概念及研究范畴

如题所述

本书所指岩浆作用有关金属硫化物矿床包括下述两类矿床:一类是岩浆硫化物矿床,另一类是块状硫化物矿床。二者成因不同,前者是岩浆熔离成因,后者是与海底火山作用有关的热液矿床。

(一)岩浆硫化物矿床

岩浆硫化物矿床(magmatic sulfide deposits),也称岩浆铜-镍-铂族硫化物矿床(magmatic Ni-Cu-PGE sulfide deposits)、镍硫化物(含铂)矿床、硫化铜镍物矿床等。矿床中成矿金属元素的相对多少,造成矿床名称中所冠金属元素排序发生变异。与大型层状杂岩有关的铂族金属矿床,因蕴含有重要的镍硫化物矿石储量,也有人称为岩浆硫化物矿床,例如南非的Bushveld和美国的Stillwater矿床,但本书不包含对该类矿床的研究。

Craig(1979)在他杰出的《Geochemical aspects of the origins of ore deposits》长篇论文中,就认识到矿床成因的划分如同地球化学作用过程的连续性一样,并不存在一个截然的界线。Craig在其所划分的岩浆作用有关的矿床中,主要包含了三种:与镁铁-超镁铁岩共生的矿床、与长英质岩共生的矿床和热液作用形成的矿床。与镁铁-超镁铁岩共生的矿床中又划分为两种基本类型:①在正常结晶过程中堆积成因的矿床和②从硅酸盐岩浆中熔离出来的硫化物或氧化物不混溶体形成的矿床。

堆积矿床一般包括层状堆积的铬铁矿、钛铁矿、磁铁矿和铂族金属矿床,Bushveld和Stillwater矿床就是这种矿床的典型代表。

本书所指岩浆硫化物矿床是在Craig所划分的与镁铁-超镁铁岩共生的矿床中,从硅酸盐岩浆中熔离出来的硫化物不混溶体形成的矿床。即为岩浆硫化物矿床是镁铁-超镁铁质硅酸盐熔融体在侵入前、侵入期间或侵入后的熔离硫化物液相结晶成的铜-镍硫化物矿石组成的矿床,随着科马提岩型矿床的发现概念又有所扩张,还应包括太古宙喷出的科马提质岩流中熔离的镍硫化物矿石为主的矿床。

岩浆硫化物矿床是金属镍的主要来源。镍主要有两种工业矿床类型,一种是岩浆硫化物矿床,另一种是风化的红土型镍矿床。目前世界上已查明镍金属资源量约1.1×108t,但主要为风化壳红土型镍矿,岩浆硫化物型镍矿约在4000×104t左右(刘同有,2003)。可开采利用的矿床主要集中于加拿大萨德伯里、汤普森地区,原苏联诺里尔斯克区和澳大利亚西部镍矿带,还有中国的金川地区,且世界硫化镍矿50%以上与基性岩浆有关,25%与形成于1700Ma以前的科马提岩浆有关。中国的情况比较特殊,风化壳型镍矿极少,以岩浆硫化物型镍矿为主,且主要产于元古宙和华力西期铁质超基性岩浆系列,科马提岩浆岩浆系列仅发现于局部地区。

(二)块状硫化物矿床

块状硫化物矿床广义上包括火山喷流或火山成因块状硫化物矿床(volcanogenic mas-sive sulfide deposit,简称VMS矿床)和沉积喷流矿床(Sedex矿床),狭义上仅指火山成因块状硫化物矿床(VMS矿床)。本书主要指火山成因块状硫化物矿床。

火山成因块状硫化物矿床,也即以火山岩为主岩的块状硫化物矿床(volcanic-hostedmassive sulfide deposit,简称VHMS矿床),以往我国称之为黄铁矿型矿床。这类矿床产于海相火山岩系中,主要由铁、铜、铅、锌等硫化物组成,并常伴有金、银、钴等多种有益元素,多表现为块状矿体和网脉状矿体。块状硫化物铜矿床的工业意义仅次于斑岩型铜矿。其广泛分布于世界各主要造山带的不同时代的海相火山岩系中,现代海底热液成矿作用仍在持续发生,目前全球已发现海底热液活动分布区达130多处(Herzig et al.,1995;Ohmoto,1996;Rona,1993),对它们的观察研究极大地提高了对古代块状硫化物矿床的认识。

块状硫化物铜矿床仅次于斑岩型铜矿、砂页岩型铜矿,加上岩浆铜镍硫化物矿床,是世界四大支柱型铜矿类型。我国的情况较为特殊,块状硫化物矿床中铜的重要性按储量排在岩浆型铜镍硫化物矿床、斑岩型铜矿床、矽卡岩型铜和多金属矿床、热液脉型铜矿床之后,占据第五位,但在西北地区仅次于岩浆型铜镍硫化物矿床。

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