿床概述
此种矿床产在具有层状序列的超镁铁质－镁铁质岩浆侵入体中，为层状和席状堆积体。
这些含矿侵入体的形成时代一般是前寒武纪，分布在地台或克拉通地区。
层状铬铁矿矿床与辉岩、辉石橄榄岩及辉长岩、斜长岩有关；含矿岩体往往是规模巨大的杂岩体，具有典型的层状侵入体特征。
矿体呈层状分布于岩体韵律层下部，矿层单层厚度为几厘米至1m多，与围岩界线明显。
矿石以块状构造为主，矿层上部有时出现浸染状矿石。
矿石内铬铁矿大多呈自形或半自形，含Cr2O340%左右。
矿床规模巨大，除了铬以外伴生有铂、镍和钒钛磁铁矿等，可形成独立的矿体。
层状铬铁矿矿床属于早期岩浆矿床。中国至今还未发现过这一类型的铬铁矿矿床。南非的布什维尔德铬（铂）矿床是这类铬铁矿矿床的代表。
⑵、南非布什维尔德铬铁矿矿床
布什维尔德镁铁质－超镁铁质杂岩体是矿产资源的巨大宝库，产有世界上规模最大的铬铁矿矿床、最大的铂及铂族元素矿床和最大的含钒磁铁矿矿床。
该杂岩体位于南非卡普互尔克拉通内，是一个规模巨大的椭圆形岩筒，东西向长轴长为480km，南北向短轴长为380km，中心厚8km。年龄20亿年。
该矿床分为东、西两个矿带。
该杂岩体呈岩盆状，自下而上为超基性岩－基性岩－中酸性岩，分带明显。
开采的有6个矿层，单个矿层厚1～2m，延伸＞100km。铬铁矿储量为25亿吨，资源量为???亿吨。
2、非层状（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床
该类矿床产在造山带或离散板块边缘、大洋地壳环境下的超镁铁质杂岩体中，在成因上一般与纯橄榄岩关系密切。
含矿岩体受超壳断裂控制。岩体规模由数km2至数百km2。
非层状铬铁矿矿床的矿体形态复杂多变。其中，有的受岩相控制，有的受构造控制。矿床规模以中小型为主。中国的铬铁矿矿床都属这一类型。
⑴、受岩相控制的非层状（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床
受岩相控制的铬铁矿矿床大多与纯橄榄岩－斜辉辉橄岩岩体有关。
矿体主要产于岩体底部的纯橄榄岩岩相中，呈条带状、扁豆状、似层状等。
矿石多具有浸染状或条带状构造，中－细粒自形、半自形结构。
这类矿床属于经岩浆结晶分异作用而形成的早期岩浆矿床。
⑵、受构造控制的非层状（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床
在造山带中受构造控制的铬铁矿矿床多与纯橄榄岩、斜辉橄榄岩、橄榄岩等有关。多数矿体分布于岩体的原生裂隙带内，呈豆荚状、囊状、团块状、透镜状、不规则状异离体，少数呈脉状和网脉状。
单个铬铁矿矿体规模较小，但是矿体常成群出现。矿巢的断面常为几十厘米到几米；大的透镜体长度可达几十米，厚度可达几米。
矿体与围岩界线清楚；围岩常有一定程度的蚀变，主要为绿泥石化等。
矿石构造有块状、豆状、瘤状以及稠密到稀疏浸染状等。
矿体及不同构造矿石的产状和分布，经常受杂岩体的原生构造或流动构造控制。此类矿床在中国以西藏罗布莎铬铁矿矿床最有意义。
⑶、不同产状的非层状铬铁矿矿床特征对比
矿体类型 岩相控制的矿床 构造控制的矿床 矿体产状 岩体底部 岩体边部或内部的原生裂隙中 矿体形态 扁豆状、透镜状、似层状、巢状 脉状、透镜状、豆荚状、串珠状 与围岩的关系 渐变过渡 突变关系 矿石构造 浸染状、条带状构造 块状、浸染状、豆状、角砾状构造 矿石结构 中－细粒自形、半自形结构 半自形、他形结构 矿床成因 早期岩浆矿床 晚期岩浆矿床（残余岩浆贯入） ⑷、中国构造控制类型铬铁矿矿床
中国的铬铁矿矿床都属于构造控制类型，如西藏罗布莎铬铁矿矿床、陕西松树沟铬铁矿床、河北放马峪铬铁矿矿床。
西藏罗布莎铬铁矿矿床，产于雅鲁藏布江缝合带基性－超基性岩带东段。岩体自北（底）向南(顶)分为三个岩相带：纯橄榄岩、含纯橄榄岩异离体的斜辉辉橄岩（产工业矿体）、斜辉辉橄岩－橄榄岩。矿石储量约为5亿吨，Cr2O3含量为47～60％。
㈡、镁铁质岩中的钒钛磁铁矿矿床
钒钛磁铁矿矿床不仅是重要的铁矿床类型，而且是钒、钛的主要来源，也是钛金属的唯一矿床类型。
在中国，这类矿床主要分布于四川西昌－攀枝花、河北承德、陕西汉中以及湖北襄阳；储量约占全国铁矿总储量的15%。
此类矿床主要产于地台区或地台边缘，含矿岩体呈带状分布，受区域内的深大断裂控制。
含矿母岩主要有辉长岩、辉长岩－橄长岩－辉橄岩、斜长岩－辉长岩3种型式。
矿体呈层状或脉状。矿石具有块状或浸染状构造，海绵陨铁结构。矿石矿物主要由钛铁矿和磁铁矿组成。矿石中含Fe35%～45%，TiO26%～16%，V2O50.5%～2.0%；钒不形成独立矿物，而是以类质同象代替铁形成含钒磁铁矿。
在成因上属于经岩浆结晶分异成矿作用而形成的晚期岩浆矿床。含矿岩体按产状可分为层状和非层状两类。
1、层状镁铁质杂岩中的似层状钒钛磁铁矿矿床
层状岩体的产出多受被侵位地层控制，在单斜岩层中岩体呈层状。
岩体由橄榄岩、辉岩、橄辉岩、辉长岩及少量纯橄岩和闪长岩组成，其镁铁比值大多小于2.5，属镁铁质类岩石。
岩体的分异一般都较好，岩相分带明显，韵律结构清晰，自上而下岩相带的基性程度增高。每个含矿岩相带的变化趋势是自上而下为浅色辉长岩－深色辉长岩－贫矿体－富矿体。
层状岩体底部含一定数量的铬和铂。钒钛磁铁矿矿体大多产于下部的辉长岩、橄榄辉长岩岩相中。
矿体底部与围岩界线清楚，顶部和围岩渐变过渡。
矿石主要由钛磁铁矿、钛铁矿、钛铁晶石、镁铝尖晶石组成，含有部分含钒磁铁矿、磁铁矿、赤铁矿以及少量磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿等。矿石以浸染状构造和块状构造为主，矿石结构主要为海绵陨铁结构和填隙结构。矿石中除了含Fe、V、Ti以外，常伴有Co、Cu、Ni、Cr等有益元素，可综合利用。
矿床是由经岩浆结晶分异作用形成的含矿残浆于原地结晶而形成的。中国攀枝花钒钛磁铁矿矿床属于这一类型。
2、非层状镁铁质岩中的贯入式钒钛磁铁矿矿床
⑴、该类矿床特征
非层状镁铁质岩体大多是多期侵入的复式岩体，主要由辉长岩和斜长岩组成，辉长岩常为晚期侵入相产物。
岩体内的钒钛磁铁矿由两种产出形式：一种是产于含矿辉长岩内部的透镜状矿体，主要由浸染状矿石构成；另一种是产于斜长岩岩体的原生裂隙或岩体内各岩相接触部位的脉状矿体，矿体与围岩界线清楚。
矿石大多呈致密块状。矿床是由经岩浆结晶分异作用形成的含矿残浆贯入母岩裂隙而形成的。
中国河北大庙、太行山东部的钒钛磁铁矿矿床属于这一类型。
⑵、中国河北大庙铁矿床
河北大庙铁矿床位于内蒙古地轴东段南缘，受东西向深大断裂控制。
贯入型矿体：产于斜长岩或辉长岩的裂隙中、及斜长岩与辉长岩的接触带。
浸染型矿体：产于辉长岩与斜长岩接触带附近的辉长岩中。
含矿镁铁质岩体沿东西向断裂带呈带状分布，东西长40km，南北宽2～10km。岩体主要由斜长岩和辉长岩组成，属非层状的复式岩体。
矿体主要分布于斜长岩裂隙中或斜长岩与辉长岩的接触带内，形态多呈脉状、扁豆状。
矿体受裂隙构造控制，与围岩界线清楚，主要由致密块状矿石组成，含少量浸染状矿石。矿石矿物主要由黝钛磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿等组成，含少量黄铁矿、黄铜矿等。
㈢、镁铁、超镁铁杂岩中的铜、镍（铂）硫化物矿床
1、该类矿床特征
铜镍硫化物矿床是镍的最主要来源，也是铜的重要来源之一，铂族元素也具有很高的经济价值。
该类矿床主要与由辉长岩－苏长岩组成的镁铁质杂岩有关，部分和橄榄岩－辉长岩等镁铁质－超镁铁质杂岩有关。含矿岩体常呈岩床、岩盘产出。岩体分异愈好，岩相分带愈明显，矿化愈为富集。
具有工业价值的铜镍硫化物矿床大都是以底部矿体为主。少数矿床由普遍矿化了的岩体构成。
铜镍硫化物矿床的矿石成分复杂，主要有磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿和铂、钯的硫、砷化物和铂、钯的金属互化物等。
矿石常具有海绵陨铁结构，以浸染状构造为主，有少量块状构造。
在矿床中除了铜、镍以外，还有Co、Pt、Pd、Ru、Au、Ag、Sc、Te等元素伴生。
这类矿床与加拿大的肖德贝里铜镍硫化物矿床最为著名。中国甘肃金川、吉林红旗岭、四川力马河等铜镍硫化物矿床都属于这一类型。
2、中国甘肃金川铜镍硫化物矿床
该矿床是中国最大的镍矿床。
岩体属纯橄榄岩－二辉橄榄岩－斜长橄榄岩型，镁铁比值（M/F）介于2.7～5.9，属铁质超镁铁质岩石。
主要属岩浆熔离矿床。
全区共发现工业矿体数百个，按成因可分为岩浆熔离型、深部熔离－贯入型以及贯入型3种。
矿石中金属硫化物主要有磁黄铁矿、黄铁矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿和黄铜矿，次要的有方黄铜矿、四方硫铁矿、墨铜矿、白铁矿和针镍矿。
㈣、金伯利岩中的金刚石矿床
1、金伯利岩体
原生金刚石矿床主要产于金伯利岩中。世界上发现近5000个金伯利岩体。其中，约有1000个是岩筒，含金刚石的约有500个，有工业价值的约有50个。
在空间上，金伯利岩体产于稳定的地台区或克拉通地区；从板块构造看，主要和裂谷构造有关。
金伯利岩岩浆活动可分侵入型和爆发型两类。其中，侵入型主要形成岩墙和岩脉；爆发型主要形成岩筒和岩管。
已出露地表的金伯利岩以岩筒（管）状较多；平面上呈浑圆形，剖面上呈漏斗状；倾角大多在80?以上；直径由数米至数百米不等；延深可达千米以上。
金伯利岩由橄榄石、金云母、镁铝榴石、钛铁矿等斑晶矿物，以及岩石角砾、细粒或玻璃质基质组成，具有斑状结构，角砾状构造。
2、金刚石矿床
在成因上和空间上与金伯利岩有关，大多产于前寒武纪地盾或地台中。
形成时间最早是前寒武纪；大多为晚白垩世至第三纪。
岩体主要呈岩筒、岩管状；多位于断裂交汇处，呈群出现。
岩筒在平面上呈等轴状或椭圆状，在剖面上呈漏斗状，倾角陡（80～85o），通常上富下贫。
金刚石呈斑晶出现，大小不一，一般数毫米至粉末状，最大达6～8cm。
世界金刚石总储量12～20亿CT（240～400吨）。主要分布在扎伊尔、南非、博茨瓦南、纳米比亚、坦桑尼亚、安哥拉、加纳、塞内加尔、俄罗斯、巴西、印度等国。
中国金刚石保有储量约为2000万CT（4吨），约为世界总储量的1％。主要分布在辽宁、山东、湖南和江苏4省，如辽宁瓦房店金刚石矿。
2020年3月27日编写于重庆
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