火山成因礦牀

嚴格地講，火山成礦作用並不是一種獨立的成礦作用，它包括岩漿成礦作用、噴流成礦作用、氣化－熱液成礦作用、熱泉成礦作用以及火山沉積成礦作用等。火山活動分成陸相和海相兩大類，按成礦作用可將與火山作用有關礦牀分為以下 3種類型。 根據成礦作用方式，可分為：①火山噴氣礦牀。火山口噴出的大量氣體由於降温可昇華為固體而形成礦石堆積，礦體為層狀、似層狀、不規則狀，往往伴有淺色蝕變，礦種有自然硫、硼酸鹽等。如日本和意大利有大量近代火山噴氣硫礦牀。②火山岩漿礦牀。火山噴出岩漿冷凝形成的有用岩石有 安山岩 、 玄武岩 等。還有由富鐵岩漿在地下分異並沿火山口噴溢出的磁鐵礦-赤鐵礦礦牀，如智利拉科鐵礦牀。③火山熱液礦牀。如中國東部燕山期陸相火山岩中的金-銀和鉛-鋅礦牀以及台灣金瓜石金-銅脈狀礦牀。④火山沉積礦牀。由海底火山的噴氣、噴流及隨後的 沉積作用 而形成。這類礦牀沿一定層位產出，分佈面積廣，礦石品位高，常含多種可綜合利用的元素，主要有硫、銅、鉛、鋅、金、銀、硒、碲等，具有很高的經濟價值。如中國甘肅白銀廠銅-多金屬礦牀。

火山噴發時，多伴有大量氣體，在火山口噴出的大量氣體(尤富硫化氫)，由於温度降低，可以凝華為固體而形成礦牀(如硫礦牀)。這類礦牀定位深度極淺,侷限於火山口內、外及環狀-放射狀裂隙和層間軟弱帶中。礦體為層狀、似層狀、不規則狀，往往伴有淺色蝕變（硅化、明礬石化、高嶺土化等，見圍巖蝕變），礦種有自然硫、硼酸鹽等。日本和意大利有大量近代噴氣硫礦牀。

火山岩漿礦牀的形成與產生火山岩－次火山岩的岩漿活動有關，當火山岩漿分異出不混熔的礦漿時，它呈礦石巖流溢出並覆蓋於早期熔岩之上，其中並有很多大、小不等的管狀空洞和氣泡，是少見、但很典型的陸相火山成因礦牀,著名的實例是智利拉科磁鐵礦-赤鐵礦礦牀。中國雲南曼養賦存於細碧－角斑岩中的磁鐵礦礦牀亦屬於火山－噴溢岩漿礦牀。中國寧蕪地區玢岩鐵礦牀是偏鹼性玄武安山質岩漿在一定演化階段的產物，由富鐵的硅酸岩漿經分異作用沿斷裂或火山口噴溢到地表而形成，所以名符其實地屬於火山岩漿礦牀。

火山熱液是由火山岩漿上升時，壓力温度下降，揮發組分強烈析出分餾而成，其中也可能混以地下水而形成混合熱液。這種主要由原岩漿提供礦質和部分從火山圍巖淋取礦質的含礦熱液，沿適宜的構造上升,交代火山岩或充填於裂隙帶中而形成的礦牀,均屬於火山熱液礦牀，它主要出現於陸相火山活動地帶。中國東部燕山期陸相火山岩系中的火山岩型鉛鋅礦牀，即是較典型的火山熱液礦牀。如浙江黃岩的五部鉛鋅礦牀，它產於石英斑岩和石英霏細斑岩及其下伏晶屑玻屑凝灰岩中，明顯受巖性和斷裂破碎帶控制。大礦體長可達2000米，厚10米以上，成礦温度200℃左右,發生明顯的絹雲母化、硅化、碳酸鹽化和綠泥石化的中温圍巖蝕變現象。此外中國台灣金瓜石金－銅脈狀礦牀及美國克里普爾-克里克金-碲礦牀等也屬這一類型。

這類礦牀主要有兩類：塊狀硫化物有色金屬礦牀和變質火山沉積型鐵礦牀。兩類礦牀都形成於海相火山活動環境，經濟價值均較大。

①塊狀硫化物有色金屬礦牀。火山噴發發生在水下深處海底時，火山噴發物承受水柱壓力，礦質不易散失，是形成礦牀的先決條件。在適宜的海水壓力和温度下，含礦流體到達海底前，不發生沸騰，才形成塊狀硫化物礦體。在現代海底擴張中心發現的熱液礦化作用，在近噴發中心處，形成賦存於基性火山岩中的塊狀硫化物礦牀，而遠離噴發中心的這類礦體，可以賦存於大陸沉積岩中，但礦質仍來自火山活動中心。

現代洋脊上這類成礦作用與古代出現於大陸邊緣活動帶和島弧環境中的這類礦化，在地質特徵及賦礦巖繫上有一定的差異。古代礦牀如西班牙的里奧廷託塊狀硫化物礦牀,礦體賦存於泥盆-早石炭紀正常海相石英角斑岩和角斑岩凝灰岩中，上覆以角斑岩和細碧巖。礦體上部為塊狀扁豆體,下部為呈巖筒狀的網脈礦體,代表礦質來源的通道(圖1)。古塊狀硫化物礦牀另一些特點是硫化物成分比較複雜，特徵的礦物數量雖小，但較普遍，形成比較明顯的礦石分帶，一般説鉛、鋅比銅的礦化靠上部。日本黑礦的分帶比較完善,其理想剖面見圖2。

②變質火山沉積型鐵礦牀。在國外稱為阿爾戈馬式和蘇必利爾湖式鐵礦牀。前者出現於太古宙綠巖帶內，礦石主要為磁鐵礦、赤鐵礦，伴以燧石、石英等。硅質礦物與富鐵礦物常呈薄細交互層，顯示清楚的原生沉積層紋。礦牀的成因與塊狀硫化物礦牀不同，是在靜海相的氧化環境中，鐵和氧化硅來自基性火山帶的噴流和熱液源，主要受構造控制。蘇必爾湖式磁鐵礦、赤鐵礦礦牀，形成時代主要是早元古代，它發育於太古宙克拉通邊緣大陸斜坡，可能與近海火山脊同期，鐵、氧化硅沉澱可能遠離噴發中心，除膠體沉澱外，可能有生物化學沉澱。中國這類礦牀有太古宙的遷安式鐵礦牀（首鋼鐵礦基地）、鞍本式鐵礦牀（鞍鋼鐵礦基地）和早元古代的袁家村鐵礦牀等。遷安式含礦巖系變質較深，主要是富含輝石和角閃石的麻粒巖和片麻岩，原巖恢復後，説明鐵礦屬由基性轉向中基性火山活動間隙的沉積相，礦牀規模較小，但時代稍晚，由基性、中酸性熔岩及凝灰岩、粉砂岩、泥灰岩等組成含礦建造，鐵礦層屬於火山沉積旋迴的沉積相時，礦牀規模最大。鞍本式和袁家村式的礦牀則依次含火山岩變少，袁家村礦牀幾乎不含火山岩，規模亦很小。

成礦作用直接或間接與火山活動有關，礦質主要或部分來自火山岩漿的礦牀。嚴格地講，火山成礦作用並不是一種獨立的成礦作用，它包括岩漿成礦作用、噴流成礦作用、氣化－熱液成礦作用、熱泉成礦作用以及火山沉積成礦作用等。火山活動分成陸相和海相兩大類，按成礦作用可將與火山作用有關礦牀分為以下 3種類型。

火山噴氣和火山岩漿礦牀　火山噴發時，多伴有大量氣體，在火山口噴出的大量氣體(尤富硫化氫)，由於温度降低，可以凝華為固體而形成礦牀(如硫礦牀)。這類礦牀定位深度極淺,侷限於火山口內、外及環狀-放射狀裂隙和層間軟弱帶中。礦體為層狀、似層狀、不規則狀，往往伴有淺色蝕變（硅化、明礬石化、高嶺土化等，見圍巖蝕變），礦種有自然硫、硼酸鹽等。日本和意大利有大量近代噴氣硫礦牀。

火山岩漿礦牀的形成與產生火山岩－次火山岩的岩漿活動有關，當火山岩漿分異出不混熔的礦漿時，它呈礦石巖流溢出並覆蓋於早期熔岩之上，其中並有很多大、小不等的管狀空洞和氣泡，是少見、但很典型的陸相火山成因礦牀,著名的實例是智利拉科磁鐵礦-赤鐵礦礦牀。中國雲南曼養賦存於細碧－角斑岩中的磁鐵礦礦牀亦屬於火山－噴溢岩漿礦牀。中國寧蕪地區玢岩鐵礦牀是偏鹼性玄武安山質岩漿在一定演化階段的產物，由富鐵的硅酸岩漿經分異作用沿斷裂或火山口噴溢到地表而形成，所以名符其實地屬於火山岩漿礦牀。

火山熱液礦牀　火山熱液是由火山岩漿上升時，壓力温度下降，揮發組分強烈析出分餾而成，其中也可能混以地下水而形成混合熱液。這種主要由原岩漿提供礦質和部分從火山圍巖淋取礦質的含礦熱液，沿適宜的構造上升,交代火山岩或充填於裂隙帶中而形成的礦牀,均屬於火山熱液礦牀，它主要出現於陸相火山活動地帶。中國東部燕山期陸相火山岩系中的火山岩型鉛鋅礦牀，即是較典型的火山熱液礦牀。如浙江黃岩的五部鉛鋅礦牀，它產於石英斑岩和石英霏細斑岩及其下伏晶屑玻屑凝灰岩中，明顯受巖性和斷裂破碎帶控制。大礦體長可達2000米，厚10米以上，成礦温度200℃左右,發生明顯的絹雲母化、硅化、碳酸鹽化和綠泥石化的中温圍巖蝕變現象。此外中國台灣金瓜石金－銅脈狀礦牀及美國克里普爾-克里克金-碲礦牀等也屬這一類型。

火山沉積礦牀　這類礦牀主要有兩類：塊狀硫化物有色金屬礦牀和變質火山沉積型鐵礦牀。兩類礦牀都形成於海相火山活動環境，經濟價值均較大。

火山噴發發生在水下深處海底時，火山噴發物承受水柱壓力，礦質不易散失，是形成礦牀的先決條件。在適宜的海水壓力和温度下，含礦流體到達海底前，不發生沸騰，才形成塊狀硫化物礦體。在現代海底擴張中心發現的熱液礦化作用，在近噴發中心處，形成賦存於基性火山岩中的塊狀硫化物礦牀，而遠離噴發中心的這類礦體，可以賦存於大陸沉積岩中，但礦質仍來自火山活動中心。

現代洋脊上這類成礦作用與古代出現於大陸邊緣活動帶和島弧環境中的這類礦化，在地質特徵及賦礦巖繫上有一定的差異。古代礦牀如西班牙的里奧廷託塊狀硫化物礦牀,礦體賦存於泥盆-早石炭紀正常海相石英角斑岩和角斑岩凝灰岩中，上覆以角斑岩和細碧巖。礦體上部為塊狀扁豆體,下部為呈巖筒狀的網脈礦體,代表礦質來源的通道(圖1)。古塊狀硫化物礦牀另一些特點是硫化物成分比較複雜，特徵的礦物數量雖小，但較普遍，形成比較明顯的礦石分帶，一般説鉛、鋅比銅的礦化靠上部。日本黑礦的分帶比較完善,其理想剖面見圖2。

在國外稱為阿爾戈馬式和蘇必利爾湖式鐵礦牀。前者出現於太古宙綠巖帶內，礦石主要為磁鐵礦、赤鐵礦，伴以燧石、石英等。硅質礦物與富鐵礦物常呈薄細交互層，顯示清楚的原生沉積層紋。礦牀的成因與塊狀硫化物礦牀不同，是在靜海相的氧化環境中，鐵和氧化硅來自基性火山帶的噴流和熱液源，主要受構造控制。蘇必爾湖式磁鐵礦、赤鐵礦礦牀，形成時代主要是早元古代，它發育於太古宙克拉通邊緣大陸斜坡，可能與近海火山脊同期，鐵、氧化硅沉澱可能遠離噴發中心，除膠體沉澱外，可能有生物化學沉澱。中國這類礦牀有太古宙的遷安式鐵礦牀（首鋼鐵礦基地）、鞍本式鐵礦牀（鞍鋼鐵礦基地）和早元古代的袁家村鐵礦牀等。遷安式含礦巖系變質較深，主要是富含輝石和角閃石的麻粒巖和片麻岩，原巖恢復後，説明鐵礦屬由基性轉向中基性火山活動間隙的沉積相，礦牀規模較小，但時代稍晚，由基性、中酸性熔岩及凝灰岩、粉砂岩、泥灰岩等組成含礦建造，鐵礦層屬於火山沉積旋迴的沉積相時，礦牀規模最大。鞍本式和袁家村式的礦牀則依次含火山岩變少，袁家村礦牀幾乎不含火山岩，規模亦很小。