岩浆矿床的主要类型及实例
一、超镁铁质、镁铁质岩中的铬铁矿矿床
铬铁矿是一种极为重要的矿产，是工业铬的唯一矿石矿物。铬是不锈钢及其他一些钢材和非铁合金必不可少的组分。铬铁矿还可作为耐火材料和型砂材料，在电镀、制革、颜料和染料等工业部门用作铬化工制品原料。对冶金级铬铁矿要求，具有较高的铬铁比值（Cr/Fe≥2.8）。但随着冶金技术的提高，目前铬铁合金也常用Cr/Fe≈1.5的铬铁矿来生产。
铬铁矿几乎都采自超镁铁质和镁铁质火成岩中的块状、稠密浸染状矿石，由其风化剥蚀形成的砂矿产量只占产量的一小部分。
根据矿床产出的地质构造特征和几何形态以及含矿岩石的岩性特征，铬铁矿矿床可分为层状和非层状（阿尔卑斯型）两类。有人把与蛇绿岩有关的铬铁矿矿床也列入非层状铬铁矿床中。
（一）层状铬铁矿矿床
此种矿床主要产在具层状序列的超镁铁质-镁铁质火成侵入体中，为层状和席状堆积体。这些含矿侵入体的形成时代一般是前寒武纪，分布在地台或克拉通地区。
层状铬铁矿矿床与辉岩、辉石橄榄岩及辉长岩、斜长岩有关，含矿岩体往往是规模巨大的杂岩体，具有典型的层状侵入体特征。岩体中具有稳定的火成堆积结构，层理构造十分明显，各类岩石呈似层状产出，岩石的韵律结构清晰。矿体呈层状分布于岩体韵律层下部，矿层单层厚几厘米至1m多，与围岩界线明显。矿石以块状构造为主，矿层上部有时出现浸染状矿石，并以此与围岩呈渐变关系。矿石内铬铁矿大多呈自形或半自形，含Cr2O340%左右。矿床规模巨大，除铬外，伴生有铂、镍和钒钛磁铁矿等，铂族元素有时可形成独立的矿体。
层状铬铁矿矿床属于早期岩浆矿床，是最重要的铬矿类型之一。我国至今还未发现过这一类型铬铁矿矿床。南非的布什维尔德铬（铂）矿床是这类铬铁矿矿床的代表。
南非布什维尔德铬铁矿矿床 布什维尔德镁铁、超镁铁杂岩体是矿产资源的巨大宝库，产有世界上规模最大的铬铁
矿矿床、最大的铂及铂族元素矿床和最大的含钒磁铁矿矿床。杂岩体位于南非卡普互尔克拉通内，是一个规模巨大的椭圆形岩筒，东西向长轴为480km，南北向短轴为380km，中心厚8km。具有层状序列的岩石出露在分别称为东、西和北布什维尔德的3条大致为弓形的岩带内，具有相似的层状序列。其平面、剖面层序示于图3-4和表3-2。
为以下镁铁、超镁铁杂岩体自下而上分
5个岩带： 图3-4 布什维尔德东矿带地质图
（转引自姚凤良等，1981）
1-未划分地层；2-浦利脱尼亚系；3-花岗岩及伴生岩石；4-临界带；5-过渡带及冷凝带；6-主苏长岩带及上带；7-斜长岩中矿层（中组）；8-斯蒂尔波特矿层（下组）；9-梅林斯基层（含铂）；10-断层；11-西矿带矿层；12-地质界线；13-主铬铁矿亚带；14-花岗岩残留体
（1）边缘带：以辉石岩为底，具骤冷结构，其上为辉长岩，与之呈侵入关系。
（2）底部带：呈多个韵律旋回，每一完整旋回均由古铜辉岩、斜辉橄榄岩、纯橄榄岩组成。本带产少量铬铁矿，一般没有工业意义，只在个别地区有工业矿层。
（3）临界带：为含铬铁矿的辉石岩及斜辉橄榄岩组合，铬铁矿有数十层，每层厚从小于1cm到2m左右，多数为1cm。其沿走向最长达90km，一般也达数十公里。临界带顶部为一呈伟晶状的超镁铁岩，称梅林斯基层，其中含数厘米至数米厚的铂矿层，主要为砷铂矿和铁铂矿，含少量Cu-Ni硫化物，其上为苏长岩、斜长岩。
（4）主带：为含磁铁矿的苏长-辉长岩群。
（5）顶部带：为含钒磁铁矿、含铁辉长岩、橄长岩、斜长岩、闪长岩类，含磁铁矿二十多层。就整个布什维尔德岩筒来看，它以临界带顶部的梅林斯基含铂镁铁岩为界，其下为超镁铁岩群，富产铬铁矿；其上为镁铁岩群，富产含钒磁铁矿。研究显示，镁铁岩群系侵入超镁铁岩群而成。
就矿床成因而言，布什维尔德岩筒中包含了早期岩浆矿床、晚期岩浆矿床和熔离矿床等所有的岩浆矿床成因类型和有关矿产。
（二）非层状（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床
该类矿床产在造山带或离散板块边缘、大洋地壳环境下的阿尔卑斯型超镁铁质杂岩体中，其中不少被认为属于蛇绿岩套，成因上一般与纯橄榄岩关系密切。含矿岩体受超壳断裂控制，常成群成带分布，具有多期侵入特点。岩体规模由数平方公里至数百平方公里不
表3-2 布什维尔德杂岩体层状岩系剖面层序
岩带 亚带 亚带D 亚带C 顶部带 亚带B 亚带A 亚带C 主带 亚带B 亚带A 梅林斯基层 临界带 上亚带 岩石组合 橄榄闪长岩、闪长岩 斜长岩、磁铁矿层 磁铁辉长岩、橄长岩 橄榄辉长岩、磁铁矿层 磁铁辉长岩、长石辉岩、磁铁矿层 辉长苏长岩、苏长岩、辉长岩 辉石标志层 辉长苏长岩、苏长岩 苏长岩、斜长岩、辉石岩 苏长岩、斜长岩、铬铁岩、梅林斯基层 斯蒂尔波特铬铁岩层（LG6） 辉石岩、斜辉辉橄岩 下亚带 上古铜辉岩亚带 铬铁岩、斯蒂尔波特层 古铜辉岩 斜辉辉橄岩、纯橄岩 古铜辉岩 长石古铜辉岩、斜辉辉橄岩、纯橄岩 辉石岩群、辉长岩群 底部带 斜辉辉橄岩亚带 下古铜辉岩亚带 底部亚带 边缘带 （转引自任启江等，1993） 等，产状和围岩有时一致，有时呈斜交侵入接触。矿床规模以中小型为主。就目前所知，我
国的铬铁矿矿床都属这一类型。非层状铬铁矿矿床的矿体形态复杂多变，有的受岩相控制，有的受构造控制。受岩相控制的铬铁矿矿床大多与纯橄榄岩-斜辉辉橄岩岩体有关。矿体主
要产于岩体底部的纯橄榄岩岩相中，呈条带状、扁豆状、似层状及巢状等，围岩多数为渐变过渡关系。矿石多呈浸染状或条带状构造，中-细粒自形、半自形结构。这类矿床属于岩浆结晶分异形成的早期岩浆矿床。
在造山带中受构造控制的铬铁矿矿床多与纯橄榄岩、斜辉橄榄岩、橄榄岩等有关。除了少数呈似层状矿体外，多数矿体分布于岩体的原生裂隙带内，呈豆荚状、囊状、团块状、透镜状、不规则状异离体（图3-5），少数呈脉状和网脉状，常见分枝复合现象。矿体与围岩界线清楚，围岩常有一定的蚀变，主要为绿泥石化等。除个别为似层状外，单个铬铁矿矿体规模较小，但常成群出现。矿巢的断面常在几十厘米到几米；大的透镜体长度可达几十米，厚度可达几米。矿石的构造有块状、豆状、瘤状、以及稠密到稀疏浸染状。此外，还有网环状、链状、斑杂状、假斑状以及条带状构造等。
矿体及不同结构、构造矿石的产状和分布，经常受杂岩体的原生构造或流动构造所控制，使矿体与围岩的产状相一致，并由此形成豆荚状、串珠状矿体，这是找矿勘探时所必须注意的。此类矿床在我国以西藏罗布莎铬铁矿矿床最有意义。
a豆荚状铬铁矿矿体
1-纯橄岩；2-斜方辉橄岩；3-铬铁矿矿体
b囊状铬铁矿矿体1-铬铁矿矿体；2-斜方辉橄岩；3-辉长岩
c铬铁矿透镜体和矿饼群
1-纯橄岩；2-铬铁矿矿体
d由多种浸染状矿石组成的不规则矿体
1-稠密浸染状铬铁矿；2-中等浸染状铬铁矿；3-纯橄岩
图3-5 非层状铬铁矿矿床的矿体形态（转引自任启江等，1993）
西藏罗布莎铬铁矿矿床
罗布莎铬铁矿矿床已探明储量460×104t，是我国已知规模最大的铬铁矿矿床。矿床赋存于雅鲁藏布江蛇绿岩带东段。罗布莎含矿岩体沿雅鲁藏布江深大断裂大致呈东西向分布，长43km，最宽处3.7km，为一向南陡倾的岩墙状复式岩块。岩块北盘为第三纪砂砾岩层，南盘为晚三叠世的变质砂岩、板岩及千枚岩（图3-6）。岩体形成于燕山晚期-喜马拉雅早期。该岩体属正常系列的富镁超镁铁质岩，分异程度较好，自北向南大致可分出3个平行的岩相带。
（1）纯橄岩岩相带：分布于岩体北部（即底部），主要由纯橄岩组成，偶见有斜辉辉橄
岩的小异离体。带宽150~180m，有零星浸染状、条带状小铬铁矿矿体。
（2）含纯橄岩异离体的斜辉辉橄岩岩相带：位于岩体中部，宽200~1400m。纯橄岩异离体在本带下部较多，偶见少量二辉橄榄岩、单辉辉橄岩的异离体。工业铬铁矿矿体主要产在本岩相带的中下部。
（3）斜辉辉橄岩-橄榄岩相带：分布于岩体南部（即顶部），以斜辉辉橄岩为主，有小型铬铁矿矿体产出。
岩体内已查明矿体200余个，断续构成7个矿群。矿体的规模不等，小者直径仅数十
图3-6 西藏罗布莎含铬超镁铁质岩体平面示意图及放大A-A＇剖面示意图（转引自姚凤良等，1983）
1-第三纪砂砾岩；2-晚三叠世岩石；3-纯橄榄岩；4-含纯橄榄岩异离体的斜辉橄榄岩；5-斜辉辉橄岩；6-矿体
厘米，大者长325m，厚十余米。长度大于百米的矿体共13个。多数矿体长20~60m，厚1~2m，深10~20m。矿体形态以脉状为主，其次有扁豆状和不规则条带状。矿体与围岩的界线清楚，受断裂控制明显，具侧伏现象。近矿围岩具片理化和褪色现象。
矿石中金属矿物以铬尖晶石为主，少量磁铁矿和微量针镍矿，偶见斑铜矿等，脉石矿物以橄榄石、蛇纹石为主，次为辉石、铬石榴石、铬绿泥石和铬云母等。在浸染状、条带状小矿体中，矿石结构以自形-半自形细粒结构为主，并常见包橄结构；矿石构造为浸染状。在脉状、扁豆状、串珠状矿体中，矿石以致密块状为主，其次为稠密浸染状以及豆状和瘤 状（图3-7），豆粒和矿瘤外边有一圈蛇纹石围绕。矿石含Cr2O347.68~59.51%，Cr2O3/Fe2O3为3.61~4.76，并伴有铂族元素（以锇、钌为主），可综合利用。
罗布莎铬铁矿矿床的成因认识虽不完 图3-7 罗布莎Ⅰ区Ⅲ号矿群5号矿体全统一，但多数研究者认为，矿床是由岩浆
中的豆状矿石示意图（转引自袁见齐等，
残余作用和分熔作用形成的富铬矿浆，在斜
1985）
辉辉橄岩裂隙中贯入而成。属晚期残浆贯入
1-含矿的纯橄榄岩；2-铬铁矿豆体；3-纯橄
型铬铁矿矿床，局部具有熔离成矿特征。
榄岩
二、镁铁质岩中的钒钛磁铁矿矿床
钒钛磁铁矿矿床不仅是重要的铁矿床类型，也是钒、钛的主要来源，也是钛金属的唯一矿床类型。在我国，这类矿床主要分布于四川西昌-攀枝花、河北承德、陕西汉中以及湖北襄阳地区，储量约占全国铁矿总储量的15%。
此类矿床主要产于地台区或地台边缘，含矿岩体呈带状分布，受区域内的深大断裂控制。含矿母岩岩性主要有辉长岩、辉长岩-橄长岩-辉橄岩和斜长岩-辉长岩3种型式。矿床与镁铁质岩及镁铁质-超镁铁质杂岩中的基性岩相有关，矿体呈层状或脉状，矿石呈块状或浸染状构造，常具典型的海绵陨铁结构，矿石矿物主要由钛铁矿和磁铁矿组成，二者常呈格状或花片状的固溶体分解结构。
钒钛磁铁矿矿床是含有多种有用元素的综合性矿床，矿石中含Fe35%~45%，TiO26%~16%，V2O50.5%~2%，钒不形成独立矿物，而是以类质同象代替铁形成含钒磁铁矿。成因上属于结晶分异成矿作用形成的晚期岩浆矿床。含矿岩体按产状可分层状和非层状两类，它们对矿体的形成和特征具有重要影响。
（一）层状镁铁杂岩中的似层状钒钛磁铁矿矿床
层状岩体的产出多受被侵位地层控制，在单斜岩层中岩体呈层状，在向斜褶皱中则呈盆状。岩体由橄榄岩、辉岩、橄辉岩、辉长岩及少量纯橄岩和闪长岩组成，其镁铁比值大多小于2.5，属铁质类岩石。岩体的分异一般都较好，岩相分带明显，韵律结构清晰，自上而下岩相带的基性程度增高（图3-8），每个含矿岩相带的变化趋势是自上而下为浅色辉长岩-深色辉长岩-贫矿体-富矿体。层状岩体底部含一定数量的铬和铂，钒钛磁铁矿矿体大多产于下部的辉长岩、橄榄辉长岩岩相中。矿体底部与围岩界线清楚，顶部和围岩渐变过渡。
矿石主要由钛磁铁矿、钛铁矿、钛铁晶石、镁铝尖晶石组成，含有部分含钒磁铁矿、磁铁矿、赤铁矿以及少量磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿等。矿石以浸染状构造和块状构造为主，矿石结构主要为海绵陨铁结构和填隙结构。矿石中除含Fe、V、Ti外，常伴有Co、Cu、Ni、Cr等有益元素可综合利用。矿床是由岩浆结晶分异作用形成的含矿残浆于原地结晶而成。我国攀枝花钒钛磁铁矿矿床属于这一类型。
图3-8 攀枝花钒钛磁铁矿矿床剖面示意图（转引自姚凤良等，1983）
1-第四系；2-上三叠统砂岩、页岩；3-粗粒辉长岩；4-层状细粒辉长岩；5-层状含铁辉长岩；6-细粒辉长岩； 7-稀疏浸染状矿体；8-稠密浸染状矿体； 9-致密块状矿体；10-辉长岩层状构造；11-矿体编号；12-断层
岩浆矿床的主要类型及实例
