围岩蚀变

围岩蚀变的主要类型及其含矿性1,矽卡岩化矽卡岩是由石榴石(钙铝榴石-钙铁榴石系列),辉石(透辉石-钙铁辉石)及其他一些钙,铁,镁的铝硅酸盐所组成的岩石,他主要发生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近,在中等深度条件下,经气水热液的高温交代作用而形成的.在交代蚀变的过程中,从碳酸盐类岩石中,几乎带出了全部CO2及部分CaO和MgO,带如大量的SiO2,Al2O3和Fe2O3,从碳酸盐中,则有大量的CaO, MgO和Fe2O3带入和K2O和Na2O 和SiO2的带出.在矽卡岩中常有一些含挥发份的矿物,如方柱石,含氯阳起石,萤石,氟磷灰石,黄玉,斧石,电气石等.此外还有如绿泥石,石英及钙,铁,镁的碳酸盐等典型的热液矿物.在矽卡岩中常见的金属矿物主要为磁铁矿,白钨矿,锡石,磁黄铁矿,黄铁矿,毒砂以及辉钼矿,黄铜矿,闪锌矿和方铅矿等.与矽卡岩有关的矿产主要有钨,锡,钼,铁,铜,铅-锌等.2,云英岩化云英岩化是一种重要的高温气水热液的蚀变作用,主要产生在花岗岩类中.蚀变后的云英岩呈浅灰,灰,灰绿及灰黄色,中-粗粒结构,粒径以1-5mm最为常见.具花岗变晶,花岗-鳞片变晶及鳞片变晶结构.云英岩化的交代反应为:3NaAlSi3O8+K++2H+= KAl2[AlSi3O10](OH)2+3Na++6SiO2钠长石白云母石英或者是:3K AlSi3O8+H2O= KAl2[AlSi3O10](OH)2+2KOH+6SiO2钾长石白云母石英在作用过程中常有F,B,H2O等挥发份和其他金属元素参加.云英岩主要由石英和云母组成,有时还含有锂云母,铁锂云母,黄玉,电气石,萤石,绿柱石以及黑钨矿,白钨矿,锡石,辉钼矿等金属矿物.此外,有时还含有交代残余的钾长石和斜长石,及后期叠加的钠长石,钾长石和碳酸盐类矿物.云英岩化和钾长石化,钠长石化在成因上有关,因此在一系列的蚀变岩体中,常可见到他们共生.可以根据云英岩的主要矿物含量进行分类.如云英岩(石英和云母的比值为1-3),富云母云英岩(石英和云母的比值小于1),富石英云英岩(石英和云母的比值大于3),黄玉云英岩,萤石云英岩以及电气石云英岩等.云英岩化常与钨,锡,钼,铋,铌,钽,铍,锂等矿床有关.3,钾长石化钾长石化包括微斜长石化,天河石化,透长石化,正长石化和冰长石化.由于上述矿物的区别比较困难,其成分几乎完全相同,因此统称为钾长石化.一般来说, 微斜长石化,天河石化和正长石化是在气化高温条件下发生的,而冰长石化主要发生在中-低温热液作用过程.与钾长石化有关的交代蚀变岩石,主要有:钾长岩,钠长石钾长岩,石英钾长岩,黑云母钾长岩以及霓石钠长石钾长岩等等.钾长石化与许多类型矿床有成因上的联系.如在铌,钽,铍,锂有关的蚀变花岗岩,钨锡的石英脉型和矽卡岩型矿床,斑岩型铜-钼矿床以及某些铅,锌,金,铀,稀土等矿床中,钾长石化常是一种重要的或特征性的蚀变作用.4,钠长石化钠长石化是一种分布广泛和具有重要意义的蚀变作用.这种蚀变作用发生的温度范围较大,从气化-高温到低温阶段都可发生.不同性质的岩石都可发生钠长石化,但在中,基性火成岩中,钠长石化的现象较为常见.在与矿化有关的花岗岩中,钠长石化常发生在钾长石化之后,而在钠长石化之后,又往往发育有云英岩化.图6-15表示花岗岩钾长石化和交代蚀变成钠长岩和云英岩时,最主要的造岩元素和一些标型金属的重新分布的一般情况(图上的浓度变化曲线未按比例尺).按 A.别乌斯的意见,钾长石化,钠长石化和云英岩化是气化高温热液时花岗岩类蚀变作用的结果,是一种硷性的交代作用.早期的钾长石化和钠长石化,热液是在超临界状态下进行的,在云英岩化阶段,热液从临界以上的状态变为热液状态.从钾长石化到云英岩化,热液酸度逐渐上升,到云英岩化时,酸度值最大.这时在氟,硼的高度活动下,从岩石中带出硷,铝和微量元素.酸度增加的原因是由于出现液相的水,不稳定的酸络合物发生分解,结果出现酸性阴离子.在云英岩化以后,由于热液中聚集了硷质,酸度降低,可能出现晚期的钠长石化和以晚期的钾长石化而结束(图6-16)晚期的钠长石化和钾长石化规模较小,有时仅出现一些冰长石和钠长石的细脉.在一些矽卡岩型铁,铜矿床的接触带附近,特别是内接触带,往往广泛发育钠长石化.而在火山岩地区的高温热液铁矿床中,钠长石化的现象也很常见.根据钠长石化岩石的蚀变矿物相,可划分出:单矿物钠长石相;云母钠长石相;石英钠长石相;绿泥石钠长石相等等.钠长石化不仅与许多稀有元素,如铍, 铌,钽,稀土等矿床,也与钨,锡,金,铁,铜,磷,黄铁矿等热液矿床有密切的成因联系.5,青盘岩化(亦称变安山岩化)青盘岩化是指安山岩,玄武岩,英安岩及部分流纹岩,在中低温热液作用下,特别是在热液中二氧化碳,硫和水等作用下产生的一种蚀变作用.有时中性和酸性的浅成侵入岩也能遭受这种蚀变.这种蚀变一般是在近地表或地表条件下进行的.青盘岩呈暗绿,绿,褐绿等颜色,外貌上可保持原来火山岩的特征,变余结构常较明显,如变余安山结构,变余火山碎屑结构等.构成青盘岩的蚀变矿物以绿泥石,碳酸盐(方解石,白云石,铁白云石,菱铁矿和菱锰矿等)黄铁矿,绿帘石和钠长石为主.有时有石英,绢云母和黝帘石等.当青盘岩化中某些主要矿物较为发育时,可划分出蚀变相,如绿泥石-绿帘石-钠长石相;绿帘石-黄铁矿-碳酸盐-绿泥石相;黄铁矿-绿泥石-碳酸盐相和绢云母-碳酸盐-绿泥石相等等.与青盘岩化有关的矿床有斑岩型铜钼矿床,热液黄铁矿矿床,脉状铜矿和多金属矿床,金和金-银矿床等等.6,绢云母化,绢英岩化和黄铁绢云岩化绢云母化是一种非常重要和广泛的中低温热液蚀变作用.它分布很广泛的原因是它在中低温热液条件下比较稳定,以及在热液中常含有钾.在各类火成岩中,以中酸性火成岩最易绢云母化.长石类铝硅酸盐类矿物最易为绢云母所交代.如正长石的绢云母化其可能反应式为: 3KAlSi3O8+2H+=KAl2[AlSi3O10](OH)2+2K++6SiO2正长石绢云母石英在绢云母化的同时,铁镁硅酸盐矿物常为绿泥石所交代.此外,泥灰岩,钙质页岩和粘土页岩也易绢云母化。

当绢云母大量形成时,甚至可形成绢云母岩,但一般少见.绢云母化常伴随着石英和黄铁矿的产生,形成绢英岩化和黄铁绢英岩化.这两种蚀变一般代表典型的中低温热液蚀变.绢英岩化的作用过程基本上与云英岩化相似,只不过形成的温度较低,当绢英岩中的黄铁矿含量超过5%时,可称为黄铁绢英岩.在热液成因多种金属(Au,Cu,Pb,Zn,Mo和Bi等)和非金属(萤石,红柱石,刚玉等)矿床中,都能看到绢云母化.但最广泛而显著的绢云母化,则常与各种中低温热液硫化物矿床伴生,特别是斑岩型铜钼矿,黄铁矿型铜矿和多金属矿床.7,绿泥石化绿泥石化也是一种中,低温热液的重要而常见的蚀变作用.与绿泥石化有关的原岩是多种多样的.但重要的是一些中性-基性的火成岩,如安山岩,闪长岩,玄武岩和辉长岩等,部分酸性岩和泥质岩也可产生绿泥石化.与成矿作用有关的绿泥石化多与其他热液蚀变作用(如电气石化,绢云母化,硅化,碳酸盐化等)共生,很少单独出现.绿泥石是一种蚀变矿物,它主要由富含铁,镁硅酸盐矿物蚀变而来(如黑云母,角闪石,辉石等).因此,绿泥石化岩石大部分是含这些矿物的岩石蚀变成的,如黑云母的绿泥石化的可能反应式为:2K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2+4H+=Al(Mg,Fe)5AlSi3O10(OH)8+(Mg,Fe)2++2K++3SiO2黑云母绿泥石石英此外,绿泥石化也可以产生在含铁,镁少的岩石中,由气水热液带来大量的铁,镁,使一般的铝硅酸盐形成绿泥石.如钠长石岩的绿泥石化,其可能反应式为:2NaAlSi3O8+4(Mg,Fe)2++2(Fe,Al)3++10H2O=(Mg,Fe)4 (Fe,Al) 2Si2O10(OH)8+4 SiO2+2Na++12H+ 钠长石绿泥石(亚种)绿泥石化的蚀变相有:绿泥石单矿物相;黄铁矿绿泥石相;石英绿泥石相;绢云母绿泥石相;蛇纹石绿泥石相等.与绿泥石有关的,主要是铜,铅,锌,金,银,锡和黄铁矿矿床等.8,粘土化(泥化)粘土化作用是指形成以粘土矿物占优势的蚀变作用,可进一步分为深度粘土化和中度粘土化两类.深度粘土化蚀变的矿物集合体中,以具有地开石,高岭石,叶蜡石和石英为特征,并常伴有绢云母,及钠明矾石,电气石,黄玉,氯黄晶和非晶质的粘土矿物.当岩石中的氯被大量淋失时,它将逐渐变为硅化.若绢云母大量增加时则可变为绢云母化.中度粘土化蚀变岩石中,以高岭石和蒙脱石类矿物占优势,它们主要由斜长石蚀变而来.通常呈带状,向外可过度为青盘岩化,向内(矿脉方向)过度为绢云母化.易受粘土化的岩石主要为基性,中性,酸性和硷性火成岩.其中尤以火山岩最为发育.此外片麻岩和长石砂岩亦可遭受到粘土化作用.深度粘土化常构成某些铜,铅,锌矿床的内带,但分布范围不大.中度粘土化分布广泛.可作为金,银,铜,铅,锌等矿床的找矿标志.9,硅化硅化使被蚀变岩石的石英或蛋白石的含量增加.二氧化硅般是由热液带入,但也可由于热液淋滤其他组分,残留下稳定的二氧化硅而形成.硅化作用是一种最普遍,最广泛的热液蚀变.从高温一直到低温都可以形成,但在中温热液矿床中最为常见.这与SiO2溶液中的溶解度,随温度压力的降低而减小的趋势有极大关系.与硅化有关的原岩种类很多,从基性到酸性的火成岩,片麻岩以及各种碳酸盐岩石和钙质页岩等,都可以受到硅化蚀变.由于硅化可以在广泛的化学环境中由热液作用形成,因此硅化可以与粘土化,绢云母化,绿泥石化,云英岩化,钠长石化,钾长石化等蚀变共生.高温和部分中温热液硅化作用的结果,可形成密集的石英集合体,如结构较粗时,可称为石英化.低温热液硅化作用所形成的岩石,常具细粒结构,由细粒的石英和半结晶状态的石髓及非晶质的蛋白石组成,后二者可分别称为似碧玉化或石髓化及蛋白石化.中性及酸性火山岩经强烈的石英化后,可形成次生石英岩.次生石英岩除主要为石英外,常含有赤铁矿,金红石,绢云母,明矾石,高岭石,叶蜡石等矿物.与硅化有关的矿产主要有:铜,钼,铅,锌,金,银,汞,锑,黄铁矿,明矾石,重晶石等.10,碳酸盐化碳酸岩化也是一种很普遍而重要的热液蚀变.碳酸盐化可进一步分为:方解石化,白云岩化,菱铁矿化和菱镁矿化等等.岩石遭受碳酸盐化后,能产生相当数量的碳酸盐矿物,如方解石,白云石,菱铁矿和菱镁矿等.与碳酸盐化有关的岩石,概括为三类:1基性中性的火成岩;2碳酸盐沉积岩;3硷性-超基性岩. 辉绿岩,辉长岩,闪长岩等岩石遭受中低温热液蚀变时,经常发生碳酸盐化,并常有绿泥石化相伴生.这类岩石的碳酸盐化,主要是其中的镁铁矿物受到碳酸盐的交代作用,其反应式为: (Mg,Fe)2 SiO4+2 H2O +CO2=2(Mg,Fe)CO3+H4SiO4基性中性火成岩的碳酸盐化,主要与铜铅锌的矿化作用有关.石灰岩和白云岩遭受碳酸盐化时,同样可产生一系列的Fe,Mg,Ga(Mn)的碳酸盐矿物.如主要形成白云石时,则称为白云岩化.如果原岩是白云岩,在白云岩化过程中,一般没有物质的带入和带出,而主要表现为重结晶和退色现象.如原岩为石灰岩,在蚀变过程中,则有Mg2+的代入,代替部分Ca2+.由于白云岩化能增加岩石的渗透性,因此非常有利于矿化.白云岩化为寻找低温热液铅,锌,汞矿床的良好标志.白云岩受到菱镁矿化,可形成有工业价值的菱镁矿矿床.如热液中富含Fe2+则发生菱铁矿化,可能形成有工业价值的菱铁矿矿石.在硷性-超基性岩分布的地区,常出现碳酸盐,其成因尚未彻底解决.但有不少人认为它是硷性-超基性岩经热液蚀变而成,并与硷性交代作用有关.在空间位置上可见到下部为钠长石化,上部为碳酸盐化.此类碳酸盐矿物成分复杂,其中主要有方解石,白云石,硷性长石,辉石以及烧绿石,稀土碳酸盐等.与此有关的矿床主要是铌,钽,锆,稀土等稀有元素的矿床.11,明矾石化在热液中,如含有亚硫酸或游离的硫酸,并与富含硷性长石的喷出岩发生交代作用,使岩石中的长石转变为浸染状的明矾石,这种作用称为明矾石化.此种作用通常发生在近地表的岩石中,由于强的氧化作用,使热液中的还原硫氧化成亚硫酸或硫酸,因深部缺氧,不易产生亚硫酸或硫酸,故不能产生明矾石化.在明矾石化岩石中,与明矾石共生的矿物是较复杂的.常有粘土矿物,石英,石髓,蛋白石,叶蜡石,黄铁矿,绢云母,黄钾铁矾,石膏和硬石膏等.因此也可划分出不同的蚀变相.与明矾石化有关的矿床主要为低温的金,银的多金属矿床,以及明矾石,叶蜡石和粘土矿床等. 12,蛇纹石化含镁较多的白云岩和超基性岩,由于热液作用可发生蛇纹石化,同时也可形成纤维蛇纹石石棉.超基性岩的蛇纹石化往往伴随着碳酸盐化和绿泥石化与白云岩蛇纹石化有关的矿床有石棉,滑石,菱镁矿等矿床.与超基性岩蛇纹石化有关的有镍和钴的矿床和石棉矿床；产在含镁碳酸盐岩石内的接触交代铁,铜等矿床也常伴随有蛇纹石化作用.除上述的蚀变类型外,诸如电气石化,方柱石化,绿帘石化,钠质辉石化,钠质角闪石化,霓石化,沸石化,重晶石化等均是一些较常见的重要蚀变.。