接触交代(矽卡岩型)矿床

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+2CO2
（透辉石）
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。
2、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：
（2）、矿石物质成分及结构构造
• 非金属矿物：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
金属矿化的分带性 • 金属氧化物（磁铁矿、赤铁矿等）主要分布在靠近岩体一 侧的接触带上，和内矽卡岩带共生，很少产于远离接触带 处。 • 金属硫化物（黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等）主要 分布在靠近围岩一侧的外接触带上，和外矽卡岩带共生， 少数可直接产于碳酸盐类围岩中。 • 金属矿化往往还和某些特定的矽卡岩带密切共生，如铁矿 化常富集于透辉石、石榴子石矽卡岩带内，铜矿化经常和 绿帘石、透闪石等矽卡岩伴生，铅锌矿化则在矽卡岩体之 外，靠近灰岩的地段沉淀。
（4）褶皱构造
褶皱构造主要表现在对岩体及含矿热液流通的控制。与 矽卡岩型矿床有关的褶皱构造主要是背斜构造，这类背 斜构造往往是岩体侵入时的同期构造，有的甚至就是由 岩体侵入所引起的“被动”褶皱。 背斜构造形成时所派生的 层间空隙、轴向断裂以及 环状或放射状断裂等，为 含矿热液流通提供了有利 的空间。背斜构造的轴部、 倾伏端、轴线转折处等， 因空隙较大而有利于矿液 的流动，所以是形成矽卡 岩和矿体的有利部位（图 6-6）
• 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。 部分成矿的浅成相岩体和火山岩关系密切，属次火山岩相， 成分以中性岩居多。
• 成矿侵入体的规模以小型为主，个别规模小的出露仅为几 平方公里。侵入体的产状以岩株、岩瘤较为常见。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。
钙 矽 卡 岩
镁 岩 矽 卡
旱期阶段 晚期阶段
以透辉石和石榴石为核心放射状 生长的硅灰石（湖北冯家山）
围绕硅质团块放射状生长 的硅灰石（湖北冯家山） （残余硅质团块边缘分布 有透辉石、石榴石）
• 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。由于这些矽 卡岩矿物的成分中都含有一定数量的钙，故称为钙矽 卡岩。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。这些矽卡岩矿物的成分中富 含镁，故称为镁矽卡岩。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。
2、矿床的工业意义
• 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、硼等相对次要来源。
• 矽卡岩型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%）。
（5）围岩捕虏体 – 侵入岩中的灰岩捕虏体也可形成一定规模的矽卡岩和 矿体。一般情况下，捕虏体大多位于接触带附近，所 形成的矽卡岩体和矿体经常与接触带断续相连。 – 和捕虏体有关的矽卡岩化和矿化同样受捕虏体接触面 控制，少数情况下矽卡岩和矿体几乎交代了整个捕虏 体。捕虏体中的褶皱、断裂和层间破碎等构造同样影 响着矽卡岩和矿体的形态和分布。
• 矿石的结构构造：块状构造、浸染状构造、条带状构造、 晶洞构造等；由于成矿温度较高，有挥发性组份的参与， 因而矿石一般多为粗粒结构
（3）、矿床的分带性
按出露位置，矽卡岩可分岩带，内带主要 由较高温矿物组成，如石榴石、辉石等，次要矿 物有符山石、方柱石等。 • 外带是指交代碳酸盐岩等围岩形成的矽卡岩带， 外带主要由高-中温矿物组成，如石榴石、辉石， 角闪石、绿泥石、绿帘石、阳起石等，次要矿物 有硅钙硼石和斧石等。
（二）矽卡岩型矿床的形成条件
1、物理化学条件
2、岩浆岩条件
3、围岩条件
4、构造条件
1、物理化学条件
（1）温度条件——矽卡岩型矿床的形成温度范围为 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）压力与深度条件 接触交代矿床的形成深度一般为1-4.5km之间，但有 的钨矽卡岩可在4-6km深度下形成，大多数形成在中-浅成 深度条件下。压力条件大约为(3-30) ×107Pa,其中（1-3） × 108Pa为较深环境，（3-10） ×107Pa为较浅环境。
1、接触交代（矽卡岩）矿床特点
（1）、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6-1）。 • 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。
②“不整合”接触型，接触面 产状和围岩产状斜交，矽卡岩 及矿体的形态复杂多变，除沿 接触带分布外，还可沿围岩层 理分布，围岩中的矽卡岩或矿 体常呈分枝状与接触带相连， 形成一个形态复杂多变却又统 一的矽卡岩体或矿体。当侵入 体局部超覆围岩之上形成超覆 接触时，由于超覆接触面的倾 斜经常比较陡，所形成的矽卡 岩和矿体的产状也较陡。
接触交代(矽卡岩)矿床
（一）概述 （二）矽卡岩型矿床的形成条件
（三）矽卡岩型矿床的成矿作用和成矿过程
（四）矽卡岩型矿床的类型和特征
（一）概述
• 接触交代矿床是指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。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（skarn deposits）。 （主要矿物成分有石榴子石、透辉石、钙铁辉石、绿帘石， 其次为硅灰石、电气石、阳起石、绿泥石、石英等。） • 侵入体的存在是矽卡岩型矿床的一个前提条件。
• 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。
– 简单矽卡岩是指只由石榴子石、辉石等组成的矽卡岩， 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 期阶段产物。复杂的镁矽卡岩是在上述矿物组合基础 上，叠加有晚期产生的蛇纹石、金云母等矿物而成的。
4、构造条件
构造对矽卡岩型矿床的形成有重要的控制作 用。对矿体形态、分布和规模有影响的地质构造 主要有下列几类： （1）接触带构造
（2）围岩层理和层间破碎带
（3）断裂和裂隙
（4）褶皱构造
（5）围岩捕虏体
（1）接触带构造——根据侵入岩和围岩的接触关系可把接触带构 造分成2种类型：
①“整合”接触型，接触面与围岩层面平行一致，这类构造所形成的 矽卡岩及矿体的形态比较规则，以似层状和透镜状为主，产状和围岩 层理基本一致。
• 侵入体的产状对矽卡岩和矿体的分布有较大影响。一般情 况下，矽卡岩和矿体大多分布在侵入体的上盘接触带，层 状侵入体或多层侵入体可形成多层矿化，但以上盘接触带 为主。
• 侵入体的形态对矽卡岩和 矿体的形成和分布也有一 定影响，凹凸不平的接触 面较平整的接触面有利于 形成矽卡岩和矿体。据已 有资料统计，岩体的凹入 部位要较凸出部位更有利 于成矿（图6-2）。侵入体 表面的这些奇特形态多数 是由于围岩中存在裂隙以 及岩浆的多期活动造成的。 由于这些裂隙为后期含矿 溶液的运移和交代作用创 造了条件，所以常常影响 和控制着矽卡岩和矿体的 分布。
– （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。
3、围岩条件 围岩岩性对矽卡岩型矿床的形成有重要影响，最有利的围 岩是碳酸盐类岩石。 – 石灰岩、白云质灰岩，白云岩等碳酸盐类岩石以其化 学性质活泼、脆性较大，渗透性强和富含CaO或MgO 而易被交代，形成各种类型的矽卡岩。 – 凝灰岩、安山岩等火山岩在一定条件下也可形成矽卡 岩型矿。如我国长江中下游一些矽卡岩型铁矿床的围 岩即为火山岩。 • 矽卡岩矿物有数十种之多，常见的有十余种（表6-1）。