第07章-接触交代(矽卡岩)矿床
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矽卡岩型矿床
矽卡岩型矿床矽卡岩型矿床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、等矿床的地质特征及典型矿例。
第一节概述一、基本概念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，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，所以镁和钙矽卡岩伴生产出，实际上单纯的镁矽卡岩是很少见的。
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，叠加有蛇纹石、金云母等矿物而成的。
矽卡岩矿物有数十种之多，常见的有十余种（表5-1）。
表5-1 矽卡岩矿物分类表类型及形成阶段矿物名称有关矿产早期主要石榴子石(钙铝石榴子石-钙铁石榴子石)辉石(透辉石-钙铁辉石)铁钨铍(钼) 锡次要符山石硅灰石方柱石晚期主要绿帘石阳起石透闪石铜铅锌(钼) 次要绿泥石早期主要镁橄榄石透辉石铁次要尖晶石硅镁石硼镁铁矿硼晚期主要蛇蚊石、金云母铜床具有重要的工业价值。
矽卡岩矿床
铜矿床
矿床主要与大陆边缘造山带的钙碱性花岗闪长岩到石英二长岩、石英闪长岩等有关。少数矽卡岩铜矿与大洋 岛弧环境的石英闪长岩－花岗闪长岩有关。当围岩为石灰岩时形成钙矽卡岩型铜矿床，为白云岩时则形成镁矽卡 岩型铜矿床。主要的矿石矿物是黄铜矿，有时有少量斑铜矿。矿石中含铜量可达2%~8%。
钨矿床
矽卡岩钨矿床以产在大陆边缘造山带为特征。主要产在石灰岩和花岗岩以及石英二长岩、花岗闪长岩岩基和 岩株的接触带上。侵入岩的矿物颗粒较粗，且伴有伟晶岩、细晶岩等，是在较高的温度和较深的环境中形成的。 当不纯石灰岩与页岩等呈互层时，对成矿最为有利。矿体常呈层状、扁豆状，规模以大型居多。组成矽卡岩的矿 物以含铁少为特点。
钼矿床
与矽卡岩铁矿、铜矿、钨矿比较，与矽卡岩钼矿床有关的侵入岩分异演化得更为充分。矿床常产于花岗岩、 花岗斑岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩等岩体与石灰岩的接触带及其附近的围岩中。矽卡岩矿物以钙铝榴石、透辉 石为主，金属矿物以辉钼矿为主，有时可和黄铜矿、白钨矿伴生形成铜钼或钨钼矿床。伴生金属矿物有黄铁矿、 磁黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿等。
金矿床
与金矿成矿有关的侵入体主要为中新生代的闪长岩、闪长玢岩、石英闪长岩、花岗闪长（斑）岩和流纹斑岩 岩株或岩墙。围岩时代从前寒武纪、古生代到新生代均有。围岩岩性有白云岩、石灰岩、白云质灰岩和火山岩。 因此，含矿矽卡岩既可以是镁矽卡岩，也可以是钙矽卡岩，但以钙矽卡岩居多。矿体多呈透镜状、似层状、囊状、 筒状或其他不规则状，产于接触带矽卡岩或其邻近的大理岩及其他交代岩中。矿石的金属硫化物矿化和金矿化主 要为细脉状、脉状和浸染状，局部为块状。金主要以自然金和银金矿的形式存在，部分矿床还见有金（银）的碲 化物，包括针碲金矿、针碲金银矿、碲金银矿、碲金矿等。金矿化一般与晚期的热液交代作用有关，即在矽卡岩 之上常叠加较强烈的热液蚀变矿化作用，如绿帘石化、阳起（透闪）石化、绿泥石化、硅化、绢云母化、碳酸盐 化或蛇纹石化等。
接触交代(夕卡岩)矿床
接触交代（矽卡岩)矿床
矽卡岩矿床(%)
>600
300
0
400
>800米
接触交代(夕卡岩）矿床
一、概念：
接触交代矿床－在中酸性～中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石（或其它钙镁 质岩石）接触带及其附近，由含矿气水溶液交代作用使有用元素富集所形成的矿 床。因具有典型矽卡岩矿物组合（钙铝一钙铁榴石系列；透辉石一钙铁辉石系 列），矿石在空间和成因与矽卡岩也有一定联系，故又称矽卡岩矿床。
（二）接触交代矿床形成的地质条件 1、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。有利于形 成矽卡岩型矿床的岩浆岩主要为中酸性岩浆岩，按岩性又可分为两个系列： ①钙碱性系列：如花岗岩一斜长花岗岩一花岗闪长岩一石英闪长岩一闪长 岩 ②碱性系列：碱性正长岩一花岗正长岩一石英二长岩一二长岩等。 前一系列与矿床关系最密切，与矽卡岩矿床有关的岩体化学成分上钾、钠 含量偏高，铁、镁、钙含量偏低。（与我国同类岩石比较）表现出明显的成 矿专属性： 铁矿床往往和石英闪长岩、闪长岩有关 铁、铜矿床与富钾的花岗闪长岩有关 钨、锡、铋、钼矿床与花岗岩类有关 铅、锌矿床与花岗岩类有关，其次与花岗闪长岩有关 据统计，与闪长岩有关的矽卡岩矿床占59%，与花岗岩有关的占37%，与 正长岩、基性岩等有关的矽卡岩矿床一般较少，约占4%。 就岩体的产状与规模而言，一般侵位于中深到浅成条件下的中小型侵入体 与成矿关系较为密切，岩体出露面积一般小于50km2，大多数在2~10km2左 右，常呈岩株、岩瘤、岩钟、岩脉状产出，岩石具有明显的中深到浅成的岩 相特征。规模巨大的岩基状侵入体，除了由它分出的小型岩枝外，一般不形 成矽卡岩型矿床。 形成时代上：我国，东部以燕山期岩体为主，西部以海西期岩体为主；世 界范围看则主要为中生代的或更年轻的岩体。
矽卡岩矿床(%)
>600
300
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>800米
接触交代(夕卡岩）矿床
一、概念：
接触交代矿床－在中酸性～中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石（或其它钙镁 质岩石）接触带及其附近，由含矿气水溶液交代作用使有用元素富集所形成的矿 床。因具有典型矽卡岩矿物组合（钙铝一钙铁榴石系列；透辉石一钙铁辉石系 列），矿石在空间和成因与矽卡岩也有一定联系，故又称矽卡岩矿床。
（二）接触交代矿床形成的地质条件 1、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。有利于形 成矽卡岩型矿床的岩浆岩主要为中酸性岩浆岩，按岩性又可分为两个系列： ①钙碱性系列：如花岗岩一斜长花岗岩一花岗闪长岩一石英闪长岩一闪长 岩 ②碱性系列：碱性正长岩一花岗正长岩一石英二长岩一二长岩等。 前一系列与矿床关系最密切，与矽卡岩矿床有关的岩体化学成分上钾、钠 含量偏高，铁、镁、钙含量偏低。（与我国同类岩石比较）表现出明显的成 矿专属性： 铁矿床往往和石英闪长岩、闪长岩有关 铁、铜矿床与富钾的花岗闪长岩有关 钨、锡、铋、钼矿床与花岗岩类有关 铅、锌矿床与花岗岩类有关，其次与花岗闪长岩有关 据统计，与闪长岩有关的矽卡岩矿床占59%，与花岗岩有关的占37%，与 正长岩、基性岩等有关的矽卡岩矿床一般较少，约占4%。 就岩体的产状与规模而言，一般侵位于中深到浅成条件下的中小型侵入体 与成矿关系较为密切，岩体出露面积一般小于50km2，大多数在2~10km2左 右，常呈岩株、岩瘤、岩钟、岩脉状产出，岩石具有明显的中深到浅成的岩 相特征。规模巨大的岩基状侵入体，除了由它分出的小型岩枝外，一般不形 成矽卡岩型矿床。 形成时代上：我国，东部以燕山期岩体为主，西部以海西期岩体为主；世 界范围看则主要为中生代的或更年轻的岩体。
第七章：接触交代矿床
第七章：接触交代矿床主要内容：一、概念及工业意义二、成矿过程三、接触交代矿床的特征四、成矿地质条件五、重要的矿床类型六、思考题与单元实习7.1 概念及工业意义（一）概念1、接触交代作用：指岩浆期后热液在岩体与围岩接触带及其附近发生的交代作用。
发生接触交代作用的热液主要是来源于侵入岩浆冷凝结晶过程中释放出来的岩浆热液，但是也不排除在岩浆热能作用下参与对流循环的地下水热液。
接触交代作用方式可分为接触扩散交代作用（双交代作用）和接触渗滤交代作用。
前者是在接触带热液作用下内外接触带的物质相互扩散而发生的交代作用，如外接触带中的CaO、MgO向内接触带扩散交代形成斜长石、方柱石、辉石等矿物（见图7-1）；内接触带的FeO、Al2O3、SiO2向外接触带扩散交代形成石榴石、透辉石、硅灰石等矿物。
后者是热液携带的组分在接触带及其附近发生的渗滤交代作用。
（见图7-2）图7-1 溶液沿花岗岩类及石灰岩之接触面流动时的双交代作用图解1—石灰岩；2—石灰岩中之砂岩层；3—花岗岩；4—矽卡岩带；5—矽卡岩带中原来的接触面；6—各区的界线；7—溶液流动方向；8—发生反应之惰性组份扩散方向Ⅰ、Ⅱ—系双交代作用为主；Ⅲ—接触渗滤交代作用占优势图7-2 沿裂隙而发生的接触渗滤式交代作用而形成矽卡岩裂隙穿过石灰岩及硅酸盐质岩石（白色部分）2、矽卡岩：是由接触交代作用形成的具有特征钙镁铝硅酸盐矿物组合的蚀变岩。
矽卡岩分类：a、按矽卡岩的产出部位可分为：内矽卡岩（产于内接触带）和外矽卡岩（产于外接触带）。
b、按矽卡岩的矿物组合可分为钙矽卡岩和镁矽卡岩。
（a）钙矽卡岩常见矿物组合是：石榴石、透辉石、硅灰石、方柱石、角闪石、符山石、黑柱石、阳起石、绿帘石、绿泥石等。
（b）镁矽卡岩常见矿物组合是：橄榄石、顽辉石、紫苏辉石、透辉石、硅镁石、透闪石、蛇纹石、韭角闪石、金云母、尖晶石、水镁石等。
3、接触交代矿床（矽卡岩矿床）：产于侵入体接触带附近与矽卡岩有成因联系的矿床。
热液矿床类型及特征
第三节 斑岩型矿床
斑岩型矿床：品位低、规模大，主要产于斑岩中及其内外接触 带附近的细脉浸染型矿床。 ①矿床形成于活动大陆边缘和岛弧构造环境； ②矿床出现中生代和新生代，其次为晚古生代； ③与矿床有成因及时空关系的有闪长玢岩、安山玢岩、花岗闪 长斑岩、石英闪长斑岩等中性，中酸性浅成、超浅成侵入体； ④一般具有面型矿化蚀变，分带性明显； ⑤矿石细脉浸染状构造； ⑥角砾岩筒或角砾岩脉是重要的控矿构造。
第18页/共40页
第七章 热液矿床类型及特征
②晚期矽卡岩阶段（湿矽卡岩阶段）
在临界点附近条件下形成的，表现气水热液对早期形成矽卡岩 进行交代，形成大量复杂链状含水硅酸盐矿物，阳起石、角闪 石、透闪石等，这时由于温度降低气水热液中的铁将不再全部 加入到硅酸盐矿物晶格中，而与氧结合形成磁铁矿，因此阶段 出现大量磁铁矿，又称为“磁铁矿阶段”。
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第七章 热液矿床类型及特征
三、地质特征
1、矿体特征 形态以不规则状为主，另有似层状，巢状、脉状等，矿体规模 以中小型为主。主要产生接触带附近，偏向围岩—侧较多。 产状：根据矿体与关系分 ① 同时型： 矿体与围岩（矽卡岩）同时形成，金属矿物均匀地 分布在矽卡岩中。矿体与矽卡岩的形态完全一致，整个岩体含 矿量达到工业要求，整个岩体即矿体。 ② 继承型：矿体晚于矽卡岩形成，矿体产在矽卡岩内部的构造 裂隙中，矿体产出的空间位置没有超出矽卡岩的范围。 ③ 叠加型：矿体的形成晚于矽卡岩，矿体除了产在矽卡岩内部 外，还有产在矽卡岩以外的围岩中。成矿溶液和成岩溶液的侵 入途径和富集地点均不同。
矿石中金属矿物主要有黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、黝铜矿、方 铅矿、闪锌矿、磁铁矿、辉铋矿、金银等矿物，常伴生黄铁矿； 非金属矿物多为石英、重晶石等。矿石品位一般较低，成分简 单易选，且伴生有益组分多如Mo、Au、Ag、Pb、Zn等
斑岩型矿床：品位低、规模大，主要产于斑岩中及其内外接触 带附近的细脉浸染型矿床。 ①矿床形成于活动大陆边缘和岛弧构造环境； ②矿床出现中生代和新生代，其次为晚古生代； ③与矿床有成因及时空关系的有闪长玢岩、安山玢岩、花岗闪 长斑岩、石英闪长斑岩等中性，中酸性浅成、超浅成侵入体； ④一般具有面型矿化蚀变，分带性明显； ⑤矿石细脉浸染状构造； ⑥角砾岩筒或角砾岩脉是重要的控矿构造。
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第七章 热液矿床类型及特征
②晚期矽卡岩阶段（湿矽卡岩阶段）
在临界点附近条件下形成的，表现气水热液对早期形成矽卡岩 进行交代，形成大量复杂链状含水硅酸盐矿物，阳起石、角闪 石、透闪石等，这时由于温度降低气水热液中的铁将不再全部 加入到硅酸盐矿物晶格中，而与氧结合形成磁铁矿，因此阶段 出现大量磁铁矿，又称为“磁铁矿阶段”。
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第七章 热液矿床类型及特征
三、地质特征
1、矿体特征 形态以不规则状为主，另有似层状，巢状、脉状等，矿体规模 以中小型为主。主要产生接触带附近，偏向围岩—侧较多。 产状：根据矿体与关系分 ① 同时型： 矿体与围岩（矽卡岩）同时形成，金属矿物均匀地 分布在矽卡岩中。矿体与矽卡岩的形态完全一致，整个岩体含 矿量达到工业要求，整个岩体即矿体。 ② 继承型：矿体晚于矽卡岩形成，矿体产在矽卡岩内部的构造 裂隙中，矿体产出的空间位置没有超出矽卡岩的范围。 ③ 叠加型：矿体的形成晚于矽卡岩，矿体除了产在矽卡岩内部 外，还有产在矽卡岩以外的围岩中。成矿溶液和成岩溶液的侵 入途径和富集地点均不同。
矿石中金属矿物主要有黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、黝铜矿、方 铅矿、闪锌矿、磁铁矿、辉铋矿、金银等矿物，常伴生黄铁矿； 非金属矿物多为石英、重晶石等。矿石品位一般较低，成分简 单易选，且伴生有益组分多如Mo、Au、Ag、Pb、Zn等
矽卡岩矿床.
• 3、氧化物阶段：形成温度约在400º C左右， 以过渡性矿物组合为特征，常见长石、云 母、石英、绿帘石、铍的硅酸盐、赤（磁） 铁矿、锡石、白钨矿、磁黄铁矿、辉钼矿、 毒砂等。
• （二）石英-硫化物期：温度在400º C以下， H2S大量溶解并且电离，以石英和硫化物等 热液矿物的大量形成为特征。 • 1、早期石英硫化物阶段：以中高温热液 矿物组合为特征，如磁黄铁矿、辉钼矿、 毒砂、辉铋矿、黄铁矿、黄铜矿等。（又 称铁铜硫化物阶段） • 2、晚期石英硫化物阶段：以中低温热液 矿物组合为特征，如方铅矿、闪锌矿、黄 铁矿、黄铜矿、碳酸盐等。（又称铅锌硫 化物阶段）
矽卡岩矿床
1 概念及工业意义
• （一）概念 • 1、接触交代作用：指岩浆期后热液在岩体与围 岩接触带及其附近发生的交代作用。 • 发生接触交代作用的热液主要是来源于侵入岩浆 冷凝结晶过程中释放出来的岩浆热液，但是也不 排除在岩浆热能作用下参与对流循环的地下水热 液。 • 接触交代作用方式可分为接触扩散交代作用（双 交代作用）和接触渗滤交代作用。前者是在接触 带热液作用下内外接触带的物质相互扩散而发生 的交代作用，如外接触带中的CaO、MgO向内接 触带扩散交代形成斜长石、方柱石、辉石等矿物 （见图1）；内接触带的FeO、Al2O3、SiO2向外 接触带扩散交代形成石榴石、透辉石、硅灰石等 矿物。后者是热液携带的组分在接触带及其附近 发生的渗滤交代作用。（见图2）
图7 某地铁矿地质剖面图 （示：断裂破坏的接触带构造） 1— 表土；2—灰岩；3—闪长岩；4—矽卡岩化闪长岩
5 重要的矿床类型
• 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） Fie触面流动时的双交代作用图解 1—石灰岩；2—石灰岩中之砂岩层；3—花岗岩；4—矽卡岩带；5—矽卡岩带中原来 的接触面；6—各区的界线；7—溶液流动方向；8—发生反应之惰性组份扩散方向 Ⅰ、Ⅱ—系双交代作用为主；Ⅲ—接触渗滤交代作用占优势
矽卡岩矿床
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）。
辽宁省接触交代(矽卡岩)型铜、钼矿床成矿地质特征
斑 状花 岗岩为 晚期 侵入相 ， 与成 矿关 系密切 ， 成矿 岩 体 的相关成 矿元素 ， 一般 高于相 同岩类 的平均值 ， 华 铜 岩体 （ 似斑 状花 岗岩 ） ｕ的 丰度 值是 维 氏均 值 的 Ｃ ２６ ．３～１ ． 倍 。 ２２
！
ｏ０ ．３ ２９ ．０ ４ Ｏ ．ｌ ４ ４ ．５ ｏ０ ．６
表 １ 辽南华铜地区似斑状花 岗岩化学分析结果
！
６ ．４ ８０
：
ｏ ４ ．２ １ ．７ ３９ ｏ １ ．３
！ ！
３ ０ ．８
！
ｏ ０ ．５
！
ｏ １ ．４ ｏ ５ ．５
岩 石 化 学成 分 （×１ ） ０
２ １２ 矿 藤地质特 征 ．．
（ ）矿 化特征 ： １ 矿体受矽 卡岩体 控制 ， 多赋存在 侵 入体与大理 岩 的接触 带 ， 状 花 岗岩边 部 的小 岩 斑 枝 入穿 插 围岩 形 成 的矽 卡 岩 带 、 Ｃ 为 ｕ元 素 的最 佳
辽 宁省 接 触 交 代 （ 卡 岩 ） 铜 、 矿 床 成 矿 地 质 特 征 矽 型 钼
王 志 宏
（ 阳县 国土资源局 国土资源勘测中心， 辽 辽宁 辽 阳 １１０ ） １０ ０
摘
要： 通过对辽宁省内成矿环境不同的铜钼两个典型矿床 的成矿作用 、 矿床地质 特征的分析 ， 提 出了接触交代 （ 矽卡岩 ） 型矿床 的成矿机制、 矿体形态 、 矿物共生组合 、 围岩蚀 变等方面 的 矿化特征 ， 部分揭示 了接触交代（ 矽卡岩） 型矿床 的成矿模式。
３
（ ）矿石矿 物 ： ５ 主要为黄 铜矿 、 磁铁 矿 、 黄铁 矿 、
２ ２ 锦西杨 家杖子钼 矿床 ．
少量方铅 矿 、 闪锌矿 、 斑铜矿 、 辉铜矿 、 ， 金 银等矿 物 ，
！
ｏ０ ．３ ２９ ．０ ４ Ｏ ．ｌ ４ ４ ．５ ｏ０ ．６
表 １ 辽南华铜地区似斑状花 岗岩化学分析结果
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ｏ ４ ．２ １ ．７ ３９ ｏ １ ．３
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３ ０ ．８
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ｏ ０ ．５
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ｏ １ ．４ ｏ ５ ．５
岩 石 化 学成 分 （×１ ） ０
２ １２ 矿 藤地质特 征 ．．
（ ）矿 化特征 ： １ 矿体受矽 卡岩体 控制 ， 多赋存在 侵 入体与大理 岩 的接触 带 ， 状 花 岗岩边 部 的小 岩 斑 枝 入穿 插 围岩 形 成 的矽 卡 岩 带 、 Ｃ 为 ｕ元 素 的最 佳
辽 宁省 接 触 交 代 （ 卡 岩 ） 铜 、 矿 床 成 矿 地 质 特 征 矽 型 钼
王 志 宏
（ 阳县 国土资源局 国土资源勘测中心， 辽 辽宁 辽 阳 １１０ ） １０ ０
摘
要： 通过对辽宁省内成矿环境不同的铜钼两个典型矿床 的成矿作用 、 矿床地质 特征的分析 ， 提 出了接触交代 （ 矽卡岩 ） 型矿床 的成矿机制、 矿体形态 、 矿物共生组合 、 围岩蚀 变等方面 的 矿化特征 ， 部分揭示 了接触交代（ 矽卡岩） 型矿床 的成矿模式。
３
（ ）矿石矿 物 ： ５ 主要为黄 铜矿 、 磁铁 矿 、 黄铁 矿 、
２ ２ 锦西杨 家杖子钼 矿床 ．
少量方铅 矿 、 闪锌矿 、 斑铜矿 、 辉铜矿 、 ， 金 银等矿 物 ，
第七章 矽卡岩型矿床
总之，该类矿床规模变化大，特大型―小型，但以中型 为主，矿石品位高，可直接开采，工业价值大，如Cu矿、 夕卡岩型Cu矿占我国Cu 矿总储量的第三位（16.4%）。 富矿的第二位，开采量占第一位（41.2%）；此外，可 综合利用的共、伴生组分多。
4、夕卡岩矿床基本特点：
A．矿体的产状、形态 和规模 （1）产出部位：矿床 产于侵入体与围岩的 接触带上或其附近， 并以外接触带的蚀变 碳酸盐中为主。
（四）按矿种的分类
夕卡岩型铁、铜、钨、锡、铅、锌、铍及硼等。
思考题
1、矽卡岩和矽卡岩矿床(接触交代矿床)的概念，矽卡岩矿床的地质特征和矿床
特征。
2、接触交代矿床多形成于何种大地构造环境？矿体的空间分布有何规律？ 3、与接触交代矿床有关的岩体多具哪些特征？多形成于何种构造部位？ 4、哪种围岩有利于矽卡岩及接触交代矿床的形成？围岩成分对形成的矽卡岩类 型及矿种有影响？ 5．矽卡岩矿床成因的主要观点及各观点存在的主要问题。 6、矽卡岩矿床常可分为哪些矿化期和矿化阶段？各有何代表性的矿物组合？ 7、在接触交代矿床种控制矿体分布的构造有哪些？ 8．论述接触交代矿床的形成条件。
三、夕卡岩矿床的成矿作用和成矿过程 （一）夕卡岩矿床的形成作用
1．接触渗滤交代作用； 2．接触扩散交代作用。
1 ．接触渗滤交代作用： （压力） 深部上升的含矿溶液
沿着交切接触带的 裂隙系统渗滤，将 下层中的活性组分 带到上层，并与之
发生交代作用。
2．接触扩散交代作用（双交 代作用）：（浓度）
溶液沿岩浆岩和石灰岩的接触面流
1．夕卡岩期
夕卡岩矿床形成
（1）干（早）夕卡岩阶段：高温超临界条件下形成， 无有用矿物形成。 矿物组合：硅灰石＋Di＋ CaFe 辉 石 +GaAl － Ga+GaFe-Ga+ 方 柱 石 方程：略（见下） 。 （2）湿（晚）夕卡岩阶段（Mt 阶段） ：碱性和中性条 件下，交代作用发 育，形成大量磁铁 矿。 矿物组合 Act、Di、 Hb、Ep、Mt 方程：略（见下） 。 氧化物阶段：介于夕卡岩期和石英硫化物期之间， 具过渡性质， 高温热液期。 形成长石 类，云母类及少量 Q、萤石、Ep、 正长石＋酸性 Pl＋金云母、 Mus 、 BiO， 矿石矿物：白钨矿、SnO2、H2O 少量 Mt、Be 的 硅酸盐矿物及少量 MS。
矽卡岩型矿床
一、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。
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）。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。
矽卡岩型矿床具有重要的工业价值。从世界范围看，这类矿床是世界钨的最主要来源（超过 70% 的世界钨产量来自该类矿床），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。这类矿床在我国也占有特殊地位，如矽卡岩型铜矿占我国铜 矿储量的第三位（16.4%），占富铜矿储量的第二位，铁矿占富矿储量的第一位（38.0%）。矽卡岩型 矿床中经常伴生镍、铋、硒、碲、金、银等稀有、分散和贵金属元素，有的含量较高，可综合回收 利用。
需要强调指出的是，并不是所有的出现矽卡岩的矿床都与侵入体有关，由于不存在侵入体接触 带构造，且热液矿化和围岩蚀变（矽卡岩）的形成主要受断裂构造控制，因此这些矿床并不能称为 矽卡岩型矿床。如青海东昆仑的肯德可克钴铋金铜矿床，其矿体产在富硅的热水沉积硅质岩和富钙 的含碳钙质板岩两种地层界限附近的断裂带中，矿区地表范围内和所施工的大量钻孔中都未见到与 矽卡岩有关系的侵入体的存在，因此这类矿床与典型的矽卡岩型矿床存在本质的区别，受断裂构造 控制明显，应属于热液脉型矿床，因此这种矿床的勘查应沿断裂构造带展开，而非侵入体的接触带 及其附近。再如，西澳大利亚产在高角闪岩相和麻粒岩相变质岩中的深成热液金矿床，其围岩蚀变 组合也类似于矽卡岩，但受剪切构造带而非侵入体接触带控制，该类金矿属于典型的热液脉状金矿， 目前还没有研究者把其称为矽卡岩型金矿。
（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。
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）。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。
矽卡岩型矿床具有重要的工业价值。从世界范围看，这类矿床是世界钨的最主要来源（超过 70% 的世界钨产量来自该类矿床），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。这类矿床在我国也占有特殊地位，如矽卡岩型铜矿占我国铜 矿储量的第三位（16.4%），占富铜矿储量的第二位，铁矿占富矿储量的第一位（38.0%）。矽卡岩型 矿床中经常伴生镍、铋、硒、碲、金、银等稀有、分散和贵金属元素，有的含量较高，可综合回收 利用。
需要强调指出的是，并不是所有的出现矽卡岩的矿床都与侵入体有关，由于不存在侵入体接触 带构造，且热液矿化和围岩蚀变（矽卡岩）的形成主要受断裂构造控制，因此这些矿床并不能称为 矽卡岩型矿床。如青海东昆仑的肯德可克钴铋金铜矿床，其矿体产在富硅的热水沉积硅质岩和富钙 的含碳钙质板岩两种地层界限附近的断裂带中，矿区地表范围内和所施工的大量钻孔中都未见到与 矽卡岩有关系的侵入体的存在，因此这类矿床与典型的矽卡岩型矿床存在本质的区别，受断裂构造 控制明显，应属于热液脉型矿床，因此这种矿床的勘查应沿断裂构造带展开，而非侵入体的接触带 及其附近。再如，西澳大利亚产在高角闪岩相和麻粒岩相变质岩中的深成热液金矿床，其围岩蚀变 组合也类似于矽卡岩，但受剪切构造带而非侵入体接触带控制，该类金矿属于典型的热液脉状金矿， 目前还没有研究者把其称为矽卡岩型金矿。
矿床学思考题总结
《矿床学基础》思考题总结制作：10011010班（2010级地质学基地班）分工第01章曹硕第02章林倚天王楚楚第03章费详惠何小芳第04章何祥丽崔璨第05章朱晨光第06章白昱邢延路曹醒春田哲宇第07章廖天一刘润达第08章王泽洲李紫健林杰唐志敏第09章李鹏飞王曦漆霄李莹第10章赛盛勋卞青姜壬丰陈盈余第11章王皓夏威本材料仅供学生之间交流使用，内容仅供参考矿床学重点掌握以下方面基础知识—有关矿床的基本概念、矿床特征、形成条件基本理论—矿床的成矿作用、成因类型和成矿规律第01章绪论1、矿产／矿产资源（mineral resources）：在自然界（地壳内或地表）产出的、由地质作用形成的、具有经济价值的有用矿物资源。
金属矿产矿产资源种类非金属矿产能源矿产地下水资源2、矿床：是矿产在地壳或地表的集中产地。
它是指在地壳或地表由地质作用形成的，其所含有用矿物资源的数量和质量，在一定的经济技术条件下能被开采利用的综合地质体。
3、矿床学（mineral deposit geology）：是研究矿床在地壳中的形成条件、成因和分布规律的科学。
4、矿床学研究对象：矿床基本任务（1）成矿特征与矿床成因（2）成矿规律与成矿预测（3）开发利用可行性分析地质属性（geologic property）兼备这两种属性，故5、矿产资源的基本属性经济属性（economic property）矿床学又称经济地质学环境属性（environmental property）6、我国矿床资源特点：优劣并存（1）矿产资源总量丰富，人均资源相对不足；（2）优劣质矿并存，品位贫富不均，贫矿多，富矿少；（3）共生、伴生矿多，单矿种矿床少；（4）中小型矿床多，大型-超大型矿床少；（5）紧缺矿种的资源形势十分严峻第02章1.基本概念：矿产（矿产资源）：在自然界（地壳内或地表）产出的、由地质作用形成的、具有经济价值的有用矿物资源（元素、化合物、矿物、矿物集合体）。
第7章接触交代(矽卡岩)矿床
2005-11-04
14
3、构造条件
作为一类气水热液矿床，既要有有利的
通道为其含矿热液的流动提供运输迁移条件，
也要有合适的空间与场所为其矿质的沉淀堆
积准备储存条件，因此区域上的以及矿区的
构造条件则是最重要的控矿因素：
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15
① 区域性： 由于矽卡岩矿床与岩浆的侵入活动关系密切， 因此区域上的大构造则是控制岩体的侵入就位及 矿床分布的首要条件。 从客观上看，矽卡岩矿床产于不同级别和不同 性质的大地构造单元中，例如在我国的长江中下 游断裂坳陷带，华南地区海西-印支期坳陷带，湘 桂粤北坳陷带…广泛产有等矽卡岩型矿床。 ② 矿区范围：矿区范围的构造对矿体的就位， 产状，形状，具体的富集地段，都具有重要的控 制作用。这些构造又可分为以下5种类型： 2005-11-04
这是矽卡岩和矽卡岩矿床形成过程中的
早期产物，主要生成各种硅酸盐矿物，也即是
矽卡岩的主体形成时期。在这个时期一般不会 有石英出现，这一时期又可分为三个阶段：
2005-11-04
31
①早矽卡岩阶段（干矽卡岩阶段 ）（无矿阶段） 在800℃～500℃的高温超临界条件下，SiO2 和Fe等组分结合形成各种硅酸盐矿物如Ca-Al榴 石、Ca-Fe榴石、透辉石、Ca-Fe辉石、硅灰石、 方柱石等。这些矿物构成了矽卡岩的主体。由于 这个阶段发生于高温的超临界条件下，因此形成 的矽卡岩矿物不含水份，因此又可称“干矽卡岩 阶段”，典型的反应可代表如下：
泥灰岩和钙质页岩等，其次有火山岩如安山岩、
灰岩的夹层时往往更有利于矽卡岩矿床的形成。
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我国的矽卡岩矿床
我国的矽卡岩矿床，大都为碳酸盐岩岩石为其围岩。 因为碳酸盐岩石从其物理性质和化学性质，都有利 于矽卡岩矿床的形成。 这类岩石性脆，常因构造应力破坏容易破裂产生裂隙， 有利于矿液的渗滤通过，因此为成矿溶液的流动和 矿质的沉淀聚集提供了良好的通道及有利的空间。 另外，由于这类岩石化学性质活泼，因此其组分 如CO2可参与交代反应，或是供给部分成矿物质 （如Ca.Mg.S，有机质、盐类…）、挥发份（如 CO2），或是改变成矿溶液的化学性质如PH值，Eh 值等。
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3、构造条件
作为一类气水热液矿床，既要有有利的
通道为其含矿热液的流动提供运输迁移条件，
也要有合适的空间与场所为其矿质的沉淀堆
积准备储存条件，因此区域上的以及矿区的
构造条件则是最重要的控矿因素：
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① 区域性： 由于矽卡岩矿床与岩浆的侵入活动关系密切， 因此区域上的大构造则是控制岩体的侵入就位及 矿床分布的首要条件。 从客观上看，矽卡岩矿床产于不同级别和不同 性质的大地构造单元中，例如在我国的长江中下 游断裂坳陷带，华南地区海西-印支期坳陷带，湘 桂粤北坳陷带…广泛产有等矽卡岩型矿床。 ② 矿区范围：矿区范围的构造对矿体的就位， 产状，形状，具体的富集地段，都具有重要的控 制作用。这些构造又可分为以下5种类型： 2005-11-04
这是矽卡岩和矽卡岩矿床形成过程中的
早期产物，主要生成各种硅酸盐矿物，也即是
矽卡岩的主体形成时期。在这个时期一般不会 有石英出现，这一时期又可分为三个阶段：
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①早矽卡岩阶段（干矽卡岩阶段 ）（无矿阶段） 在800℃～500℃的高温超临界条件下，SiO2 和Fe等组分结合形成各种硅酸盐矿物如Ca-Al榴 石、Ca-Fe榴石、透辉石、Ca-Fe辉石、硅灰石、 方柱石等。这些矿物构成了矽卡岩的主体。由于 这个阶段发生于高温的超临界条件下，因此形成 的矽卡岩矿物不含水份，因此又可称“干矽卡岩 阶段”，典型的反应可代表如下：
泥灰岩和钙质页岩等，其次有火山岩如安山岩、
灰岩的夹层时往往更有利于矽卡岩矿床的形成。
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我国的矽卡岩矿床
我国的矽卡岩矿床，大都为碳酸盐岩岩石为其围岩。 因为碳酸盐岩石从其物理性质和化学性质，都有利 于矽卡岩矿床的形成。 这类岩石性脆，常因构造应力破坏容易破裂产生裂隙， 有利于矿液的渗滤通过，因此为成矿溶液的流动和 矿质的沉淀聚集提供了良好的通道及有利的空间。 另外，由于这类岩石化学性质活泼，因此其组分 如CO2可参与交代反应，或是供给部分成矿物质 （如Ca.Mg.S，有机质、盐类…）、挥发份（如 CO2），或是改变成矿溶液的化学性质如PH值，Eh 值等。
接触交代(矽卡岩)矿床
接触交代矿床
1. 概念、特点及工业意义
—我国是世界上矽卡岩矿床最发育的国家之一， 是我国富铁、富铜矿和钨锡矿的主要矿床类型
矽卡岩型Cu矿：16.4 ％ (总开采量的第一位，41.2%) 矽卡岩型Fe矿：11.2％（富矿总储量占第一位） 矽卡岩型W矿：60.6％
矽卡岩型Sn矿：69.6％
—不同的矿种往往表现出明显的成矿专属性：
Fe、Cu、Au：闪长岩、花岗闪长岩、二长岩
Pb、Zn：花岗闪长岩、花岗岩
W、Sn、Mo：花岗岩
侵入深度
—中深至浅成（14.5km），中细粒至斑状结构
接触交代矿床 岩体规模、形态
—侵入体多为中小型规模，出露 面积一般小于 50 km2 ，多为 210 km2 —多呈岩株、岩瘤、岩钟、岩脉状等
— 我国矽卡岩型铜矿床中，围岩属碳酸盐类岩石 的矿床占95％ —碳酸盐岩与火山岩、页岩互层时对成矿较有利
接触交代矿床
2.形成条件
山 东 沂 南 金 铜 铁 矿 床 剖 面 图
接触交代矿床
2.形成条件
— 围岩的物理性质（节理、裂隙、孔隙率、渗透 率等）对矿化富集和矿体形态、产状有重要影响
决定了成矿流体在围岩中扩散、渗滤的速度及流 量，控制围岩与热液间反应的表面积
接触交代矿床
3.成矿作用与矿床分类
接触扩散交代作用（双交代作用）：发生在两 种两种不同物理化学性质的岩石接触带，在上 升溶液的影响下，使原来两种岩石中的组分通 过粒间溶液在横切接触面的方向上发生相向的 扩散交代，形成矽卡岩。
—浓度梯度是扩散运移的动力 — 扩散范围小，难于形成厚大 的交代带
CaO，MgO， CO2 SiO2，K2O， Na2O
—多数产于外接触带的矽卡岩化围岩中，少数 产于内侧接触带的蚀变侵入体内，一般距接 触面 100−200范围内，个别可远离接触带达 1km以上。
7接触交代矿床
T. Einaudi（1981）提出了一种 接触交代矿床形成过程：
• 接触变质阶段 —— 水和二氧化碳是活动 组分，主要表现为原岩组分的重结晶和 重组合，形成大理岩和反应矽卡岩。 • 交代矽卡岩阶段 ——Ca 、 Fe 、 Si 是活动 组分，形成如前述的干矽卡岩矿物组合。 • 硫化物沉淀和退化蚀变阶段 —— 干矽卡 岩矿物与水作用，形成含水的矽卡岩矿 物组合，同时硫化物大量产生。
3、矽卡岩矿床分类
• [俄]X. 阿布杜拉耶夫，根据矿化与矽卡 岩的时间关系分出: • （1）镁矽卡岩矿床: • 同时矿化型 : 有用矿物与无水矽卡岩矿 物同时沉淀。磁铁矿、尖晶石(宝石、磨 料)、石墨。
•
伴随矿化型 : 有用矿物与含水矽卡岩矿 物伴随沉淀。磁铁矿、硼酸盐、金云母 等。
•
叠加矿化型 ; 有用矿物的沉淀叠加在矽 卡岩之上。黄铜矿、黄铁矿。
2、特点
• (1) 产出岩石环境：中一酸性侵入 岩浆侵入碳酸盐岩，或侵入基性火 山岩的接触带。 • (2) 矿体：内带及正带呈不规则状， 于外带呈似层状e- 氧化物、 Fe-Cu 硫化物、 Fe- 碳酸盐、特征的矽卡岩矿物组合 （石榴石、透辉石、符山石、硅灰 石、金云母、方柱石等）。 • (4)蚀变: 围岩蚀变强烈——矽卡岩 化及其退蚀变，经常有矿化分带。
• 3、构造： –接触带 –层理构造 –褶皱／断裂 –捕虏体构造
• 4、物理化学条件 –温度：800—150℃， –压力：300—3000Mpa
(1)矽卡岩期
• 早矽卡岩阶段 ( 干 ) 一一无水硅酸盐、无 矿阶段，>500一400℃以上，高温气化 • CaCO 3+SiO 2→CaSiO3(硅灰石)+CO2↑ • CaCO3+MgCO3+2SiO2→CaMgSi2O6(透辉 石)+CO2↑ • 3CaCO3+Al2O3+3SiO2→Ca3Al2Si3O12(钙 铝榴石)+3CO2↑
第七章 矽卡岩型矿床
金属硫化物：450―1000C（为3000C）。
（2）压力和深度条件：
主要中等深度，也可地浅成条件下形成：
h = p = 1－4.5Km之间； 3×107 Pa－3×108 Pa； CO2↑
CaCO3 + SiO2 == CaSi3O3（硅灰石）+ （深度太大，不进行）
5、大地构造条件：
多产在地槽及活动性较强的地台边缘或凹陷带 （断裂凹陷带），如长江中下游断裂凹陷带。
五、接触交代矿床的分类
（一）按矿化与夕卡岩的关系分类（X.阿布杜拉也夫）
1．同时矿化型： 夕卡岩矿物与有用矿物同时沉淀，且空间 上一致。如某些磁铁矿矿床，硼矿床和石墨矿床。 2．伴随矿化型： 有用矿物的沉淀直接替换夕卡岩的矿物组 合。如Mt矿床，辉铜矿床等。 3．叠加矿化型： 有用矿物的沉淀与较晚期的热液活动有关， 呈叠加关系。如大部分的Cu、Mo、Co、Pb、Zn、Au、 Sn矿床。矿体与夕卡岩界线不一致。
第七章
接触交代矿床 （矽卡岩矿 床）
Contact Metasomatic Ore Deposits Skarn Ore Deposits
1．矽卡岩（Skarn）：
指产于岩浆岩与围岩（主要是碳酸盐类岩石）的 接触带及其附近，由气水热液交代作用而形成的，具 典型矽卡岩矿物组合（钙铝―钙铁榴石系列；透辉石 ―钙铁辉石系列）的一种交代岩。
（2）形态、产状、规模：
形态、产状比较复杂，矿体连续性差，空间上
矿体和夕卡岩的关系有：
a.同时矿化型； b.伴随矿化型； c.迭加矿化型。
形态常呈似层状，凸镜状，巢状，脉状等；
矿体规模除W、Mo、Sn、Fe、Cu可达大型外，多数 为中小型。
B．矿石的物质成分和组构
接触交代矿床
双交代作用特征
作用过程： 作用过程：
石灰岩CaO饱和，岩浆岩SiO2和 Al2O3饱和， 饱和，岩浆岩 饱和， 石灰岩 饱和 相互扩散，达到新的平衡，形成矽卡岩。 相互扩散，达到新的平衡，形成矽卡岩。
由浓度梯度所驱动； 由浓度梯度所驱动； 交代带不可能很厚； 交代带不可能很厚；
矽卡岩矿床成矿期和成矿阶段
早期硫化物阶段
高中温热液条件 交代早期矽卡岩矿物形成绿泥石、绿帘石、 交代早期矽卡岩矿物形成绿泥石、绿帘石、绢 云母、碳酸盐等，同时有萤石、石英形成。 云母、碳酸盐等，同时有萤石、石英形成。 矿石矿物：铜、铁、钼、铋、砷的硫化物如黄 矿石矿物： 铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、辉铋矿等。 铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、辉铋矿等。 因此也称“铁铜硫化物阶段” 因此也称“铁铜硫化物阶段”
氧化物阶段
矽卡岩期和石英硫化物期之间， 矽卡岩期和石英硫化物期之间，具过渡性质 长石类：正长石、酸性斜长石； 长石类：正长石、酸性斜长石； 云母类：金云母、白云母和少量黑云母； 云母类：金云母、白云母和少量黑云母； 少量的石英、萤石和绿帘石 少量的石英、 矿石矿物：白钨矿、锡石、赤铁矿、 矿石矿物：白钨矿、锡石、赤铁矿、少量磁铁 铍的硅酸盐矿物如日光榴石、硅铍石、 矿；铍的硅酸盐矿物如日光榴石、硅铍石、香 花石。少量硫化物如辉钼矿、磁黄铁矿和毒砂。 花石。少量硫化物如辉钼矿、磁黄铁矿和毒砂。
中深－浅成岩体最有利于成矿（ ～ 中深－浅成岩体最有利于成矿（1～4.5km）。 ）。 小型岩体，小于50km2，一般 ～10km2。呈 一般2 小型岩体，小于 岩株、岩瘤、岩钟、岩脉等。 岩株、岩瘤、岩钟、岩脉等。 岩体时代：东燕山期，西海西期。 岩体时代：东燕山期，西海西期。
矽卡岩矿床的形成条件
矽卡岩矿床
? （3）成矿作用模式 （见图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。当岩体侵位于 中、浅部位的碳酸岩盐等有利围岩冷凝结晶时， 岩浆中的挥发组分开始向岩体的顶部及边部集中， 在早期高温阶段（超临界状态）流体通过双交代 或渗滤交代作用形成干矽卡岩；其后因温度降低 沿接触带上升的接近临界状态的富铁流体与围岩 （包括干矽卡岩）交代形成湿矽卡岩矿物组合及 磁铁矿，即铁矿的主要形成阶段；在更晚阶段则 形成伴生的赤铁矿、锡石等氧化物及铜、铅、锌 的硫化物。
? （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。
4b岩体外部热液充填交代矿体精品资料?2矽卡岩型铜矿床?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多种有用金属组分并且常与矽卡岩型铁矿矽卡岩型钼矿矽卡岩型锡矿矽卡岩型铅锌矿斑岩型铜钼矿床硅灰石等矿床共生
矽卡岩矿床
1 概念及工业意义
? （一）概念 ? 1、接触交代作用 ：指岩浆期后热液在岩体与围
? 1、围岩的岩石类型影响矽卡岩的类型及成矿
? a、钙质碳酸盐岩：经接触交代作用形成钙矽卡 岩，有利于硅灰石、白钨矿形成。原因是围岩为 有用矿物的形成提供了钙，钙是钨的沉淀剂。
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镁矽卡岩
镁橄榄石、透辉石 次透辉 镁橄榄石、透辉石−次透辉 石
角闪石、符山石、绿帘石、绿泥石、 硅镁石、金云母、透闪石、 角闪石、符山石、绿帘石、绿泥石、 硅镁石、金云母、透闪石、 蛇纹石、韭角闪石 阳起石 蛇纹石、 硼镁铁矿、 硼镁铁矿、硼镁石 磁铁矿、赤铁矿、尖晶石、 磁铁矿、赤铁矿、尖晶石、 水镁石、锡石、 水镁石、锡石、石英
接触交代矿床
2.形成条件
山 东 沂 南 金 铜 铁 矿 床 剖 面 图
接触交代矿床
2.形成条件
—围岩的物理性质 （ 节理 、 裂隙 、 孔隙率 、 渗透 围岩的物理性质（ 节理、 裂隙、 孔隙率、 围岩的物理性质 率等）对矿化富集和矿体形态、 率等）对矿化富集和矿体形态、产状有重要影响
决定了成矿流体在围岩中扩散、 决定了成矿流体在围岩中扩散、渗滤的速度及流 量，控制围岩与热液间反应的表面积 机械性质决定了围岩在外力作用下发生形变的方 断裂、裂隙或层间破碎带） 式（断裂、裂隙或层间破碎带）及规模
产于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石（ —产于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石（或其它 钙镁质岩石）的接触带上或其附近， 钙镁质岩石）的接触带上或其附近，通过含矿 气水溶液交代作用形成，并与矽卡岩（钙铝− 气水溶液交代作用形成 ， 并与矽卡岩 （ 钙铝 − 钙铁榴石系列，透辉石−钙铁辉石系列） 钙铁榴石系列 ， 透辉石 −钙铁辉石系列 ） 在成 因上和空间上存在联系的一类矿床。 因上和空间上存在联系的一类矿床。
接触交代矿床
捕虏体构造
岩体内部灰岩等捕 虏体的接触带构造， 虏体的接触带构造， 规模大小不等， 规模大小不等，矿 化常沿捕虏体边部 断续分布， 断续分布，有时整 个捕虏体都被交代， 个捕虏体都被交代， 形成相当规模的矿 体
2.形成条件
接触交代矿床
2.形成条件
—矿石结构：多为粗粒结构 矿石结构： 矿石结构
1. 概念、特点及工业意义
—矿石构造 ： 块状 、 浸染状 、 条带状 、 晶洞状 、 团 矿石构造： 块状、 浸染状、 条带状、 晶洞状、 矿石构造 块状等
矿床的分带性
—矿床常具分带性，由侵入体内向外依次出现：蚀变 矿床常具分带性，由侵入体内向外依次出现： 矿床常具分带性 岩体→内矽卡岩 外矽卡岩→蚀变灰岩 内矽卡岩→外矽卡岩 蚀变灰岩→灰岩 岩体 内矽卡岩 外矽卡岩 蚀变灰岩 灰岩
接触交代矿床
2.形成条件
大地构造条件
厚的碳酸 盐岩建造
大幅度的沉降
＋
中酸性 侵入岩
频繁的构造 岩浆活动
接触交代矿床
2.形成条件
显生宙的造山带构造体系是矽卡岩矿床 形成的有利大地构造环境。 形成的有利大地构造环境。 矿床主要产于洋−陆俯冲造山带、陆−陆 矿床主要产于洋 陆俯冲造山带、 陆俯冲造山带 陆 碰撞造山带、 碰撞造山带、大陆边缘坳陷带及大陆内 部裂谷环境， 部裂谷环境，特别在地球演化晚期的中 -新生代，矽卡岩型矿床较为发育。 新生代，矽卡岩型矿床较为发育。 新生代
—围岩的化学成分控制了矽卡岩的成分和矿物组 围岩的化学成分控制了矽卡岩的成分和矿物组 钙矽卡岩−镁矽卡岩） 合（钙矽卡岩−镁矽卡岩）
接触交代矿床
2.形成条件
地质构造条件
构造控制含矿溶液的通道， 构造控制含矿溶液的通道，也为成矿提供 有利的空间 侵入体与围岩的接触带构造 围岩层理、 围岩层理、层间破碎带及构造裂隙 褶皱构造 捕虏体构造
2.形成条件
山东沂南Au-Cu-Fe矿 山东沂南Au-Cu-Fe矿 Au
侵入体时代
—大多为中新生代 ， 少数为古生代 （ 我国东部主要 大多为中新生代， 少数为古生代（ 大多为中新生代 为燕山期，西部主要为海西期） 为燕山期，西部主要为海西期）
接触交代矿床
2.形成条件
围岩条件
—与成矿关系密切主要是各类碳酸盐岩类地层： 与成矿关系密切主要是各类碳酸盐岩类地层： 与成矿关系密切主要是各类碳酸盐岩类地层 石灰岩（ 大理岩） 白云质灰岩、 灰质白云岩、 石灰岩 （ 大理岩 ） 、 白云质灰岩 、 灰质白云岩 、 白云岩、 泥灰岩、 钙质页岩等； 白云岩 、 泥灰岩 、 钙质页岩等 ； 其次是火山岩 安山岩、英安岩和凝灰岩等） （安山岩、英安岩和凝灰岩等） —我国矽卡岩型铜矿床中 ， 围岩属碳酸盐类岩石 我国矽卡岩型铜矿床中， 我国矽卡岩型铜矿床中 的矿床占95％ 的矿床占 ％ —碳酸盐岩与火山岩、页岩互层时对成矿较有利 碳酸盐岩与火山岩、 碳酸盐岩与火山岩
接触交代矿床 矿石的物质成分
1. 概念、特点及工业意义
—物质成分极为复杂，主要由金属氧化物、硫化 物质成分极为复杂，主要由金属氧化物、 物质成分极为复杂 物和一组特殊的矽卡岩矿物组成。 物和一组特殊的矽卡岩矿物组成。 —金属氧化物：主要有磁铁矿、赤铁矿、锡石、 金属氧化物：主要有磁铁矿、赤铁矿、锡石、 金属氧化物 白钨矿，次有黑镁铁锰矿、红锌矿、黑锰矿等。 白钨矿，次有黑镁铁锰矿、红锌矿、黑锰矿等。 —金属硫化物：黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜 金属硫化物：黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、 金属硫化物 磁黄铁矿、辉钼矿、辉铋矿等。 矿、磁黄铁矿、辉钼矿、辉铋矿等。
接触交代矿床
侵入体与围岩的接触带构造
2.形成条件
矽卡岩矿床绝大部分受接触带构造控制， 矽卡岩矿床绝大部分受接触带构造控制，其形态 极为复杂，有平直的、波状的、港湾状的、 极为复杂，有平直的、波状的、港湾状的、锯齿 状的等等
按接触带性质：简单接触带、混染接触带、 按接触带性质：简单接触带、混染接触带、构造叠 加接触带、多次侵入接触带、 加接触带、多次侵入接触带、热液蚀变接触带等 按接触面与围岩层理关系：整合接触、 按接触面与围岩层理关系：整合接触、不整合接触 按接触面与上下地层关系：平盖接触、 按接触面与上下地层关系：平盖接触、超覆接触
接触交代矿床
1. 概念、特点及工业意义
矽卡岩矿床相对于接触带的分布情况
接触交代矿床
1. 概念、特点及工业意义
矿体的形态、 矿体的形态、产状和规模
—矿体的形态和产状复杂 ， 明显受接触带 矿体的形态和产状复杂， 矿体的形态和产状复杂 构造的控制。多呈不规则状、似层状、 构造的控制。多呈不规则状、似层状、凸 镜状、脉状、巢状等。 镜状、脉状、巢状等。 —规模大小不一 ， 由直径仅数米的小矿体 ， 规模大小不一， 由直径仅数米的小矿体， 规模大小不一 至长数公里、延伸达千米以上巨大矿体。 至长数公里、延伸达千米以上巨大矿体。 但一般为中小规模。 但一般为中小规模。
矿 床 学
Ore Geology 第七章 接触交代矿床 矽卡岩矿床） （矽卡岩矿床）
授课内容
概念、特点及工业意义 形成条件 成矿作用与矿床分类 主要类型及实例
接触交代矿床
1. 概念、特点及工业意义
接触交代矿床／ 接触交代矿床／矽卡岩矿床
(contact metasomatic deposit / skarn deposit)
侵入深度
—中深至浅成（1−4.5km），中细粒至斑状结构 中深至浅成（ − 中深至浅成 ）
接触交代矿床 岩体规模、 岩体规模、形态
—侵入体多为中小型规模，出露 侵入体多为中小型规模， 侵入体多为中小型规模 面积一般小于50 km2 ， 多为 面积一般小于 2−10 km2 − —多呈岩株、岩瘤、岩钟、岩脉状等 多呈岩株、岩瘤、岩钟、 多呈岩株
接触交代矿床
2.形成条件
岩体凹部通常对成矿比较有利
接触交代矿床
围岩层理、 围岩层理、层间破碎带及构造裂隙
2.形成条件
层间破碎带控矿
不同岩性岩层之间 的层间剥离、层间 破碎带及构造裂隙， 对矽卡岩矿体具重 要控制意义，往往 形成多层矿体
“六上二下” 复式结构
第六含矿层 第五含矿层 第四含矿层
8个含矿层位，14层矿体
黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、 黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、 黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌 黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、 方铅矿、辉钼矿、 闪锌矿、方铅矿 矿、方铅矿、辉钼矿、毒砂 闪锌矿、 方解石、萤石、重晶石、 方解石、萤石、重晶石、白钨矿 方解石、菱镁矿、 方解石、菱镁矿、菱镁铁矿
接触交代矿床 矿石结构和构造
接触交代矿床
2.形成条件
岩浆岩条件
岩浆演化过程分异出含矿溶液， 岩浆演化过程分异出含矿溶液，是形成 矽卡岩矿床的先决条件
岩性
—主要为中酸性岩浆岩，按岩性分为两个系列 主要为中酸性岩浆岩， 主要为中酸性岩浆岩
钙碱性系列：花岗岩、斜长花岗岩、 钙碱性系列 ： 花岗岩 、 斜长花岗岩 、 花岗闪长 石英闪长岩、 岩、石英闪长岩、闪长岩 碱性系列：碱性正长岩、花岗正长岩、 碱性系列 ： 碱性正长岩 、 花岗正长岩 、 石英二 长岩、 长岩、二长岩
接触交代矿床
1. 概念、特点及工业意义
矽卡岩矿床的特点
矿床的产出部位
—分布于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触 分布于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触 带上或其附近。 带上或其附近。 —多数产于外接触带的矽卡岩化围岩中，少数 多数产于外接触带的矽卡岩化围岩中， 多数产于外接触带的矽卡岩化围岩中 产于内侧接触带的蚀变侵入体内， 产于内侧接触带的蚀变侵入体内，一般距接 触面100−200范围内， 个别可远离接触带达 范围内， 触面 范围内 1km以上。 以上。 以上
接触交代矿床
2.形成条件
—与成矿关系密切的主要是钙碱性系列的中酸 与成矿关系密切的主要是钙碱性系列的中酸 性侵入岩 —不同的矿种往往表现出明显的成矿专属性： 不同的矿种往往表现出明显的成矿专属性： 不同的矿种往往表现出明显的成矿专属性
Fe、Cu、Au：闪长岩、花岗闪长岩、二长岩 、 、 ：闪长岩、花岗闪长岩、 Pb、Zn：花岗闪长岩、花岗岩 、 ：花岗闪长岩、 W、Sn、Mo：花岗岩 、 、 ：
接触交代矿床
Байду номын сангаас
1. 概念、特点及工业意义