矽卡岩型矿床
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浅谈矽卡岩型矿床的形成条件、成矿作用和成矿过程作者:吕同芳来源:《中国科技博览》2013年第09期[摘要]矽卡岩矿床与岩浆分异冷凝、围岩性质、接触带构造以及交代作用强度的关系密切,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。
研究矽卡岩型矿床的形成条件、成矿作用和成矿过程对找矿工作具有重要的指导作用。
[关键词]矽卡岩岩浆围岩构造交代中图分类号:P588.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)09-0115-01一、概述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,从世界范围看,这类矿床是世界钨的最主要来源,是铜、铁、钼、锌的主要来源之一,同时也是钴、金、银、铅、铋、锡、铍、稀土、硼等相对次要的来源。
二、矽卡岩矿床的特征(一)矿体的产状、形态与规模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、脉状、复杂树枝状以及各种不规则形状。
(二)矿石特征矿石物质成分复杂,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、磁黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿、毒砂等;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和各种交代结构等。
(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。
合肥工业大学资源与环境工程学院《矿床学》矽卡岩矿床-岩矿石手标本鉴定安徽铜官山矽卡岩矿床手标本描述(17标本)1、标本编号:31012、岩石定名:含黄铜矿闪长岩3、岩石颜色:灰色。
4、岩石的结构构造:自形-半自形中粗粒结构、块状构造。
5、主要矿物组成:矿物组成为角闪石和斜长石、少量石英。
斜长石呈白色,,半自形粒状,粒径大小在1-5mm之间,含量为60%(标本中未见有其它矿物)。
角闪石呈黑色,自形-半自形,放射状,稠密浸染状分布,含量约为30%。
石英为白色,油脂光泽,呈他形分布在斜长石颗粒之间,粒径小于1mm,含量为5%,岩石较新鲜,发生黄铜矿化,黄铁矿化和碳酸盐化。
1、标本编号:31022、矿石定名:黄铜矿磁黄铁矿矿石3、矿石颜色:褐红色4、矿石的结构构造:自形-半自形中粒结构、块状构造。
5、主要矿物组成:主要的矿石矿物为磁黄铁矿、黄铜矿和少量磁铁矿。
磁黄铁矿,棕色,自形-半自形中粒结构,粒径1-5mm之间,含量约为75%。
黄铜矿,呈铜黄色,呈他形粒状分布在磁黄铁矿之间,浸染状分布,含量约为20%。
磁铁矿,呈钢灰色,条痕黑色,半自形结构,粒径0.5-2mm,含量为5%。
1、标本编号:31032、岩石定名:黄铜矿磁铁矿矿石3、岩石颜色:灰黑色4、岩石的结构构造:自形-半自形中细粒结构、块状构造。
5、主要矿物组成:主要组成矿物为磁铁矿,黄铜矿。
磁铁矿,呈钢灰色,条痕黑色,自形-半自形中粒结构,强磁性,粒径1-5mm,含量约为80%。
黄铜矿,呈铜黄色,分为两种,一种为浸染状分布在磁铁矿之间,他形粒状结构,1-2mm;另一种呈脉状,分布在磁铁矿之中,脉宽大约10mm,含量为20%。
1、标本编号:31042、岩石定名:含黄铜矿石榴子石矽卡岩3、岩石颜色:棕褐色4、岩石的结构构造:自形-半自形中粗结构、块状构造。
5、主要矿物组成:主要组成矿石矿物有黄铜矿,铜黄色,自形-半自形中粗粒结构,粒径0.5-3mm,呈黄铜矿细脉产出,脉宽为0.5mm,含量约为20%。
第29卷第6期2021年12月Vol.29No.6Dec.,2021Gold Science andTechnology805广东怀集地区矽卡岩型铁多金属矿床同位素地球化学特征及其地质意义冼源宏,詹华思,李健唐中国地质调查局海口海洋地质调查中心,海南海口571127摘要:怀集地区位于广东省南岭成矿带中段,成矿地质条件优越,区内已发现铁、铅、锌和银等大量矿床(点),但这些矿床与花岗岩的成因关系尚未得到深入研究。
为确定该区成矿物质来源,开展了花岗岩体和典型矿床S、Pb、H和O同位素地球化学研究工作。
研究结果表明:矿石δ34S CDT值为-0.12‰~6.58‰,平均值为3.23‰,峰值出现在3‰~5‰之间,呈现明显的塔式分布,由于矿石中没有硫酸盐,成矿流体中硫绝大多数为H2S,处于低氧逸度f(O2)和低pH值环境,且黄铁矿的δ34S值近似等于流体的δ34S∑S值,说明其硫源主要来自深源,少部分来自地层海相碳酸盐岩中的硫酸盐物质;绝大多数矿石Pb同位素组成与晚白垩世花岗岩钾长石Pb同位素组成相似,但矿石的207Pb/204Pb值总体略低,说明成矿物质可能主要来源于花岗岩,在成矿时有少量幔源物质的加入;将研究区与晚白垩世花岗岩有关的代表性矿床石英流体H、O同位素测试结果投到流体H、O同位素组成图解中,除将军头铁多金属矿床之外,全落入岩浆水范围,表明成矿热液主要来源于岩浆水。
同位素地球化学分析结果表明:研究区与~100Ma花岗岩有关的矽卡岩型和矽卡岩—热液脉型矿床的成矿物质主要来源于晚白垩世花岗岩。
关键词:同位素地球化学特征;花岗岩;成矿物质来源;成矿条件;矽卡岩型多金属矿床;怀集地区;广东省中图分类号:P618.4文献标志码:A文章编号:1005-2518(2021)06-0805-12DOI:10.11872/j.issn.1005-2518.2021.06.217引用格式:XIAN Yuanhong,ZHAN Huasi,LI Jiantang.Isotope Geochemical Characteristics and Geological Significance of Skarn Type Iron Polymetallic Deposit in Huaiji Area,Guangdong Province[J].Gold Science and Technology,2021,29(6):805-816.冼源宏,詹华思,李健唐.广东怀集地区矽卡岩型铁多金属矿床同位素地球化学特征及其地质意义[J].黄金科学技术,2021,29(6):805-816.怀集地区位于国家重点成矿区带之一的南岭成矿带南部,该成矿带主体位于华南大陆之华夏板块的中西部,经历了早前寒武纪克拉通、华夏古陆、华南裂谷、华南大陆和滨太平洋大陆边缘5个地质历史演化阶段。
夕卡岩概念及相关问题1、夕卡岩定义夕卡岩(矽卡岩),英文名为Skarn,原为瑞典中部的矿工用来称谓那些与矿石伴生的深色钙质硅酸盐岩石。
此后经Tornebohm(1875)正式提出,夕卡岩由各类钙-镁-铁-锰-铝硅酸盐矿物所-5组成,以石榴子石与辉石(透辉N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。
接触交代变质作用(contact metasomatic metamorphism)又称接触交代作用(contact metasomatism),是由于岩浆结晶晚期析出的大量挥发分和热液,通过交代作用使接触带附近的侵入岩和围岩,在岩性及化学成分上均发生作用可形成接触交代矿床,如碳酸盐与中、酸性岩浆交代形成的矽卡岩型矿床。
2、夕卡岩分类1)按产出部位分为:外夕卡岩(Exsoskarn):产于侵入岩体接触带靠沉积内夕卡岩(Endoskarn):产于侵入岩体接触带靠岩体一侧的夕卡岩;远夕卡岩(Distalskarn):产于远离岩体接触带的沉积岩中。
这类夕卡岩常以断裂或岩脉与主岩体相连;接触夕卡岩(Contact skarn):产于侵入接触带内外的夕卡岩。
2)按夕卡岩成分划分为:形成的以钙硅数量的符山石、硅灰石、方柱石及绿帘石、阳起石、透闪石等,富含铁铜钨锡钼矿等;镁夕卡岩:系交代白云质岩石形成的以镁硅酸盐(镁铝榴石)为主的夕卡岩,常由镁橄榄石、透辉石、尖晶石、硅镁石、蛇纹石、金云母等组成,富含铁矿镁矿硼矿等;锰夕卡岩:系交代含锰碳酸可形成的以含锰硅酸盐(锰铝榴石、含锰辉石)为主的夕卡岩,富铅锌银矿。
3、相似岩石1)钙硅角岩Calc-silicate hornfels:由不纯的碳酸盐岩如泥质灰岩和钙质页岩经等化学变质作用而形成的细粒钙硅酸盐岩。
矿床成因分类方案I.岩浆矿床
一、岩浆分结矿床
二、残浆贯入矿床
三、岩浆熔离矿床
四、岩浆爆发矿床
五、岩浆喷溢矿床
II.伟晶岩矿床
III.热液矿床
一、矽卡岩型矿床
二、斑(玢)岩型矿床
三、高中温热液脉型矿床
四、低温热液矿床
IV.热水喷流矿床
一、火山成因的块状硫化物矿床(VMS)
二、沉积岩中的块状硫化物矿床(SMS)
V.风化矿床
一、残积和坡积矿床
二、残余矿床
三、淋积矿床
VI.沉积矿床
一、机械沉积矿床
二、蒸发沉积矿床
三、胶体化学沉积矿床
四、生物化学沉积矿床
Ⅶ.可燃性有机(岩)矿床
Ⅷ. 变质矿床。
原位微区分析在矽卡岩矿床矿物中的研究进展黄建摘要:矽卡岩矿床是一类矿产种类齐全、分布广泛,国民经济意义很大的一类矿床,但因其矿物种类复杂,热液活动期次频繁,其深入研究一直受限。
近年来随着原位微区分析技术的迅猛发展,人们可以从更加微观的尺度上对岩石矿物进行主量元素和微量元素的研究,获得了巨大的信息和认识,本文首先介绍了以EPMA和LA-ICP-MS为代表的原位微区分析技术的发展,然后对矽卡岩矿床主要的矿物石榴子石、透辉石、闪锌矿,黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿的研究最新进展做了一个综述,着重探讨石榴子石和闪锌矿两种矿物。
关键词:原位微区 EPMA LA-ICP-MS 矽卡岩矿床矿物1.研究背景一直以来,地质学难以像物理?化学等学科那样精确定量的描述研究对象,所以发展缓慢,现在地球科学的理论创新已经到了发展的瓶颈,而近几十年来快速兴起的原位微区分析技术有望在地质学新的飞跃中起到至关重要的作用?地质作用因其缓慢而持久,从宏观到微观表现均有记录,在地质体的宏观信息研究透彻后,微观信息就显得更加重要,因为只有在微观尺度物质差异才会更加明显,进而研究区域物质的迁移与演化?矽卡岩矿床在我国是一类具有重要工业意义的矿床,其分布较广,矿产种类发育,已知的矿产有铜?铅?锌?钨?锡?钼?铋?金?铍?铀?钍?稀土?硼?硫?金云母?透辉石?硅灰石?石榴子石?水晶等?矽卡岩矿床是我国富铁矿?富铜矿和钨?锡?铋的主要矿床类型?[1]因此,对矽卡岩矿床进行研究无论是从理论上还是工业上都具有较大的意义?但是,一方面,矽卡岩的矿物种类繁多,有时肉眼和镜下都难以区分,如透闪石与阳起石,透辉石与钙铁辉石;另一方面,矿物的微观结构如固溶体分离结构?环带结构,尺度都在微米级,这其中又蕴含了许多重要地质作用的信息,我们必须在排除多种矿物的干扰或者不能破坏微观结构的前提下进行分析?因此,微区原位分析的广泛应用无疑对矽卡岩中矿物学的深入研究带来了福音?2.原位微区技术发展如今,原位微区技术进展如火如荼,各种分析测试方法层出不穷,主要包括电子探针(EPMA)、离子探针(SHRIMP?SIMS)?激光熔蚀(LA-ICP-MS)?扫描电镜(SEM)、扫描质子探针?同步辐射X射线探针?红外光谱和拉曼光谱?核磁共振等技术,[2]本文以EPMA和LA-ICP-MS为例,着重探讨这两种原位微区分析测试技术的特点及其在分析矽卡岩矿床矿物的研究进展?电子探针(EPMA),全名为电子探针X射线显微分析仪(ElectronMicroprobeAnalysis),又名微区X射线谱分析仪?EPMA可实现对试样进行微小区域成分分析,除H?He?Li?Be等几个较轻元素外,都可进行定性和定量分析?可对微区的元素进行点?线扫描(得到成分线分布信息)?面扫描分析(得到成分面分布图像),检测点?线?面的不均匀性,还能全自动进行批量定量分析?[3]电子微束技术是最早发展的微区分析手段[4]?该技术于50-60年代蓬勃发展,至70年代中期已比较成熟?EPMA技术具有纳米级的高空间分辨率和完善的扫描功能?简便快速?精度高?分析元素范围广(4Be-92U)?不破坏样品等特点,能获得元素含量?分布和结构等多方面的信息使其很快就在地学等研究领域得到应用?[5]激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)是产生于80年代末期至90年代初的一门固体微区分析技术,近几年来发展迅速[2]?在地球科学领域,LA-ICP-MS已被广泛用于地质样品整体分析,贵金属测定,岩石及其矿物组成,矿物微区环带,分配系数测定,单颗粒锆石U-Pb,Pb-Pb地质定年研究及单个流体包裹体成分等研究[6-7],尤其在微量元素分析方面,效果显著?LA-ICP-MS的主要突出优点有:样品制备简单?原位?“无损”?低样品消耗量?低空白/背景?高空间分辨率(>5μm或者>100nm)?高效率(单点分析<3min)?避免了水?酸所致的多原子离子干扰?可以同时测定主?微量元素?虽然LA-ICP-MS优点显著,但由于激光熔样时温度很高,容易引起同位素分馏[2]?例如在测定碳酸盐中氧同位素时有明显的分馏效应,因此对测定结果必须进行校正?激光熔样技术对于一些透明矿物(如方解石?石英等),由于吸收光的能力差,效果不太理想,往往需要对矿物进行染色或作镀膜处理[8]?3.矽卡岩矿床矿物原位微区研究现状矽卡岩矿物,特别是环带状矿物完整记录了热液流体的组成?性质及演化,因而其主量和稀土微量元素的地球化学特征可以有效地反映成矿物质来源?成矿物理化学条件及矿床成因等信息,是研究成矿过程中流体组成和性质演化的理想对象[9],而微量元素分布常常受晶体化学和外界环境综合影响而具有不均一性,因而微量元素的矿物尺度上的研究,在探讨晶体生长?流体的成分特征和演化方面越来越受到学者的关注[17]本文选取矽卡岩矿床中常见和原位微区分析技术较成熟的几种矿物:石榴子石、透辉石、闪锌矿、黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿等对其研究现状进行概述,着重探讨石榴子石和闪锌矿?3.1石榴子石石榴子石是矽卡岩型矿床中最典型的矽卡岩矿物之一,其化学成分通式为X3Y2[SiO4]3?[18]目前按照其主要成分可分为铁铝榴石(Alm)?镁铝榴石(Prp)?锰铝榴石(Sps)?钙铁榴石(Adr)、和钙铝榴石(Grs)等5个端员组分的各种系列石榴子石,通常矽卡岩矿床中石榴子石的主要化学端员组分为钙铁榴石和钙铝榴石[19-20]。
第21卷第11期 2012年11月中 国 矿 业CHINA MINING MAGAZINE Vol.21,No.11Nov. 2012 绿色矿业 中国矽卡岩型矿床尾矿的综合利用现状刘 恋1,郝情情2,郝梓国1,张金青1,费红彩1(1.中国地质科学院,北京100037;2.中国冶金地质总局矿产资源研究院,北京100025) 摘 要:矽卡岩型矿床是我国铁、铜、铅、锌、银、钼、钨、锡等多种矿床的主要类型。
该类矿床多为共伴生矿,金属矿物成分复杂;非金属矿物石榴石、硅灰石、透辉石、透闪石等大多具有工业价值。
本文通过对矽卡岩型矿床及其尾矿特征、工业价值、综合利用现状进行总结,阐明了综合回收利用矽卡岩型矿床尾矿中的微量金属和组成矽卡岩的大量非金属矿物,可以提高经济效益,减少尾矿数量,降低尾矿危害。
并建议相关部门选取典型矿床类型、典型矿种开展尾矿综合利用研究。
关键词:多金属矿;矽卡岩;尾矿;综合利用 中图分类号:TD985 文献标识码:A 文章编号:1004-4051(2012)11-0052-03The state of the comprehensive utilization of Skarn-type deposits tailingsLIU Lian1,HAO Qing-qing2,HAO Zi-guo1,ZHANG Jin-qing1,FEI Hong-cai 1(1.Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China;2.Institute of Mineral Resource Research,China Metallurgical Bureau,Beijing 100025,China) Abstract:Skarn-type deposits are the main types of iron,copper,lead,zinc,silver,molybdenum,tungsten,tin,and other multiple deposits.This type of deposits is most co-associated minerals deposit,andthe metal mineral compositions are complex;non-metallic mineral garnet,wollastonite,diopside,tremolite,etc.most have industrial value.In this article,through summarizing the skarn-type deposit and its tailings characteristics,industrial value and comprehensive utilization state,clarifying that the comprehensiverecycling of trace metals in skarn-type deposit tailings and large number of non-metallic mineralscompositing the skarn can improve economic efficiency,decrease tailings quantity,reduce tailings hazards.We suggested that the relevant departments to select a typical deposit types,typical minerals to carry out thecomprehensive utilization research. Key words:polymetallic ore deposit;skarn;mining tailings;comprehensive utilization收稿日期:2012-05-12基金项目:中国地质科学院基本科研业务费项目资助(编号:ywf1101)作者简介:刘恋(1983-),女,博士,助理研究员,主要从事第四纪地质与环境研究。
云南中甸红牛 - 红山矽卡岩型铜矿床矿物学特征与成矿作用摘要:矽卡岩在红山矿区中是一种主要的矿作物,并且需要经过几个时期才能正式成为矽卡岩,在最初需要经历一个矽卡岩期,在这个时期矿区会产生大量的矽卡岩。
在形成矽卡岩后,这种矿物会经过一个矿化作用使得矽卡岩变成蚀变岩。
同时矽卡岩在最初的形成期间会含有大量的F。
本文就矽卡岩的基本特征与成矿作用进行一个简要概述。
关键词:矽卡岩;矽卡岩的成矿与退化;红山矿区的矿物引言一、地质特征红牛-红山铜矿位于云南省香格里拉县(中甸)格咱乡,大地构造位置处于云南三江造山带义敦岛弧南端的中甸弧,当地的地理环境以及天气的共同作用下,使得矿床中能够产生这些矿物岩。
这个矿床的整个面积是24km2,其海拨际高4460至4060m,在出露的地层主要有三叠系上统曲嘎寺组三段灰色板岩、变质石英岩、灰岩,这几种岩石也是矿山的主要构成部分,并且这几种矿石能够在一定情况下形成角岩和大理岩,在形成角岩和大理岩之前需要一定的环境条件才能发生反应进而形成角岩和大理岩。
同时红牛-红山铜矿在形成角岩和大理岩其实经过几个反应阶段,分别是:热变质作用期、矽卡岩期、酸性淋滤(矿质沉淀)期。
这几个阶段其实在岩石的形成过程中是非常重要的,在矽卡岩期红牛-红山铜矿会产生大量的矽卡岩石,如果在这个时候去到红牛-红山铜矿可以看到整个矿床几乎都是矽卡岩石。
矽卡岩石的组成是由石榴石、辉石以及硅灰石共同组合而成。
矽卡岩石的形成离不开这几种重要的原材料。
在红牛-红山铜矿经历过矿石形成阶段后就要进入退化变质阶段。
这个阶段主要是形成含硅酸盐矿物,这种含硅酸盐矿物的原料是透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石,这些矿物通过进行一系列的化学反应后,在受到自然环境的影响下经过变质形成这些含硅酸盐矿物。
还有一个阶段是石英-硫化阶段,在这个阶段会形成大量的网脉以及网状石硫化物脉,这些网脉早期以石英、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿脉为主。
其次还有硅酸盐阶段,这个硅酸盐阶段的主要矿石是方解石和少量黄矿。