矽卡巖型礦床總結(jié)(編輯修改稿)
2025-04-19 11:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 接觸帶都存在有構(gòu)造破碎現(xiàn)象。 4．褶皺構(gòu)造 褶皺構(gòu)造主要表現(xiàn)在對巖體及含礦熱液流通的控制。與矽卡巖型礦床有關(guān)的褶皺構(gòu)造主要是背斜構(gòu)造，這類背斜構(gòu)造往往是巖體侵入時的同期構(gòu)造，有的甚至就是由巖體侵入所引起的“被動”褶皺，背斜構(gòu)造形成時所派生的層間空隙、軸向斷裂以及環(huán)狀或放射狀斷裂等，為含礦熱液流通提供了有利的空間。背斜構(gòu)造的軸部、傾伏端、軸線轉(zhuǎn)折處等，因空隙較大而有利于礦液的流動，所以是形成矽卡巖和礦體的有利部位（圖57）。 5．圍巖捕虜體 侵入巖中的灰?guī)r捕虜體也可形成一定規(guī)模的矽卡巖和礦體。一般情況下，捕虜體大多位于接觸帶附近，所形成的矽卡巖體和礦體經(jīng)常與接觸帶斷續(xù)相連。和捕虜體有關(guān)的矽卡巖化和礦化同樣受捕虜體接觸面的控制，少數(shù)情況下矽卡巖和礦體幾乎交代了整個捕虜體。捕虜體的褶皺、斷裂和層間破碎等構(gòu)造同樣影響著矽卡巖和礦體的形態(tài)和分布。 第三節(jié) 矽卡巖型礦床的成礦作用和成礦過程 一、成礦作用 矽卡巖型礦床是由熱液交代作用形成的，主要包括接觸滲濾交代作用和接觸擴散交代作用。 1．接觸滲濾交代作用 熱液和巖石間的組分交換是通過流經(jīng)巖石裂隙的流動熱液實現(xiàn)的。當上升熱液沿著幾乎垂直于灰?guī)r和硅酸鹽巖石的接觸面流動時，將下層中的活動組分帶到上層，并與之發(fā)生交代反應(yīng)形成矽卡巖。滲濾交代作用的發(fā)生是由于熱液不斷地運移，使熱液圍巖處于不平衡狀態(tài)所引起，而溫度梯度和壓力梯度又是引起熱液流動的動力，因而熱液能作較長距離的運移，故有可能形成厚大的矽卡巖帶。接觸滲濾交代作用形成的矽卡巖體多成火焰狀(圖58)。 圖58 沿裂隙發(fā)生的接觸滲濾交代作用形成矽卡巖 圖59 雙交代作用示意圖 (轉(zhuǎn)引自袁見齊等，1985) 1石灰?guī)r；2花崗巖；3矽卡巖 2．接觸擴散交代作用（雙交代作用） 溶液和巖石間的組分交換，是以停滯的巖石粒間溶液為介質(zhì)，通過組分的濃度差所引起的擴散作用實現(xiàn)的。上升溶液沿石灰?guī)r和硅酸鹽巖石接觸面流動時，灰?guī)r中的CaO通過粒間溶液，以上升溶液為媒介向硅酸鹽巖石方向擴散。相反，硅酸鹽巖中的Al2O3和SiO2以同樣方式向灰?guī)r方向擴散。由于這種組分的交代是由雙方相互的擴散作用進行的，所以又稱為雙交代作用。雙交代作用的結(jié)果，接觸帶兩側(cè)的巖石發(fā)生成分置換而形成矽卡巖（圖 59），其反應(yīng)如下： 3CaCO3+Al2O3+3SiO2→Ca3Al2Si3O12（鈣鋁石榴子石）+3CO2↑ 在擴散交代作用中，濃度梯度是擴散組分運移的動力，隨反應(yīng)帶厚度的增加和交代過程的停止而減小，因而擴散作用不可能形成厚大的交代帶。 接觸滲濾交代作用和接觸擴散交代作用常常相互伴隨。 二、礦床的形成過程 矽卡巖礦床的成礦具有明顯的多期性和階段性。據(jù)野外地質(zhì)觀察，一般礦化晚于矽卡巖成巖期，兩者所處的物理化學環(huán)境有明顯差異，根據(jù)研究結(jié)果，可將其成礦過程大體分為兩個期五個階段： 1．矽卡巖期 主要形成各種鈣、鐵、鎂、鋁的硅酸鹽礦物，無石英形成。包括三個階段。 （1）早期矽卡巖階段：為高溫超臨界狀態(tài)，形成島狀或鏈狀無水硅酸鹽礦物如硅灰石、鈣鋁鈣鐵石榴子石、透輝石鈣鐵輝石、方柱石等，組成矽卡巖的主體，一般又稱干矽卡巖階段。該階段除少量磁鐵礦外，一般不形成有用礦物，通常是不具工業(yè)意義的，故這一階段也可稱之為無礦矽卡巖階段。 典型的化學反應(yīng)有： CaO+SiO2→CaSiO3(硅灰石)+CO2↑ CaO+MgCO3+2SiO2→CaMgSi2O6(透輝石)+2CO2↑ CaCO3+FeO+2SiO2→CaFeSi2O6(鈣鐵輝石)+CO2↑ 3CaCO3十A12O3+3SiO2→Ca3A12Si3O12(鈣鋁榴石)+3CO2↑ 3CaCO3+Fe2O3+3SiO2→Ca3Fe2Si3O12(鈣鐵榴石)+3CO2↑ （2）晚期矽卡巖階段：在接近臨界狀態(tài)下，在H2O、CO2和H2S等礦化劑的參與下，對早階段矽卡巖進行交代，形成一些復(fù)雜鏈狀的含水硅酸鹽礦物如陽起石、透閃石、綠簾石等，故又稱濕矽卡巖階段，該階段磁鐵礦大量出現(xiàn)，有時構(gòu)成富集的磁鐵礦礦體，故又稱為磁鐵礦階段。 主要化學反應(yīng)如下： 2CaCO3+5MgCO3+8SiO2+H2O→Ca2Mg5Si8O22(OH)2(透閃石)+7CO2↑ FeCl2+2H2O→Fe(OH)2+2HCl 2Fe(OH)2+FeCl2→Fe3O4(磁鐵礦)+2HCl+H2 生成磁鐵礦的反應(yīng)是不穩(wěn)定的可逆反應(yīng)，生成的鹽酸對磁鐵礦有溶解作用。為使反應(yīng)向生成磁鐵礦的方向進行，需要有中和鹽酸的條件。而接觸帶上的石灰?guī)r可起中和作用： 2HCl十CaCO3→CaCl2+H2O+CO2 （3）氧化物階段：在次臨界狀態(tài)下的高溫熱液作用中，生成層狀或架狀硅酸鹽（如正長石、酸性斜長石、金云母、白云母及少量黑云母）、氧化物（如錫石、白鎢礦、磁鐵礦、赤鐵礦等）及少量硫化物礦物（輝鉬礦、磁黃鐵礦）。石英、螢石等礦物開始少量出現(xiàn)。 2．石英硫化物期 在這一成礦期中，SiO2一般不再和Ca、Mg、Fe、Al組成矽卡巖礦物，而是獨立形成大量石英，并有典型的熱液礦物如綠泥石、方解石等和大量金屬硫化物形成。該成礦期又可分為兩個階段： （1）早期硫化物階段：矽卡巖礦物被大量交代，開始形成綠泥石、絹云母等，這一階段中出現(xiàn)大量石英和螢石，成為礦石的主要脈石礦物。金屬礦物主要有磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、毒砂和部分輝鉬礦等，金屬氧化物已很少見，所以也可稱為鐵銅硫化物階段。它們是在高中溫熱液條件下形成的，主要化學反應(yīng)如下： Fe3++As+H2S→FeAsS(毒砂)+2H+ ( Fe2++2H2S→FeS2(黃鐵礦)十4H+ Fe2++Cu2++2H2S→CuFeS2黃銅礦)+4H+ （2）晚期硫化物階段：在這一階段中，除交代早期形成的硅酸鹽礦物如綠泥石和絹云母等外，石英和螢石的數(shù)量繼續(xù)增加，開始出現(xiàn)大量方解石。金屬礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦，所以也可稱之為鉛鋅硫化物階段，是中溫熱液條件下形成的，主要反應(yīng)如下： Pb2++H2S→PbS(方鉛礦)+2H+ Zn2++ H2S→ZnS(閃鋅礦)+ 2H+ 上述成礦階段的期次和順序只是接觸交代礦床的一般規(guī)律，不同矽卡巖型礦床的成礦發(fā)展可以是不完全相同的。它和侵入巖漿的演化、構(gòu)造裂隙的間歇活動以及含礦氣水熱液的成分等密切相關(guān)。有的礦床只見有早期幾個成礦階段，后期礦化作用不甚發(fā)育，有的甚至只形成早期矽卡巖，而無后期熱液礦化活動。但當矽卡巖型礦床發(fā)育有若干個成礦階段時，其形成順序通常符合上
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