变质岩-第5章 交代变质岩

1,1,第五章 交代变质岩,概述交代作用与交代结构交代变质岩的主要类型,2,2,一、 概 述,交代变质岩：岩浆侵入到围岩中，在富含挥发组分的热水溶液影响下，岩浆和围岩之间有物质的带入和带出，从而形成与原岩不同的变质岩。又称为气液变质岩或蚀变岩。变质作用发生于构造破碎带及一些热液矿床或矿脉周围以及侵入体与围岩的接触带上，前者称围岩蚀变，后者称接触交代变质作用。,3,3,气水热液是以H2O为主要成分的化学活动性流体，且含CO2、F、Cl、B、S等挥发性组分，K、Na、Ca、Mg、Al、Si等造岩元素组分以及Cu、Pb、Zn、W、Mo、Sn、Au、Ag、Hg等成矿元素组分。,4,（一）、交代结构(1)交代假象结构原来的矿物被化学成分不同的另一种新矿物所替换，但仍保留原矿物的晶形。如：石榴石绿泥石化(2)交代斑状结构交代过程中有时能发育成相当大的斑晶，称为交代斑晶，在混合岩化或花岗岩侵入体的边部，碱质溶液活动的部位，可能出现钾长石或钠长石的交代斑晶。(3)交代蚕食结构(4)交代残留结构(5)交代净边结构(6)交代穿孔结构(7)交代蠕虫结构,二、交代结构和交代作用,5,6,尖晶石交代斜方辉石保留其解理假象,7,8,交代净边结构，混合花岗岩，微斜长石交代斜长石。辽宁。（+）,9,（二）、交代作用（metasomatism） 由于流体的迁移使固态岩石与外界产生复杂物质交换，从而改变岩石化学成分的一种变质方式。 要求条件：有流体存在，干体系中很难发生。如：2Mg2SiO4+3H2OH4Mg3Si2O9+Mg(OH)2 Fo(镁橄榄石) Ser(蛇纹石) Brc(水镁石) KAlSi3O8 + Na+ NaAlSi3O8+K+,带入,带出,钾长石,钠长石,10,10,交代作用的方式（1）渗透交代作用 组分呈真溶液或胶体状态借助裂隙溶液的流动被搬运、迁移（即组分随介质一起迁移）。迁移的驱动力是压力差，与组分本身在溶液中的浓度无关。渗透的速度与溶液本身的密度、粘度及通道的宽度和形态有关。渗透交代作用的规模较大，可影响到好几公里。,11,11,（2）扩散交代作用 组分的迁移是通过在不流动的孔隙溶液中的扩散作用方式进行的。组分迁移的驱动力是不同部位的浓度差，即由浓度高的部位向浓度低的部位迁移。扩散速度还与温度有关。扩散作用是通过矿物晶格或沿矿物颗粒表面进行的，一般只能影响几米宽的范围内，规模较小。 实际上，渗透交代作用和扩散交代作用常同时存在，在交代过程中共同起作用。,12,交代变质岩是在气液态的溶液影响下，由交代作用使原岩发生变质所形成的岩石。交代变质岩的化学成分和矿物成分，与原岩相比较，都有显著的变化。岩石中原有的矿物在交代过程中发生原有的溶解、消失和新矿物的生成，相应的岩石结构构造也发生改变。,13,13,气液变质岩的一般特征1. 产状 常产于侵入体和围岩的内外接触带、矿脉两侧、断裂带、韧性剪切带等热液易于集中、活动的地带，交代变质岩呈脉状、透镜状、囊状及不规则状等。2. 矿物成分 多为低温含挥发分的矿物组合，常含金属矿物，并有原岩残留矿物。3. 组构 多为不等粒变晶结构、交代结构，也见变余结构；常见块状、条带状、斑杂状、角砾状构造及变余构造。,14,15,16,17,17,4.交代分带现象明显 气液活动中心附近原岩特征保留较少，矿物组合简单，有时甚至可出现单矿物岩，远离热液活动中心，原岩特征保留渐多，矿物组合复杂。这种分带性一般发育于很窄的范围内（几十公分数米）。5.形成过程具多期多阶段性 与成矿作用关系密切，是良好的找矿标志。,18,三、交代变质岩的岩石类型1. 蛇纹岩2.云英岩3.青盘岩4.次生石英岩5. 黄铁绢英岩6.矽卡岩,19,（一）蛇纹岩主要是由超基性岩受低-中温热液交代作用，使原岩中的橄榄石和辉石发生蛇纹石化所形成。 蛇纹岩一般呈暗灰绿色、黑绿色或黄绿色，色泽不均匀，质软、具滑感。常见为隐晶质结构，镜下见显微鳞片变晶或显微纤维变晶结构，致密块状或带状、交代角砾状等构造。矿物成分比较简单，主要由各种蛇纹石组成。 蛇纹岩在较大的超基性岩中常分布于岩体顶部或分布于岩体边缘，有时也呈脉状或不规则状。较小岩体往往全部蚀变成蛇纹岩。有关的矿产有铬、镍、钴、铂、石棉、滑石、菱镁矿等。蛇纹岩也是一种良好的化肥配料。,20,蛇纹岩呈暗灰绿色、黑绿色或黄绿色，色泽不均匀，质软、具滑感。,21,蛇纹岩,22,蛇纹岩,23,24,24,（二）云英岩,云英岩（greisen）是中等深度条件下酸性侵入岩及其顶板长英质岩石在高温（温度300500）气水热液影响下经交代作用形成的浅色蚀变岩。,岩石常呈灰白、灰绿、粉红等色；常具中粗粒鳞片粒状变晶结构，块状构造。,25,主要矿物成分是石英、白云母，次为黄玉、电气石、萤石、绿柱石等，常含金属矿物锡石、黑钨矿、白钨矿、黄铁矿、辉钼矿、辉钒矿等。 云英岩化作用过程中，（OH）、F、B等挥发分起很大作用，元素的迁移非常剧烈，原岩中的矿物发生分解，形成白云母、石英的集合体。 云英岩主要发育于中等深度的花岗岩穹窿体顶部和边缘，或在矿脉两侧呈脉状、网状等。,26,26,花岗岩的云英岩化，包括大部分的阳离子的淋滤作用，即Na及Ca全部被带出，K、Mg、Al及Fe部分被析出。当形成电气石时，可能带入一些Fe。无疑，在云英岩化时，带入H2O、B、F、CI、P及少量S。带入金属Li、Sn、Mo及W等。云英岩中富集的石英，不是由外部带人的SiO2，而是由长石分解时析出的Si,并依次沉淀的产物。,27,云英岩,28,28,（三）青盘岩类,主要是安山岩、部分玄武岩和流纹岩及凝灰岩经热液蚀变而成。主要由安山岩变质而来，又叫变安山岩。岩石多呈灰绿、黑绿色，中细粒变晶结构，有时为纤状变晶结构。常具有变余斑状、变余火山碎屑结构等。其构造为块状、斑杂状及角砾状等。,29,29,矿物成分较复杂，主要有阳起石、绿帘石、绿泥石、钠长石、碳酸盐等。 辉石转变为角闪石的反应如下： 5Ca(Mg, Fe)Si2O6+3CO2+H2OCa2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2+3CaCO3+2SiO2,30,30,一般认为青盘岩化的成因有两种：一种是次火山岩通过火山直接作用的途径形成（自变质）；另一种是受区域变质热液影响而产生的变质火山岩的青盘岩。,31,青磐岩分布较广泛，尤其在活动区常作区域性分布。青磐岩既可单独出现，也可分布于次生石英岩和未蚀变岩石之间，成为过渡至原岩的边缘带，有时则分布于矿脉附近。与青磐岩有关的矿产有铜、铅、锌等多金属硫化物和金、金-银脉状矿床等。,32,33,青盘岩 Propylite. 通常为安山岩类经热液换质作用而变质为青色岩石。 岩石颜色:绿 主要组成矿物:石英、辉石、绿帘石 .,34,34,常含富铝矿物、无含钙及含钠矿物是其矿物组成的显著特点，实际上是硅化形成的交代蚀变岩石，蚀变过程中K 、 Mg 、Na及Ca全部被带出，较稳定的SiO2、Al2O3、TiO2、FeO+ Fe2O3 。,（四）次生石英岩及石英岩,35,35,（五）黄铁绢英岩黄铁绢英岩（beresite）也称黄铁细晶岩。中酸性半深成岩、浅成岩或超浅成的斑岩体经中低温热液交代作用形成的、主要由绢云母、石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物组成的浅色蚀变岩。蚀变温度为100400之间，多在200左右。岩石一般为黄绿至浅绿色。,云英岩和次生石英岩过渡性岩石,36,黄铁绢英岩是酸性浅成岩在中低温热液（富含钾且为碳酸饱和的中性至弱碱性溶液）交代作用下所形成。常为中细粒至显微粒状鳞片变晶结构，如蚀变较浅，常为变余斑状结构，块状构造。主要矿物为石英和绢云母，经常含黄铁矿和碳酸盐等杂质。 黄铁绢英岩一般分布于石英脉的两侧，它是寻找含金石英脉的主要标志。,37,招远金矿区,38,38,（六）矽卡岩类,39,矽卡岩,中、酸性侵入体与碳酸盐岩的接触带，高温气化热液影响下，交代作用所形成的一种变质岩石。矿物成分复杂，主要有石榴子石、透辉石、符山石、方柱石、硅灰石、绿帘石等，有时出现黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等矿物。不等粒粒状变晶结构，晶粒较粗大，块状构造，颜色较深，暗褐、暗绿等色，比重较大。矽卡岩常和许多金属矿与非金属矿密切相关。,形成温度200800oC,还可含电气石、云母、萤石、石英、钠长石等矿物,40,41,矽卡岩,42,42,矽卡岩的形成，是交代作