实习二讲义 矽卡岩型矿床

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。

矽卡岩型矿床的地质特征（一）矿体的产状、形态与规模矽卡岩型矿床大多产于中酸性岩浆岩与碳酸盐类岩石的接触带上，并多产于外接触带，一般距接触面100~200m 范围内（图6-6）。

由于矿床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、形状均比较复杂，矿体连续性也差。

常呈似层状、透镜状、巢状、柱状、脉状等。

规模大小不一，有直径数米的小矿体，也有长数公里、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。

（二）矿石特征矿石物质成分复杂，非金属矿物主要有石榴子石、辉石及其他钙、镁，铁，铝的硅酸盐矿物（如镁橄榄石、硅镁石、符山石，方柱石、蛇纹石、透闪石、阳起石、绿泥石、绿帘石、金云母等）。

此外，还有石英、萤石、黄玉及含镁、铁的碳酸盐矿物。

金属矿物以氧化物和硫化物为主，如磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、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。

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、晶洞构造等。

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。

（三）矿床的分带性矽卡岩型矿床常具分带性，尤其是矽卡岩的矿物种类繁多，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，矽卡岩可分内带和外带2个带：内带是指交代岩浆岩形成的矽卡岩带，外带是指交代碳酸盐岩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-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。

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。

矽卡岩型矿床.txt1、与中性侵入岩有关的铁(铜)矿床受北北东向构造一岩浆带、东西向构造一岩浆带控制，淮北地区铁(铜)矿矿床，主要分布在中朝准地台鲁西隆起区边缘相对坳陷褶皱带的萧一宿褶皱束内，少部分分布在鲁西隆起南缘蚌埠台穹。

①与成矿有关的侵入岩主要为燕山早期含石英闪长玢岩、闪长玢岩、闪长岩。

岩性特征：浅灰绿色，斑状结构，与铁矿关系密切的含石英闪长玢岩斑晶为普通角闪石15％，中性斜长石10％。

基质为中性斜长石等；与铁(铜)关系密切含石英闪长玢岩斑晶为中性斜长石30％，普通角闪石18％，石英5％及少量黑云母。

基质为中性斜长35％，普通角闪石4％。

化学成分特征：与代里及中国闪长岩对比，S1O2偏高，S、Q值偏大，b值偏小。

侵入时代同位素绝对年龄测定146百万年。

②与成矿有关的岩体主要呈似层状，沿碳酸盐岩层间破碎(剥离)带或层间断裂破碎带侵入，往往呈多层次出现，从而造成矿体亦呈多层次出现。

③成矿围岩主要为中上寒武统和下奥陶统白云质灰岩、白云岩、灰质白云岩，膏溶角砾状灰岩(或白云质灰岩)和含膏白云质灰岩等。

④矿化类型比较简单。

根据成矿元素组合特征，又可分为：单一的铁矿床(王场、徐楼、邹楼、殷庄、吴窑、双顶山铁矿)和铁(铜)矿床(前常、陈庄、刘楼、秦楼)。

铁矿石以高硫低磷的自熔性一半自熔性富矿石为主，TFe≥45％，矿石中含钴普遍较高(0.01％以上)，主要赋存在黄铁矿中，可综合利用。

在铁(铜)矿床中，除主要为铁矿体外，尚有铁铜矿体和单独的铜矿体出现。

铁铜矿石和铜矿石中的铜的平均品位为0.91％，伴生的金、银、钴可以综合利用。

⑤围岩蚀变：近矿闪长岩、闪长玢岩碱质交代作用强烈，褪色退磁现象明显，为无磁—微磁性岩石。

在以磁铁矿化为主的铁矿床中，主要表现为强烈的钠长石化；与岩体接触的碳酸盐岩具矽卡岩化及热液蚀变蛇纹石化、绿泥石化等。

以钙镁质矽卡岩为主，其矿物组合主要为透辉石、蛇纹石、阳起石、透闪石等。

在铁(铜)矿床中，除强烈的钠长石化，钾长石化亦较强烈。

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。

矽卡岩矿床矽卡岩矿床(接触交代矿床)主要是在中酸性-中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石(或其他钙镁质岩石)的接触带及附近，由于含矿气水溶液进行交代作用形成的，矿床在空间及时间上与矽卡岩有一定的联系，故通常称为矽卡岩矿床。

形成原因目前地学界公认的夕卡岩定义为:产于火成侵入岩体接触带及附近，由岩浆热及各类流体与碳酸质岩石交代变质而形成的蚀变岩，属于接触变质交代岩(Contact Metasomatic Rock)。

夕卡岩由各类钙-镁-铁-锰-铝硅酸盐矿物所组成，以石榴子石与辉石(透辉石)为主，次为硅灰石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、电气石、方柱石、符山石、金云母等。

主要特点1、矽卡岩型矿床大多产于中酸性岩浆岩与碳酸盐类岩石的接触带上，且产于外接触带的居多，一般距接触面100~200m范围内。

矿体的产状、形状均比较复杂，矿体连续性也差。

常呈似层状、透镜状、巢状、柱状、脉状等。

2、矿石物质成分复杂，非金属矿物主要有石榴石、辉石及其它钙、镁，铁，铝的硅酸盐矿物(如镁橄榄石、硅镁石、符山石，方柱石、蛇纹石、透闪石、阳起石、绿泥石、绿帘石、金云母等)。

金属矿物以氧化物和硫化物为主，如磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、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。

3、矽卡岩型矿床常具分带性，尤其是矽卡岩的矿物种类繁多，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。

中国银矿床的主要类型综合考虑银矿床的产出的地质环境、含矿岩系和成矿特征等因素，可将我国的银矿床划分为六种类型：一是矽卡岩型银矿床和产于碳酸盐岩中的热液型银矿床。

两类矿床的主岩都是碳酸盐，矽卡岩型接触变质深，碳酸盐岩型接触变质弱。

典型矿床如四平山门银矿、高家堡子、凤凰山等。

储量占银产的36.62%。

二是赋存于变质岩和碎屑岩中的热液型银矿床。

变质岩中热液型银矿床多呈脉状，物质来源有于陆相火山热液有关的（浙江银坑山），有与斑岩热液有关的，有与岩浆热液、构造热液双重有关的（庞西洞）。