矽卡岩和矽卡岩矿床
主要的矿床类型（带图）[整理版]
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重要的矿床类型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。
矽卡岩矿床
矽卡岩矿床Skarn Deposits1、定义：有使用“skarn”一词的许多定义。
矽卡岩可以形成于区域的或接触变质作用影响，也可以由各种交代作用形成，包括岩浆的、变质的、流星的或许有海洋成因的热液交代。
它们出现于深成岩体（pluton）邻近，沿断层和主要的剪切带（shear zones）内，在浅地热体系中，在海床（seafloor）底部，在深埋变质域的地壳深部。
连结近些不同环境和定义一种岩石为矽卡岩的是矿物学。
该矿物学上，包含钙质硅酸盐的广泛变种和伴生矿物，然而通常是石榴石（garnet）和辉石（pyroxene）佔优势。
根据若干标准矽卡岩可以细分。
外矽卡岩(exoskarn)和内矽卡岩（endoskarn）是用来特指沉积的或火成原岩（igneous- protolith）的术语。
镁质的和钙质的矽卡岩（magnesian and calcic skarn）可以用来描述原岩及其导致的矽卡岩矿物的主要成分。
这些术语可以结合使用，如在由白云岩形成橄榄石-透辉石（forsterite-diopside）矽卡岩时可以使用镁质外矽卡岩。
钙硅酸盐质角页岩（calc-silicate hornfels）是经常用于描述相关细粒钙硅酸盐的术语，这些岩石是不纯碳酸岩单元，像泥质（silty）灰岩和钙质页岩变质的结果。
反应矽卡岩（reaction skarn）可以由页岩和碳酸盐岩稀疏交互地层的等化学变质（isochernical metamorphism）。
在那里,邻近岩性间,成分的交代转移可能在小规模（也许几公分）尺度上发生。
类矽卡岩（skarnoid）是用于描述相对细粒贫铁的钙质硅酸盐岩石的术语，它起码是局部受原岩成分控制的反映。
类矽卡岩是纯变质角页岩与纯交代的粗粒矽卡岩间的过渡体。
对于所有先前这些术语来说，原岩的成分和结构趋向于控制形成矽卡岩的成分和结构。
比较而言，多数有经济价值的重要矽卡岩矿床是大规模交代迁移的结果。
矽卡岩矿床
矽卡岩矿床综述摘要：矽卡岩矿床是铁、铜、钨、锡、铅、锌和金以及一些非金属矿产的重要来源之一。
我国矽卡岩矿床分布十分广泛。
近年来的研究在成矿地质环境、成矿物理化学条件、矿物包裹体、同位素、实验模拟以及矿物相平衡方面有较大的发展。
矽卡岩矿床是所有矿床类型中数量最多和变化性最大的床,有重要的经济意义和成因特征。
本文对矽卡岩的矿床地质特征、矿床主要类型和矿床地球化学方面做一些总结。
关键词：矽卡岩矿床；矿床地质特征；矿床成因；地球化学矽卡岩一词最早源于瑞典,后来广泛应用于中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触带形成的一套蚀变硅酸盐矿物组合。
矽卡岩矿床是在中酸性-中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石的接触带上或其附近，由于含矿气水溶液进行交代作用而形成的[1]。
目前,除贵州省和台湾省外二十七个省市自治区范围内均有矽卡岩矿床分布[2]。
矽卡岩矿床是金属矿床中的一种重要类型，是矿床学研究的重要对象[3]。
接触交代带流体存在两个系统,它们代表不同来源,一种是岩浆来源,一种是天水循环来源,还存在地层水(建造水)加入的可能性。
环太平洋地区是世界上最重要的巨型矽卡岩矿床成矿带,不仅矿床数量多、品位富、类型复杂,而且许多矽卡岩矿床的储量在世界金属矿床总量中也占有十分重要的位置[4]。
一、矿床地质特征矿床常成群成带分布,主要产于地台活化区和摺皱带的拗陷区,成矿时代以燕山期为主[5]。
矽卡岩矿床的分布是不均匀的,常成群成带沿一定大地构造单元的有利构造岩浆活动带(区)产出。
关于矽卡岩矿床成矿带(区)的划分,欧阳自远(1958)曾作过研究[6]。
矿体分布在侵入岩及其周围岩石的接触带上或其附近。
以产于外接触带的蚀变碳酸盐岩中为多，少数产于内接触带的蚀变侵入体中。
由于矿床形成明显受岩浆分异冷凝、围岩性质、接触带构造以及交代作用强度的影响，所以矿体的产状、形状均比较复杂，矿体连续性也差，常呈似层状、凸镜状。
矿床常具有分带性，一般靠近岩浆岩一侧形成的内矽卡岩，称为内带，主要由较高温的矿物组成，如磁铁矿、赤铁矿、石榴子石、辉石等，靠近围岩一侧形成外矽卡岩，称为外带，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。
矽卡岩简介
2、矽卡岩型铜矿床
其主要与大陆边缘造山带的钙碱性花岗闪长岩到石英二长岩 、石英闪长岩等岩株有关，环太平洋成矿带是世界上矽卡岩 型铜矿床分布的主要成矿带。中、新生代是世界上矽卡岩型 铜矿形成的主要成矿期。 矿体一般呈不规则状、脉状、透镜状等。矿体形态复杂，常 见脉状、透镜状、囊状、不规则状。部分矿体产于离接触带 一定距离的围岩中。 矿体多数产于接触带。绝大多数的矽卡岩型铜矿是铜、铁共 生的，且铁矿物含量往往大于铜矿物。 铜矿化的形成方式有二；一是交代早期矽卡岩中的透辉石形 成，二是沿着矽卡岩或磁铁矿体中的某些构造裂隙充填交代 而成，所以铜矿化往往和矽卡岩或磁铁矿密切伴生。
5、矽卡岩型铅锌矿床
该类矿床产主要与花岗闪长岩 、花岗岩 、石英二长 岩有关。矿体常呈不规则的囊状 、柱状 、脉状、 透 镜状等， 矿体叠加于矽卡岩之上，常超出矽卡岩的范围，而 产于围岩之中，热液多次活动的现象明显。 矽卡岩矿物十分复杂，除辉石 、石榴子石和角闪石 族矿物外，也常有绿帘石族矿物、 绿泥石、 绢云母 、石英以及碳酸盐类矿物。 金属矿物除方铅矿、 闪锌矿外，还有黄铁矿 、黄铜 矿 、磁黄铁矿等，有时还有锡石 、白钨矿 、辉钼矿 、辉铋矿及磁铁矿、 赤铁矿及罕见的含铍矿物。
3、矽卡岩型钨矿床
主要产于花岗岩和碳酸盐类岩石接触带及花岗 岩附近的钙质岩层和砂岩层之间。 矿体常呈层状 、扁豆状。矽卡岩矿物以钙铝 榴石 、钙铁辉石为主，常伴有大量萤石（荧 光性）。 矿体以似层状为主，有时呈较复杂的透镜状或 脉状。 该类矿床规模一般为中到大型，我国湘、 赣 、 闽等省都有重要矽卡岩型钨矿床。
4、矽卡岩型钼矿床
矽卡岩矿床
铜矿床
矿床主要与大陆边缘造山带的钙碱性花岗闪长岩到石英二长岩、石英闪长岩等有关。少数矽卡岩铜矿与大洋 岛弧环境的石英闪长岩－花岗闪长岩有关。当围岩为石灰岩时形成钙矽卡岩型铜矿床，为白云岩时则形成镁矽卡 岩型铜矿床。主要的矿石矿物是黄铜矿，有时有少量斑铜矿。矿石中含铜量可达2%~8%。
钨矿床
矽卡岩钨矿床以产在大陆边缘造山带为特征。主要产在石灰岩和花岗岩以及石英二长岩、花岗闪长岩岩基和 岩株的接触带上。侵入岩的矿物颗粒较粗，且伴有伟晶岩、细晶岩等，是在较高的温度和较深的环境中形成的。 当不纯石灰岩与页岩等呈互层时，对成矿最为有利。矿体常呈层状、扁豆状，规模以大型居多。组成矽卡岩的矿 物以含铁少为特点。
钼矿床
与矽卡岩铁矿、铜矿、钨矿比较，与矽卡岩钼矿床有关的侵入岩分异演化得更为充分。矿床常产于花岗岩、 花岗斑岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩等岩体与石灰岩的接触带及其附近的围岩中。矽卡岩矿物以钙铝榴石、透辉 石为主，金属矿物以辉钼矿为主，有时可和黄铜矿、白钨矿伴生形成铜钼或钨钼矿床。伴生金属矿物有黄铁矿、 磁黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿等。
金矿床
与金矿成矿有关的侵入体主要为中新生代的闪长岩、闪长玢岩、石英闪长岩、花岗闪长（斑）岩和流纹斑岩 岩株或岩墙。围岩时代从前寒武纪、古生代到新生代均有。围岩岩性有白云岩、石灰岩、白云质灰岩和火山岩。 因此，含矿矽卡岩既可以是镁矽卡岩，也可以是钙矽卡岩，但以钙矽卡岩居多。矿体多呈透镜状、似层状、囊状、 筒状或其他不规则状，产于接触带矽卡岩或其邻近的大理岩及其他交代岩中。矿石的金属硫化物矿化和金矿化主 要为细脉状、脉状和浸染状，局部为块状。金主要以自然金和银金矿的形式存在，部分矿床还见有金（银）的碲 化物，包括针碲金矿、针碲金银矿、碲金银矿、碲金矿等。金矿化一般与晚期的热液交代作用有关，即在矽卡岩 之上常叠加较强烈的热液蚀变矿化作用，如绿帘石化、阳起（透闪）石化、绿泥石化、硅化、绢云母化、碳酸盐 化或蛇纹石化等。
矽卡岩和矽卡岩型矿床研究方法_张景森
收稿日期:2009-01-04基金项目:国家自然科学基金(40872056);河北工程大学博士专项基金 特约专稿作者简介:张景森(1966-),男,山东泗水人,博士,副教授,从事矿床学、岩石学、水文地质及矿山环境保护方面的教学与研究。
文章编号:文章编号:1673-9469(2009)01-0085-05矽卡岩和矽卡岩型矿床研究方法张景森,张 静,周俊杰(河北工程大学资源学院,河北邯郸056038)摘要:从宏观和微观两方面简述了在矽卡岩和矽卡岩型矿床研究中常用的研究方法,包括遥感解译法、地球物理勘探法、野外地质填图法、岩(矿)相学和矿物学研究、矿物相平衡研究、流体包裹体研究和稳定同位素方法等,尤其是介绍了近年来出现的新方法,如遥感解译方法和矿物相平衡定量计算方法等。
文章认为,矽卡岩型矿床的研究应将宏观和微观方法结合起来进行,并不断地引入新的研究手段以更好地揭示矽卡岩型矿床的形成和分布规律以及理解其成岩成矿作用机理。
关键词:矽卡岩;矽卡岩型矿床;研究方法;宏观;微观;新进展中图分类号:P588.31+2 文献标识码:AResearch methods for skarns and skarn depositsZH ANGJing 2sen ,ZH ANGJing ,ZH OU Jun 2jie(C ollege of Nataural Res ource ,Hebei University of Engineering ,Handan 056038,China )Abstract :This paper summarizes the comm on methods for studying of skarns and skarn deposits both mac 2roscopically and microcosmically ,including rem ote sensing interpretation ,physical geographical prospect 2ing ,field geological mapping ,petrography (or mineralogy )and mineralogy ,mineral phase equilibrium ,fluid inclusion and stable is otope ,the new means developed recently such as rem ote sensing interpretation and quantitive calculation for mineral phase equilibrium are introduced especially.The consideration of in 2tegration of macroscopic and microcosmic methods and constant introduction of new means in the skarn de 2posit studies have im portant significance in further revealing the formation and distribution of skarn depos 2its ,and understanding their petrogenic and metallogenic mechanism.K ey w ords :skarn ;skarn deposit ;research method ;macroscopy ;microcosmic ;new advances 矽卡岩型矿床在世界各地分布十分广泛,是一种具有重要工业意义的矿床类型。
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。
硅卡岩的识别
矽卡岩的识别一、矽卡岩概念及相关问题1、矽卡岩定义矽卡岩（夕卡岩），英文名为Skarn，原为瑞典中部的矿工用来称谓那些与矿石伴生的深色钙质硅酸盐岩石。
此后经Tornebohm（1875）正式提出，并为Lingren（1902）及广大研究者接受与沿用。
目前地学界公认的矽卡岩定义为：产于火成侵入岩体接触带及附近，由岩浆热及各类流体与碳酸质岩石交代变质而形成的蚀变岩，属于接触变质交代岩（Contact Metasomatic Rock）。
矽卡岩由各类钙-镁-铁-锰-铝硅酸盐矿物所组成，以石榴子石与辉石（透辉石）为主，次为硅灰石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、电气石、方柱石、符山石、金云母等。
2、矽卡岩分类1）按产出部位分为：外矽卡岩（Exsoskarn):产于侵入岩体接触带靠沉积岩一侧的矽卡岩；内矽卡岩（Endoskarn)：产于侵入岩体接触带靠岩体一侧的矽卡岩；远矽卡岩（Distal skarn):产于远离岩体接触带的沉积岩中。
这类矽卡岩常以断裂或岩脉与主岩体相连；接触矽卡岩（Contact skarn)：产于侵入接触带内外的矽卡岩。
2）按矽卡岩成分划分为：钙矽卡岩：系交代灰岩而形成的以钙硅酸盐（钙铝-钙铁榴石、透辉石-钙铁辉石）为主的矽卡岩，有时伴有相当数量的符山石、硅灰石、方柱石及绿帘石、阳起石、透闪石等，富含铁铜钨锡钼矿等；镁矽卡岩：系交代白云质岩石形成的以镁硅酸盐（镁铝榴石）为主的矽卡岩，常由镁橄榄石、透辉石、尖晶石、硅镁石、蛇纹石、金云母等组成，富含铁矿镁矿硼矿等；锰矽卡岩：系交代含锰碳酸可形成的以含锰硅酸盐（锰铝榴石、含锰辉石）为主的矽卡岩，富铅锌银矿。
3、相似岩石1）钙硅角岩Calc-silicate hornfels：由不纯的碳酸盐岩如泥质灰岩和钙质页岩经等化学变质作用而形成的细粒钙硅酸盐岩。
类矽卡岩（skarn like rock，skarnoid，似矽卡岩）：由碳酸盐岩经区域变质或热变质而成的以石榴子石、辉石等无水硅酸盐矿物所组成的细粒贫铁层状变质岩，与矽卡岩组成极为类似，但矿物组合相对简单。
《矽卡岩型矿床》
精品课件
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
Pyromangite 三斜锰辉石
Bustmite 锰硅灰石
W
灰质粉砂岩
黑云母角岩 辉石角岩 W
钙硅酸盐角岩
含石
W
榴石
灰岩
CaCO3 + SiO2(aq) = CaSiO3 + CO2
方解石 + 二氧化硅（溶液） = 硅灰石 + 二氧化碳（气体）
C + O2 = CO2
精品课件
W: 硅灰石； P: 辉石； G: 石榴石
断裂 Courtesy of Larry
精品课件
① .接触带构造： ——岩体与碳酸盐岩的接触部位。
精品课件
控制矿体的构造——接触带构 造
精品课件
接触带形状复杂，矿体形状也复杂
精品课件
②.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。因为 这些捕虏体与岩浆成分 相差极大，易发生强烈 的交代作用矿和物
盐类…）、挥发份（如CO2），或是改变成矿溶液的化学性质
如PH值，Eh值等。
精品课件
三、矽卡岩矿床形成的条件
1.岩浆岩条件：
与矿床形成有关的岩浆岩种类很多，但主要的是中 酸性、酸性及中基性的钙碱系列的花岗岩类岩石：花岗 岩、斜长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩、 辉长闪长岩、辉长岩等，有时碱性系列的花岗正长岩、 正长岩和石英二长岩、二长岩等。
矽卡岩矿床
矽卡岩矿床矽卡岩矿床(接触交代矿床)主要是在中酸性-中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石(或其他钙镁质岩石)的接触带及附近，由于含矿气水溶液进行交代作用形成的，矿床在空间及时间上与矽卡岩有一定的联系，故通常称为矽卡岩矿床。
形成原因目前地学界公认的夕卡岩定义为:产于火成侵入岩体接触带及附近，由岩浆热及各类流体与碳酸质岩石交代变质而形成的蚀变岩，属于接触变质交代岩(Contact Metasomatic Rock)。
夕卡岩由各类钙-镁-铁-锰-铝硅酸盐矿物所组成，以石榴子石与辉石(透辉石)为主，次为硅灰石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、电气石、方柱石、符山石、金云母等。
主要特点1、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，且产于外接触带的居多，一般距接触面100~200m范围内。
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。
2、矿石物质成分复杂，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、绿帘石、金云母等)。
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;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。
3、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。
中国银矿床的主要类型综合考虑银矿床的产出的地质环境、含矿岩系和成矿特征等因素，可将我国的银矿床划分为六种类型：一是矽卡岩型银矿床和产于碳酸盐岩中的热液型银矿床。
两类矿床的主岩都是碳酸盐，矽卡岩型接触变质深，碳酸盐岩型接触变质弱。
典型矿床如四平山门银矿、高家堡子、凤凰山等。
储量占银产的36.62%。
二是赋存于变质岩和碎屑岩中的热液型银矿床。
变质岩中热液型银矿床多呈脉状，物质来源有于陆相火山热液有关的（浙江银坑山），有与斑岩热液有关的，有与岩浆热液、构造热液双重有关的（庞西洞）。
第七章 矽卡岩型矿床
总之，该类矿床规模变化大，特大型―小型，但以中型 为主，矿石品位高，可直接开采，工业价值大，如Cu矿、 夕卡岩型Cu矿占我国Cu 矿总储量的第三位（16.4%）。 富矿的第二位，开采量占第一位（41.2%）；此外，可 综合利用的共、伴生组分多。
4、夕卡岩矿床基本特点：
A．矿体的产状、形态 和规模 （1）产出部位：矿床 产于侵入体与围岩的 接触带上或其附近， 并以外接触带的蚀变 碳酸盐中为主。
（四）按矿种的分类
夕卡岩型铁、铜、钨、锡、铅、锌、铍及硼等。
思考题
1、矽卡岩和矽卡岩矿床(接触交代矿床)的概念，矽卡岩矿床的地质特征和矿床
特征。
2、接触交代矿床多形成于何种大地构造环境？矿体的空间分布有何规律？ 3、与接触交代矿床有关的岩体多具哪些特征？多形成于何种构造部位？ 4、哪种围岩有利于矽卡岩及接触交代矿床的形成？围岩成分对形成的矽卡岩类 型及矿种有影响？ 5．矽卡岩矿床成因的主要观点及各观点存在的主要问题。 6、矽卡岩矿床常可分为哪些矿化期和矿化阶段？各有何代表性的矿物组合？ 7、在接触交代矿床种控制矿体分布的构造有哪些？ 8．论述接触交代矿床的形成条件。
三、夕卡岩矿床的成矿作用和成矿过程 （一）夕卡岩矿床的形成作用
1．接触渗滤交代作用； 2．接触扩散交代作用。
1 ．接触渗滤交代作用： （压力） 深部上升的含矿溶液
沿着交切接触带的 裂隙系统渗滤，将 下层中的活性组分 带到上层，并与之
发生交代作用。
2．接触扩散交代作用（双交 代作用）：（浓度）
溶液沿岩浆岩和石灰岩的接触面流
1．夕卡岩期
夕卡岩矿床形成
（1）干（早）夕卡岩阶段：高温超临界条件下形成， 无有用矿物形成。 矿物组合：硅灰石＋Di＋ CaFe 辉 石 +GaAl － Ga+GaFe-Ga+ 方 柱 石 方程：略（见下） 。 （2）湿（晚）夕卡岩阶段（Mt 阶段） ：碱性和中性条 件下，交代作用发 育，形成大量磁铁 矿。 矿物组合 Act、Di、 Hb、Ep、Mt 方程：略（见下） 。 氧化物阶段：介于夕卡岩期和石英硫化物期之间， 具过渡性质， 高温热液期。 形成长石 类，云母类及少量 Q、萤石、Ep、 正长石＋酸性 Pl＋金云母、 Mus 、 BiO， 矿石矿物：白钨矿、SnO2、H2O 少量 Mt、Be 的 硅酸盐矿物及少量 MS。
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。
矽卡岩型矿床成矿规律及成矿模式
矽卡岩型矿床成矿规律及成矿模式1. 矽卡岩的基本概念嘿，朋友们，今天咱们聊聊矽卡岩。
这家伙其实是个矿床，但可别小看它！矽卡岩，听起来很高大上的样子，其实就是一种富含硅和钙的岩石。
你可能会问，啥是矽卡岩？它其实是火成岩和沉积岩在高温高压下“亲密接触”后，变成的一种矿床。
想象一下，就像两种食材在锅里炖煮，最后变成一锅美味的炖菜，这就是矽卡岩的诞生过程。
它们主要在一些特定的地质环境下形成，尤其是在地壳深处，经过漫长的岁月，才慢慢地显露出它的真面目。
那么，为什么大家对它这么感兴趣呢？因为矽卡岩里面藏着不少宝贝，比如说铝土矿、石灰石等矿物，这些都是工业上大显身手的“明星”。
就像你去超市逛，发现架子上摆满了各类零食，眼花缭乱，你一定会想，哇，这可是个宝藏地啊！2. 矽卡岩的成矿规律2.1 地质条件说到成矿规律，这里面可大有文章。
首先，矽卡岩的形成需要特定的地质条件，就像做饭前得先准备好食材。
这里的“食材”就是温度、压力和化学成分。
当地壳深处的岩浆活动频繁时，热量和压力就会促使矿物质的变化，形成矽卡岩。
简单说，就是热和压力相当于厨师的火候，把食材慢慢炖熟。
2.2 成矿过程再来聊聊成矿过程。
矽卡岩的成矿过程可分为几个阶段，像一场精心排练的舞蹈。
首先是岩浆侵入，产生了高温。
接下来，矿物质在高压下相互反应，就像不同的舞者在台上碰撞出火花。
最终，在漫长的时间里，这些矿物质逐渐沉淀、聚集，形成了现在的矽卡岩。
哎，真是一个神奇的过程，仿佛在大自然的舞台上演绎了一场壮观的剧目。
3. 成矿模式3.1 物理化学作用咱们接下来聊聊成矿模式，这里有几个重要的因素。
首先，物理化学作用就像是一位隐形的导演，默默地影响着整个过程。
不同的矿物在不同的温度、压力下，会表现出不同的性格。
有的矿物喜欢高温，有的则更偏爱低温，真是各有千秋。
这些矿物的互动，直接决定了矽卡岩的最终组成。
3.2 生物作用还有生物作用，这就像是大自然的调味品。
某些微生物在成矿过程中会起到意想不到的作用，帮助矿物的沉淀与聚集。
矽卡岩和矽卡岩矿床
Ferrosilite Rhodonite Wollastonite
类辉石 A12+B14+O3
铁辉石 SiO3 Fe FeSiO Pyromangite 三斜锰辉石 Bustmite 锰硅灰石
蔷薇辉石 MnSiO3 硅灰石 CaSiO3
Epidote
Epidote Clinozoisite
绿帘石 A22+B33+C34+O12(OH)2
Ca2FeAl2Si3O12(OH) 绿帘石 斜黝帘石 Ca2Al3Si3O12(OH)
矽卡岩矿物 Skarn mineralogy
s Other common mineral minerals 其它常见矿物
Scapolite, Ca-rich plagioclase, vesuvianite, amphibole, , prehnite , biotite, chlorite, quartz, carbonate ilvaite ilvaite, prehnite, 方柱石，富钙斜长石，符山石，角闪石，黑柱石，葡萄石， 黑云母，绿泥石，石英，碳酸盐 , humite , amphibole, phlogopite , Olivine, periclase periclase, humite, phlogopite, , serpentine, talc chlorite, brucite brucite, 橄榄石，方镁石，硅镁石，角闪石，金云母，绿泥石，水镁 石，蛇纹石，滑石
- Calcite � garnet, density increase, volume decreased, open space created , permeability and porosity increased created, - 方解石 � 石榴石，密度增加，体积减少，开放空间增加，空隙度和渗 透性增加
矽卡岩矿床及研究
1、测定地质体年龄中的应用 2、矿物鉴定中的应用 3、系列矿物研究中的应用 4、溶体分离矿物研究中的应用 5、矿物环带结构研究中的应用 6、蚀变矿物晕研究中的应用 7、构造分析中的应用
矽卡岩研究方法
遥感解译法
地球物理勘探法 野外地质填图
矿物相平衡研究 稳定同位素法 流体包裹体研究
矽卡岩岩相学与矿物学研究
稳定同位素方法
• 研究矽卡岩时常用稳定同位素O、H、c和S等来 确定体系流体的来源。研究表明，大多数大型矽 卡岩系统存在多来源的流体，其中岩浆流体和大 气水流体最为重要。
• 矽卡岩中石榴石、辉石及有关的石英的δ180值都 在+4至+9范围，与岩浆起源的水相比，明显高于 同矿床中沉积方解石、石英和大气水的δ180值。 不同矽卡岩矿床的含水矿物如黑云母、角闪石和 绿帘石的δ180值和舳值范围在δ18D一δD关系曲线 图上显示出从岩浆水到本地沉积水和大气降水之 间的混合，或者显示多源流体混合。
矿物相平衡研究 稳定同位素法 流体包裹体研究
矽卡岩岩相学与矿物学研究
矿物相平衡研究
• 矿物相平衡研究可以确定矽卡岩形成的温度、压力条件和 矿物反应关系。使用相平衡模拟计算方法研究矿物相平衡 关系则是重要的发展方向。。所计算的相图包括： • P—T投影图，描述了所选定的模式体系中在P—T—X(即 压力一温度一成分)空间内所有可能的矿物间的变质反应 关系； • 矿物共生图解，描述了特定PI．条件下体系矿物组合、固 溶体成分与全岩成分之间的关系； • P—T视剖面图，是对某一特定全岩成分在P—T—x空间内 所做的剖面、表达了具体成分岩石变质矿物组合、矿物成 分的相平衡关系；还有P—x、T—x视剖面图，则表示在固 定T或P时矿物组合、成分在P—x或T—x空间内的相平衡 关系。
常兆山 矽卡岩矿床
Meinert, 1992
热变质 Thermal metamorphism
Metamorphism: 变质作用 Bimetasomatism: 双交代
灰岩
大理岩
灰岩
硅灰石 石榴石
钙质页岩
反应矽卡岩
辉石
钙硅酸盐角岩
页岩
角岩
Meinert, 1992
Biotite hornfels 黑云母角岩
Metamorphism: 变质作用 à hornfels 角岩
Courtesy of Larry Meinert
矽卡岩矿物 Skarn mineralogy
F F F F F F F F F Garnet Pyroxene Olivine Pyroxenoid Epidote Amphibole Mica Carbonate Others 石榴石 辉石 橄榄石 类辉石 绿帘石 A11+B22+C52+D84+O22(OH)2 角闪石 A1B2-3C4O10(OH, F)2 云母 碳酸盐矿物 A12+CO3 其它 可含>20％Fe A32+B23+C34+O12 A12+B12+C24+O6 A12+B14+O4 A12+B14+O3 A22+B33+C34+O12(OH)2
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矽卡岩和矽卡岩矿床Skarn and skarn deposits常兆山Zhaoshan ChangThanks to Larry Meinert12 Nov. 2015, Xi’an, China提纲Outline1) Definition，mineralogy and classification定义、矿物学和分类2) Skarn-forming processes and evolution矽卡岩的形成作用和演化3)Zonation in skarn system矽卡岩的分带矽卡岩的勘探（小测验）矽卡岩的定义What is a skarn? Defined by mineralogy: Ca-rich garnet and/or pyroxene定义根据矿物组合：富钙的石榴石和/或辉石Intrusion andcarbonatefavorable but notnecessary; notpresent at typelocalityCourtesy of Larry Meinert矽卡岩矿物Skarn mineralogy•Garnet A32+B23+C34+O12石榴石•Pyroxene A12+B12+C24+O6辉石•Olivine A12+B14+O4橄榄石•Pyroxenoid A12+B14+O3类辉石•Epidote A22+B33+C34+O12(OH)2绿帘石•Amphibole A1+B2+C2+D4+O(OH)角闪石May contain >20% Fe可含>20％Fe矽卡岩矿物Skarn mineralogy Garnet石榴石A32+B23+C34+O12Grossular钙铝榴石Ca3Al2(SiO4)3Andradite钙铁榴石Ca3Fe2(SiO4)3GranditeSpessartine锰铝榴石Mn3Al2(SiO4)3 Almandine铁铝榴石Fe3Al2(SiO4)3 Pyrope 镁铝榴石Mg3Al2(SiO4)3Subcalcic garnetCaMgSiCaFe SiCaMnSiCourtesy of Larry Meinert 石榴石和辉石成分的图示Garnet and pyroxene composition diagrams 不适用的辉石成分图Inappropriate pyroxene composition diagram矽卡岩分类Classification of skarnsMajor economic metal:主要成矿元素-Fe, Cu, Pb-Zn, Au, W, Sn, MoMagnetite is abundant in many types:大量磁铁矿存在于多种矽卡岩中矽卡岩分类Classification of skarns Ca-skarn:钙矽卡岩-Garnet, pyroxene, vesuvianite, epidote, chlorite …-石榴石，辉石，符山石，绿帘石，绿泥石…Mg-skarn:镁矽卡岩-Olivine, humite, phlogopite, chlorite, serpentine, talc-橄榄石，硅镁石，金云母，绿泥石，蛇纹石，滑石等矽卡岩分类Classification of skarns Endoskarn vs. exoskarn:内矽卡岩–外矽卡岩Exoskarn is typically much more abundant than endoskarn: 外矽卡岩通常比内矽卡岩广泛得多矽卡岩的形成作用Skarn-forming processesMagmascontainvolatiles (H2O,CO2, HCl …)岩浆中总含有挥发份（H2O,CO2, HCl ...,)矽卡岩的形成作用Skarn-formingprocessesThe volatile will separate out upondepressurization and/orcrystallization挥发份会通过岩浆减压和/或重结晶分离出来Water in melt水溶于岩浆MagmaticHydrothermalfluid 岩浆热液Second boiling第二类沸腾First boiling第一类沸腾水在岩浆中的溶解度和分离Water solubility andexsolutionBurnham (1979, 1981, 1997)Water dissolved inmeltWater in aqueous phase -MagmaticHydrothermal fluidCarbonate-rich area: magma assimilates carbonate →CO 2increases →H 2Osolubility decreases →exsolution occurs earlier (Meinert, 1995)碳酸盐岩地区：岩浆吸收碳酸盐→CO 2增加→H 2O 溶解度降低→水在岩浆结晶早期就开始分离出来(Meinert, 1995)Fumarole, >850 C vapors火山喷气孔，气体温度>850°CWhite Island, New Zealand; Courtesy of Jeff HedenquistHigh temperature degassing not uncommon现代火山附近高温水汽并不少见矽卡岩的形成作用Skarn-forming processesSuch magmatic hydrothermal fluids are rich in Si and Fe. Al is normally low except where there is high F这样的岩浆热液含大量硅和铁。
铝一般较低，除非热液富氟。
Sn-associated Mole granite; Audetat et al., 2000Fe up to 21.6 wt%Empire Cu-Zn skarn; Chang and Meinert, 2004Evolution of skarns –1a 矽卡岩的演化–1aThermal metamorphism -isochemical:热变质; 等化学；无物质带入带出-Marble, hornfels大理岩，角岩Meinert, 1992Before magmatic water is released from magmachamber; no fluid flow 此时岩浆水还没有从岩浆房中释放出来，没有流体流动热变质Thermal metamorphismMeinert, 1992钙硅酸盐角岩Metamorphism:变质作用灰岩钙质页岩Metamorphism:变质作用→Calcsilicate hornfels钙硅酸盐角岩Biotite hornfels 黑云母角岩Pyroxene hornfels辉石角岩Biotite hornfels 黑云母角岩Very fine grained 很细粒 Low permeability; block fluidflow; none to weaklymineralized 渗透性差，阻碍流体流动；没有矿化或很弱 Garnet rich in Al 石榴石富铝热变质Thermal metamorphismMeinert, 1992反应矽卡岩Metamorphism:变质作用Bimetasomatism:双交代大理岩硅灰石石榴石辉石角岩页岩灰岩灰岩钙质页岩Bimetasomatism:双交代→Reaction skarn 反应矽卡岩Zoned; fine-grained; low permeability; garnet high Al 有分带；细粒；渗透性低；石榴石高铝类矽卡岩-Small scale fluid flow, promoting minor mass exchange-小规模的流体流动，导致少量的物质交换Meinert, 1992Skarnoid ：fine-grained; high Al, low Fe类矽卡岩：细粒；高铝低铁Evolution of skarns –1b 矽卡岩的演化–1bLarge scale fluid flowMassive; protolith texture obliteratedHigher Fe in skarn minerals ZonedMay overprint calc-silicate hornfels and reaction skarns -大规模热液活动和物质交换；形成块状矽卡岩；原岩结构和矿物彻底改变；矽卡岩矿物铁含量高；矽卡岩分带; 可能交代钙硅酸盐角岩和反应矽卡岩Metasomatic skarn, prograde 交代矽卡岩；进化Meinert, 1992Evolution of skarns –2矽卡岩的演化–2-Protolith texture mostly obliterated; “ground preparation”-原岩结构和矿物彻底改变；“场地准备”Massive garnet skarn 致密块状石榴石矽卡岩Calcite to garnet:CO lost; density increased; mineral tends to be 从方解石到石榴石:CO 2丢失; 密度增加；矿物发育成粒状→矿物体积减少，开放空间Retrograde skarn andmineralisation 退化矽卡岩和矿化-ep, act/tr, qtz,+ mt/hm -chl, qtz, cal,+ sulfides -calMostly in skarn but may go beyond大多数在矽卡岩中但少量可能延伸至矽卡岩外Meinert, 1992ep: epidote 绿帘石; act: actinolite 阳起石; tr: tremolite 透闪石; cal: calcite 方解石; qtz: quartz 石英; chl: chlorite 绿泥石; mt: magnetite 磁铁矿; hm: hematite 赤铁矿; sulfides:硫化物Evolution of skarns–3矽卡岩的演化–3Metals dissolved as complexes (e.g., with Cl); High solubility at higher temperatures; Not deposited until lower temperatures orlosing the ligands (e.g., by dilution) Deposition when solubility decreases dramaticallyMagnetiteChalcopyriteSphaleriteGalena500-400°C ?400-250°C?300-200°C ?金属以络合物形式搬运（如Cl 络合物); 温度高时溶解度大金属不沉淀，除非温度降低或络合物丢失（如通过稀释） 溶解度大幅降低时沉淀pHBase metals in hydrothermal fluids 热液中的贱金属-Transported as Cl complexes (e.g., Wood and Samson, 1998)-Deposition increases acidity 以络合物形式搬运；沉淀增加酸度ZnCl 42-+ H 2S = ZnS + 4Cl -+2H +Concentrated vs. dispersed: wall rock alsoimportant Carbonate-rich region good for base metaldeposition →higher grade 金属是富集还是分散，围岩也很重要。