第五章 矽卡岩型矿床
矽卡岩型矿床总结
矽卡岩型矿床矽卡岩型矿床本章介绍了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、Mo、Pb、Zn等矿床的地质特征及典型矿例。
第一节概述一、基本概念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，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。
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。
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。
简单矽卡岩是指只有石榴子石、辉石等无水硅酸盐矿物组成的矽卡岩，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，叠加有晚期产生的蛇纹石、金云母等矿物而成的。
矽卡岩型矿床成矿类型及成矿条件分析
矽卡岩型矿床成矿类型及成矿条件分析矽卡岩型矿床作为一种重要的矿床类型，众多多金属矿床的形成均与矽卡岩关系密切，目前国内外对矽卡岩的专题研究颇多，研究方向多以地质特征以及成矿条件分析两个方面为主。
笔者通过对以往研究成果进行深一步分析和探讨，提出一些自己的观点、认识，并对矽卡岩矿床成矿类型进行了重新梳理。
标签：矽卡岩型地质特征成矿条件分析矽卡岩是指中酸性侵入岩和碳酸盐岩接触交代发生一定的反应后产生的一套蚀变岩组合，主要由石榴石、辉石及其他的钙、镁、铁、铝的硅酸盐或铝硅酸盐组成，矽卡岩大多生成于中、浅成条件下。
矽卡岩型矿床（体）常出现在中酸性侵入体接触带内、外，形成方式以交代作用为主。
1矽卡岩成矿类型矽卡岩型矿床是在气水-热液交代作用下产生的。
主要类型有：接触交代型、岩浆型以及交代层控型。
1.1接触交代型传统观点认为矽卡岩属于一套蚀变硅酸盐矿物的组合，该组合是在中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触交代形成的。
一些早期的研究专家，如：林格伦便认为接触交代变质作用是矽卡岩矿床形成的主要作用，此外还包括岩浆结晶作用以及热液演化产生的交代成矿作用。
1.2岩浆型岩浆型矽卡岩是一种新的矽卡岩成矿类型，最近几年作为一种成矿理论被提出来。
岩浆型矽卡岩成因上与钙矽卡岩或矽卡岩质熔流体的贯入结晶和隐爆固结作用有关。
按其成岩方式不同，分为贯入式矽卡岩和隐爆矽卡岩-角砾岩。
岩浆型矽卡岩矿床中贯入式矽卡岩矿体形状主要呈脉状或呈小岩床、不规则岩枝产出；隐爆矽卡岩-角砾岩型矿体呈角砾岩筒产出。
岩浆型矽卡岩一般受构造裂隙控制，因此其和富钠闪长岩或碱性辉长（闪长）岩常紧密共生在一起。
岩浆型矽卡岩的规模变化幅度较大，与围岩多呈突变或者是不整合接触。
1.3交代层控型交代层控型作为一种新类型矽卡岩，其与传统接触交代型是不一样的，和中酸性岩之间也没有直接关系。
同时又可将交代层控型分为两个类型，即：地下热卤水交代层控矽卡岩型、喷流成因层控矽卡岩型。
喷流成因层控矽卡岩的形成和喷流交代以其独特的喷流沉积有着密切的关系，其具有以下几个特征：（1）矿体一般呈层状或者是似层状，赋存于碳酸盐岩以及细碎屑岩接触带。
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。
矿床学课件：矽卡岩矿床
邯邢地區接觸交代型鐵礦區區域地質略圖(鄭建民等, 2007)
1—石炭系—二疊系含煤碎屑岩;2—中奧陶統碳酸鹽岩;3—寒武系—上奧陶 統碳酸鹽岩;4—中生代閃長-二長岩類;5—中生代正長岩; 6—中-大型鐵礦/ 小型鐵礦;7—斷裂;8—地質界線
漢陽兵工廠的地點在湖北省漢陽縣大別山，龜山腳下， 面對襄河，水陸交通方便。初名湖北槍炮廠.1895年8月 開始小量生產， 冬季重建完成， 開始生產， 仿的 Mauser M88 Commission Rifle毛瑟步槍。 德國最好的 兵工 廠[如： Loewe,Schilling 和 Steyr] 指定生產的 1888 式 毛 瑟 步 槍 被 稱 為 Mauser M88 Commission Rifle），因為是仿德M1888式，所以定為88式， 其全 稱為7.92毫米88式毛瑟步槍。 使用圓彈頭。 同時生產 子彈， 每月能生產十三萬粒。
以形成長石類和 雲母類礦物為特 徵，並形成錫石， 赤鐵礦及少量石 英。
２．石英—硫化物期
二氧化矽一般不再和Ca, Mg, Fe, Al等組成矽卡岩礦物，而是獨 立地形成大量石英，並生成典型的熱液礦物如綠泥石，方解石等。 該期有大量的硫化物形成。可細分為兩個階段。
1) 早期硫化物階段
1) 晚期硫化物階段
Skarn Mineralogy
•Group End members
Abr. Composition
Series
•Garnet
•grossularite •andradite •spessartine •almandine •pyrope •Pyroxene
Gr Ad Sp Al Py
Ca3Al2(SiO4)3 Ca3Fe2(SiO4)3 Mn3Al2(SiO4)3 Fe3Al2(SiO4)3 Mg3Al2(SiO4)3
矿床学 第五章 矽卡岩矿床08.3
3、矿床的分带性
矽卡岩可分内带和外带二个带： 内带—指交代岩浆岩形成的矽卡岩带，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—指交代碳酸盐岩等围岩形成的矽卡岩带。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。 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，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。
规模大小不等，一般长200-500m、厚10-30m、延深100-200m。
2、矿石特征
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； 矿石组构：粗粒结构，块状构造、浸染状构造、条带状构造、 晶洞构造等。
3． 其它物理化学条件 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
主要与中酸性侵入岩有关，按岩性又可分为两系列： 钙碱性系列-花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩； 碱性系列-碱性正长岩、花岗正长岩、石英二长岩、二长岩 成矿专属性： Fe~石英闪长岩、闪长岩； Cu、Pb、Zn~花岗闪长岩、石英 W、Sn、Mo~花岗岩 中小型、中浅成(中深成)岩体有利于成矿 形态越复杂，越有利于成矿(岩株、岩脉、岩瘤等) 中、新生代为主
矽卡岩矿床的类型和特征
矽卡岩矿床的类型和特征矽卡岩矿床的类型和特征矽卡岩型矿床的分类，⽬前尚⽆统⼀分类标准。
有按矿化与矽卡岩的关系进⾏分类，分为同时矿化型、伴随矿化型、叠加矿化型；有按形成矽卡岩的原岩成分进⾏分类，分为钙矽卡岩型和镁矽卡岩型；有按矿床的多成因及矿化叠加情况进⾏分类，分为层控-矽卡岩型、云英岩-矽卡岩型、斑岩-矽卡岩复合型。
为了应⽤⽅便，也有按矿种进⾏分类，分为矽卡岩型铁、铜、钨、锡、钼、铅、锌、铍、硼矿床等，本书采⽤此分类，并选取⼏种主要的类型加以分析。
（⼀）矽卡岩型铁矿床矽卡岩型铁矿床就世界范围来说⼤多产于⼤洋岛弧地带，多与中-浅成的闪长岩-辉长岩类有关，有少量与花岗闪长岩和斜长花岗岩有关，常有同源的安⼭岩-⽞武岩层。
侵⼊岩普遍具钠化现象（钠长⽯化、⽅柱⽯化）。
矿⽯成分简单，以铁的氧化物为主，硫化物较少，常伴有铜、钴、锌和⾦。
其次为产在⼤陆边缘造⼭带中的镁矽卡岩型铁矿，与中到浅成的长英质侵⼊岩（⽯英⼆长岩和花岗闪长岩等）有关，围岩主要为⽩云岩，这类矿床经常是与矽卡岩型铜矿的过渡产物，成分复杂，常伴有锌、锡等。
此外在⼤陆边缘裂⾕带中的辉长岩体接触带上，也常伴有矽卡岩型铁矿。
矽卡岩型铁矿床是铁矿床中的⼀个重要类型，在我国铁矿⽣产中占有特殊地位。
这类铁矿的规模⼤⼩不等，以中型规模居多，部分储量可达1亿吨以上。
由于多数为富矿，所以储量⼩于百万吨的⼩型矿床常常也有⼯业价值。
矿体形态为层状、似层状、透镜状、囊状以及⾖荚状、楔状和其他不规则状。
矽卡岩成分⽐较简单，以⽯榴⼦⽯、透辉⽯矽卡岩为主；矿⽯矿物为磁铁矿、⾚铁矿、假象⾚铁矿，有少量的黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等；⾮⾦属矿物主要为透辉⽯、钙铁辉⽯、钙铁榴⽯，其次有⽅柱⽯、阳起⽯、绿帘⽯等。
矿⽯构造以致密块状为主，也有浸染状、条带状等。
矿⽯品位较富，含铁⼀般为40%~50%，常可综合利⽤Co、Cu等元素。
河北邯邢矽卡岩型铁矿床河北邯邢地区⼴泛分布矽卡岩型铁矿床，共有⼤⼩矿床数⼗个，构成⼀个规模巨⼤的成矿区。
第五章 矽卡岩型矿床
2.矿石特征 矿石特征 矿石矿物可分为金属氧化物和金属硫化物两大类： 矿石矿物可分为金属氧化物和金属硫化物两大类： 金属氧化物：磁铁矿Fe3O4，赤铁矿Fe2O3，镜铁矿Fe2O3， 金属氧化物：磁铁矿 赤铁矿 镜铁矿 锡石SnO2，白钨矿 白钨矿CaWO4； 锡石 金属硫化物：黄铜矿CuFeS2，黄铁矿 黄铁矿FeS2， 金属硫化物：黄铜矿 磁黄铁矿Fe 辉铋矿BiS3，方铅矿 方铅矿PbS， 磁黄铁矿 1-xS，辉钼矿 ，辉钼矿MoS2，辉铋矿 ， 闪锌矿ZnS，毒砂 闪锌矿 ，毒砂FeAsS。 。 另外，还有其它含挥发份等矿物，其他非金属矿物， 另外，还有其它含挥发份等矿物，其他非金属矿物，如： 硼矿物：硼镁铁矿，硅钙硼石，硼镁石… 硼矿物：硼镁铁矿，硅钙硼石，硼镁石 铍矿物：日光榴石，金绿宝石，硅铍石，石英，石棉， 铍矿物：日光榴石，金绿宝石，硅铍石，石英，石棉， 金云母。 金云母。 由于矿物成分复杂，形成温度范围也广， 由于矿物成分复杂，形成温度范围也广，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、 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， 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。 而矿石一般多为粗粒结构和各种交代结构等。
金属硫化物（黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等）主要分 金属硫化物（黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等） 布在靠近围岩一侧的接触带上，和外矽卡岩共生， 布在靠近围岩一侧的接触带上，和外矽卡岩共生，少数可直 接产于碳酸盐类围岩中。 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矽卡岩带密切共生，如 此外，金属矿化往往还和某些特定的矽卡岩带密切共生， 铁矿化常常集中于透辉石、石榴子石矽卡岩带内； 铁矿化常常集中于透辉石、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， 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。 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， 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。 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， 各矽卡岩带中，由侵入体至围岩，SiO2和Al2O3含量由高逐渐 降低， 含量则由底逐渐升高， 降低，CaO含量则由底逐渐升高，侵入体中的 2O3向围岩 含量则由底逐渐升高 侵入体中的Fe 方向移动。 方向移动。 分带性简单地归纳为：岩浆岩→矽卡岩化岩浆岩 矽卡岩→ 矽卡岩化岩浆岩→矽卡岩 分带性简单地归纳为：岩浆岩 矽卡岩化岩浆岩 矽卡岩 矽卡岩化碳酸盐岩→碳酸盐岩 碳酸盐岩。 矽卡岩化碳酸盐岩 碳酸盐岩。
矽卡岩型矿床课件PPT
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Courtesy of Larry Meinert
矽卡岩矿物 Skarn mineralogy
Pyroxenoid 类辉石 A12+B14+O3
Ferrosilite 铁辉石 FeSiO3 Rhodonite 蔷薇辉石 MnSiO3 Wollastonite 硅灰石 CaSiO3
主要成矿元素
- Fe, Cu, Pb-Zn, Au, W, Sn, Mo
Magnetite is abundant in many types: 大量磁铁矿存在于多种矽卡岩中
- Cu, Au, Sn …
Pb-Zn skarns mostly polymetallic (e.g., with Ag) 铅锌矿多含多种金属（+ 银 等）
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二、矽卡岩形成背景、成因和类型
1. 形成背景
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2. 形成作用 ⑴ 反应矽卡岩 (双交代）-变质作用
通过扩散作用形成的矽卡岩
B
A
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⑵ 反应矽卡岩 (渗滤交代）
通过渗滤作 用实现钙、 镁、铁、硅 等元素的迁 移而形成的 矽卡岩，规 模较小。
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⑶ 接触交代成因矽卡岩
指在中酸性-中基 性侵入岩与碳酸 盐类岩石的接触 带上，由于气水 热液发生复杂的 交代作用而形成 接触交代岩
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⑷ 区域变质作用形成的矽卡岩
由富含钙、镁、铁质的碎屑岩或富含硅质、 铁质的碳酸盐岩经区域变质作用形成的矽卡岩， 没有明显的物质迁移与交换，主要是原矿物发生 变质作用形成新的矽卡岩矿物
矽卡岩型矿床
矽卡岩型矿床.txt1、与中性侵入岩有关的铁(铜)矿床受北北东向构造一岩浆带、东西向构造一岩浆带控制，淮北地区铁(铜)矿矿床，主要分布在中朝准地台鲁西隆起区边缘相对坳陷褶皱带的萧一宿褶皱束内，少部分分布在鲁西隆起南缘蚌埠台穹。
①与成矿有关的侵入岩主要为燕山早期含石英闪长玢岩、闪长玢岩、闪长岩。
岩性特征：浅灰绿色，斑状结构，与铁矿关系密切的含石英闪长玢岩斑晶为普通角闪石15％，中性斜长石10％。
基质为中性斜长石等；与铁(铜)关系密切含石英闪长玢岩斑晶为中性斜长石30％，普通角闪石18％，石英5％及少量黑云母。
基质为中性斜长35％，普通角闪石4％。
化学成分特征：与代里及中国闪长岩对比，S1O2偏高，S、Q值偏大，b值偏小。
侵入时代同位素绝对年龄测定146百万年。
②与成矿有关的岩体主要呈似层状，沿碳酸盐岩层间破碎(剥离)带或层间断裂破碎带侵入，往往呈多层次出现，从而造成矿体亦呈多层次出现。
③成矿围岩主要为中上寒武统和下奥陶统白云质灰岩、白云岩、灰质白云岩，膏溶角砾状灰岩(或白云质灰岩)和含膏白云质灰岩等。
④矿化类型比较简单。
根据成矿元素组合特征，又可分为：单一的铁矿床(王场、徐楼、邹楼、殷庄、吴窑、双顶山铁矿)和铁(铜)矿床(前常、陈庄、刘楼、秦楼)。
铁矿石以高硫低磷的自熔性一半自熔性富矿石为主，TFe≥45％，矿石中含钴普遍较高(0.01％以上)，主要赋存在黄铁矿中，可综合利用。
在铁(铜)矿床中，除主要为铁矿体外，尚有铁铜矿体和单独的铜矿体出现。
铁铜矿石和铜矿石中的铜的平均品位为0.91％，伴生的金、银、钴可以综合利用。
⑤围岩蚀变：近矿闪长岩、闪长玢岩碱质交代作用强烈，褪色退磁现象明显，为无磁—微磁性岩石。
在以磁铁矿化为主的铁矿床中，主要表现为强烈的钠长石化；与岩体接触的碳酸盐岩具矽卡岩化及热液蚀变蛇纹石化、绿泥石化等。
以钙镁质矽卡岩为主，其矿物组合主要为透辉石、蛇纹石、阳起石、透闪石等。
在铁(铜)矿床中，除强烈的钠长石化，钾长石化亦较强烈。
矽卡岩型矿床
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）Fierro。
（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。
（2）矿床特征矿体呈似层状、凸镜状、囊状、不规则状产于接触带的矽卡岩中，主要受接触带、断裂及层间破碎带、捕虏体等构造控制，与围岩多呈渐变关系。
矿石矿物以磁铁矿为主，可见赤铁矿、菱铁矿、镜铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、锡石、闪锌矿、方铅矿等。
脉石矿物为矽卡岩矿物组合，如石榴石、透辉石及钙铁辉石、方柱石、钠长石、阳起石、符山石、绿泥石、方解石、金云母、蛇纹石、白云石、石英等，因矿床和矽卡岩类型而异。
矿石具交代结构、交代残余结构、它形-半自形粒状结构，浸染状、条带状、斑杂状、角砾状、致密块状等构造。
围岩矽卡岩化普遍，且常具有一定的分带性，分带情况因矿床而异、蚀变最强烈的部位多在正接触带。
近矿围岩多见金云母化、阳起石化、透闪石化、绿泥石化。
（3）成矿作用模式（见图7-8）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。
矿床学第五章矽卡岩矿床
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。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，它们常为矿液的流动和矿质 沉淀提供了有利场所，也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。
矽卡岩类型及形成阶段 矿物名称 有关矿产
第一节 概 述
钙矽卡 岩
早期
主要
次要
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)
符山石 硅灰石 方柱石 绿帘石 阳起石 透闪石 绿泥石 镁橄榄石 透辉石 尖晶石 硅镁石 硼镁铁矿 蛇蚊石、金云母
铁 钨 铍(钼) 锡
晚期
主要 次要
铜 铅 锌(钼)
沿裂隙由接触渗滤式 交代作用形成矽卡岩
2．接触扩散交代作用（双交 代作用） 当溶液沿岩浆岩和石灰岩接触 面流动时，外接触带石灰岩 粒间溶液为CaO所饱和,内接 触带岩浆岩中粒间溶液为S iO2、AI2O3所饱和，在上升 溶液影响下,破坏原有平衡, 使CaO向岩浆岩中扩散,而S iO2、AI2O3 等向石灰岩中 扩散,形成矽卡岩。浓度梯 度是扩散组份运移的动力
镁矽卡 岩
早期 晚期
主要 次要 主要
铁 硼 铜
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，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。这类矿床在中国也占有特殊地位，如 矽卡岩型铜矿占中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。 二、矽卡岩矿床的特征 （一）矿体的产状、形态与规模 矿体多分布于中酸性岩浆岩与碳酸盐类岩石的接触带中，一 般不超出热变质晕的范围，并多产于外接触带上，一般距 接触面100-200m范围内，少数产于内接触带 。
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磁铁矿细脉穿切早期形成的矽卡岩（梨子山铁矿）
磁铁矿细脉胶结早期形成的矽卡岩化围岩碎块 （黄岗梁铁矿）
矿石的物质组成
金属矿物 • 氧化物和硫化物为主 非金属矿物 • 主要是组成矽卡岩的 主体矿物，以硅酸盐 矿物为主，如石榴石 族、辉石族、角闪石 族、绿帘石族,根据 围岩的性质不同，又 可以分为钙矽卡岩和 镁矽卡岩两大类。
钨、锡矿多与高硅富碱的S型（陆壳改造型）花岗岩有关。
岩体凹部与凸部—多形成不规则矿体
由于接触面常不规则，形成凹凸面，其中岩体的凹部往 往对成矿有利，这是由于凹部一般断裂裂隙发育，围岩易破 碎，矿液常易于集中，并能与有利围岩进行充分的交代作用 而成矿。
岩体与矿体的空间位置
多数矽卡 岩 矿 床 （ 7080% ）都分布在 岩体侵入的前 缘带。 岩体在上 侵过程中，使 围岩作用最强 的部位，是岩 体上侵的前锋， 也是岩浆热液、 构造活动最强 某地锡石—硫化物矿床地质图 1—上三叠系泥质灰岩、灰岩互层（T2K21)；2—下三叠系灰岩、白云质灰岩互层（T2K12)；3—上三叠系灰岩（T2K21)； 的部位。 4—变辉绿岩；5—含斑黑云母花岗岩及其过渡带；6—矽卡岩；7—矿体（Cu、Zn、Pb、Be）；8—断层
工业意义
金属矿产：Fe、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Co、As、 Be、Au、Ag等 非金属矿产：硼、石棉、石墨、硅灰石、石榴石、 金云母、滑石、萤石等
- 秘鲁Antamina矽卡岩铜锌矿：矿精粉产量全球第三（铜第三，锌第七位） - 全球矿山中成本最低的25%之一
Courtesy of Cam McCuaig
矽卡岩
SiO2 CaCO3 MgCO3 石灰岩
Al2O3、FeO
花岗岩
含矿热液
接触渗滤交代作用
含矿热液沿切割接 触带的裂隙渗滤（流 动），携带因压力差而 发生迁移运动的各种组 分与岩石进行物质交换 的作用，为接触渗滤交 代作用。 在接触渗滤交代作 用中，压力梯度和温度 梯度是引起组分运移的 动力，裂隙系统是热液 流动的主要通道。
第五章 矽卡岩型矿床
湖北大冶矽卡岩型铁矿床
矽卡岩型矿床
在铝硅酸盐与碳酸盐类岩石（或其它钙镁质岩
石）的接触带上或其附近，由于热液交代作用而形成
的矿床，称为接触交代矿床。
这类矿床中一般发育有矽卡岩，矿石与矽卡岩在
空间上和时间上有一定的联系，又称为矽卡岩矿床。
铁门坎矿段 狮子山矿段 矿体位于接触带上 象鼻山矿段
矽卡岩矿床的形成条件
物理化学条件
岩浆岩条件 形成条件 围岩条件 构造条件
区域构造环境
由于矽卡岩矿床与岩浆的侵入活动关系密切，因 此区域构造环境是控制岩体的侵入就位及矿床分布 的首要条件。 在大洋岛弧区、大陆边缘造山带以及大陆内部断 裂凹陷带和裂谷环境下，均能产生矽卡岩矿床。
控制岩体的构 造： 经常是大断裂、 不同方向的断 裂交汇部位、 大型褶皱的转 折端及倾伏端。
From:Changzhaoshan
China: by 1984
-
中国，截至到1984 年，矽卡岩型占全 国储量 70% Sn (~22% of world) 61% W (~ 45% of world) 23% Mo (~10% of world) 31% Cu, 20% Au, 18% Pb-Zn, 11% Fe
捕虏体构造
火成岩中的捕虏
体，或岩浆侵入时
顶盖的残留体，往
往可以形成相当规 模的矿体。
产于捕虏体内的矽卡岩型铁矿地质图
1-石灰岩； 2-闪长岩； 3-铁矿体
接触带形态复杂，矿体形状也复杂
矽卡岩型矿床的成矿作用
渗滤交代作用 矽卡岩型矿床成矿作 用
扩散交代作用(双交 代作用)
接触扩散交代作用（双交代作用）
断裂和裂隙构造
岩体接触带生成后， 又受到区域构造的叠 加，因而形成复合的 接触—断裂带、接 触—破碎带和接触— 角砾岩带等，致使原 始接触构造的局部或 整体受到改造，进一 步成为利于矿液渗流 和矿石停积的构造薄 弱带。
辽宁杨家杖子钼矿床断层与羽状裂隙交汇处形成富矿体 1.花岗斑岩；2.断层泥；3.逆断层；4.富矿体； 5.挤压应力方向6.羽状裂隙；
物理化学条件
热液体系的氧逸度、pH、二氧化碳逸度和硫逸度也 是影响矽卡岩矿物成分、矿物组合和制约矿床形成过 程的重要参数
在高氧逸度条件下形成的矽卡岩型钨矿床中含钼较高 ;
在低氧逸度条件下形成的矽卡岩型钨矿床中含锡较高。
岩浆岩条件
来自上地幔或上地幔-下地壳的基性-中性-中酸性岩 浆岩，如辉长岩—闪长岩或辉长岩—正长岩，形成 矽卡岩型Fe、Cu、Co、Au矿床；同熔型花岗岩类 形成矽卡岩型Fe、Cu、Mo、W、Au矿床。 来自地壳的中、上部的岩浆岩（改造型花岗岩）， 主要形成矽卡岩型W、Sn、Be、Bi及部分Pb、Zn矿 床。
致密块状石榴石矽卡岩
From:Changzhaoshan
石榴石矽卡岩穿插闪锌矿化
绿帘石矽卡岩中浸染状铅锌矿化
矽卡岩矿床的地质特征
矿体的产状、形态与规模
矿石特征
矿床的分带性 成矿阶段
成矿作用
矿床成因
矿体的产出位置
矽卡岩矿床相对于接触带的分布情况
程潮铁矿地质略图
矿体与矽卡岩的关系
（a）同时矿化型:矽卡 岩矿物与有用矿物形成 基本同时，矿体与矽卡 岩体空间一致。 （b）继承矿化型：有用 矿物形成紧接矽卡岩之 后，矿体分布于矽卡岩 体的局部地段 （c）叠加矿化型：有用 矿物形成明显晚于矽卡岩， 矿体可以分布在矽卡岩中， 也可分布在围岩中。
蚀变岩体
钙矽卡岩分带 外矽卡岩 内矽卡岩 （透辉石+石 （钙铝榴石+ 硅灰石大理 榴石，晚期 岩 方柱石，晚 绿泥石、阳 期绿帘石） 起石）
镁矽卡岩分带 外矽卡岩 （镁橄榄石+ 内矽卡岩 透辉石（蛇 透辉石，晚 蚀变岩体 （透辉石+斜 纹石）化大 期硅镁石、 长石+尖晶石） 理岩 金云母、蛇 纹石）
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；
块状磁铁矿矿石
石榴石矽卡中浸染状磁铁矿化
石榴石矽卡岩中条带状磁铁矿化
成矿温度较高+有 挥发性组份的参与→矿 石多为粗粒结构。
石榴石矽卡岩中粗粒闪锌矿
矿床分带性
从岩体到地层围岩的 分带性为： 岩浆岩→矽卡岩化岩 浆岩→矽卡岩→矽卡 岩化碳酸盐岩→碳酸 盐岩 内矽卡岩→外矽卡岩 内接触带→外接触带
金属矿物
金属氧化物：磁铁矿Fe3O4，赤铁矿Fe2O3，镜铁矿Fe2O3，锡 石SnO2，白钨矿CaWO4 金属硫化物：黄铜矿CuFeS2，黄铁矿FeS2,磁黄铁矿Fe1-xS，辉钼 矿MoS2，辉铋矿BiS3，方铅矿PbS，闪锌矿ZnS，毒砂FeAsS 硼矿物：硼镁铁矿，硅钙硼石，硼镁石
铍矿物：日光榴石，金绿宝石，硅铍石
物理化学条件
成矿温度：成矿作用一般是从简单矽卡岩化到 矿化结束，温度不断下降。 矿物
矽卡岩矿物 金属矿物
形成温度
800-300℃ 500-200℃
600-350℃（集中在500金属氧化物（如磁铁矿） 400℃） 金属硫化物（如黄铁矿、 450-100℃（集中300℃左 闪锌矿等） 右）。
物理化学条件
锰质矽卡岩：钙铁石榴石-钙铝石榴石、透辉石-钙 铁辉石、蔷薇辉石、锰橄榄石。
条带状石榴石绿帘石矽卡岩
阳起石矽卡岩
Garnet 石榴石
Garnet veins 石榴石细脉
Pyroxene 辉石
Veins 细脉
Garnet 石榴石
From:Changzhaoshan
Meinert et al., 2005
围岩层间破碎带及层理
在接触带附近的有利 围岩中，层理发育，尤 其不同岩性岩层间的层 间破碎带常构成热液运 移的通道，控制似层状 矿体产出。
受围岩层理、层间破碎带控制的矽 卡岩型矿床地质剖面示意图（引自 姚凤良等，1983）
1.浮土； 2.大理岩； 3.矽卡岩； 4.白云岩； 5.砂岩；6.页岩；7.花岗斑岩； 8.铜矿体； 9.铜锌矿体；10.角砾岩
构造条件
断裂和裂隙
褶皱构造 捕虏体构造
接触带构造
侵入接触面形态示意图 a-平直的；b-波状的；c-港湾状的；d-锯齿状的，e-枝杈状的；e-浸染状的 1-花岗岩体；2-接触变质带；3-围岩
ห้องสมุดไป่ตู้盖与超覆接触
平盖型接触构造剖面图
平盖型—多形成规则的矿体
超覆型接触构造剖面图
超覆型—多形成富而不规则状及透镜状矿体
龙洞矿段
尖林山矿段 尖山矿段
工业意义
世界范围内钨的首要来源，铜、铁、钼、锌的重要来源。 Co、Au、Ag、Bi、As、Sn、Be、B等的次要来源。
我国该类矿床比较重要的矿产是Cu和Fe，W、Sn、Mo、 Be等，都有大型至特大型矿床。 Cu—在铜矿总储量中占第三位（16.4％）；在富矿总储量 中占第二位；在总开采量中占第一位（41.2％）; Fe—占铁矿总储量的第五位；在富矿总储量中占第一位总 开采量占第三位；富矿开采量中分别第二位。
1-花岗闪长岩；2-石灰岩；3-含矿矽卡岩； 4-矿体；5-无矿矽卡岩
大冶铁矿19线
程潮铁矿8线
矿体的产状、形态与规模
矿体形态 :似层状、透镜状、巢状、柱状、脉状、囊状、 瘤状，规模大小不等，一般长200-500m、厚10-30m、延深100300m至千米。
大冶铁矿28线
程潮铁矿0线
受围岩层理、层间碎破带控制的矽卡岩型矿床剖面图 l-浮土；2-大理岩；3-矽卡岩；4-白云岩；5-砂岩；6-页 岩；7-花岗斑岩；8-铜矿体；9-铅锌矿体；10-角砾岩
1. 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。 2. 镁质碳酸盐岩：经接触交代作用形成镁矽卡岩、 有利于石棉、硼酸盐的形成。原因是围岩为有用矿 物的形成提供了镁，镁是硼和铁的沉淀剂。