岩浆岩与矿体定位关系

2025-04-30 16:48:04
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(一) 岩浆活动与成矿的关系

岩浆作用控矿除提供热源外,更重要的是提供矿源及其传输介质。安庆铜铁矿床为岩浆期后矿浆—气液成矿,因而含矿热流体的产生是成矿作用的关键。不同侵入体的成矿专属性说明,岩浆源的成因、物理化学环境及演化方式等与含矿热流体的形成及性质有着成因上的联系,而它产生的时间及空间可从侵入体的成分特征上反映出来。

Tetsuraurabe(1984)通过成矿实验发现,富铝低碱的岩浆,与熔体共存的液体相中Cu、Pb、Zn等金属含量增高。P.G.Feiss根据热力学和晶体场理论也论证了岩浆中铝含量的增高和碱含量的减低都会减弱Cu、Pb、Zn等金属离子进入早期结晶的造岩矿物晶格中的趋向,而使金属离子保留在液相中的趋势增强。

地幔岩石学的研究表明,来自上地幔的深源岩浆是富含Cu、Fe等成矿物质的基性岩浆。当有地壳物质加入时会使硅铝成分增加,碱度降低,因而深源浅成的同熔型岩浆岩系列是有利于成矿的岩浆岩系列。反映在硅铝矿物和铁镁矿物的比例上及长石性质上,颜色指数低的偏酸性的闪长岩类岩体有利于成矿,进而表明岩浆演化至中偏酸性阶段是产生富矿流体的阶段。

岩浆演化的物理化学环境对流体相中矿质浓度有很大影响。据梶原良道(1986)研究,以Cu、Pb、Zn为代表的元素群,在富氧水中显示高浓度,而在缺氧水中则浓度降低。表现在氧化环境中溶解,还原条件下沉淀的特点。而以Fe、Mn为代表的元素群恰恰与之相反。据久野久研究,处于封闭体系的岩浆,氧逸度低,在结晶过程中不能结晶出大量磁铁矿,Fe大量富集于流体相中,岩浆期后可形成铁矿床;而开放体系的岩浆,氧逸度高,在演化过程中除结晶大量角闪石、黑云母外,还结晶出大量磁铁矿,使流体相中无Fe的富集,不利于形成铁矿床。

根据上述研究成果,对本区成矿岩体的控矿作用进行初步分析:

矿床成矿岩体为具有富硅、富碱特点的中偏酸性闪长岩类,在成矿作用上表现为Fe、Cu共生。岩浆的控矿作用首先在于它具有提供成矿所需物质来源的前提。由于岩浆来自深源,原始岩浆基性富碱,含丰富的Cu、Fe等成矿物质;其次,当其演化至中偏酸性阶段以及混熔地壳物质以后,使Si、Al成分增加,阻止主成矿元素Cu大量进入早期结晶的造岩矿物晶格中,使得Cu在液相中富集;其三表现在演化过程中的Cu、Fe分离,碱度变化及物理化学条件变化上。随着早期结晶作用,部分Fe进入暗色矿物,由于岩浆处于相对封闭环境,温度高,氧逸度低,此时不能形成大量磁铁矿,Fe、Cu等成矿元素及碱金属富集于熔浆中。当岩浆演化至中偏酸性阶段,由于挥发组分浓度的增大,在还原环境下铁及碱金属以络合物的形式溶解于流体相中。流体富碱的特征,从气液包裹体成分分析和铁矿成矿过程中的碱(钠)质蚀变可以得到证实。当产生透源性运矿构造带时,这种富铁的碱(钠)流体沿晶格位错而产生的孔隙渗滤带往地表传输。与此同时岩浆房岩浆组分变化,Si、Al成分增高及碱度降低,并由于透源构造带的发育,氧逸度增大,Fe开始以磁铁矿形式晶出,但由于磁铁矿在高钠富挥发分条件下并不稳定,大部分铁离子在钠和卤素的平衡离子效应作用下形成多种络合物,同磁铁矿一起转入岩浆,经钠硅质演化与富钠中酸性岩浆产生不混溶形成铁矿浆。而Cu、Pb、Zn等金属则相反,大量溶于液相,与铁矿浆形成浆-液混合体。随后这种富含Fe(含一部分磁铁矿)、Cu、Pb、Zn的浆-液混合体沿运矿构造带上涌。随着成矿环境的急剧变化,铁矿浆开始沉积,进入主矿浆成矿阶段。由于大量氧化物的晶出,流体中以气液成分为主,原硫活度的增高,进入石英-硫化物成矿阶段。

(二) 岩浆岩与矿床定位的关系

从矿床的定位与月山岩体的空间关系来看,安庆铜铁矿床位于岩体东枝前缘,这绝非偶然,究其原因可能有以下三个方面:

其一,由于岩浆侵入前锋正是岩浆所携带的气液挥发组分和成矿物质相对集中的部位,岩体给围岩的热力学和机械力最强、岩浆冷凝最快、体积急剧收缩地段;

其二,位于前锋的岩浆黏度较小,活动性较大,最易与围岩发生接触交代和成矿富集;

其三,岩体东枝发育有明显的透源性构造,为含矿流体的运移和富集提供了通道。