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伟晶岩矿床的形成条件及成矿作用

发布时间:2019-05-21 浏览数:28

一、伟晶岩矿床的形成条件

(一)形成温度和压力(深度)

1. 温度

近年来,通过对伟晶岩中斜长石、正长石、黑云母、石榴石、白云母及气液包裹体进行的测试,取得了不少数据。边缘带细晶岩的形成温度为1000℃左右;中间带的细粒、中粗粒及块体的形成温度为800~500℃;晶洞矿物的形成温度可降至160℃或更低;各种交代矿物(钠长石化、白云母化、云英岩化、锂云母化、石榴石化等)的形成温度为500~200℃。由此可见,伟晶岩形成温度的范围较大,约为1000~160℃之间,其主体部分则约形成于700~200℃之间,稀有金属矿化主要发生于500~300℃之间。在伟晶岩形成过程中,从边缘到中心,矿物的形成温度是逐渐降低的。

2. 压力

绝大部分伟晶岩形成深度均较大,特别是花岗伟晶岩,即它们在相当大的压力条件下形成的。理论和实践都证实,花岗伟晶岩产于3~9km,有的可能更深些。因为只有在相当大的压力下,挥发性组份才能保留在岩浆中,形成伟晶岩。另外,较大的深度可使热量散失缓慢,从而有利于体系长时间结晶作用进行。

证明伟晶岩形成深度很大的地质资料很多:①伟晶岩均出露于那些在地质历史上经受过长期强烈上升或剥蚀的地区;②与伟晶岩有关的花岗岩均属深成岩相;③伟晶岩形成时代大多较老,多属古生代或前古生代,中生代伟晶岩多不典型;④伟晶岩地区一般不伴生同时代的角砾岩。这些现象均可说明伟晶岩形成深度很大的特征。

(二)挥发性组份的作用

首先,挥发性组份能降低岩浆的粘度和矿物的结晶温度(含水1%能降低熔点30~50℃),延缓结晶时间,有利于形成巨大的矿物晶体和良好的带状构造;其次,挥发性组份可与稀有元素等结合形成易溶化合物,随着温度的下降和挥发性组份的增加,稀有元素在伟晶岩形成作用的后期得到高度富集,并逐渐转入气水热液并发生交代作用,从而形成丰富的稀有元素矿物。


图4-4 花岗伟晶岩产状示意图

1-花岗岩;2-伟晶岩;3-片岩

(三)岩浆岩条件

通常情况下,花岗岩体愈大,伟晶岩脉数量越多,构成的伟晶岩区规模愈大。一般孤立的“小侵入体”基本上不形成伟晶岩,因为这种“小侵入体”不可能产生形成伟晶岩的大量挥发性物质,而且它们产出的地质环境也不利于伟晶岩的形成。

空间上,伟晶岩可产于母岩侵入体的顶部和边部,也可分布在母岩附近的沉积-变质岩中(图4-4)。在巨大的花岗岩基中,伟晶岩多集中在外接触带,或分布在岩体顶盖的围岩残余体中。在一些地区的伟晶岩矿田中,经常可见不同类型的伟晶岩围绕花岗岩体呈带状分布,这种带状分布从花岗岩到围岩方向表现为(图4-5):

(1)伟晶岩脉中的交代作用愈来愈强烈,交代作用的类型依次为白云母化→钠长石化→锂云母化;

(2)伟晶岩中稀有金属愈来愈富集,富集的元素依次为稀土→铌(钽)→铍→锂→铌、锂、铷和铯。



图4-5 四川某地不同类型伟晶岩空间分布图

1-二云母花岗岩;2-微斜长石型伟晶岩;3-微斜长石钠长石型伟晶岩;4-钠长石型伟晶岩;
5-钠长石锂辉石型伟晶岩;6-钠长石锂云母型伟晶岩;7-类型分带线;8-类型分带编号

(四)围岩条件

围岩条件对伟晶岩矿床的影响主要表现在两个方面。一是由于围岩的物理性质影响裂隙的性质及其发育程度,影响到伟晶岩的形态,另外,围岩的成分对伟晶岩中某些元素的分散和富集也有一定影响,

(五)地质构造条件

地质构造对伟晶岩的分布具有明显的控制作用。大量资料表明,花岗伟晶岩主要分布在褶皱带内、地台边缘的区域断裂带附近或不同构造单元结合部位。

伟晶岩区(田)常受背斜轴部、地层接触带、断裂带等构造控制。伟晶岩区(田)内的伟晶岩脉的分布常受各种断裂、裂隙等次一级构造的控制。

此外,地质构造环境对伟晶岩的形态、分带特征及矿化富集影响较大,如相对稳定的构造环境,形成的伟晶岩形态简单,分带性好,矿化富集;而产于不稳定构造环境中的伟晶岩,一般形态复杂,