气成水热液变质作用及蚀变岩.ppt

变质岩岩石学 第九章 气成水热液变质作用及其变质岩,本章重点,1. 掌握气成水热液变质作用的概念； 2. 掌握各蚀变岩形成的一般特征； 3. 掌握各蚀变岩的主要鉴别特征。,本章难点,1. 蚀变岩的形成特征； 2. 蚀变岩的分类原则； 3. 蚀变岩的鉴别特征。,9 气成水热液变质作用及其变质岩,9.1概述 1概念 气成水热液变质作用 （pneumatolytic hydrothermal metamorphism ）: 的气体或水溶液使已形成的岩石产生矿物成分、结构构造的转变而形成新岩石的作用。 通常将气成水热液简称为气液或蚀变热液，其变质过程简称为蚀变，该作用也简称为蚀变作用（alteration）。,9.1概述,气成水热液变质岩（ pneumatolytic hydrothermal metamorphism ）: 由气成水热液变质作用形成的岩石。 在气液作用过程中，矿物成分主要通过交代方式发生改变，故又称为交代变质岩（metasometamorphic rock）；因该作用可称为蚀变作用，故其岩石也简称为蚀变岩（alterated rock）。 一般情况下，交代变质岩还包括了接触交代变质作用形成的接触交代变质岩（矽卡岩），而后者不能称为蚀变岩。,9.1概述,2蚀变岩形成的条件 1）物化条件 一般来说，蚀变岩形成于中低温（200500），压力通常较低（小于0.2GPa，且为Pf，可为独立因素），流体为热气和溶液。因此，主导因素是T、C、Pf。 从此点看，与矽卡岩的形成有类似的特点，故按此可将矽卡岩与蚀变岩归为交代变质岩。,9.1概述,2）地质环境 可形成于一种岩石中，亦可在两种岩石之间，通常是沿构造破碎带、裂隙发育部位或脉缘发育。 因蚀变与成矿关系密切，且蚀变岩常构成矿体围岩，故也称为围岩蚀变。因而是重要的找矿标志；在矿床研究中，也是重要的内容之一。,9.1概述,3）热液的来源 主要有四种： 岩浆水：来源于岩浆分异析出的气水热液； 变质水：变质过程中，矿物、岩石脱水形成的气液； 地下热水：由深循环从地下深处带来的气成水热液，亦称为区域水； 混合岩化水：混合岩化过程中分泌出的气成水热液。,9.1概述,3蚀变岩类型及一般分类 由于蚀变前原岩类型、溶液等方面的复杂多样，故蚀变岩的类型繁多，其中常见的有五种： 蛇纹岩 青磐岩 云英岩 黄铁绢英岩 次生石英岩 蚀变岩的形成及其特点主要取决于蚀变的因素。,9.1概述,1）决定蚀变岩类型的四个因素 原岩（围岩）特征，主要是原岩的成分、结构构造的特点； 气成水热液的物化性质，不同来源的流体有不同的性质； 交代作用方式（渗透、扩散）及作用过程（流体参加变质反应的性质、数量、程度等）； 地质环境，为流体提供通道，也是蚀变场所。,9.1概述,2）蚀变岩的一般分类原则 由于蚀变岩的流体来源、物化性质的差异，其蚀变过程及产物（蚀变岩）也各不相同，故蚀变作用的分类无统一标准。通常采用以下三种方式： 按产物的岩性特征划分，如蛇纹岩化、云英岩化，等； 以交代的主要成分划分，如钾化、硅化，等； 以地质背景划分，如地热蚀变、洋底蚀变，等。,9.1概述,教学中采用的是以蚀变岩岩性特征划分基本岩类，进一步按蚀变程度，即蚀变矿物的含量划分岩石类型，以主要蚀变矿物名称命名（表91）。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,1蛇纹岩 蛇纹岩（serpentinite） 超镁铁质岩经中低温热液蚀变作用形成以蛇纹石为主要成分的一类蚀变岩。 1）岩石一般特点 暗绿至黄绿色，有时为杂色，质软而略有滑感，显微晶质或纤维质，镜下为鳞片、纤维变晶或隐晶，网状结构常见；块状、斑杂状、角砾状、片状构造。除蛇纹石外，常含镁质含水矿物（滑石、水镁石等）及铁质氧化物。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,蛇 纹 岩,蛇纹石,交代交代假象及交代网环结构,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,2）蛇纹岩化的特点 主要表现为超镁铁质岩的水化和硅化，化学成分上为富铁镁、贫硅钙和碱金属，水含量高。如： 2 橄榄石3 水 蛇纹石水镁石 蛇纹石可进一步被绿泥石交代。受构造扰动后，常伴有蛇纹石石棉形成。当受CO2热液改造，可形成滑石菱镁岩。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,3）分布及矿产 蛇纹岩分布极广，但一般与超镁铁质岩的分布相当；其中作为蛇绿岩中的重要组成单元的蛇纹岩（阿尔卑斯型超镁铁质岩蚀变形成），在地质研究中有重要的意义。 主要的金属矿产有铬、钴、镍、铂；非金属有石棉、滑石、菱镁矿；岩石本身可作为化肥原料、石材（邮政绿）。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,2青磐岩 青磐岩（propylite） 中基性火山岩或火山碎屑岩经火山热气液蚀变形成外貌为灰绿（铜绿）色的一类蚀变岩石。 1）岩石一般特点 灰绿黑绿色，中细粒（纤状）变晶，常有变余斑状和火山碎屑结构，块状、斑杂状、角砾状构造。矿物成分以绿泥石、绿帘石、钠长石、阳起石、绢云母为主，含碳酸盐矿物、金属硫化物，矿物组合可反映青磐岩化时不同深度条件下的分带现象。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,青 磐 岩,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,2）青磐岩化的特点 原岩在硫质喷气及热液作用下形成，矿物组合相当于低压型绿片岩相，常有分带现象，可进一步发育沸石化、绢云母化和硅化等。 3）分布及矿产 分布广泛，常见于火山喷发中心（特别是古近纪以来）和次火山岩相小侵入体边部的裂隙带。 主要为中低温多金属矿产，如：斑岩型铜矿、金银矿等。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,3云英岩 云英岩（greisen） 酸性侵入岩及类似的长英质岩石在高温热气液作用下形成的一类蚀变岩。 1）岩石一般特点 浅灰色为主，中粗粒（鳞片）粒状变晶结构，块状构造。矿物成分为石英、云母（富F、Li），含萤石、黄玉、电气石、绿柱石、磷灰石等，常有Sn、W、Mo、Bi等，含量变化大，可形成单矿物岩；在垂深上常出现矿物分带现象，形成不同的云英岩。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,云 英 岩,绢云母石英集合体交代长石呈其假象,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,2）云英岩化的特点 花岗质岩石受含氟、硼、锂等成分的热液（300500）沿裂隙交代而成。垂直分带清楚显示不同温度下矿物的生成顺序，亦可具水平分带，但带相对较窄。 原岩中除石英外按暗色矿物斜长石钾长石的顺序被交代，析出多余的硅结晶为石英，其中部分石英是原岩的。此外，云英岩中也可见到晚期叠加蚀变，形成绿泥石、绢云母、高岭石等。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,3）分布及矿产 分布较广，多呈脉状、网状与含矿石英脉一起分布于花岗质岩石的裂隙（破碎带、张裂隙）中，不同类型的云英岩可作为不同矿种的找矿标志。 主要为W、Sn、Mo、Be及稀土矿产，含W-Sn的多金属硫化物矿。 申屠保勇（1994，成矿所）认为攀西地区有云英岩浆的存在。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,4黄铁绢英岩（黄铁细晶岩） 黄铁绢英岩（beresite） 中酸性浅成超浅成侵入岩受中低温热液作用形成的一类蚀变岩。 1）岩石一般特点 浅色淡绿色，细粒变晶结构，块状构造。主要矿物为细粒的绢云母、石英，黄铁矿相对较少，但晶粒较大，晶形好，故名。可含有铁白云石、绿泥石、钠长石等及金属硫化物（黄铜矿、方铅矿、闪锌矿）、金、银矿。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,2）黄铁绢英岩化的特点 中酸性浅成超浅成岩（常为花岗斑岩）呈面状蚀变，其温度为100400，压力0.0150.02GPa；中性热液带入OH、S，带出Mg、Na等，K、Si相对富集；一般认为是云英岩化与青磐岩化的过渡类型，也有认为是云英岩化与次生石英岩的过渡。 3）分布及矿产 分布广泛，常呈面状、细脉状分布于浅成或超浅成侵入体的边缘相或顶部。 主要有Cu、Mo、Ag、Au矿，是斑岩型铜矿、石英脉型及斑岩型金矿的找矿标志之一。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,5次生石英岩 次生石英岩（secondary quartzite） 中酸性火山岩或火山碎屑岩在近地表处受火山含硫热气液作用形成的一类蚀变岩。 1）岩石一般特点 浅暗灰、灰绿等色，细粒显微鳞片粒状变晶，常具变余斑状、变余火山碎屑结构，致密块状、变余流纹状等构造。矿物主要为石英、绢云母，通常含富铝矿物红柱石、刚玉、明矾石、黄玉等，金属矿物主要是贵金属、有色、放射性矿产；矿物相中不出现含钙、钠的矿物。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,明矾石次生石英岩,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,2）次生石英岩化的特点 中酸性火山（碎屑）岩在近地表处蚀变，热液为富硫、氯的酸性溶液；长石硅化形成蛋白石，后者可进一步转变为玉髓及石英，以溶液活动中心出现分带（矿物带）现象。作用过程溶液由酸性中性（可伴生青磐岩化）碱性（Na离子加入溶液中与Cl离子结合）。,9.2主要蚀变岩类型及基本特征,3）分布及矿产 分布广泛，中新生代出现，见于火山颈火山通道相、喷气孔附近的环状裂隙或浅成超