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1、1 1 第四章 伟晶岩矿床1 概述 2 形成条件 3 成矿作用和矿床类型第1页/共66页2 2 1 概述n n一、概念 n n二、矿床特征 n n三、工业意义 第2页/共66页3 3 n n一、概念 n1、伟晶岩 n1）伟晶岩伟晶岩 n指矿物成分与母岩相似、结晶颗粒粗大、具一指矿物成分与母岩相似、结晶颗粒粗大、具一定内部构造特征，且呈脉状或透镜状的地质体定内部构造特征，且呈脉状或透镜状的地质体称为伟晶岩称为伟晶岩。属晚期岩浆产物，是在侵入体冷。属晚期岩浆产物，是在侵入体冷凝的最后阶段形成，位于侵入体的顶部。矿物凝的最后阶段形成，位于侵入体的顶部。矿物晶粒一般多在晶粒一般多在1-10cm1-10

2、cm以上，大者可达以上，大者可达1-2m 1-2m，富含挥发性组分，稀有元素组分，形态主要成富含挥发性组分，稀有元素组分，形态主要成脉状或其它不规则形状的岩体。脉状或其它不规则形状的岩体。第3页/共66页4 4 n伟晶岩矿床都与相同成分的侵入体有关。伟晶岩可分岩浆伟晶岩变质伟晶岩。岩浆伟晶岩依据其岩性分为花岗伟晶岩，碱性伟晶岩和基性和超基性伟晶岩 n各种伟晶岩的主要造岩矿物成分分别与花岗岩、碱性岩和基性超基性岩相当。其中分布最广，与成矿关系最密切 的是花岗伟晶岩，其次是碱性伟晶岩。伟晶岩岩浆伟晶岩变质伟晶岩花岗伟晶岩碱性伟晶岩基性超基性伟晶岩2）伟晶岩类型碱性伟晶岩基性超基性伟晶岩花岗伟晶岩碱

3、性伟晶岩基性超基性伟晶岩第4页/共66页5 5 n2 2）伟晶岩晶岩类型型 n（1 1）岩浆伟晶岩：）岩浆伟晶岩：n属晚期岩浆产物，是在侵入体冷凝的最阶段形成，属晚期岩浆产物，是在侵入体冷凝的最阶段形成，位于侵入体顶部。深成岩浆岩常见以位于侵入体顶部。深成岩浆岩常见以花岗伟晶岩花岗伟晶岩最多，最多，碱性伟晶岩碱性伟晶岩较少见，较少见，基性超基性伟晶岩基性超基性伟晶岩更更少见。少见。n（2 2）变质伟晶岩：）变质伟晶岩：n主要是前寒武纪岩石变质改造的各个阶段形成的主要是前寒武纪岩石变质改造的各个阶段形成的伟晶岩。伟晶岩。第5页/共66页6 6 n2 2、伟晶岩矿床伟晶岩矿床 是指一种矿物颗粒结晶

4、粗大的、具内部构造特征的是指一种矿物颗粒结晶粗大的、具内部构造特征的脉状或凸镜状地质体，当其有用组分富集达到工脉状或凸镜状地质体，当其有用组分富集达到工业要求时，即称为伟晶岩矿床。业要求时，即称为伟晶岩矿床。n地壳深处的熔浆地壳深处的熔浆（在封闭环境中）（在封闭环境中）通过缓慢结晶通过缓慢结晶或重结晶作用形成晶粒粗大的脉状或凸镜状岩体，或重结晶作用形成晶粒粗大的脉状或凸镜状岩体，当其有用组份富集达到工业要求时称为伟晶岩矿当其有用组份富集达到工业要求时称为伟晶岩矿床床，即，即 n具有经济价值的伟晶岩。具有经济价值的伟晶岩。第6页/共66页7 7 二、矿床特征1、矿床产出 2、矿床分带性 3、矿体

5、形态产状 4、矿石组构 5、矿石组份 6、主要矿产第7页/共66页8 8 1、矿床产出n伟晶岩矿床伟晶岩矿床主要主要产于岩浆作用或变质作用产于岩浆作用或变质作用形成的花岗伟晶岩中形成的花岗伟晶岩中 含水晶伟晶岩剖面图（内蒙）1中粗粒黑云母花岗岩；2细晶岩带；3文象伟晶岩带；4长石石英块体带；5长石块体带；6钠长石化长石石英块体带；7钠长石化长石块体带；8石央核；9水晶晶洞；10糖粒状钠长石交代体；11叶钠长石交代体；12钠长石-云母交代体；13钠长石-白云母-石英交代体；14绿柱石；15晚期微斜长石，正长石晶体和晶簇；16黄玉 第8页/共66页n伟晶岩岩体内部常具明显的带状构造是伟晶岩伟晶岩岩

6、体内部常具明显的带状构造是伟晶岩（矿床）的另一个突出的特征。（矿床）的另一个突出的特征。n从脉的边部到脉体中心，无论矿物成分或岩石的从脉的边部到脉体中心，无论矿物成分或岩石的结构构造，均呈有规律的变化。一般情况下，一结构构造，均呈有规律的变化。一般情况下，一个发育比较完整的伟晶岩体，个发育比较完整的伟晶岩体，从外到内从外到内可以划分可以划分出以下四个带：出以下四个带：2、矿床分带性边缘带边缘带外侧带外侧带中间带中间带内核内核第9页/共66页1010 n 边缘带边缘带：主要由细粒的长石和石英组成，成分相当于细晶岩，故又称细晶岩带细晶岩带，厚度一般仅几厘米，形态不规则并不连续，与围岩界线清楚，其该

7、带中最常见的少量共生矿物是电气石、磷灰石和石榴石。伟晶岩内部分带示意图（据中国地质大学）1-边缘带；2-外侧带；3-中间带；4-内核；5-交代矿物带第10页/共66页1111 n 外侧带外侧带：位于边缘带内侧，矿物颗粒较粗，由文象结构和粗粒结构的长石，石英和云母组成。成分与花岗岩相似，厚度比边缘带大而稳定。带中常见绿柱石等伴生矿物。由于具有典型的文象结构、成分与花岗岩相似，又称为文象文象花岗岩带花岗岩带。第11页/共66页1212 n此带内有时长石和石英集中的部位有所不同，又可进一步分成亚带，靠外侧带处先晶出的一般主要为长石，靠内核部分则常出现钾长石和石英，前者称中间外带，后者称中间内带。这主

8、要根据实验工作的需要。n 中间带中间带：位于外侧带和内核之间，由巨晶结构的长石和石英组成，常见矿物除长石、石英外，还常有绿柱石、锂辉石等稀有元素矿物。此带中的交代作用已较发育同时与交代作用有关的稀有元素矿物也增多，成为矿化矿化发育的地段发育的地段，是伟晶岩矿床的主要部分伟晶岩矿床的主要部分。此带厚度较大，可几十厘米到数十米。第12页/共66页1313 n内核：内核：因位于伟晶岩体的中央，所以称为内核内核，矿物组成主要是颗粒粗大的石英，其次还有长石、锂辉石等矿物。在内核的中心部位由于结晶的作用往往有空洞形成（晶洞）。内核的形态常不规则，核的大小常取决于伟晶岩体的大小和岩体膨胀部分的特征，同时也取

9、决于岩体分异程度或构造明显程度。1-边缘带；2-外侧带；3-中间带；4-内核；5-裂隙充填和交代；6-花岗岩第13页/共66页1414 n在伟晶岩形成的整个过程，结晶首先从边缘开始，在伟晶岩形成的整个过程，结晶首先从边缘开始，早期形成早期形成边缘带边缘带，矿物颗粒细小，他形结构；随，矿物颗粒细小，他形结构；随后形成后形成外侧带外侧带，矿物颗粒增大，以文象结构、自，矿物颗粒增大，以文象结构、自形形-半自形结构为主。随着温度降低，矿物不断的半自形结构为主。随着温度降低，矿物不断的晶出，矿物粒度愈来愈大，残余熔浆挥发分不断晶出，矿物粒度愈来愈大，残余熔浆挥发分不断增多，到晚期形成则以交代结构最为特征

10、。稀有增多，到晚期形成则以交代结构最为特征。稀有元素化合物由于具较低浓度，因而不可能在早期元素化合物由于具较低浓度，因而不可能在早期阶段晶出，往往被挤向伟晶岩体的中部或顶部，阶段晶出，往往被挤向伟晶岩体的中部或顶部，在晚期阶段富集起来。在晚期阶段富集起来。n中间带中间带是伟晶岩矿床发育的主要地带（如稀有金是伟晶岩矿床发育的主要地带（如稀有金属矿床），次为属矿床），次为外侧带外侧带（如绿柱石等）。（如绿柱石等）。第14页/共66页1515 3、矿体形态产状 n伟晶岩产出的形态多呈各种类型的脉状体，故又通称为伟伟晶岩产出的形态多呈各种类型的脉状体，故又通称为伟晶岩脉。最常见的矿体形态呈晶岩脉。最常

11、见的矿体形态呈脉状、囊状脉状、囊状和和透镜状透镜状及及不规不规则状则状（如串珠状、树枝状、网状等）。工业意义最大的是（如串珠状、树枝状、网状等）。工业意义最大的是纺锤状透镜体纺锤状透镜体(表面积最小，散热慢，内部晶形大，有用表面积最小，散热慢，内部晶形大，有用组份富集）组份富集）。伟晶岩体形态图1规则的脉状体；2不规则脉状体；3凸镜状体；4囊状体；5串珠状体 第15页/共66页1616 1）形态控制因素 构造构造：压性裂隙中的伟晶岩脉，形态规则延伸较远，：压性裂隙中的伟晶岩脉，形态规则延伸较远，常作雁行状排列。张裂隙中的伟晶岩体，多呈透镜常作雁行状排列。张裂隙中的伟晶岩体，多呈透镜状，规模较小

12、。状，规模较小。围岩围岩：片麻岩、片岩中多呈板状，墙状，产于花岗岩：片麻岩、片岩中多呈板状，墙状，产于花岗岩类岩石中常呈脉状、珠状瘤状。类岩石中常呈脉状、珠状瘤状。伟晶岩形态伟晶岩形态:对成矿最有利的伟晶岩形态是对成矿最有利的伟晶岩形态是纺缍状纺缍状透透镜体，因为形态表面积最小，与外界接触面积小，镜体，因为形态表面积最小，与外界接触面积小，散热缓慢，有利于形成颗粒粗大的矿物及挥发份的散热缓慢，有利于形成颗粒粗大的矿物及挥发份的聚集，使稀有元素富集成矿。聚集，使稀有元素富集成矿。伟晶岩体的大小差别很大，厚度从几厘米到几十米，伟晶岩体的大小差别很大，厚度从几厘米到几十米，沿走向长几米沿走向长几米

13、几百米甚至上千米，延深可达几百几百米甚至上千米，延深可达几百米。稀有元素矿物往往聚集中在米。稀有元素矿物往往聚集中在厚大厚大的伟晶岩中。的伟晶岩中。第16页/共66页1717 n2 2）产状）产状 n陡立陡立：内部构造表现为对称的带状构造，稀有元素：内部构造表现为对称的带状构造，稀有元素和矿物主要分布于脉体的上部。和矿物主要分布于脉体的上部。n平缓平缓：内部的带状构造不对称，稀有元素矿物主要：内部的带状构造不对称，稀有元素矿物主要分布于脉体的上盘。分布于脉体的上盘。n根据研究和实际工作中的经验，根据研究和实际工作中的经验，对稀有金属成矿最对稀有金属成矿最有利的产状：板状伟晶岩倾角为有利的产状：

14、板状伟晶岩倾角为45-9045-90。因为因为当岩脉倾角陡立时，有利于挥发分和易熔化合物向当岩脉倾角陡立时，有利于挥发分和易熔化合物向上移动而集中，使得稀有元素成矿物质分异彻底而上移动而集中，使得稀有元素成矿物质分异彻底而充分富集，形成富矿。而产状过于平缓的伟晶岩脉，充分富集，形成富矿。而产状过于平缓的伟晶岩脉，由于挥发分和易溶化合物向上移动困难，不能进行由于挥发分和易溶化合物向上移动困难，不能进行彻底的分异作用，使得挥发分和成矿物质分散在岩彻底的分异作用，使得挥发分和成矿物质分散在岩脉的上盘，不利于矿质集中。脉的上盘，不利于矿质集中。第17页/共66页1818 4、矿石组构n1 1）矿石结构

15、）矿石结构 n（1 1）结晶粒状结构：以矿物自形程度好，晶粒巨）结晶粒状结构：以矿物自形程度好，晶粒巨大的大的巨晶结构巨晶结构为特点；按粒度大小分为细粒结为特点；按粒度大小分为细粒结构（粒径数构（粒径数mm-10mmmm-10mm），中粒结构（），中粒结构（1-5cm1-5cm），粗），粗粒结构（粒结构（5-10cm5-10cm），巨晶结构（），巨晶结构（10cm10cm）。）。n巨晶结构又称巨晶结构又称伟晶结构。伟晶结构。n有的绿柱石重有的绿柱石重50t50t（我国新疆），黄玉重（我国新疆），黄玉重60kg60kg（乌拉尔）石英重（乌拉尔）石英重40t40t，黑云母，黑云母7m7m2 2，白

16、云，白云母母30m30m2 2。第18页/共66页1919 长石伟晶岩第19页/共66页2020 云母伟晶岩第20页/共66页2121 电气石伟晶岩第21页/共66页2222 n（3 3）交代结构交代结构：n交代形成的矿物由白云母、钠长石及稀有元素矿交代形成的矿物由白云母、钠长石及稀有元素矿物组成，为后期热液交代作用的产物。物组成，为后期热液交代作用的产物。n（2 2）文象结构文象结构及似文象结构：及似文象结构：n主要是岩浆共结的产物，由长石、石英共结生成。主要是岩浆共结的产物，由长石、石英共结生成。少部分由石英交代长石（井百、双晶面而成）。少部分由石英交代长石（井百、双晶面而成）。第22页/

17、共66页2323 n2 2）矿石构造）矿石构造 n矿石主要具块状构造、晶洞状构造（发育矿石主要具块状构造、晶洞状构造（发育在石英核中，伟晶岩形成晚期）。在石英核中，伟晶岩形成晚期）。第23页/共66页5、矿石组份 n1）矿物成分 n伟晶岩的矿物成分以硅酸盐和氧化物为主。伟晶岩的矿物成分以硅酸盐和氧化物为主。n（1）硅酸盐矿物如石英、长石如石英、长石(斜长石、正长石、微斜长石、正长石、微斜长石斜长石)、云母、云母(黑云母、白云母黑云母、白云母)、霞石、辉石等；、霞石、辉石等；n（2）稀有和放射性元素矿物主要有含锂矿物如锂云母、主要有含锂矿物如锂云母、锂辉石等，含铍矿物如绿柱石、硅铍石，含铌钽矿物

18、如锂辉石等，含铍矿物如绿柱石、硅铍石，含铌钽矿物如钽铁矿、烧绿石等，含锆矿物如锆石等；钽铁矿、烧绿石等，含锆矿物如锆石等；n（3）稀土元素矿物如独居石、磷钇矿、褐帘石等；如独居石、磷钇矿、褐帘石等；n（4）金属矿物如锡石、黑钨矿、磁铁矿等；如锡石、黑钨矿、磁铁矿等；n（5）含挥发份矿物如萤石、电气石、磷灰石等如萤石、电气石、磷灰石等。第24页/共66页2525 n2 2）化学成分）化学成分 n（1 1）主要为与母岩相同的氧和亲氧的造岩元素造岩元素如SiSi、AlAl、NaNa、K K、CaCa等；等；n（2 2）稀有、分散、稀土和放射性元素稀有、分散、稀土和放射性元素如LiLi、BeBe、Nb

19、Nb、TaTa、CsCs、RbRb、ZrZr、HfHf、LaLa、CeCe、U U、ThTh等；等；n（3 3）金属元素金属元素如W W、SnSn、MoMo、FeFe、MnMn等；n（4 4）挥发组份挥发组份如F F、ClCl、B B、P P等。第25页/共66页n2 2）化学成分）化学成分：n组成伟晶岩的元素，主要是一些与母岩相同亲氧的组成伟晶岩的元素，主要是一些与母岩相同亲氧的造岩元素造岩元素：O O、SiSi、AlAl、NaNa、K K、CaCa、MgMg、FeFe、MnMn等。等。另外还有高度集中的另外还有高度集中的稀有元素稀有元素：LiLi、BeBe、NbNb、TaTa、ZrZr、H

20、fHf、U U、ThTh、TRTR、CsCs等等4040余种元素。余种元素。n大多数集中于伟晶岩矿床中的大多数集中于伟晶岩矿床中的稀有元素稀有元素，仅占花岗，仅占花岗岩体积的极小部分，其总量不超过万分之一；而伟岩体积的极小部分，其总量不超过万分之一；而伟晶岩矿床中这些稀有元素含量可超过花岗岩母岩中晶岩矿床中这些稀有元素含量可超过花岗岩母岩中的数十、数百乃至数千倍。如的数十、数百乃至数千倍。如LiLi在花岗岩等酸性岩在花岗岩等酸性岩中为中为410410-5-5而在伟晶岩矿床中，可富集到而在伟晶岩矿床中，可富集到1 12%2%，即大约增加了即大约增加了250-400250-400倍；又如倍；又如B

21、eBe在酸性岩中的含量在酸性岩中的含量为为5.5105.510-6-6，但在工业伟晶岩中含量可达，但在工业伟晶岩中含量可达1%1%以上，以上，即浓度富集达即浓度富集达20002000倍左右。倍左右。第26页/共66页2727 n6、主要矿产：稀有金属，稀有金属，稀土元素，稀土元素，云母，水晶，云母，水晶，陶瓷原料等陶瓷原料等第27页/共66页2828 三、工业意义n是某些是某些稀有元素稀有元素(Li(Li、BeBe、NbNb、TaTa、Cs)Cs)和和稀土稀土元素元素(REE)(REE)矿产的重要来源；矿产的重要来源；n有关重要金属矿产有有关重要金属矿产有W W、SnSn、MoMo、U U、T

22、hTh。n伟晶岩矿床的主要矿产为云母、长石、石英等。伟晶岩矿床的主要矿产为云母、长石、石英等。n其它非金属矿床有萤石、磷灰石、压电石英等。其它非金属矿床有萤石、磷灰石、压电石英等。常见常见宝石类宝石类矿产是海蓝宝石（绿柱石）、碧玺矿产是海蓝宝石（绿柱石）、碧玺（电气石）、黄晶（黄玉）、水晶等。（电气石）、黄晶（黄玉）、水晶等。第28页/共66页2929 据斯米尔诺夫（1985）报道：n乌拉尔：一个采石场整个都在一个天河石乌拉尔：一个采石场整个都在一个天河石晶体中；一黄玉晶体重晶体中；一黄玉晶体重60 kg 60 kg n美国锂辉石晶体长美国锂辉石晶体长14 m14 m，绿柱石晶体长，绿柱石晶体

23、长5.5 m5.5 m；白云母达；白云母达5 m5 m2 2，黑云母达，黑云母达7 m7 m2 2，n俄罗斯一颗黑晶近俄罗斯一颗黑晶近10 t10 t，n哈萨克斯坦石英晶体重哈萨克斯坦石英晶体重70 t70 t，n挪威一微斜长石晶体重挪威一微斜长石晶体重100 t100 t第29页/共66页3030 2 形成条件 n n一、温度压力 n n二、岩浆岩条件 n n三、构造条件 n n四、围岩条件第30页/共66页3131 n n一、温度压力 n1 1、温度：、温度：700700150150，边缘带，边缘带700700600600，主体部分，主体部分600600300300；不同矿物形成于；不同矿

24、物形成于不同的成矿温度，如晶洞中的矿物形成于不同的成矿温度，如晶洞中的矿物形成于150150左右，稀有金属矿物形成于左右，稀有金属矿物形成于500500200200。第31页/共66页n2 2、压力力：n伟晶岩形成时的压力为伟晶岩形成时的压力为800800500 MPa500 MPa，到结束时的，到结束时的压力为压力为200200100 M Pa100 M Pa。伟晶岩矿床形成的深度较大，。伟晶岩矿床形成的深度较大，深度小的近地表和浅成带不利于伟晶岩的形成，因深度小的近地表和浅成带不利于伟晶岩的形成，因为压力大，挥发份才能保存在矿床中。为压力大，挥发份才能保存在矿床中。n不同深度可形成不同类型

25、的伟晶岩矿床。不同深度可形成不同类型的伟晶岩矿床。.金金兹堡等将其分为四种：即兹堡等将其分为四种：即 n较小深度（较小深度（1.51.53km3km），形成与），形成与水晶水晶有关的矿床；有关的矿床；n中等深度（中等深度（3.53.57km7km），形成与），形成与稀有金属稀有金属有关的矿有关的矿床；床；n较大深度（较大深度（7 78 8到到101011km11km），形成与），形成与云母云母类有关类有关的矿床；的矿床；n极大深度（极大深度（超过超过101011km11km），形成与），形成与陶瓷原料陶瓷原料有关有关的矿床。的矿床。第32页/共66页3333 二、岩浆岩条件n1 1、不同类型的

26、岩浆岩形成不同类型的伟晶岩矿床、不同类型的岩浆岩形成不同类型的伟晶岩矿床 n1 1）花岗伟晶岩花岗伟晶岩分布极广，通常形成与稀有、稀分布极广，通常形成与稀有、稀土元素、白云母、长石、刚玉等有关的矿床。土元素、白云母、长石、刚玉等有关的矿床。n2 2）碱性伟晶岩碱性伟晶岩分布很少，通常形成与锂、铍、分布很少，通常形成与锂、铍、钍和稀土元素有关的矿床。钍和稀土元素有关的矿床。n3 3）基性和超基性伟晶岩基性和超基性伟晶岩很少出露，目前仅见很少出露，目前仅见与磷灰石、磁铁矿等有关的矿石与磷灰石、磁铁矿等有关的矿石第33页/共66页3434 n2 2、与伟晶岩有关的花岗岩类常呈、与伟晶岩有关的花岗岩类

27、常呈岩基状岩基状或巨大或巨大的的岩柱状岩柱状产出，因为一般的产出，因为一般的“小侵入体小侵入体”不可不可能形成伟晶岩的大量挥发物质。能形成伟晶岩的大量挥发物质。n3 3、不同深度的花岗岩类形成不同的伟晶岩矿床、不同深度的花岗岩类形成不同的伟晶岩矿床 n1 1）浅成花岗岩浅成花岗岩类类侵入体可形成侵入体可形成水晶水晶伟晶岩矿伟晶岩矿床；床；n2 2）中深成花岗岩类中深成花岗岩类侵入体可形成侵入体可形成稀有金属稀有金属伟晶岩矿床。伟晶岩矿床。第34页/共66页3535 三、构造条件n1 1、在空间上伟晶岩分布明显受、在空间上伟晶岩分布明显受区域构造区域构造控控制。伟晶岩很少单独出现，而是成群成带制

28、。伟晶岩很少单独出现，而是成群成带地产出，并形成断续延伸数十地产出，并形成断续延伸数十-数百公里的数百公里的伟晶岩带。即褶皱带（地槽区）、地台区伟晶岩带。即褶皱带（地槽区）、地台区的边缘的边缘深大断裂深大断裂控制着伟晶岩带的分布控制着伟晶岩带的分布。第35页/共66页3636 n2 2、伟晶岩矿田分布受次一级构造控制，矿、伟晶岩矿田分布受次一级构造控制，矿田内所有伟晶岩都与同一侵入体或同时侵田内所有伟晶岩都与同一侵入体或同时侵入的不同岩体有关。入的不同岩体有关。n3 3、伟晶岩脉的分布受更次一级断裂构造控、伟晶岩脉的分布受更次一级断裂构造控制，如羽状裂隙、帚状裂隙、围岩的片理制，如羽状裂隙、帚

29、状裂隙、围岩的片理岩体内部的次生裂隙等次级构造为伟晶岩岩体内部的次生裂隙等次级构造为伟晶岩脉所充填。脉所充填。第36页/共66页3737 四、围岩条件n由于伟晶岩矿床主要产于强烈褶皱带和侵入体大由于伟晶岩矿床主要产于强烈褶皱带和侵入体大规模发育的地区，故伟晶岩矿床的主要围岩是区规模发育的地区，故伟晶岩矿床的主要围岩是区域变质岩及一些基性和超基性岩。域变质岩及一些基性和超基性岩。n1 1、区域变质岩区域变质岩为伟晶岩矿床的主要围岩，为伟晶岩矿床的主要围岩，混合岩化形成的花岗岩发育的地区可形成混合岩化形成的花岗岩发育的地区可形成白云母白云母矿床或矿床或稀土元素稀土元素矿床。未变质的沉矿床。未变质的

30、沉积或火山岩盖层中，伟晶岩少见。积或火山岩盖层中，伟晶岩少见。第37页/共66页3838 n2 2、围岩的、围岩的物理性质物理性质的影响：可塑性小、刚的影响：可塑性小、刚性强、性强、渗透性差渗透性差的基性岩、花岗岩和花岗片的基性岩、花岗岩和花岗片麻岩麻岩有利有利于伟晶岩的形成，特别是形成稀有于伟晶岩的形成，特别是形成稀有金属伟晶岩；而具定向性的层理、金属伟晶岩；而具定向性的层理、片理发育片理发育的片岩类，则对稀有金属矿化的片岩类，则对稀有金属矿化不利不利。n3 3、围岩的、围岩的化学成分化学成分：若围岩为超基性岩或：若围岩为超基性岩或碳酸盐类岩石时将引起伟晶岩的同化混染作碳酸盐类岩石时将引起伟

31、晶岩的同化混染作用。用。第38页/共66页3939 3 成矿作用及矿床类型伟晶岩成因争论的焦点 n伟晶岩矿床的成因在某种程度上可说是伟晶岩的成因，很久以来就是地质学上一个有争论的问题。同时，也是矿床学界中引起激烈争论的最主要问题之一。从费尔斯曼（1940）发表伟晶岩专著至20世纪末，讨论伟晶岩成因和有关形成作用的文献在200篇以上，其争论的焦点在于：n1）有没有伟晶岩浆（残余岩浆）存在？n2）伟晶岩的形成方式主要是结晶作用，还是交代作用方式生成？n3）伟晶岩的形成是在封闭系统中还是开放系统中生成？第39页/共66页4040 3 成矿作用及矿床类型n n一、岩浆结晶观点 n n二、变质成因 n

32、n三、成矿作用方式 n n四、伟晶岩矿床的演化过程 n n五、矿床类型第40页/共66页4141 一、岩浆结晶观点 n1、残余岩浆说残余岩浆说费尔斯曼 要点要点：n1 1）有残余岩浆存在）有残余岩浆存在（富含挥发组分的伟晶岩浆）（富含挥发组分的伟晶岩浆）；n2 2）伟晶岩浆存在于相对封闭和高温、高压的环境）伟晶岩浆存在于相对封闭和高温、高压的环境中；中；n3 3）缓慢冷凝通过结晶作用形成伟晶岩矿床。）缓慢冷凝通过结晶作用形成伟晶岩矿床。n优点：可较好地解释伟晶岩与围岩之间存在清楚优点：可较好地解释伟晶岩与围岩之间存在清楚界线和具有良好带状构造的伟晶岩脉。界线和具有良好带状构造的伟晶岩脉。第41

33、页/共66页4242 n2、非残余岩浆说非残余岩浆说查瓦里茨基 n要点要点：n1 1）任何一种岩浆经过）任何一种岩浆经过正正岩浆结晶阶段之后都会产岩浆结晶阶段之后都会产生残余气态溶液（生残余气态溶液（超临界状态超临界状态流体）流体）n2 2）流体为富含挥发性组分、稀有金属元素、硅酸）流体为富含挥发性组分、稀有金属元素、硅酸盐组份盐组份 n3 3）在）在封闭封闭条件下使早期形成的矿物发生重条件下使早期形成的矿物发生重结晶结晶，形成粗粒（钾长石）伟晶岩；在形成粗粒（钾长石）伟晶岩；在开放系统开放系统中进一中进一步发生步发生交代作用交代作用（钠交代钾产生钠长石化），形（钠交代钾产生钠长石化），形成伟

34、晶岩矿床。成伟晶岩矿床。n优点：交代作用十分发育，产在花岗岩体内部的优点：交代作用十分发育，产在花岗岩体内部的伟晶岩脉，界线不清楚伟晶岩脉，界线不清楚第42页/共66页4343 二、变质成因n1 1、要点要点 n由超变质的深熔作用或选择重熔作用形成由超变质的深熔作用或选择重熔作用形成的一种深熔流体，随着挥发组分的聚集，的一种深熔流体，随着挥发组分的聚集，对固态岩石发生重结晶作用和交代作用，对固态岩石发生重结晶作用和交代作用，或沿构造裂隙贯入而形成伟晶岩脉。或沿构造裂隙贯入而形成伟晶岩脉。第43页/共66页n2、不同类型的伟晶岩矿床不同类型的伟晶岩矿床形成于不同的变质相带：n1 1）稀土伟晶岩矿

35、床产于水分压较小的麻粒岩相或）稀土伟晶岩矿床产于水分压较小的麻粒岩相或角闪岩相下部，角闪岩相下部，n2 2）白云母伟晶岩矿床产于水分压较大的角闪岩相）白云母伟晶岩矿床产于水分压较大的角闪岩相的十字石的十字石-蓝晶石亚相中蓝晶石亚相中 n3 3）稀有金属伟晶岩矿床产于角闪岩相的低级亚相）稀有金属伟晶岩矿床产于角闪岩相的低级亚相或绿片岩相中或绿片岩相中 n4 4）压电石英伟晶岩矿床产于绿片岩相中）压电石英伟晶岩矿床产于绿片岩相中第44页/共66页三、成矿作用方式n1、结晶作用结晶作用 n主要发生于伟晶岩矿床形成的早期，因温主要发生于伟晶岩矿床形成的早期，因温度降低使组成伟晶岩的主要矿物如长石、度降

36、低使组成伟晶岩的主要矿物如长石、石英和云母及一些稀有元素矿物从万金油石英和云母及一些稀有元素矿物从万金油熔浆中逐渐结晶出来。熔浆中逐渐结晶出来。第45页/共66页n2、挥发组份作用挥发组份作用：n伟晶岩矿床（具有工业价值）一般都与酸性岩浆伟晶岩矿床（具有工业价值）一般都与酸性岩浆有关，酸性岩浆中挥发性组分（主要是有关，酸性岩浆中挥发性组分（主要是H H2 2O O、F F、ClCl、P P、B B等）含量最高，其重要作用：等）含量最高，其重要作用：n1 1）由于挥发组份热容大和热储能很大，而粘性和）由于挥发组份热容大和热储能很大，而粘性和导热性小，降低残余岩浆的粘度，有利于伟晶岩导热性小，降低

37、残余岩浆的粘度，有利于伟晶岩浆冷却缓慢，延长岩浆完全结晶的时间，形成颗浆冷却缓慢，延长岩浆完全结晶的时间，形成颗粒粗大、晶形完整的伟晶岩。粒粗大、晶形完整的伟晶岩。n2 2）挥发组份可与成矿元素形成络阴离子而使其在）挥发组份可与成矿元素形成络阴离子而使其在残余岩浆中充分富集。残余岩浆中充分富集。n3 3）伟晶岩浆中挥发组份增加了伟晶岩浆的内应力，）伟晶岩浆中挥发组份增加了伟晶岩浆的内应力，故在构造力作用下可侵入到母岩外壳或围岩构造故在构造力作用下可侵入到母岩外壳或围岩构造裂隙中形成伟晶岩脉。裂隙中形成伟晶岩脉。第46页/共66页4747 n3、重结晶作用重结晶作用 n主要是指母岩的重结晶作用。

38、由于残余岩浆中富主要是指母岩的重结晶作用。由于残余岩浆中富含母岩组份和挥发组份的气态溶液，因条件适宜含母岩组份和挥发组份的气态溶液，因条件适宜而使母岩中造岩矿物重结晶形成巨大晶体。而使母岩中造岩矿物重结晶形成巨大晶体。n4 4、交代作用交代作用 n主要发生于伟晶岩主体形成的后期，交代早期形主要发生于伟晶岩主体形成的后期，交代早期形成的矿物，并造成围岩蚀变。如白云母化作用、成的矿物，并造成围岩蚀变。如白云母化作用、钠长石化作用、锂云母化和混染作用等。钠长石化作用、锂云母化和混染作用等。第47页/共66页4848 四、伟晶岩矿床的演化过程 n1、岩浆阶段岩浆阶段（900800）费尔斯曼和杰翰斯 n

39、岩浆阶段是伟晶岩结晶的岩浆阶段是伟晶岩结晶的最初阶段最初阶段。此时。此时的伟晶岩通常为浅绿色，它形结构、粒状的伟晶岩通常为浅绿色，它形结构、粒状-花岗结构，主要有用矿物为电气石、独居花岗结构，主要有用矿物为电气石、独居石和磁铁矿。相当于石和磁铁矿。相当于花岗岩的结晶阶段花岗岩的结晶阶段。第48页/共66页4949 n2、伟晶阶段伟晶阶段（后岩浆阶段，800600）：n1 1）800800700700，在伟晶岩边部形成糖粒状，在伟晶岩边部形成糖粒状细晶岩细晶岩，将粗粒伟晶岩将粗粒伟晶岩与岩浆岩体分开与岩浆岩体分开。此时的伟晶岩通。此时的伟晶岩通常为红色，具有细晶结构和斑状结构，可见石榴常为红色，

40、具有细晶结构和斑状结构，可见石榴子石和磁铁矿斑晶。子石和磁铁矿斑晶。n2 2）700700600600，形成伟晶岩矿床中的，形成伟晶岩矿床中的伟晶岩带伟晶岩带和和文象带文象带。在靠近脉壁部分形成标准的文象花岗岩。在靠近脉壁部分形成标准的文象花岗岩（通常呈红色），靠近中心部分形成拉长的黑云（通常呈红色），靠近中心部分形成拉长的黑云母母第49页/共66页5050 n3、气成阶段气成阶段（600400）：n具有明显的交代作用。具有明显的交代作用。n1 1）600-500600-500形成玫瑰色伟晶岩，具似伟晶结构、形成玫瑰色伟晶岩，具似伟晶结构、交代结构，形成黑电气石（含硼和氟）、白云母交代结构，形

41、成黑电气石（含硼和氟）、白云母（含水和氟）、绿柱石（含铍）、黄玉（含硼）、（含水和氟）、绿柱石（含铍）、黄玉（含硼）、钾长石和石英（烟水晶和墨晶）等。钾长石和石英（烟水晶和墨晶）等。n2 2）500500400400（超临界温度），钾长石分解为条（超临界温度），钾长石分解为条纹长石和钠长石，并形成锂辉石、锂云母，有时形纹长石和钠长石，并形成锂辉石、锂云母，有时形成红色电气石（含铯），最后形成黄玉，还可形成成红色电气石（含铯），最后形成黄玉，还可形成黑色稀土矿物，但其量较少。黑色稀土矿物，但其量较少。第50页/共66页5151 n4、热液阶段热液阶段（40050）：n1 1）高温相（）高温相（4

42、00400300300）特征矿物为冰晶石和萤石；）特征矿物为冰晶石和萤石；n2 2）中温相为硫化物如方铅矿、闪锌矿和黄铜矿；）中温相为硫化物如方铅矿、闪锌矿和黄铜矿；n3 3）低温相为沸石和碳酸盐矿物）低温相为沸石和碳酸盐矿物。n5、表生阶段表生阶段 n表生相表生相第51页/共66页5252 正岩浆阶段正岩浆阶段侵侵 入入 上地壳稀有稀有-稀土矿床稀土矿床封闭环境封闭环境伟晶岩矿床伟晶岩矿床残余岩浆阶段残余岩浆阶段开放环境开放环境气水热液矿床气水热液矿床花岗岩浆花岗岩浆总结总结 n 第52页/共66页5353 玄武岩浆玄武岩浆总结总结 n 正正 岩岩 浆浆 阶阶 段段侵侵 入入 上地壳早期岩浆

43、分结矿床早期岩浆分结矿床晚期岩浆分结矿床晚期岩浆分结矿床岩浆熔离矿床岩浆熔离矿床基性伟晶岩脉基性伟晶岩脉残余岩浆阶段残余岩浆阶段矿矿产产类类型型？第53页/共66页5454 五、矿床类型n1、按矿物共生组合和矿石结构构造划分按矿物共生组合和矿石结构构造划分 K.A符拉索夫 n1）文象文象-等粒型等粒型：主要矿物为等粒的主要矿物为等粒的K K、NaNa长石长石和石英和石英简单伟晶岩，代表伟晶岩结晶作用的简单伟晶岩，代表伟晶岩结晶作用的开始阶段。长石与石英有规律连生，构成文象结开始阶段。长石与石英有规律连生，构成文象结构或等粒结构。构或等粒结构。第54页/共66页5555 花岗伟晶岩脉的内部构造（

44、据费尔斯曼）1-花岗岩，2-长英岩带；3-文象花岗岩带；4-长石-石英带；5-晶洞带 第55页/共66页5656 2）块状型块状型：块体的。在边缘带内靠近岩脉的中心部分，长石比石英析出的时间稍早。第56页/共66页5757 n3）完全分异型完全分异型：全分异的。分三带 n（1 1）文象结构或花岗结构伟晶岩带）文象结构或花岗结构伟晶岩带 n（2 2）微斜长石带）微斜长石带 n（3 3）石英带，石英与长石在空间上形成两个独立）石英带，石英与长石在空间上形成两个独立的矿物带。的矿物带。第57页/共66页5858 n4）稀有金属交代型稀有金属交代型：为独立的交代带，具独特为独立的交代带，具独特的矿物组

45、合：钠长石、云母、晚期石英、绿柱石、的矿物组合：钠长石、云母、晚期石英、绿柱石、铌钽铁矿、铯榴石、磷灰石、铀矿物等。铌钽铁矿、铯榴石、磷灰石、铀矿物等。n完全分异型和稀有金属交代型中稀有金属辨别：完全分异型和稀有金属交代型中稀有金属辨别：n（1 1）自形程度好的产于完全分异型；）自形程度好的产于完全分异型；n（2 2）稀有金属交代型中稀有金属矿物产于长石亚带中，）稀有金属交代型中稀有金属矿物产于长石亚带中，而完全分异型产于石英亚带中；而完全分异型产于石英亚带中；n（3 3）稀有金属交代型中稀有金属矿物粒度较小。）稀有金属交代型中稀有金属矿物粒度较小。第58页/共66页5959 辽宁海城长石伟晶

46、岩剖面图1-岩石碎屑；2-钾长石片麻岩；3-辉绿岩；4-云斜煌斑岩；5-黑云母辉长片麻岩；6-斜长石中粒伟晶岩；7-文象带；8-块状斜长石带；9-石英核；10-块状微斜长石带 第59页/共66页6060 n5）钠长石钠长石-锂辉石型锂辉石型：主要由钠长石、锂辉石主要由钠长石、锂辉石和石英组成。一般矿物颗粒较小。和石英组成。一般矿物颗粒较小。n工业价值：文象工业价值：文象-等粒型无实际价值，块状型和完等粒型无实际价值，块状型和完全分异型为云母和陶瓷工业原料的主要来源，而全分异型为云母和陶瓷工业原料的主要来源，而稀有金属交代型和钠长石稀有金属交代型和钠长石-锂辉石型则为多种稀有锂辉石型则为多种稀有

47、金属的重要来源。金属的重要来源。第60页/共66页6161 新疆阿尔泰含稀有金属花岗伟晶岩脉地质平面图 1-浮土；2-块状石英带；3-块状微斜长岩带内带；4-小块状钠长石带；5-石英-锂辉石带；6-锂辉石带；7-石英白云母巢状体带；8-块状微斜长石带外带；9-细粒钠长石巢状体带；10-文象花岗岩带；11-辉长岩；12-锂云母带第61页/共66页6262 2、按有用元素或矿物划分按有用元素或矿物划分 1 1）稀有金属稀有金属伟晶岩矿床：如锂、铍、铌、钽等矿床，伟晶岩矿床：如锂、铍、铌、钽等矿床，具有巨大的工业意义，如新疆阿尔泰；具有巨大的工业意义，如新疆阿尔泰；2 2）稀土元素稀土元素伟晶岩矿床

48、；伟晶岩矿床；3 3）白云母白云母伟晶岩矿床，如内蒙土贵乌拉；伟晶岩矿床，如内蒙土贵乌拉；4 4）含）含水晶水晶的伟晶岩矿床；的伟晶岩矿床；5 5）长石长石伟晶岩矿床。伟晶岩矿床。第62页/共66页6363 n3 3、按成因划分按成因划分 n1）岩浆伟晶岩矿床岩浆伟晶岩矿床：与正岩浆作用有关的与正岩浆作用有关的（花岗伟晶岩矿床、碱性伟晶岩矿床）（花岗伟晶岩矿床、碱性伟晶岩矿床）；n2）变质伟晶岩矿床变质伟晶岩矿床：与变质作用有关的与变质作用有关的。第63页/共66页6464 思 考1 1、何谓伟晶岩、何谓伟晶岩、伟晶岩矿床伟晶岩矿床？2 2、简述伟晶岩内部、简述伟晶岩内部分带性分带性及各带的矿物组合及各带的矿物组合及结构构造特征。及结构构造特征。第64页/共66页第65页/共66页感谢您的观看！第66页/共66页