论述矽卡岩型矿床

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矽卡岩型矿床总结

矽卡岩型矿床总结

矽卡岩型矿床矽卡岩型矿床本章介绍了矽卡岩型矿床的概念与特征,阐述了矽卡岩型矿床的形成条件、成矿作用和成矿过程,并按矿种分类,例举了矽卡岩型Fe、Cu、W、Mo、Pb、Zn等矿床的地质特征及典型矿例。

第一节概述一、基本概念中酸性侵入体和碳酸盐类等岩石的接触带及其附近,由含矿热液交代作用而形成的热液矿床称为接触交代矿床。

在接触交代矿床中一般都具有典型的矽卡岩矿物组合,而且矿床在成因和空间上都与矽卡岩存在密切的关系。

因此,这类矿床又称矽卡岩型矿床。

矽卡岩是一套蚀变岩组合、具有粗粒结构、主要由多种硅酸盐矿物和部分氧化物矿物组成的岩石,按成分可把矽卡岩分成钙矽卡岩和镁矽卡岩两类:钙矽卡岩是指热液在接触带交代石灰岩时主要形成石榴子石(钙铝榴石-钙铁榴石)、辉石(主要为透辉石-钙铁辉石),有时还有相当数量的符山石、硅灰石、方柱石以及透闪石、阳起石、绿帘石等。

钙矽卡岩是最常见的一类矽卡岩。

镁矽卡岩是指热液在接触带交代白云质灰岩或白云岩时,由于白云质岩石中不仅含CaO,而且还富含MgO,因此常形成镁橄榄石、透辉石、尖晶石、硅镁石以及金云母、蛇纹石等矿物。

镁矽卡岩在自然界分布不如钙矽卡岩广泛。

由于白云质灰岩中同时富含钙和镁,所以镁矽卡岩往往和钙矽卡岩伴生产出,实际上单纯的镁矽卡岩是很少见的。

无论是钙矽卡岩还是镁矽卡岩,按其矿物组合,又可进一步分为简单矽卡岩和复杂矽卡岩两种类型。

简单矽卡岩是指只有石榴子石、辉石等无水硅酸盐矿物组成的矽卡岩,它是矽卡岩化早期高温气水阶段的产物。

复杂矽卡岩是在简单矽卡岩的基础上发展起来的,早期形成的石榴子石和透辉石等矿物,经晚期热液交代形成了阳起石、透闪石、绿帘石和绿泥石等含水的硅酸盐矿物。

这种有晚期矿物叠加的矽卡岩,称为复杂矽卡岩。

镁矽卡岩也可有简单和复杂之分。

简单的镁矽卡岩主要由镁橄榄石、透辉石、硅镁石和尖晶石组成,为早期的产物。

复杂的镁矽卡岩是在上述矿物组合的基础上,叠加有晚期产生的蛇纹石、金云母等矿物而成的。

矽卡岩型矿床成矿类型及成矿条件分析

矽卡岩型矿床成矿类型及成矿条件分析

矽卡岩型矿床成矿类型及成矿条件分析矽卡岩型矿床作为一种重要的矿床类型,众多多金属矿床的形成均与矽卡岩关系密切,目前国内外对矽卡岩的专题研究颇多,研究方向多以地质特征以及成矿条件分析两个方面为主。

笔者通过对以往研究成果进行深一步分析和探讨,提出一些自己的观点、认识,并对矽卡岩矿床成矿类型进行了重新梳理。

标签:矽卡岩型地质特征成矿条件分析矽卡岩是指中酸性侵入岩和碳酸盐岩接触交代发生一定的反应后产生的一套蚀变岩组合,主要由石榴石、辉石及其他的钙、镁、铁、铝的硅酸盐或铝硅酸盐组成,矽卡岩大多生成于中、浅成条件下。

矽卡岩型矿床(体)常出现在中酸性侵入体接触带内、外,形成方式以交代作用为主。

1矽卡岩成矿类型矽卡岩型矿床是在气水-热液交代作用下产生的。

主要类型有:接触交代型、岩浆型以及交代层控型。

1.1接触交代型传统观点认为矽卡岩属于一套蚀变硅酸盐矿物的组合,该组合是在中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触交代形成的。

一些早期的研究专家,如:林格伦便认为接触交代变质作用是矽卡岩矿床形成的主要作用,此外还包括岩浆结晶作用以及热液演化产生的交代成矿作用。

1.2岩浆型岩浆型矽卡岩是一种新的矽卡岩成矿类型,最近几年作为一种成矿理论被提出来。

岩浆型矽卡岩成因上与钙矽卡岩或矽卡岩质熔流体的贯入结晶和隐爆固结作用有关。

按其成岩方式不同,分为贯入式矽卡岩和隐爆矽卡岩-角砾岩。

岩浆型矽卡岩矿床中贯入式矽卡岩矿体形状主要呈脉状或呈小岩床、不规则岩枝产出;隐爆矽卡岩-角砾岩型矿体呈角砾岩筒产出。

岩浆型矽卡岩一般受构造裂隙控制,因此其和富钠闪长岩或碱性辉长(闪长)岩常紧密共生在一起。

岩浆型矽卡岩的规模变化幅度较大,与围岩多呈突变或者是不整合接触。

1.3交代层控型交代层控型作为一种新类型矽卡岩,其与传统接触交代型是不一样的,和中酸性岩之间也没有直接关系。

同时又可将交代层控型分为两个类型,即:地下热卤水交代层控矽卡岩型、喷流成因层控矽卡岩型。

喷流成因层控矽卡岩的形成和喷流交代以其独特的喷流沉积有着密切的关系,其具有以下几个特征:(1)矿体一般呈层状或者是似层状,赋存于碳酸盐岩以及细碎屑岩接触带。

矽卡岩型矿床的形成条件

矽卡岩型矿床的形成条件

矽卡岩型矿床的形成条件(一)物理化学条件1.形成温度矽卡岩型矿床的形成温度范围由900~200℃左右,为气化至热液阶段的产物,是一类特殊的热液矿床。

据实验所知:典型的矽卡岩矿物组合形成温度在900~500℃之间,金属氧化物的形成温度一般在600~350℃之间,而金属硫化物的形成温度大致在450~200℃之间。

2.形成压力与深度接触交代过程中,CaCO3分解生成CaO+CO2,这对形成矽卡岩具有重要意义,如:CaCO3+MgCO3+2SiO2→CaMgSi2O6(透辉石)+2CO2如果接触交代作用的形成部位过深,所处压力过大,上式中的CO2就难以从CaCO3中分出,从而不利于矽卡岩的形成。

据Einaudi等(1981)对130个研究较好的矽卡岩型矿床的统计,其形成压力为3×107~3×108Pa。

因此,矽卡岩型矿床可形成于从浅成到中深成的环境。

3.其他物理化学条件除温度、压力外,成矿热液的氧逸度、pH值、二氧化碳逸度和硫逸度等也是影响矽卡岩矿物成分、矿物组合特征和制约矿床形成过程的重要参数,例如,在高氧逸度条件下形成的矽卡岩型钨矿床中含钼较高,而在低氧逸度条件下形成矽卡岩型钨矿床中含锡较高。

(二)岩浆岩条件由于矽卡岩型矿床是岩浆气水热液交代围岩的结果,所以岩浆岩的成分、形成深度、形态、规模等对矽卡岩型矿床的形成有决定性的影响。

有关的侵入岩类主要为中酸性岩浆岩,按岩性又可分为2个系列:(1)钙碱性系列:花岗岩-花岗闪长岩-石英闪长岩-闪长岩;(2)碱性系列:碱性正长岩-花岗正长岩-石英二长岩-二长岩。

侵入岩的类型对矽卡岩型矿床具明显的成矿专属性,铁矿床往往和石英闪长岩、闪长岩有关;铜矿床、铅锌矿床大多和花岗闪长岩、石英二长岩有关,钨、锡、钼矿床主要和花岗岩类有关。

和矽卡岩型矿床有关的侵入体大多属于中深成相到中浅成相,岩石常具细粒结构和斑状结构,斜长石斑晶中有时可见到环带结构,角闪石中有时有辉石残余及反应边结构。

矽卡岩矿床

矽卡岩矿床

矽卡岩矿床综述摘要:矽卡岩矿床是铁、铜、钨、锡、铅、锌和金以及一些非金属矿产的重要来源之一。

我国矽卡岩矿床分布十分广泛。

近年来的研究在成矿地质环境、成矿物理化学条件、矿物包裹体、同位素、实验模拟以及矿物相平衡方面有较大的发展。

矽卡岩矿床是所有矿床类型中数量最多和变化性最大的床,有重要的经济意义和成因特征。

本文对矽卡岩的矿床地质特征、矿床主要类型和矿床地球化学方面做一些总结。

关键词:矽卡岩矿床;矿床地质特征;矿床成因;地球化学矽卡岩一词最早源于瑞典,后来广泛应用于中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触带形成的一套蚀变硅酸盐矿物组合。

矽卡岩矿床是在中酸性-中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石的接触带上或其附近,由于含矿气水溶液进行交代作用而形成的[1]。

目前,除贵州省和台湾省外二十七个省市自治区范围内均有矽卡岩矿床分布[2]。

矽卡岩矿床是金属矿床中的一种重要类型,是矿床学研究的重要对象[3]。

接触交代带流体存在两个系统,它们代表不同来源,一种是岩浆来源,一种是天水循环来源,还存在地层水(建造水)加入的可能性。

环太平洋地区是世界上最重要的巨型矽卡岩矿床成矿带,不仅矿床数量多、品位富、类型复杂,而且许多矽卡岩矿床的储量在世界金属矿床总量中也占有十分重要的位置[4]。

一、矿床地质特征矿床常成群成带分布,主要产于地台活化区和摺皱带的拗陷区,成矿时代以燕山期为主[5]。

矽卡岩矿床的分布是不均匀的,常成群成带沿一定大地构造单元的有利构造岩浆活动带(区)产出。

关于矽卡岩矿床成矿带(区)的划分,欧阳自远(1958)曾作过研究[6]。

矿体分布在侵入岩及其周围岩石的接触带上或其附近。

以产于外接触带的蚀变碳酸盐岩中为多,少数产于内接触带的蚀变侵入体中。

由于矿床形成明显受岩浆分异冷凝、围岩性质、接触带构造以及交代作用强度的影响,所以矿体的产状、形状均比较复杂,矿体连续性也差,常呈似层状、凸镜状。

矿床常具有分带性,一般靠近岩浆岩一侧形成的内矽卡岩,称为内带,主要由较高温的矿物组成,如磁铁矿、赤铁矿、石榴子石、辉石等,靠近围岩一侧形成外矽卡岩,称为外带,主要由高-中温矿物组成,如石榴石、辉石、角闪石、绿泥石、绿帘石、阳起石等。

矽卡岩简介

矽卡岩简介

2、矽卡岩型铜矿床




其主要与大陆边缘造山带的钙碱性花岗闪长岩到石英二长岩 、石英闪长岩等岩株有关,环太平洋成矿带是世界上矽卡岩 型铜矿床分布的主要成矿带。中、新生代是世界上矽卡岩型 铜矿形成的主要成矿期。 矿体一般呈不规则状、脉状、透镜状等。矿体形态复杂,常 见脉状、透镜状、囊状、不规则状。部分矿体产于离接触带 一定距离的围岩中。 矿体多数产于接触带。绝大多数的矽卡岩型铜矿是铜、铁共 生的,且铁矿物含量往往大于铜矿物。 铜矿化的形成方式有二;一是交代早期矽卡岩中的透辉石形 成,二是沿着矽卡岩或磁铁矿体中的某些构造裂隙充填交代 而成,所以铜矿化往往和矽卡岩或磁铁矿密切伴生。
5、矽卡岩型铅锌矿床




该类矿床产主要与花岗闪长岩 、花岗岩 、石英二长 岩有关。矿体常呈不规则的囊状 、柱状 、脉状、 透 镜状等, 矿体叠加于矽卡岩之上,常超出矽卡岩的范围,而 产于围岩之中,热液多次活动的现象明显。 矽卡岩矿物十分复杂,除辉石 、石榴子石和角闪石 族矿物外,也常有绿帘石族矿物、 绿泥石、 绢云母 、石英以及碳酸盐类矿物。 金属矿物除方铅矿、 闪锌矿外,还有黄铁矿 、黄铜 矿 、磁黄铁矿等,有时还有锡石 、白钨矿 、辉钼矿 、辉铋矿及磁铁矿、 赤铁矿及罕见的含铍矿物。
3、矽卡岩型钨矿床
主要产于花岗岩和碳酸盐类岩石接触带及花岗 岩附近的钙质岩层和砂岩层之间。 矿体常呈层状 、扁豆状。矽卡岩矿物以钙铝 榴石 、钙铁辉石为主,常伴有大量萤石(荧 光性)。 矿体以似层状为主,有时呈较复杂的透镜状或 脉状。 该类矿床规模一般为中到大型,我国湘、 赣 、 闽等省都有重要矽卡岩型钨矿床。

4、矽卡岩型钼矿床



矽卡岩矿床

矽卡岩矿床

铜矿床
矿床主要与大陆边缘造山带的钙碱性花岗闪长岩到石英二长岩、石英闪长岩等有关。少数矽卡岩铜矿与大洋 岛弧环境的石英闪长岩-花岗闪长岩有关。当围岩为石灰岩时形成钙矽卡岩型铜矿床,为白云岩时则形成镁矽卡 岩型铜矿床。主要的矿石矿物是黄铜矿,有时有少量斑铜矿。矿石中含铜量可达2%~8%。
钨矿床
矽卡岩钨矿床以产在大陆边缘造山带为特征。主要产在石灰岩和花岗岩以及石英二长岩、花岗闪长岩岩基和 岩株的接触带上。侵入岩的矿物颗粒较粗,且伴有伟晶岩、细晶岩等,是在较高的温度和较深的环境中形成的。 当不纯石灰岩与页岩等呈互层时,对成矿最为有利。矿体常呈层状、扁豆状,规模以大型居多。组成矽卡岩的矿 物以含铁少为特点。
钼矿床
与矽卡岩铁矿、铜矿、钨矿比较,与矽卡岩钼矿床有关的侵入岩分异演化得更为充分。矿床常产于花岗岩、 花岗斑岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩等岩体与石灰岩的接触带及其附近的围岩中。矽卡岩矿物以钙铝榴石、透辉 石为主,金属矿物以辉钼矿为主,有时可和黄铜矿、白钨矿伴生形成铜钼或钨钼矿床。伴生金属矿物有黄铁矿、 磁黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿等。
金矿床
与金矿成矿有关的侵入体主要为中新生代的闪长岩、闪长玢岩、石英闪长岩、花岗闪长(斑)岩和流纹斑岩 岩株或岩墙。围岩时代从前寒武纪、古生代到新生代均有。围岩岩性有白云岩、石灰岩、白云质灰岩和火山岩。 因此,含矿矽卡岩既可以是镁矽卡岩,也可以是钙矽卡岩,但以钙矽卡岩居多。矿体多呈透镜状、似层状、囊状、 筒状或其他不规则状,产于接触带矽卡岩或其邻近的大理岩及其他交代岩中。矿石的金属硫化物矿化和金矿化主 要为细脉状、脉状和浸染状,局部为块状。金主要以自然金和银金矿的形式存在,部分矿床还见有金(银)的碲 化物,包括针碲金矿、针碲金银矿、碲金银矿、碲金矿等。金矿化一般与晚期的热液交代作用有关,即在矽卡岩 之上常叠加较强烈的热液蚀变矿化作用,如绿帘石化、阳起(透闪)石化、绿泥石化、硅化、绢云母化、碳酸盐 化或蛇纹石化等。

第 05章 矽卡岩型矿床

第 05章 矽卡岩型矿床
—矽卡岩矿床在世界矿产储量中所占的比重: 富铁矿:25% 钨 矿:50% 铅锌矿:25%
矽卡岩型矿床
1. 概念、特点及工业意义
—我国是世界上矽卡岩矿床最发育的国家之一, 是我国富铁、富铜矿和钨锡矿的主要矿床类型
矽卡岩型Cu矿:16.4 % (总开采量的第一位,41.2%) 矽卡岩型Fe矿:11.2%(富矿总储量占第一位) 矽卡岩型W矿:60.6% 矽卡岩型Sn矿:69.6% 矽卡岩型Bi矿:87.6% 矽卡岩型Mo矿:22.7% 矽卡岩型Pb−Zn矿:18.3% 矽卡岩型Au矿(包括伴生金):20%
硼镁铁矿、硼镁石
氧化物
磁铁矿、赤铁矿、锡石、石英
磁铁矿、赤铁矿、尖晶石、 水镁石、锡石、石英
硫化物
黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌 黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、
矿、方铅矿、辉钼矿、毒砂
闪锌矿、方铅矿
其他
方解石、萤石、重晶石、白钨矿 方解石、菱镁矿、菱镁铁矿
矽卡岩型矿床
1. 概念、特点及工业意义
矿石结构和构造
矿床学
Ore Geology
第七章 矽卡岩型矿床
授课内容
概念、特点及工业意义 形成条件 成矿作用与成矿过程 主要类型及实例
矽卡岩型矿床
1. 概念、特点及工业意义
接触交代矿床/矽卡岩矿床
—产于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石(或其它 钙镁质岩石)的接触带上或其附近,通过含矿 气水溶液交代作用形成,并与矽卡岩(钙铝− 钙铁榴石系列,透辉石−钙铁辉石系列)在成 因上和空间上存在联系的一类矿床。
矽卡岩型矿床
3.成矿作用与矿床分类
晚期矽卡岩化阶段
—交代早期矽卡岩阶段的矿物,以形成复杂链状的含 水硅酸盐类矿物(阳起石、透闪石、角闪石、绿帘 石-黝帘石、硅镁石等)为特征,也称湿矽卡岩阶段

矽卡岩型矿床

矽卡岩型矿床

1、矽卡岩型铁矿床此类矿床规模大小不一,可构成中、大型矿床,一般多为富矿,而且常伴生Co、Ni、Au、Cu、Pb、Zn→Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、W、Sn等多种有用金属组分,并且常与矿浆贯入型铁矿、矽卡岩型铜矿、矽卡岩型锡等矿床共生。

重要的矿床如(河北)中关、(湖北)铁山、(新疆)磁海、(菲)Parap、(美)Eagle Mountain、(墨)Fierro。

(1)地质构造背景有利成矿的大地构造位置是不同地质时期的大陆边缘弧及岛弧、大陆边缘隆起中的凹陷带和与之相邻的坳陷带及裂谷。

矿床形成于中、浅成侵入体与碳酸盐岩、钙质凝灰岩及钙质页岩等化学性质活泼的围岩接触带及其附近。

与成矿有关的岩体可为辉长岩及辉绿岩、闪长岩及二长岩、石英闪长岩及石英二长岩、花岗闪长岩及花岗岩,一般富碱质(多富Na2O)或偏碱性,规模多属中、小型。

成矿深度一般在1-4.5km,蚀变及矿化的温度一般在800-200ºC,主要矿化温度在500-400ºC。

(2)矿床特征矿体呈似层状、凸镜状、囊状、不规则状产于接触带的矽卡岩中,主要受接触带、断裂及层间破碎带、捕虏体等构造控制,与围岩多呈渐变关系。

矿石矿物以磁铁矿为主,可见赤铁矿、菱铁矿、镜铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、锡石、闪锌矿、方铅矿等。

脉石矿物为矽卡岩矿物组合,如石榴石、透辉石及钙铁辉石、方柱石、钠长石、阳起石、符山石、绿泥石、方解石、金云母、蛇纹石、白云石、石英等,因矿床和矽卡岩类型而异。

矿石具交代结构、交代残余结构、它形-半自形粒状结构,浸染状、条带状、斑杂状、角砾状、致密块状等构造。

围岩矽卡岩化普遍,且常具有一定的分带性,分带情况因矿床而异、蚀变最强烈的部位多在正接触带。

近矿围岩多见金云母化、阳起石化、透闪石化、绿泥石化。

(3)成矿作用模式(见图7-8)虽不排除部分矿床的铁来自岩体的围岩,但大多数矿床的铁质是岩浆热液带入的,岩体富钠及钠化蚀变作用有利于铁质进入热液。

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论述矽卡岩型矿床资源一班 20114495摘要:矽卡岩型矿床在地质找矿过程以及工业生产中具有十分重要的意义,本文论述了矽卡岩型矿床的概念与特征,阐述了矽卡岩型矿床的形成条件、成矿作用和成矿过程等,并按矿种分类,简要例举了矽卡岩型Fe、Cu、W、Mo、Pb、Zn等矿床的地质特征及典型矿例。

关键词:矽卡岩、分带性、接触渗滤交代作用、接触扩散交代作用前文:中酸性侵入体和碳酸盐类等岩石的接触带及其附近,由含矿热液交代作用形成的热液矿床称为接触交代矿床。

在接触交代矿床中一般都有矽卡岩矿物组合,而且矿床在成因和空间上都与矽卡岩存在密切关系。

因此这类矿床又称为矽卡岩型矿床。

矽卡岩是一套蚀变岩组合、具有粗粒结构、主要由多种硅酸盐矿物和部分氧化物矿物组成的岩石,按成分可把矽卡岩分成钙矽卡岩和镁矽卡岩两类:钙矽卡岩是指热液在接触带交代石灰岩时主要形成石榴子石(钙铝榴石—钙铁榴石)、辉石(主要为透辉石—钙铁辉石),有时还有相当数量的符山石、硅灰石、方柱石以及透闪石、阳起石、绿帘石等。

钙矽卡岩是最常见的一类矽卡岩。

镁矽卡岩是指热液在接触带交代白云质灰岩或白云岩时,由于白云质岩石中不仅含CaO,而且还富含MgO,因此常形成镁橄榄石、透辉石、尖晶石、硅镁石以及金云母、蛇纹石等矿物。

镁矽卡岩。

正文:一、矽卡岩型矿床的特征:1、矿体的产状、形态与规模矿体多分布于中酸性岩浆岩与碳酸盐类岩石的接触带中,一般不超出热变质晕的范围,并多产于外接触带上,一般距接触面100~200m范围内,少数产于内接触带。

由于矿床的形成明显地受岩浆分异冷凝、围岩性质、接触带构造以及交代作用强度的影响,故矿体的产状、形态均比较复杂,矿体连续性也差。

常呈似层状、透镜状、巢状、柱状、脉装、复杂树枝状以及各种不规则形状。

规模大小不一,有直径数米的小矿体,也有长数千米、延深达千米以上的巨大矿体。

一般为中等规模,厚10~30m,沿走向长200~500m。

除有的钨、钼、锡、铁、铜等类矿床可达大型外,多数矿床为中小型。

2、矿石特征矿石物质成分复杂,金属矿物以氧化物硫化物为主,如磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿、毒砂等;硼及铍矿物次之,如硼镁铁矿、硼镁石、硅钙硼石、日光榴石、香花石、硅铍石等。

非金属矿物主要为矽卡岩矿物,如钙铝-钙铁石榴石系列、钙铁辉石及透辉石系列以及其他Ca、Mg、Fe、Al的硅酸盐矿物,如镁橄榄石、硅镁石、符山石,方柱石等。

由于矿物成分复杂,形成的温度范围也广,所以矿石的结构构造也多种多样,有块状构造、浸染状构造、条带状构造、晶洞构造。

又由于成矿温度较高,有挥发性组分的参与,因而矿石一般多为粗粒结构和各种交代结构等。

3、矿床的分带性矽卡岩型矿床常具分带性尤其是矽卡岩的种类繁多,往往呈不同的矿物组合产出,在空间上常具带状分布,特别是在侵入接触带附近,这种分带现象尤为明显。

按出露位置,矿床可分为内带和外带两个带:内带为交代岩浆岩形成的矽卡岩带,外带是指交代碳酸盐等围岩形成的矽卡岩带。

内带主要由较高温矿物组成,如石榴子石、辉石等,次要矿物有符山石、方柱石等,外带主要由高温-中温矿物组成,如石榴子石、辉石、角闪石绿泥石、绿帘石、阳起石等,次要矿物有硅钙硼石等。

距离接触带较远的围岩中,温度降低,广泛发育有石英、方解石,有时有萤石、重晶石。

二、矽卡岩型矿床的形成条件1、物理化学条件(1)、形成温度:矽卡岩型矿床的形成温度范围在900~200℃,为气化至热液阶段的产物,是一类特殊的热液矿床。

据实验所知:典型的矽卡岩矿物组合形成温度在900~500℃,金属氧化物的形成温度一般在600~350℃,而金属硫化物的形成温度在450~200℃。

(2)、形成压力与深度:接触交代过程中,CaCO3分解生成CaO+ CO2,这对形成矽卡岩具有重要意义,如:CaCO3+ MgCO3+2SiO2→CaMgSi2O6(透辉石)+2CO2如果接触交代作用的形成部位过深,所处的压力过大,上式中的CO2就难以从CaCO3中分出,从而不利于矽卡岩的形成。

据Einaudi等(1981)对130个研究较好的矽卡岩型矿床的统计,其形成压力为3×107~3×108Pa,因此,矽卡岩型矿床可形成于从浅成到中深成的环境。

2、岩浆岩条件由于矽卡岩型矿床是岩浆气水热液交代围岩的结构,所以岩浆岩的成分、形成深度、形态、规模等对矽卡岩型矿床的形成有决定性的影响。

有利于形成矽卡岩型矿床的岩浆岩主要为中酸性岩浆岩,按岩性又可分为两个系列:(1)钙碱性系列:花岗岩—花岗闪长岩—石英闪长岩—闪长岩(2)碱性系列:碱性正长岩—花岗正长岩—石英二长岩—二长岩与成矿关系密切的为钙碱性系列。

在矽卡岩矿区中,常出现多阶段的、由不同岩相组成的岩浆岩岩体。

总的来看,与矽卡岩矿床有关的岩体化学成分,K、Na含量明显较同类岩石高,Mg、Fe、Ca含量偏低,且表现出一定的成矿专属性,如铁矿床往往和石英闪长岩等。

就岩体的产状与规模而言,一般侵位于中深到中浅成条件下的中小型侵入体与成矿关系较为密切,岩体出露面积一般小于50Km²,大多在2~10km²左右,常呈岩株、岩钟、岩脉状产出,岩石具有明显的中深到浅成的岩相特征。

规模巨大的岩基状侵入体,除了由它分出的小型岩枝外,一般不形成矽卡岩矿床。

3、围岩条件围岩岩性对矽卡岩矿床的形成有重要的影响,最有利的围岩是碳酸盐类岩石。

石灰岩、白云质灰岩,白云岩等碳酸盐类岩石以及其化学性质活泼、脆性较大、特别是硅化后易破碎,渗透性强和富含CaO或MgO而易被交代,形成各种类型的矽卡岩。

凝灰岩、安山岩等火山岩在一定条件下也可以形成矽卡岩型矿床,如中国长江中下游一些矽卡岩型铁矿床的围岩即为火山岩。

就围岩本身的特点而言,厚层的成份单一的灰岩往往不利于成矿,而薄层碳酸盐岩石或成分不纯的碳酸盐岩中,如泥质灰岩、白云质灰岩、含燧石条带灰岩、含有机质灰岩等对成矿较为有利。

4、构造条件构造对矽卡岩型矿床的形成有重要的控制作用。

对矿体形态、分布和规模有影响的地质构造主要有下列几类。

(1)侵入体与围岩的接触带构造(2)围岩的层理、层间破碎带、构造裂隙(3)褶皱构造(4 ) 捕虏体构造三、矽卡岩型矿床的成矿作用和成矿过程1、成矿作用矽卡岩型矿床是由热液交代作用形成的,主要包括接触渗滤交代作用和接触扩散交代作用。

(1)、接触渗滤交代作用热液和岩石之间的组分交换是通过流经岩石裂隙的流动热液实现的。

当上升热液沿着几乎垂直于灰岩和碳酸盐的接触面流动时,将下层中的活动组分带到上层,并与之发生交代反应形成矽卡岩。

渗滤交代作用的发生是由于惹眼不断运移,使热液-围岩处于不平衡状态所引起,而温度梯度和压力梯度又是引起热液流动的动力,因而热液能作较长距离的运移,故有可能形成厚大的矽卡岩带。

接触渗滤交代作用形成的矽卡岩体多成火焰状。

(2)、接触扩散交代作用(双交代作用)溶液和岩石之间组分交换,是以停滞的岩石粒间溶液为介质,通过组分的浓度差所引起的扩散作用实现的。

上升溶液沿石灰岩和硅酸盐岩石接触面流动时,灰岩中的CaO通过粒间溶液,以上升溶液为媒介向硅酸盐岩石方向扩散。

相反,硅酸盐岩中的Al2O3和SiO2以同样方式向灰岩方向扩散。

由于这种组分的交代是由双方相互的扩散作用进行的,所以又称为双交代作用。

双交代作用的结果,接触带两侧的岩石发生成分置换而形成矽卡岩。

2、矿床的形成过程矽卡岩矿床的成矿具有明显的多期性和阶段性。

据野外地质观察,一般矿化晚于矽卡岩成岩期,两者所处的物理化学环境有明显差异,根据研究结果,可将其成矿过程大体分为两个期五个阶段:矽卡岩期:(1)早期矽卡岩阶段:为高温超临界状态,形成岛状或无水铝硅酸盐矿物如硅灰石、钙铝-钙铁石榴子石、透辉石-钙铁辉石、方柱石等,组成矽卡岩的主体,一般又称干矽卡岩阶段。

该阶段除少量磁铁矿外,一般不形成有用矿物,通常不具工业意义的,故这一阶段也可称为无矿矽卡岩阶段。

(2)晚期矽卡岩阶段:在接近临界状态下,在H2O、CO2和H2S等矿化剂的参与下,对早阶段矽卡岩进行交代,形成一些复杂链状的含水硅酸盐矿物和阳起石、透闪石、绿帘石等,故又称湿矽卡岩阶段,该阶段磁铁矿大量出现,有时构成富集的磁铁矿矿体,故又称为磁铁矿阶段。

(3)氧化阶段:在次临界状态下的高温热液作用中,生成层状或架状硅酸盐(如正长石、酸性斜长石、金云母、白云母及少量黑云母)、氧化物(如锡石、白钨矿、磁铁矿、赤铁矿等)及少量硫化物矿物(辉钼矿、磁黄铁矿)。

石英、萤石等矿物开始少量出现。

石英-硫化物期:在这一成矿期中,SiO2一般不再和Ca、Mg、Fe、Al组成矽卡岩矿物,而是独立形成大量石英,并有典型的热液矿物如绿泥石、方解石等和大量金属硫化物形成。

该成矿期又可分为两个阶段:(1)早期硫化物阶段:矽卡岩矿物被大量交代,开始形成绿泥石、绢云母等,这一阶段中出现大量石英和萤石,成为矿石的主要脉石矿物。

金属矿物主要有磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、毒砂和部分辉钼矿等,金属氧化物以很少见,所以也可称为铁铜硫化物阶段。

(2)晚期硫化物阶段:在这一阶段中,除交代早期形成的硅酸盐矿物如绿泥石和绢云母等外,石英和萤石的数量继续增加,开始出现大量方解石。

金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿和黄铁矿,所以也可称之为铅锌硫化物阶段,是中温热液条件下形成的。

四、矽卡岩型矿床的类型和特征矽卡岩型矿床的分类,目前尚无统一的分类标准。

有按矿化与矽卡岩的关系进行分类,分为同时矿化型、伴随矿化型、叠加矿化型;有按形成矽卡岩的原岩成分进行分类,分为钙矽卡岩和镁矽卡岩型;有按矿床的多成因及矿化叠加情况进行分类,分为层控-矽卡岩型、云英岩-矽卡岩型、斑岩-矽卡岩复合型。

为了应用方便,也按矿种进行分类,分为矽卡岩型铁、铜、钨、锡、钼、铅、锌、铍、硼矿床等。

1、矽卡岩型铁矿床矽卡岩型铁矿床就世界范围来说大多产于大洋孤岛地带,多与中浅成的闪长岩-辉长岩类有关,有少量与花岗闪长岩和斜长花岗岩有关,常有同源的安山岩-玄武岩层。

侵入岩普遍具钠化现象(钠长石化、方柱石化)。

矿石成分简单,以贴的氧化物为主,硫化物较少,常伴有铜、钴、锌、金。

其次为产在大陆边缘造山带中的镁矽卡岩型铁矿,与中到浅成的长英质侵入岩(石英二长岩和花岗闪长岩等)有关,围岩主要为白云质灰岩、灰岩,这类矿床经常是与矽卡岩型铜矿的过度产物。

成分复杂,常伴有锌、锡等。

此外在大陆边缘裂谷带中的辉长岩接触带上,也常伴有矽卡岩型铁矿。

2、矽卡岩型铜矿床矿床主要与大陆边缘造山带的花岗闪长岩、石英二长岩、石英闪长岩等岩株有关。

少数矽卡岩型铜矿床与大洋孤岛环境的石英闪长岩到花岗侵入岩有关。

许多重要的矽卡岩型铜矿床常与斑岩型铜钼矿床伴生,环太平洋成矿带是世界上矽卡岩型铜矿床的主要成矿带,中、新生代是世界上矽卡岩型铜矿形成的主要成矿期。

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