矽卡岩型矿床的形成条件

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。

2．形成压力与深度

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（透辉石）+2CO2

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。据Einaudi等（1981）对130个研究较好的矽卡岩型矿床的统计，其形成压力为3×107~3×108Pa。因此，矽卡岩型矿床可形成于从浅成到中深成的环境。

3．其他物理化学条件

除温度、压力外，成矿热液的氧逸度、pH值、二氧化碳逸度和硫逸度等也是影响矽卡岩矿物成分、矿物组合特征和制约矿床形成过程的重要参数，例如，在高氧逸度条件下形成的矽卡岩型钨矿床中含钼较高，而在低氧逸度条件下形成矽卡岩型钨矿床中含锡较高。

（二）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：

（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。

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。

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6-1）。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。

据统计，我国的矽卡岩型矿床大多和较年轻的岩浆岩有关，时代较老的岩浆岩很少形成接触交代矿床。

（三）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）。

表6-1 矽卡岩矿物分类表

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，实际上单纯的镁矽卡岩是很少见的。

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

图6-1 辽南铜矿地质剖面示意图

（转引自姚凤良等，1983） 1-铜矿体；2-花岗岩类；3-大理岩

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。

碳酸盐岩层的构造对矽卡岩型矿床的形成也有一定影响，薄层灰岩比厚层灰岩有利于成矿，特别是薄层灰岩和页岩、粉砂岩、火山岩等岩层互层时，由于它们的物理性质有明显差异，层面间的结合比较虚弱而有利于热液的流通，所以热水溶液更易于选择交代薄层灰岩而形成矽卡岩和矿体。围岩的节理、裂隙及孔隙度等对矿化富集及矿体的形态、产状等也有重要影响。

（四）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

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（图6-2）；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（图6-3）。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。

（2）围岩层理和层间破碎带

围岩的层理面本身就是构造脆弱带，不同岩性的岩层之间的接触面、层间断裂、破碎带和层间剥离，对形成矽卡岩型矿床有特殊的意义，它可使含矿气水热液在远离侵入体的围岩中形成稳定的似层状矿体或透镜状矿体（图6-4）。

图6-2 整合接触的矽卡岩型矿床地质剖面示意图（转引自姚凤良等，1983）

1-浮土；2-大理岩；3-花岗岩；4-锡矿体；5-铜矿体；6-铅锌矿体；7-矽卡岩