鮑文，加拿大地質學家、巖石學家、礦物化學家。早在20世紀20年代，鮑文(Bowen，N.L.)根據(jù)玄武巖漿冷凝結晶過程的人工實驗觀察，提出了一個表示巖漿結晶過程的反應系列，后來科學界稱之為“鮑文反應序列”，開始確立了他在巖石學上的國際地位。

一、鮑文反應

1、鮑文反應原理

“反應原理”就是隨著巖漿溫度由高到低慢慢冷凝，反應系列分兩個系列。鐵鎂硅酸鹽結晶序列（暗色礦物系列）是：橄欖石→輝石→角閃石→黑云母→石英→沸石，其成分不是漸變，結晶格架是變化的，稱之為不連續(xù)反應系列；

而鈣鈉硅酸鹽結晶序列（即斜長石系列）是：鈣長石→培長石→拉長石→中長石→奧長石→鈉長石，其成分是漸變的固溶體系，結晶格架未變化，叫連續(xù)反應系列。

各溫度階段產生的巖石序列則是：橄欖巖→輝長巖→玄武巖系→閃長巖→安山巖系→花崗閃長巖－流紋英巖系→花崗巖－流紋巖系。

2、鮑文反應原理的應用

(1)、可以概略表示礦物的結晶順序，即橄欖石比輝石早析出，輝石又比角閃石、黑云母早結晶，石英則是巖漿結晶的最后產物。隨著巖漿溫度的下降，早析出的高溫礦物可以與巖漿反應生成系列中低位的礦物，如常見的橄欖石反應生成的輝石，輝石反應生成的角閃石等；

(2)、說明了礦物的共生關系，也說明了巖漿的分異趨勢，即由基性向酸性演化。由于兩種反應系列存在著共結關系，當巖漿冷卻到一定溫度時，必定同時結晶出一種淺色礦物和一種暗色礦物。例如當巖漿降至1550℃時，析出橄欖石、斜方輝石和基性（鈣、培）長石而組成超基性巖。巖漿溫度降至1270℃時，單斜輝石和拉長石同時析出組成基性巖；

(3)、說明了巖漿巖和圍巖捕虜體間的關系，較基性的巖漿易于熔化酸性捕虜體，而較酸性的巖漿則不易熔化較基性的捕虜體，所以自然界中較基性的暗色捕虜體最常見；

(4)、解釋了巖漿巖多樣性的原因。同一種巖漿可以形成不同類型的巖漿巖，玄武質巖漿經過分離結晶可以逐漸形成較酸性的巖漿。

(5)、解釋了巖漿巖中某些結構上的特征。如斜長石的正常環(huán)帶結構和暗色礦物的反應邊結構。

(6)、解釋了正巖漿礦床，詳見后。

二、巖漿結晶分異作用

結晶分異作用的原理：是鮑文反應序列。

結晶分異作用：指在巖漿冷凝過程中礦物按其結晶溫度的高低先后同巖漿發(fā)生分離的現(xiàn)象，從而使殘余巖漿成分發(fā)生變化的作用。通俗地講，結晶分異作用就是一種成分的巖漿按照礦物熔點的高低可依次結晶出不同成分的礦物，并依次形成不同種類的巖石。

當巖漿緩慢冷卻時，熔點高、比重大的礦物首先晶出。其中一部分晶體因為比重大而沉入巖漿底部，或因其它原因從巖漿中分離出來，聚焦成為熔點較高的巖石。另一部分未能沉入底部或從巖漿中分離出來，則同剩余巖漿發(fā)生反應，巖漿的成分因而發(fā)生部分變化。當巖漿繼續(xù)冷卻到適當溫度時，又有相應熔點的礦物結晶并分離出來，形成熔點較低的巖石，類似的作用多次發(fā)生，從而完成結晶分異作用。

結晶分異作用的方式：流動分異、重力分異、擴散分異、氣體搬運分異

玄武巖漿的結晶分異作用模式一般稱為鮑文反應原理，即隨著巖漿溫度的降低，橄欖石首先結晶，并由于它比重大而沉落于巖漿體底部形成橄欖巖；繼而輝石—基性斜長石同時結晶并沉落于橄欖巖“層”之上形成輝長巖；角閃石—中性斜長石同時析出構成閃長巖；而巖漿中越來越富SiO2、K2O、Na2O及揮發(fā)性組分，并慢慢地被已晶出的礦物“層”擠到巖漿體的頂部最后結晶出石英—鉀長石—酸性斜長石組合，即花崗巖。

因為在這一分異過程中在礦物晶出后因其比重不同受重力作用而分別沉落、堆積，故又稱“重力結晶分異作用”。用這種理論能夠較圓滿地解釋層狀超基性—基性侵入巖雜巖體，并建立堆積巖理論。

在有關層狀侵入體的礦床研究中，這種理論也得到了驗證，并起到了指導找礦的作用，對于層狀超基性—基性巖的成因解釋基本上得到了承認。但用玄武巖漿的分異作用解釋多數(shù)或全部巖漿巖的成因，尚有值得進一步研究的地方。

三、正巖漿礦床

1、相關概念

正巖漿礦床包括結晶分異（分凝、分結）作用形成的早期巖漿礦床，巖漿熔離作用形成的熔離礦床和殘余熔融作用形成的晚期巖漿礦床。

巖漿礦床形成的時間，主要在巖漿階段。礦床的物質來源主要是含礦的巖漿。

在巖漿礦床中，與來自上地幔的基性—超基性巖漿有成因聯(lián)系的礦床。

主要礦產有：鉻鐵礦，釩鈦磁鐵礦，銅鎳硫化物和鉑族金屬等。重要還有與堿性巖漿有成因聯(lián)系的稀土式礦床。

2、礦床特點

(1)、成礦作用往往和成巖作用同時進行，即巖漿礦床的形成過程和母巖體的冷凝結晶過程，在時間上大體相同。少數(shù)巖漿礦床的成礦作用，雖可延續(xù)到較晚的時間，但大體上不超出總的巖漿活動時期。

(2)、礦體一般產在巖漿巖母體內，且有時巖體本身就是礦體，有時礦體是巖體內成礦物質特別富集的那一部分。少數(shù)情況下，礦體可離開母巖，進入鄰近的圍巖中。

(3)、礦體與母巖成漸變過渡或迅速過渡關系。浸染狀礦體與母巖一般成漸變過渡關系；貫入式礦體則常與母巖間具有清新、明顯的界線，成迅速過渡關系。

(4)、礦石的礦物成分與母巖造巖礦物成分基本相同，在礦石中僅有用組分相對富集。

(5)、由于成礦作用是在巖漿熔融體冷凝過程中的不同階段發(fā)生的，因此，多數(shù)巖漿礦床的成太溫度均為較高，一般在1500-1700度之間。但某些硫化物巖漿礦床的形成溫度可低達650度，甚至300度。礦床形成的深度多在地下幾公里至幾十公里。

(6)、巖漿礦床在成因上與超基性巖、基性巖和部分堿性巖有聯(lián)系，它們的物質組分主要來源于上地幔。

3、成礦作用

鎂鐵質、超鎂鐵質巖漿活動有關的成礦元素位于元素周期表的中部，介于親氧元素和親硫元素之間，有較強的形成金屬鍵能力，可以形成多種自然金屬和金屬互化物。

巖漿冷凝時，隨著溫度的逐漸下降，各種礦物依次從中晶出，導致巖漿成分不斷改變，巖漿成分的改變又促使某些組分的結晶，這種隨結晶作用巖漿成分發(fā)生改變的過程稱之為結晶分異作用 。由巖漿結晶分異作用形成的礦床稱為巖漿分結礦床，如鉻鐵礦床。

巖漿熔離作用亦稱液態(tài)分離作用或不混溶作用，是指成分均勻的巖漿熔融體隨著溫度和壓力的降低，分離成22種成分不同的熔融體的作用。

熔離作用初期，金屬硫化物呈微滴狀懸浮在硅酸鹽熔體中，隨著巖漿的進一步熔離逐漸匯合、變大，并由于其比重較大而逐漸下沉，在巖漿槽的底部形成熔融的金屬硫化物層，于是均一的巖漿熔體就分離成硅酸鹽熔體和金屬硫化物熔體兩部分。隨著溫度繼續(xù)下降，兩種熔體先后結晶。金屬硫化物的結晶溫度較低，它們在硅酸鹽完全結晶后，形成了巖漿熔離礦床，如銅鎳硫礦床。

巖漿爆發(fā)成礦作用是指金伯利巖巖漿，連同早期晶出的橄欖石、鎂鋁榴石、金剛石晶體及捕虜體一起，迅速地沿深斷裂上升，侵位于地表22～～33公里處產生爆發(fā)并形成礦床的作用。多數(shù)原生金剛石礦床就是通過這種作用形成的。

金伯利巖巖漿在地下深處首先開始晶出橄欖石和少量鎂鋁榴石和金剛石等，沿深斷裂向上遷移時，若和碳質圍巖發(fā)生混染，還可使金剛石晶體生長。

巖漿上升至近地表22～～33km處時，由于溫度下降和揮發(fā)組份的大量析出而使內壓增大，當上覆圍巖無力阻擋巖漿上沖時，巖漿便發(fā)生猛烈爆發(fā)作用。此時，巖漿和揮發(fā)性組份攜帶已結晶的金剛石、橄欖石和圍巖捕虜體等形成爆破巖筒。金剛石礦床就是通過多次爆發(fā)作用使金剛石被攜帶和富集于爆破巖筒或裂隙的某一部位中形成的。

4、巖漿巖條件

巖漿巖成礦專屬性：巖漿巖與內生礦床間在成因上表現(xiàn)出規(guī)律的聯(lián)系，一定類型的巖漿巖經常產生有一定類型的礦床。

Ⅰ.超鎂鐵質巖體：由純橄欖巖、斜方輝橄巖、單斜輝橄巖和輝巖等組成。鉻鐵礦礦床多與此類巖體有關。

Ⅱ.超鎂鐵質--鎂鐵質雜巖體：這類雜巖體常成巖盤、巖床或似層狀巖體產出。著名的南非（阿扎尼亞）布什維爾德鎂鐵質--超鎂鐵質雜巖便具有這些特征

Ⅲ.鎂鐵質巖體：有輝長巖--蘇長巖、輝長巖--斜長巖和單獨的斜長巖侵入體三類組合，前者與銅鎳礦床有關，后兩種組合主要形成釩鈦磁鐵礦礦床。在一定程度上，此種專屬性以成礦巖體巖石的Mgo含量和鎂鐵比值（F/MF/M）表現(xiàn)極為清晰。

正長巖、霞石正長巖和碳酸巖雜巖體有關。

巖漿中揮發(fā)性組分的種類和數(shù)量對巖漿的結晶分異及成礦組分的運移、富集也有一定影響，因而也稱為礦化劑。

在巖漿分異的早期，揮發(fā)性組分的作用不顯著，但隨著巖漿冷卻結晶，礦化劑在巖漿中的含量相對增加，其作用也逐漸重要起來。

巖漿在其形成和向上運移過程中，往往會熔化或溶解一些外來物質（如圍巖碎塊），從而使巖漿成分發(fā)生改變的作用，即同化作用。

在巖漿侵位過程中，對圍巖的同化作用在一定程度上影響巖漿的成分，也影響著其中的成礦組分的分異和聚集能力。

一般認為，在地殼活動強烈地區(qū)，巖漿與被同化圍巖成分差別越大、侵入體的規(guī)模越大、侵位越深、成分越酸性、揮發(fā)分越多以及圍巖破碎程度越高時，同化作用愈強烈而完全。

大量的資料表明，含礦巖體往往具有如下特征：

Ⅰ.從區(qū)域上看，它們常常是同一構造運動形成的巖漿巖帶中的較晚期產物

Ⅱ.從一個礦區(qū)看，礦化主要與復式巖體的晚期巖相關系密切，復式巖體和巖漿多次侵入對成礦作用的控制在鉻鐵礦礦床、銅鎳硫化物礦床和釩鈦磁鐵礦礦床中都有明顯的表現(xiàn)，其對形成規(guī)模大、質量好的礦床具有很大的意義。

5、大地構造條件

地殼中不同構造單元的結合帶以及同一構造單元中次級構造單元的交接處，常常是深大斷裂的所在部位，它們?？刂浦V鐵質、超鎂鐵質巖漿巖及其中的巖漿礦床的空間分布。

四、礦床實例

1、釩鈦磁鐵礦術

(1)、概況：攀枝花式釩鈦磁鐵礦床，系產于康滇前震旦系基底之上的海西期巖漿熔離與結晶分異型釩鈦磁鐵礦床，最新勘探工作表明：此釩鈦磁鐵礦帶向東已越過普雄河-普渡河深大斷裂帶的會理-會東地區(qū)。

(2)、礦體特征：攀枝花含礦輝長巖體（務本-攀枝花巖盆狀巖體的東南部分），出露面積約30km2，走向北東30°，傾向北西，傾角50-60°，長35km，寬2km，厚達2000m，與上震旦統(tǒng)燈影組白云巖呈侵入整合接觸，與上三疊統(tǒng)紅層與含煤巖系呈斷層接觸。輝長巖體呈層狀構造，巖漿分異完全，淺色巖石與暗色巖石交替成原生層狀構造，其產狀與巖體及圍巖產狀一致。

(3)、礦床成因：攀枝花式釩鈦磁鐵礦系基性巖漿熔離與結晶分異作用形成的。因成巖成礦后受構造作用的影響，可表現(xiàn)出動力變質改造特征。

2、銅鎳硫礦床

金川銅鎳礦床巖體有明顯的膨縮和分支現(xiàn)象，凹槽部分有一定的控礦作用。巖體屬橄欖巖雜巖體，具有對稱分異特征，巖相沿走向呈帶狀分布，橫剖面呈同心帶狀。巖體普遍遭受蛇紋石化、綠泥石化、透閃石化，局部有碳酸鹽化。巖體Mg/Fe=2.7～5.9，屬鐵質超基性巖。

工業(yè)礦體約數(shù)百個，按成礦作用分為熔離礦體、深部熔離貫入礦體及圍巖中的接觸交代型礦體。礦體多呈似層狀、透鏡狀、脈狀和筒狀等。礦石中金屬硫化物以磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃鐵礦、紫硫鎳鐵礦、黃銅礦為主，次為方黃銅礦、四方硫鐵礦、墨銅礦（valleriite，Cu2Fe4S7）、白鐵礦和針鎳礦等。

礦石構造有浸染狀、致密塊狀和網(wǎng)脈狀。結構以海綿隕鐵狀為主。含鎳0.55%～5.29%、平均1.07%，銅0.33%～1.32%、平均0.67%。伴生有益組分有鉑、鈀、鋨、銥、釕、銠、鈷、硒、碲、金、銀和硫等。已探明鎳金屬儲量和資源量500多萬噸，銅300多萬噸。礦床成因為熔離、深部熔離—貫入作用及接觸交代作用等。

金川巖體縱剖面示意圖（據(jù)解廣轟等1998）

A.金川巖體縱剖面示意圖; B. 24號礦體24線縱剖面圖; C. 1號礦體14線縱剖面圖D. 2號礦體34線縱剖面圖; E.2號礦體56線縱剖面圖. 1—第四系；2—變質巖系；3—橄欖輝石巖；4—斜長二輝橄欖巖；5—二輝橄欖巖；6—純橄欖巖；7—浸染狀礦石；8—海綿隕鐵狀礦石；9—地質界線；10—巖相界線；11—斷層及編號；12—礦體編號

來源：劉先生的地質的博客

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