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1、第十六讲第十六讲矿化期、矿化阶段矿化期、矿化阶段矿物的生成顺序矿物的生成顺序一、矿化期(成矿期)一、矿化期(成矿期)(mineralization epoch)代代表表一一定定成成矿矿地地质质作作用用和和物物理理化化学学条件条件的一个的一个较长的矿化时期较长的矿化时期。矿化期矿化期对应对应成矿地质作用成矿地质作用和和物理化学条件物理化学条件岩浆矿化期,温度几百岩浆矿化期,温度几百-上千度,深度十几上千度,深度十几-几百千米几百千米伟晶矿化期,温度几百伟晶矿化期,温度几百-近千度,深度几近千度,深度几-十几千米十几千米热液矿化期,温度几十热液矿化期,温度几十-几百度,深度几十米几百度,深度几十米
2、-几千米几千米风化矿化期,地表温度和压力,风化矿化期,地表温度和压力,pHpH和和EhEh因素重要因素重要沉积矿化期,地表温度和压力,沉积矿化期,地表温度和压力,pHpH和和EhEh因素重要因素重要变质矿化期,温度和压力宽泛变质矿化期,温度和压力宽泛矿矿 化化 期期矿化期矿化期强调强调一个较长的矿化时期一个较长的矿化时期前寒武纪矿化期前寒武纪矿化期加里东矿化期加里东矿化期华力西矿化期华力西矿化期印支矿化期印支矿化期燕山矿化期燕山矿化期喜马拉雅矿化期喜马拉雅矿化期矿矿 化化 期期一个矿床的形成可能经历一个或多个一个矿床的形成可能经历一个或多个矿化期矿化期 如:如:矽卡岩型矿床的形成多经历了两个矿
3、化期:矽卡岩型矿床的形成多经历了两个矿化期:矽矽卡卡岩岩期期,主主要要形形成成各各种种钙钙、铁铁、镁镁、铝铝的的硅硅酸酸盐盐矿矿物以及氧化物物以及氧化物石英石英 硫化物期硫化物期,以形成石英和大量的硫化物为特征,以形成石英和大量的硫化物为特征再如:再如:白云鄂博白云鄂博Fe-Nb-REE矿床的形成经历了两矿床的形成经历了两 个矿化期:个矿化期:元古代沉积矿化期元古代沉积矿化期,主要形成沉积铁矿石,主要形成沉积铁矿石华华力力西西岩岩浆浆热热液液矿矿化化期期,在在沉沉积积铁铁矿矿上上叠叠加加NbNb和和REEREE矿化矿化矿矿 化化 期期矿化期的主要标志矿化期的主要标志1 1、矿化的地质环境、矿化
4、的地质环境2 2、矿化的物理化学条件、矿化的物理化学条件3 3、矿体的产状、矿体的产状4 4、矿石的矿物组合、矿石的矿物组合5 5、矿石的组构、矿石的组构矿矿 化化 期期矿化期的主要标志矿化期的主要标志1 1、矿化的地质环境:、矿化的地质环境:1 1)基性)基性-超基性岩浆环境超基性岩浆环境 2 2)酸性)酸性-碱性岩浆环境碱性岩浆环境 3 3)构造)构造-岩浆岩浆-热液环境热液环境 4 4)盆地沉积环境)盆地沉积环境 5 5)表生环境)表生环境 6 6)变质环境)变质环境 7 7)特殊或复杂环境)特殊或复杂环境 矿化期的主要标志矿化期的主要标志2 2、矿化的物理化学条件:、矿化的物理化学条件
5、:例例:湖北大冶铁铜矿石:湖北大冶铁铜矿石 磁铁矿磁铁矿+石榴子石石榴子石+透辉石透辉石-矽卡岩期矽卡岩期 黄铜矿黄铜矿+斑铜矿斑铜矿+石英石英-石英石英-硫化物期硫化物期 褐褐铁铁矿矿+孔孔雀雀石石+蓝蓝铜铜矿矿+赤赤铁铁矿矿+自自然然铜铜+辉铜矿辉铜矿+黑铜矿黑铜矿-表生氧化期表生氧化期矿化期的主要标志矿化期的主要标志 3 3、矿矿体体的的产产状状:指指矿矿体体产产出出的的空空间间位位置置和和地地质环境质环境 1)矿体的空间位置(走向、倾向、倾角等)矿体的空间位置(走向、倾向、倾角等)2)矿体的埋藏情况)矿体的埋藏情况 3)矿体与岩浆岩的空间关系)矿体与岩浆岩的空间关系 4)矿体与围岩层理
6、、片理的关系)矿体与围岩层理、片理的关系 5)矿体与地质构造的空间关系)矿体与地质构造的空间关系矿化期的主要标志矿化期的主要标志矿体矿体围岩围岩围岩围岩矿化期的主要标志矿化期的主要标志围岩围岩矿脉矿脉S0矿化期的主要标志矿化期的主要标志 4 4、矿石的矿物组合、矿石的矿物组合 例如:例如:铁矿石铁矿石 岩浆铁矿石铁矿物组合:磁铁矿岩浆铁矿石铁矿物组合:磁铁矿-钛铁矿钛铁矿 热液铁矿石铁矿物组合:磁铁矿热液铁矿石铁矿物组合:磁铁矿-黄铁矿黄铁矿-磁黄铁矿磁黄铁矿 沉积铁矿石铁矿物组合:赤铁矿沉积铁矿石铁矿物组合:赤铁矿-针铁矿针铁矿 变质铁矿石铁矿物组合:磁铁矿变质铁矿石铁矿物组合:磁铁矿 -(
7、赤铁矿)(赤铁矿)例如:例如:铜矿石铜矿石 岩浆铜矿石铜矿物组合:黄铜矿岩浆铜矿石铜矿物组合:黄铜矿-镍黄铁矿镍黄铁矿-磁黄铁矿磁黄铁矿 热液铜矿石铜矿物组合:黄铜矿热液铜矿石铜矿物组合:黄铜矿-斑铜矿斑铜矿-黝铜矿黝铜矿 沉积铁矿石铜矿物组合:辉铜矿沉积铁矿石铜矿物组合:辉铜矿-斑铜矿斑铜矿-黄铜矿黄铜矿 自然铜自然铜-赤铜矿赤铜矿-孔雀石孔雀石矿化期的主要标志矿化期的主要标志 5 5、矿石的组构、矿石的组构 例如:例如:福建马坑铁矿石福建马坑铁矿石 赤铁矿层状、似层状、胶状构造,受地层控制赤铁矿层状、似层状、胶状构造,受地层控制 -沉积矿化期沉积矿化期 赤铁矿变余结构、变胶状构造赤铁矿变余
8、结构、变胶状构造 -热变质矿化期热变质矿化期 磁铁矿磁铁矿-矽卡岩交代组构矽卡岩交代组构 -热液矿化期热液矿化期二、矿化阶段(成矿阶段)二、矿化阶段(成矿阶段)(mineralization stage)代代表表一一个个矿矿化化期期内内相相同同或或相相似似地地质质和和物物理理化化学学条条件件下下形形成成一一组组或或多多组组矿矿物物的的较短的矿化过程较短的矿化过程。一一个个矿矿化化阶阶段段代代表表较较小小时时间间间间隔隔内内成成矿矿物物理理化化学学条件变化不大的一次矿化活动;条件变化不大的一次矿化活动;不不同同矿矿化化阶阶段段矿矿化化物物理理化化学学条条件件明明显显差差异异且且时时间间上上演演化
9、化,常常分分别别形形成成不不同同类类型型和和性性质质的的矿矿物物组组合合,空间上往往出现分带性。空间上往往出现分带性。例如:例如:岩浆热液矿石岩浆热液矿石高温矿化阶段高温矿化阶段:白钨矿:白钨矿-黑钨矿黑钨矿-锡石锡石-辉铋矿辉铋矿 (W-(W-SnSn-Bi)-Bi)中温矿化阶段中温矿化阶段:黄铜矿:黄铜矿-方铅矿方铅矿-闪锌矿闪锌矿 (Cu-(Cu-PbPb-Zn)-Zn)低温矿化阶段低温矿化阶段:辰砂:辰砂-辉锑矿辉锑矿-雄黄雄黄-雌黄雌黄 (Hg-(Hg-SbSb-As)-As)矿化阶段矿化阶段矿化阶段矿化阶段矿化阶段矿化阶段在一个矿化期内在一个矿化期内,可以有一个或多个矿化阶段可以有
10、一个或多个矿化阶段例如:矽卡岩型矿石的形成经历了例如:矽卡岩型矿石的形成经历了 矽卡岩期矽卡岩期:干矽卡岩阶段干矽卡岩阶段 湿矽卡岩阶段湿矽卡岩阶段 石英石英 硫化物期硫化物期:铁铜硫化物阶段铁铜硫化物阶段 铅锌硫化物阶段铅锌硫化物阶段矿化阶段矿化阶段划分矿化阶段的标志:划分矿化阶段的标志:1 1、矿脉穿插关系、矿脉穿插关系 2 2、矿脉矿脉内部分带内部分带 3 3、矿石组构、矿石组构 4 4、矿物共生组合、矿物共生组合矿化阶段的标志矿化阶段的标志1 1、矿脉穿插关系、矿脉穿插关系 构构造造-热热液液的的脉脉动动性性和和幕幕式式活活动动,常常形形成成多多阶段矿脉的彼此穿切或叠加。阶段矿脉的彼此
11、穿切或叠加。矿化阶段的标志矿化阶段的标志2 2、矿脉的内部分带、矿脉的内部分带 构构造造的的多多阶阶段段张张开开和和热热液液矿矿化化的的多多次次发发生生,常常形形成成从从矿矿脉脉边边部部到到中中央央不不同同矿矿物物共共生生组组合合的的分带性。分带性。矿化阶段的标志矿化阶段的标志矿化阶段的标志矿化阶段的标志 3 3、矿石组构、矿石组构 脉状穿插关系脉状穿插关系矿化阶段的标志矿化阶段的标志角砾状和环状构造角砾状和环状构造矿化阶段的标志矿化阶段的标志 4 4、矿物共生组合、矿物共生组合例如例如:矽卡岩型铁铜矿化矽卡岩型铁铜矿化的矿物共生组合的矿物共生组合硅灰石硅灰石-透辉石透辉石-石榴子石石榴子石-
12、干矽卡岩阶段干矽卡岩阶段透闪石透闪石-阳起石阳起石-绿帘石绿帘石-磁铁矿磁铁矿-湿矽卡岩阶段湿矽卡岩阶段磁黄铁矿磁黄铁矿-黄铁矿黄铁矿-黄铜矿黄铜矿-石英石英-铁铜硫化物阶段铁铜硫化物阶段方铅矿方铅矿-闪锌矿闪锌矿-石英石英-方解石方解石-铅锌硫化物阶段铅锌硫化物阶段矿化阶段的标志矿化阶段的标志例如例如:斑岩型铜矿化斑岩型铜矿化的矿物共生组合的矿物共生组合钾长石钾长石-黑云母黑云母-黄铜矿黄铜矿-钾硅酸盐蚀变矿化阶段钾硅酸盐蚀变矿化阶段黄铜矿黄铜矿-绢云母或绿泥石绢云母或绿泥石-石英石英 -含水硅酸盐蚀变矿化阶段含水硅酸盐蚀变矿化阶段绿泥石绿泥石-绿帘石绿帘石-方解石方解石-黄铁矿黄铁矿-青磐
13、岩化蚀变阶段青磐岩化蚀变阶段高岭石高岭石 -泥化蚀变阶段泥化蚀变阶段矿化阶段的标志矿化阶段的标志例如例如:岩浆热液矿石岩浆热液矿石的共生矿物组合的共生矿物组合高温矿化阶段高温矿化阶段:白钨矿:白钨矿-黑钨矿黑钨矿-锡石锡石-辉铋矿辉铋矿 (W-(W-SnSn-Bi)-Bi)中温矿化阶段中温矿化阶段:黄铜矿:黄铜矿-方铅矿方铅矿-闪锌矿闪锌矿 (Cu-(Cu-PbPb-Zn)-Zn)低温矿化阶段低温矿化阶段:辰砂:辰砂-辉锑矿辉锑矿-雄黄雄黄-雌黄雌黄 (Hg-(Hg-SbSb-As)-As)矿化阶段的标志矿化阶段的标志三、矿物的生成顺序和世代三、矿物的生成顺序和世代(paragenetic s
14、equence and generation)一一个个矿矿化化阶阶段段中中不不同同矿矿物物结结晶晶的的先先后后顺顺序序,即矿物的生成顺序。即矿物的生成顺序。同种矿物多次生成的先后次序同种矿物多次生成的先后次序,即矿物世代,即矿物世代受控于矿物的晶体化学性质,符合能量降低原则;受控于矿物的晶体化学性质,符合能量降低原则;也受介质浓度、温度、压力、也受介质浓度、温度、压力、pHpH值、值、EhEh值等因素影响值等因素影响通常情况下通常情况下:矿矿石石矿矿物物的的生生成成顺顺序序:氧氧化化物物和和含含氧氧盐盐硫硫化化物物和和砷砷化化物物砷砷、锑锑硫硫化化物物以以及及金金、银银硒硒化化物和碲化物物和碲
15、化物脉脉石石矿矿物物的的生生成成顺顺序序:不不含含水水硅硅酸酸盐盐含含水水硅硅酸盐酸盐 石英石英碳酸盐碳酸盐 、硫酸盐硫酸盐矿物的生成顺序矿物的生成顺序一个矿化阶段中矿物的生成顺序可有三种情况一个矿化阶段中矿物的生成顺序可有三种情况 先后生成先后生成 同时生成同时生成 超覆生成超覆生成矿物的生成顺序矿物的生成顺序1、矿物先后生成的标志、矿物先后生成的标志 1)交交代代溶溶蚀蚀结结构构被被交交代代矿矿物物生生成成早早,交交代代矿矿物物生生成成晚晚;晚晚生生成成的的矿矿物物往往往往呈呈尖尖楔楔状状或或细细脉脉状状指指向向或穿插早生成的矿物。或穿插早生成的矿物。矿物的生成顺序矿物的生成顺序矿物先后生
16、成的标志矿物先后生成的标志交代溶蚀结构交代溶蚀结构矿物的生成顺序矿物的生成顺序矿物的生成顺序矿物的生成顺序矿物先后生成的标志矿物先后生成的标志交代溶蚀结构交代溶蚀结构矿物的生成顺序矿物的生成顺序矿物先后生成的标志矿物先后生成的标志交代溶蚀结构交代溶蚀结构1、矿物先后生成的标志、矿物先后生成的标志 2)他他形形填填隙隙结结构构被被填填隙隙的的矿矿物物生生成成早早,填填隙隙矿物生成晚。矿物生成晚。矿物的生成顺序矿物的生成顺序矿物先后生成的标志矿物先后生成的标志他形填隙结构他形填隙结构矿物的生成顺序矿物的生成顺序1、矿物先后生成的标志、矿物先后生成的标志 3)充充填填矿矿石石构构造造包包括括晶晶洞洞
17、、梳梳状状、环环状状、带状等构造。带状等构造。矿物的生成顺序矿物的生成顺序2、矿物同时生成的标志、矿物同时生成的标志 固溶体分离结构固溶体分离结构 其中主、客矿物同时生成其中主、客矿物同时生成矿物的生成顺序矿物的生成顺序2、矿物同时生成的标志、矿物同时生成的标志固溶体分离结构固溶体分离结构矿物的生成顺序矿物的生成顺序2、矿物同时生成的标志、矿物同时生成的标志共生边结构共生边结构矿物的生成顺序矿物的生成顺序2、矿物同时生成的标志、矿物同时生成的标志重结晶结构重结晶结构矿物的生成顺序矿物的生成顺序3、矿物超覆生成、矿物超覆生成 两两种种以以上上的的矿矿物物在在结结晶晶过过程程中中,只只要要有有一一
18、段段时时间间重叠重叠,即为超覆生成。有以下几种情况:,即为超覆生成。有以下几种情况:1)一一种种矿矿物物结结晶晶还还未未结结束束,另另一一种种矿矿物物便便开开始始结晶,并晚于先结晶矿物结束;结晶,并晚于先结晶矿物结束;2)两种矿物同时开始结晶,但不同时结束;)两种矿物同时开始结晶,但不同时结束;3)两种矿物不同时开始结晶,但同时结束;)两种矿物不同时开始结晶,但同时结束;4)后结晶的矿物早于先结晶矿物结束。)后结晶的矿物早于先结晶矿物结束。矿物的生成顺序矿物的生成顺序4、矿物的世代、矿物的世代(mineral generation)指指在在同同一一矿矿化化阶阶段段中中,同同种种矿矿物物随随着着
19、时时间间的的推推移移多多次次晶晶出出,每每次次结结晶晶沉沉淀淀的的矿物称为该矿物的一个世代。矿物称为该矿物的一个世代。矿物的世代矿物的世代矿矿物物世世代代受受控控于于溶溶液液的的f fS2S2、f fO2O2、f fCO2CO2和和金金属属组分浓度的周期性变化。组分浓度的周期性变化。不不同同世世代代的的矿矿物物,在在结结晶晶程程度度、结结晶晶粒粒度度、内内部部结结构构、晶晶形形、颜颜色色等等方方面面都都可可能能表表现现出出不同的特点。不同的特点。矿物的世代矿物的世代矿物的世代矿物的世代矿物的世代矿物的世代矿物的世代矿物的世代矿物的世代矿物的世代四、矿物生成顺序图表的编制四、矿物生成顺序图表的编
20、制 在在野野外外和和室室内内矿矿石石学学研研究究基基础础上上,可可通通过过图图表表形形式式表表达达矿矿化化期期、矿矿化化阶阶段段、矿矿物物共共生生或或伴伴生生组组合、矿物生成顺序、矿物世代及矿物含量等;合、矿物生成顺序、矿物世代及矿物含量等;矿矿物物生生成成顺顺序序图图表表是是矿矿化化规规律律的的真真实实反反映映,是成矿学研究的基础资料。是成矿学研究的基础资料。矿物生成顺序图表的主要内容:矿物生成顺序图表的主要内容:1、矿矿石石的的矿矿化化期期、矿矿化化阶阶段段、矿矿物物生生成成顺顺序序和和矿矿物物世代;世代;2、矿矿石石的的矿矿物物成成分分和和含含量量、矿矿物物晶晶出出的的先先后后和和持持续续时间长短;时间长短;3、矿矿石石的的组组构构、成成矿矿物物理理化化学学条条件件、蚀蚀变变或或矿矿化化类类型、有关地质环境。型、有关地质环境。