气液交代变质岩的主要类型

2025年04月07日 22:50
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1.矽卡岩

矽卡岩(skarn)是由石榴子石、富钙辉石(透辉石或钙铁辉石)及其他钙铁硅酸盐矿物组成的岩石,它是在深度不大或中等深度的条件下由碳酸盐岩(石灰岩、白云岩等)和中酸性侵入岩接触时,因接触交代作用而形成的岩石。有时当侵入岩和火山碎屑岩(凝灰岩)接触时,也能形成矽卡岩类的岩石。

矽卡岩根据其中主要矿物的化学成分,可分为两类。一类为钙质矽卡岩,主要由石榴子石(钙铝榴石-钙铁榴石)、辉石(透辉石-钙铁辉石)、符山石、方柱石、硅灰石等含钙高的硅酸盐矿物组成;另一类为镁质矽卡岩,主要由镁橄榄石、透辉石、金云母、硅镁石、硼镁石、硼镁铁矿等富含镁的硅酸盐矿物组成的。自然界中常见的为钙质矽卡岩(或简称矽卡岩),它的鉴定特征是颜色和外貌变化较大,常见的为暗绿色、暗褐色等,矿物晶形一般较好,具不等粒粒状变晶结构,块状构造或斑杂状构造,密度较大(3.3~3.9g/cm3)。有些隐晶质致密的矽卡岩,仅根据产状(产于接触带)、颜色、硬度、密度等特点就能大致判断,详细定名需利用显微镜。

在矽卡岩形成的晚期,常有金属矿物的大量聚集而形成矿床,即通常所称为的矽卡岩型矿床。我国长江中下游地区的铁、铜矿床大多属于矽卡岩型矿床类型,如湖北大冶铁矿、安徽铜官山铜矿等。与矽卡岩有关的矿产,不仅有Fe、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Sn、Di、Co、Au、As,而且还有Be、B、P、REE和U等矿产。

2.云英岩

云英岩(greisen)主要由白云母和石英组成(石英在50%以上,白云母40%~50%),此外尚有黄玉、锂云母、电气石、绿柱石等富含挥发分的矿物。一般为灰色、浅灰绿或浅粉红等色,块状构造,鳞片花岗变晶结构或中粗粒粒状变晶结构。

云英岩主要是酸性侵入岩,特别是黑云母花岗岩受气液变质作用而形成的。原岩中黑云母、斜长石、正长石在气液作用下先后被交代,转变为石英、白云母等矿物。

云英岩是重要的找矿标志,经常伴有W、Sn,Bi、Mo及REE等矿产。我国江西、湖南等地南部(即习称南岭地区)有广泛分布。

3.青磐岩

青磐岩(propylite)是中基性火山岩及火山碎屑岩,经中低温气液变质作用形成的绿色块状岩石。岩石多呈灰绿、黑绿色,隐晶质,但往往具变余斑状结构及变余火山碎屑结构,块状、斑杂状、角砾状构造。矿物成分较为复杂,主要由阳起石、绿帘石、绿泥石、钠长石、碳酸盐等矿物组成。若蚀变较轻,原岩的残留矿物大于50%,并保存原岩的结构构造者,则称为青磐岩化的岩石。一般认为青磐岩的成因有两种:一种是次火山岩通过火山直接作用的途径形成的(自变质);另一种是火山岩受区域变质热液影响而产生的。

与青磐岩有关的矿产有Cu、Pb、Zn等多金属硫化物和Au、Au-Ag脉状矿床等。例如,我国安徽庐江某些含铜石英脉附近的玄武安山岩可见蚀变为青磐岩。

4.次生石英岩

次生石英岩(secondary quartzite)是酸性和中性火山岩或火山碎屑岩,在近地表的浅处,受火山喷出的含硫热气或热液的交代蚀变而形成的岩石。岩石呈浅灰、暗灰及灰绿等色,致密块状,细粒到隐晶质。可见变余斑状结构、变余凝灰结构、变余流纹构造。主要矿物成分是石英、绢云母、明矾石、高岭石、红柱石、水铝石和叶蜡石;次要矿物有刚玉,黄玉等。

次生石英岩的形成过程主要是将原岩中的Na、K、Mg、Ca等带出,而较稳定的Al、Si等相对富集,形成了石英和一些富铝的矿物组合。

与次生石英岩有关的矿产主要是非金属矿产,如明矾石、高岭石、叶蜡石、水铝石、刚玉、红柱石等,如我国浙江平阳、安徽庐江的明矾石矿床,福建福州寿山的叶蜡石矿床。这些矿床分布于酸性火山岩及凝灰岩蚀变的次生石英岩中。

5.黄铁绢英岩

黄铁绢英岩(beresite)主要是由绢云母、石英以及黄铁矿等矿物组成的浅色蚀变岩石。它主要产于中-酸性浅成或超浅成的斑岩小侵入体的边缘相中。黄铁绢英岩化的原岩一般是中-酸性的,以斜长石为主要矿物成分的玢岩。例如,云南南涧、个旧等地的斑岩体中发生黄铁绢英岩化的原岩为石英闪长玢岩、石英二长闪长玢岩。

黄铁绢英岩的主要成分是绢云母(约50%)、石英(约30%)、黄铁矿(约10%),以及铁白云石(约10%),此外,还有绿泥石、钠长石等矿物。黄铁绢英岩的结构大多是基质具显微聚鳞片他形缝合粒状变晶结构的变余斑状结构等,构造主要是块状。新鲜者为浅灰色或暗灰色,在自然露头上有的因黄铁矿等矿物被风化而呈褐色。岩石化学成分的变化一般是,OH、S的带入,Mg、Na等被带出,Si、K相对增加。大多数人认为,黄铁绢英岩化作用是中性溶液蚀变作用。它的蚀变带为中性带。

黄铁绢英岩是斑岩型金矿以及某些含金石英脉的主要找矿标志之一,也是斑岩型铜矿(如西藏玉龙、江西德兴铜厂和富家坞)、斑岩型钼矿(陕西洛南金堆城)、斑岩型银矿(云南南涧)等的近矿围岩和矿体。

6.热液粘土岩

热液粘土岩(argillisite)也称之为泥化岩或粘土化岩。它们主要是由中性和中-酸性浅成岩、火山岩和或火山碎屑岩,在地表或近地表的浅处,受低温热液蚀变而形成的,以粘土矿物为主要矿物成分的蚀变岩。这种蚀变作用称为热液粘土岩化作用(argillization)。

热液粘土岩的原岩主要是富含架状硅酸盐矿物的岩石或是中性凝灰岩等。该岩石的主要矿物是高岭石、蒙脱石以及埃洛石等粘土矿物。次要矿物有绢云母、绿泥石、绿脱石、叶蜡石以及钠云母、方解石、白云石、铁白云石、蛋白石、玉髓、石英、蛭石等,还常含有少量的菱铁矿、黄铁矿、赤铁矿、白钛矿等矿物,有时石英也可以成为主要矿物。晚期还可以有重晶石等矿物。有时还有长石等变余矿物。

与热液粘土岩有关的矿产有铜、铅、锌、铀、银、汞、锑、压电石英等。

7.蛇纹岩

蛇纹岩(serpentinite)几乎全由蛇纹石组成,此外可有少量滑石、菱镁矿、磁铁矿等。一般呈黑色、暗灰绿色至黄绿色,风化后呈灰色,其中常有很多细小交错的磁铁矿细脉,具隐晶质结构。新鲜的蛇纹岩具蜡状光泽,硬度小,其中常见有纤维状石棉分布。石棉纤维均垂直于脉壁。

蛇纹岩主要是由超基性(富镁质)岩石经气液交代作用,使其中橄榄石和部分辉石转变成蛇纹石,形成蛇纹岩。

一般蚀变作用由轻微到剧烈,由个别矿物到整个岩石,由量变到质变,最后形成新的岩石类型。轻微蚀变部分,称为蛇纹石化岩石,全部转变了的叫蛇纹岩。一般认为蛇纹石化作用主要是水解过程,也可能伴有部分SiO2的加入和CO2的影响,其变化可以下式表示:

岩石学(第二版)

岩石学(第二版)

岩石学(第二版)

蛇纹岩常伴有铬、镍、钴、铂以及滑石、石棉、菱镁矿等重要金属、非金属矿产。这种岩石在我国新疆昆仑山、甘肃祁连山、江苏北部、安徽大别山地区均有分布。

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