矽卡岩型矿床的地质特征
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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。
与矽卡岩分带特点对应,金属矿化也具有明显的分带性。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。此外,金属矿化往往还和某些特定的
图6-6 矽卡岩型矿床的产出位置示意图 (转引自袁见齐等,1985)
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。
按形成时间,由早期矽卡岩形成的带称为原生矽卡岩带,由晚期矽卡岩叠加在早期矽卡岩上形成的带称为叠加矽卡岩带。各矽卡岩带中,由侵入体至围岩,SiO2和Al2O3含量由高逐渐降低,CaO含量则由低逐渐升高,侵入体中的Fe2O3向围岩方向迁移。
(四)成矿阶段
矽卡岩型矿床一般都是经历多次气水热液交代作用形成的。根据大量资料总结,矽卡岩型矿床的成矿过程可分为2个成矿期和5个成矿阶段:
1. 矽卡岩期
主要形成各种钙、铁、镁、铝的硅酸盐矿物,无石英形成。该成矿期又可分为以下3个成矿阶段。
(1)早期矽卡岩阶段:形成硅灰石、钙铝-钙铁石榴石、透辉石-钙铁辉石和方柱石等无水硅酸盐和少量符山石等含水硅酸盐,组成矽卡岩的主体,一般又称干矽卡岩阶段,是在高温的超临界条件下形成的。这一阶段除少量磁铁矿外,一般不形成有用矿物,通常是不具工业意义的,故这一阶段也可称之为无矿矽卡岩阶段。
(2)晚期矽卡岩阶段:形成阳起石、透闪石、绿帘石等含水硅酸盐,故又称湿矽卡岩阶段,是在接近超临界状态条件下形成的。这一阶段形成的矿物明显地交代早期矽卡岩矿物,且磁铁矿大量出现,有时构成富集的磁铁矿矿体,故又称为磁铁矿阶段。
(3)氧化物阶段:这一阶段中硅酸盐类矿物已很少见,开始出现石英、萤石等矿物。它介于矽卡岩期和石英硫化物期之间,具有过渡性质,是由温度较高的热液作用形成的。金属矿物除赤铁矿、白钨矿、锡石外,还有少量磁铁矿。后期同时开始出现少量硫化物,如辉钼矿、磁黄铁矿等。
2. 石英-硫化物期
在这一成矿期中,SiO2一般不再和Ca、Mg、Fe、Al组成矽卡岩矿物,而是独立形成大量石英,并有典型的热液矿物如绿泥石、方解石等和大量金属硫化物形成。该成矿期又可分为2个阶段:
(1)早期硫化物阶段:矽卡岩矿物被大量交代,开始形成绿泥石、绢云母等,这一阶段中出现大量石英和萤石,成为矿石的主要脉石矿物。金属矿物主要有磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、毒砂和部分辉钼矿等,金属氧化物已很少见,所以也可称为铁铜硫化物阶段。它们是在高-中温热液条件下形成的。
(2)晚期硫化物阶段:这一阶段中,除交代早期形成的硅酸盐矿物如绿泥石和绢云母等外,石英和萤石的数量继续增加,开始出现大量方解石。金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿和黄铁矿,所以也可称之为铅锌硫化物阶段,是中温热液条件下形成的。矽卡岩型矿床中的矽卡岩和金属氧化物是汽化热液交代的产物,硫化物则是纯粹的热液作用产物。
上述成矿阶段的期次和顺序只是接触交代矿床的一般规律,不同矽卡岩型矿床的成矿发展可以是不完全相同的。它和侵入岩浆的演化、构造裂隙的间歇活动以及含矿气水热液的成分等密切相关。有的矿床只见有早期几个成矿阶段,后期矿化作用不甚发育,有的甚至只形成早期矽卡岩,而无后期热液矿化活动。但当矽卡岩型矿床发育有若干个成矿阶段时,其形成顺序通常符合上述规律。在一个成矿阶段中,所形成的金属矿物常常只是以某种类型为主,同一阶段形成几种矿化类型的现象是不多见的。
(五)成矿作用
矽卡岩型矿床是由热液交代作用形成的,主要包括渗滤交代作用和扩散交代作用。