第六章接触交代矿床

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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）； 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
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5)按接触面上下岩性关系
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一、概 念



接触交代矿床 在中酸性-中基性侵入体与碳酸盐类岩石或其 它含钙镁质岩石的接触带或其附近，通过含矿气 水热液的交代作用而使有用组份沉淀、聚集而形 （contact-metasomatic deposit） 成的矿床。 以中酸性岩浆岩与碳酸盐岩类接触交代所形 成的矿床中，因含有大量矽卡岩矿物 ，且矿石与 矽卡岩在空间上也与具有一定联系、在成因上相 近，故称为矽卡岩矿床 （Skarn deposit）

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4、矿石组构 1）构造 以块状、浸染状构造为主，另外有条带状，晶洞 状构造。
块状构造
条带-浸染状构造
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2）结构 以粗粒结构为特征，因为其形成的温度较高，有 挥发性气体的存在。交代作用形成的各种结构非 常普遍。
Mt Apy Py Q Sph Apy Mt Mt Py
自形粒状结构

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第二节 形成条件
温度 物理化学条件
形 成 条 件
地质条件
压力 岩浆岩 围岩 构造
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第二节 形成条件


一、温度压力
1、 温度 矽卡岩矿床形成的温度范围很广，900℃-200℃。据 Д .卡利宁合成最主要矽卡岩矿物资料，B.查里科夫 有关硅酸盐熔解、描写硅酸盐的形成反应、含水硅 酸盐的脱水温度、硅酸盐分解温度及矽卡岩硅酸盐 的平衡区等实验资料计算，一般认为：

1、接触渗滤交代作用 2、接触扩散交代作用
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1、接触渗滤交代作用
（contact infiltration metasomatism）

在中酸性岩浆与碳酸盐岩 接触带，物质或组份的带 入和带出是通过在裂隙和 间隙中流动的气水溶液进 行的交代作用。条件必须 要有连通岩体与围岩的断 裂，引起热液的流动的动 力是温度梯度（温度差） 和压力梯度（压力差）。 这种热液的流动可做较长 距离的运移，可形成厚大 沿裂隙而发生的接触渗滤式交代作用而形成矽卡岩 的交代带。 裂隙穿过石灰岩及硅酸盐质岩石（白色部分）
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二、岩浆岩
1、中酸性侵入岩,特别是钙碱性系列岩浆岩有利 成矿： 钙碱性系列：花岗岩→斜长闪长岩→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 2、岩浆岩中钾、钠含量偏高（K2O+Na2O总量一般 为7%-9%）的中酸性侵入岩有利成矿。
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超覆接触剖面图 1-闪长岩； 2-石榴石—透辉石—柱石 矽卡岩； 3-蚀变闪长岩； 4-大理岩； 5-透辉石矽卡岩； 6-闪长玢岩岩墙； 7-矿体； 8-含黑云母透辉石闪长岩
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2、围岩层理及层间破碎带 层理发育的围岩，尤其是在不同岩性层之间的层 间剥离、层间破碎带及构造裂隙，极有利于形成 矽卡岩矿床。
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
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4、褶皱 一般在褶皱轴部的虚脱空间、背斜核部、箱状背 斜翼部的平褶皱和褶皱倾伏端有利于岩浆侵入和 矿液的流通与贮存。
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5、捕虏体构造 实质上是岩体内部石灰岩等捕虏体的接触带构造， 矿化沿边缘分布，亦可形成相当规模的矿体。并 可指示附近可能存在主接触带构造。
（1）整合接触：一般不利成矿，但也可形成大规 模的似层状、透镜状矿体，如山东金岭镇铁矿。 （2）不整合接触：有利于成矿，尤其是围岩产状 向侵入体倾斜，且接触面较缓时，因矿液组份可 占据较大空间面积 ，可形成大型似层状矿体；倾 向不同（相反，不利于成矿）
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简单接触带
2) 按 接 触 带 性 质 混染接触带 构造叠加接触带
产于捕虏体接触带中的矿 体 （据鄂东灵乡地质队）
1-大理岩；
2-闪长岩； 3-磁铁矿体；
4-采空前地形及矿体
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第三节 成矿作用及矿床类型

一、概念 二、形成过程 三、矿床类型
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一、概
念
矽卡岩矿床的形成在任何情况下都与矽卡岩 的形成有着紧密的关系。矽卡岩矿床的成因，长 期以来认为是由接触交代作用形成。接触交代作 用可分两种情况
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2）化学成分 主要有用元素为Fe、Cu、Pb、Zn、Sn、W、S等， 一般品位较高。
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6、围岩蚀变： 主要有矽卡岩化、硅化、绿泥石化、黄铁矿化、 碳酸盐化等
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7、主要矿产： Fe矿（湖北大冶铁矿）， Cu 矿（安徽铜官山铜矿） Pb、Zn矿（吉林天宝山铅锌矿） W矿（湖南柿竹园钨矿） Sn矿（云南个旧锡矿） Mo矿（辽宁杨家杖子钼矿）、Co等
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四、构造条件
1、接触带构造 2、围岩层理及层间破碎带 3、断层（裂） 4、褶皱 5、捕虏体构造
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按接触面与围岩关系
接 触 带 构 造 分 类
按接触带性质
按接触带构造形态
按接触带在岩体部位
按接触面上下岩性关系
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1、接触带构造
1）按接触面与围岩关系分为
矽卡岩金属矿床的类型 （据阿布杜拉耶夫） a-矿体与矽卡岩同时形成； b-矿体晚于矽卡岩； c-矿体叠加在矽卡岩之上。 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
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2）矿体产状：根据矿体与矽卡岩的关系分为 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。
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三、研究意义



1、工业意义——具有重要的工业价值 1）已知的重要矿产较多，如铁、铜、铅、锌、钨、 锡、钼、钴、砷、铍、硼、石棉、压电石英、金 云母等，且矿石品位较富。 2）有的矿产如接触交代铜矿床，这类矿床占我国 总储量第三位（16.4%），在富矿总储量的第二位， 在总开采量占第一位（41.2%）；接触交代铁矿床 占全国总储量的第五位，在富矿总储量第一位 （38.0%），在富矿开采量占第二位。
矿床学 第六章 接触交代矿床
太原理工大学 矿业工程学院 阴翠珍
• 教学目的与要求：
• 掌握接触交代矿床的概念、特点及矽卡岩矿床形成过 程与形成条件。
• 教学基本内容：
• 1、接触交代矿床的概念、特点及研究意义； • 2、接触交代成矿作用及矿床类型； • 3、矽卡岩矿床的形成条件。
• 教Байду номын сангаас重点和难点：

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2、压力——中等深度，少数浅成 碳酸盐岩中的方解石分解成氧化钙和二氧化碳 CaCO3 ——→ CaO + CO2 其中CaO与石英或长石发生反应形成矽卡岩矿物， 同时析出CO2 CaCO3 +SiO2 ——→ CaSiO3 + CO2 埋藏深度太浅，CO2易散失，且温度相对较低，不 易形成矽卡岩矿物， 埋藏深度太大，因压力大矿物分解困难，化学反 应难以进行， 中等深度（1.0-4.5km）是形成矽卡岩及有关矿床 的最有利条件。
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3）含大量可供综合利用的伴生元素，如铁矿石中 常伴生有钴、钼、铜；铜矿石中常伴生有金、银、 钼、硒等；有的铜矿床伴生的金已相当于一个大 型或中型的金矿床。
2、理论意义：作为独特的一类交代成矿作用方式 和典型的矿物组合的研究，可加强人们对岩浆尤 其是中酸性岩浆与碳酸盐岩的接触交代成矿作用 的深入研究。
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二、矿床特点 1、矿床主要产于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的 接触带或其附近，属后生矿床。
矽卡岩金属矿床的类型 （据阿布杜拉耶夫） a-矿体与矽卡岩同时形成； b-矿体晚于矽卡岩； c-矿体叠加在矽卡岩之上。 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
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3、不同类型中酸性岩浆形成不同类型矿床（成矿 专属性）：SiO2 高→低 1）与花岗岩类有关的主要有钨、锡、钼矿床。

2）与花岗岩类及花岗闪长岩类的有关的主要有铅 锌矿床。
3）与闪长岩类有关的有关的主要有铁矿床。

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4、岩体形状、大小及产状： 有利成矿的岩浆岩多为中小型的岩株、岩瘤、岩 钟和岩脉等，出露面积一般小于50km2，大多数在 2-10km2左右，侵位于中深到浅成环境的岩体有利 成矿。

平盖接触带 超覆接触带
平盖接触带指围岩覆盖在岩体之上，矿体和矽卡 岩产状平缓，矿体延展多呈舒缓波状，但与接触 带基本一致，与围岩产状相同；平盖型接触带多 形成规则的矿体。
平盖接触剖面图 1-灰岩； 2-岩浆岩； 3-矿体； 4-钻孔
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超覆接触带指侵入体超覆与围岩之上，一般有利 于形成富矿，矿体多为不规则状和透镜状。
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三、围岩条件
碳酸盐岩或含碳酸盐矿物的岩石，含钙质火 山岩凝灰岩。 1、当火山岩系中夹有一系列碳酸盐岩夹层时，对 成矿有利； 2、成分不纯的碳酸盐岩（薄层）比纯净的厚层碳 酸盐岩更有利于成矿； 3、不同的围岩将形成不同的矽卡岩矿物组合。 方解石—Ca；白云石—Mg；膏盐层—Na：Fe；K： Cu
• 本章重点是要求学生掌握：1）接触渗滤交代作用，接 触扩散交代作用概念；2）矽卡岩矿床形成过程，即科 尔任斯基的阶段说——二期五阶段；难点是成矿作用 过程分析。
第六章 接触交代矿床

第一节 概述 第二节 形成条件 第三节 成矿作用及矿床类型
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第一节 概 述

一、概念 二、矿床特点 三、研究意义
填隙结构
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Apy—毒砂Sph_闪锌矿
Mt_辉钼矿Py_黄铁矿
残 余 结 构
闪锌矿（灰白色）被方铅矿（白色）交代 呈“破布”、“岛屿”、“碎片”状残余
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5、矿石组份——复杂 1）矿物成分： （1）矿石矿物 以氧化物和硫化物为主，次为硼及铍矿物 氧化物：Fe（赤铁矿、磁铁矿）、W（白钨矿）、 Sn（锡石）； 硫化物：Cu（黄铜矿）、Pb（方铅矿）、Zn（闪锌 矿）、Bi（辉铋矿）、Mo （辉钼矿）。 （2）脉石矿物 主要为矽卡岩矿物如石榴石、辉石及其它钙、镁、 铁铝的硅酸盐矿物；次为石英、萤石及碳酸盐矿物
层间破碎带控制的矿体 （铜官山罗村铜矿） （据胡寿奚等，1981 ） 1-冲积层；2-石灰岩； 3-页岩；4-矽卡岩； 5-角砾岩或破碎带； 6-闪长岩； 7-石英闪长岩； 8-矿体
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3、断层（裂） 区域性深大断裂控制中酸性岩浆岩的分布，往往 横穿岩体。与接触带重合及相交的断裂有利成矿。 原因是断裂及其破碎带常构成热液活动的通道和 成矿的场所，远离接触带的矿体多受断裂控制。
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1）矽卡岩矿物形成温度为800℃-300℃，


2）金属矿物形成温度为500℃-200℃，
（1）金属氧化物（如磁铁矿）：形成温度一般为 600℃-350℃（主要在500℃-400℃） （2）金属硫化物（如磁黄铁矿、方黄铜矿、黄铁 矿、黄铜矿、辉铋矿等）：一般形成于450℃100℃（主要为300℃左右）
多次侵入接触带
热液蚀变接触带
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平直接触带 波状接触带 3)按接触带构造形态 港湾状接触带 锯齿状接触带 平直的不利于成矿；形态复杂的接触带有利于成矿。
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4）按岩体的部位分为 岩体的凹部 （接触带向着岩体内部） 岩体的凸部（接触带向着岩体外部） 岩体的凹部有利于成矿（因为接触带面积大，气 水热液量聚集）；岩体的凸部（不利于成矿）。

2、矿床分带（受温度影响） 1）内接触带：靠侵入体一侧的内接触带，往往由 不含水的矽卡岩组成，常称为干矽卡岩带，金属 矿物、矿石矿物以氧化物多见。 2）外接触带:主要由含水的矽卡岩矿物组成，金 属矿物以硫化物为主。
一般产于距接触带100-200m范围内.
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3、矿体形态 1)矿体形态：多赋存于外接触带的矽卡岩中，少数 产于内接触带，故矿体形状、产状较复杂。主要呈 透镜状、似层状、巢状、柱状、脉状及不规则状等， 与围岩呈渐变关系 。规模以中小型矿床为主。