气液交代变质岩

气-液变质作用及其岩石（气液变质岩）1、概述1）.气-液变质作用——热的气体和溶液作用于已形成的岩石，使其产生矿物成分、化学成分及结构构造的变化，此过程称为气-液变质作用.2）.气-液变质作用常沿构造破碎带及矿脉边缘发育，是一种找矿标志，又被称为近矿蚀变或围岩蚀变。3）.热的气体和溶液大部分来自于岩浆、部分来自于围岩及地下热水。4）.形成的岩石种类多，主要取决于围岩成分、结构构造，以及气液的性质、交代作用方式、过程和外部条件。气液变质岩类型矽卡岩云英岩绢英岩及黄铁绢英岩青盘岩类蛇纹石化岩硅化岩绿泥石化岩叶腊石化岩硫酸盐化岩（明矾石化、石膏化、硬石膏化、重晶石化和黄钾铁矾化）钾化岩（包括白云母化岩和黑云母化岩）钠化岩碳酸盐化岩（包括方解石化、白云石化、菱铁矿化和菱镁矿化）

1）矽卡岩热接触变质作用——形成热接触变质岩接触交代变质作用——形成接触交代岩Here,quartzmonzoniteintrudedanMg-richlimestone.Metamorphismandmetasomatismproducedfourzonesnearthecontactthreeranginginsizefrom3cmto15minwidth.Theouterzoneconsistsofcalcitemarbleorcalcite-brucite[MgOH2]marble,showinglittlemetasomatism.Closertothecontactisthemontecellitezone.

Thiszoneconsistsofcalcite,montecellite[Ca(Mg,Fe)SiO4]andoneormoreofthemineralsclinohumite[Mg(OH,F)2.4Mg2SiO4],forsterite,mellilite,spurrite[2Ca2SiO4.CaCO3],tilleyite[Ca3Si2O7.2CaCO3],andmerwinite[Ca3MgSi2O8]主要岩石类型(1)矽卡岩是石榴石+辉石(透辉石)及其它Ca、Fe硅酸盐矿物组成的岩石。(2)它是在深度不大或中等深度下由碳酸盐岩（石灰岩、白云岩等）与中酸性侵入岩接触时，发生接触交代作用而形成。(3)矽卡岩分2类：

钙质矽卡岩——石榴石+透辉石+符山石方柱石硅灰石

镁质矽卡岩——镁橄榄石+透辉石+金云母+硅镁石(4)矽卡岩形成的晚期，常有金属矿物大量聚集而形成矿床，即矽卡岩型矿床。如我国长江中下游地区的Fe、Cu矿 如：湖北大冶Fe矿，安徽铜官山Cu矿Chapter30:MetamorphicFluids&MetasomatismFigure30.23.

Thethreeprincipaltypesofskarns.FromKerrick(1977)J.Petrol.,18,144-181.Winter(2010)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.Chapter30:MetamorphicFluids&MetasomatismFigure30.28.

a.

Metasomaticzonesseparatingquartzdiorite(bottom)frommarble(top).ZonationcorrespondstothirdrowfrombottominTable30.1.b.

Symmetricmetasomaticveinindolomite.ZonationcorrespondstolastrowinTable30.1.AdamelloAlps.AfterFrischandHelgeson(1984)Amer.J.Sci.,284,121-185.PhotoscourtesyofHalHelgeson.Winter(2010)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.ba1cm1cmChapter30:MetamorphicFluids&MetasomatismFigure30.31.

Zonationinanexperimentalskarnformedatthecontactbetweengranodioriteandlimestoneat600oC,Pfluid=0.1GPa(XCO2=0.07).AfterZharikov,V.A.andG.P.Zaraisky(1991)Experimentalmodelingofwall-rockmetasomatism.InL.LPerchuck(ed.),ProgressinMetamorphicandMagmaticPetrology.AMemorialVolumeinHonorofD.S.Korzhinskii.CambridgeUniversityPress.Cambridge,pp.197-245.PhotocourtesyG.Zaraisky.Winter(2010)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.矽卡岩的分带ZonationinskarnsystemsTransferofheatandmassfromintrusionsorfluidconduits热和物质的转移；自岩浆源或流体通道Intrusion侵入岩Calcareouswallrock石灰质围岩Endoskarn内矽卡岩Massive/metasomaticskarn致密块状/交代矽卡岩Reactionskarn反应矽卡岩Bleachedmarble漂白的大理岩Marble大理岩Limestone灰岩Hornfels角岩Fluidescapestructures流体逃逸构造Garnet/pyroxeneratiodecrease石榴石/辉石比例变小Garnetcolourlighter石榴石颜色变浅Pyroxenecolourdarker辉石颜色变深CuZn-Pb38.3mEndoskarn.Darkredgarnet内矽卡岩。深红色石榴石45.2mRedgarnet红色石榴石46.3mBrowngarnet棕色石榴石48.2mYellow

garnet黄色石榴石54.2mLightyellow

garnet浅黄色石榴石某含铜矽卡岩自侵入体而远的分带

ZoningawayfromintrusioninaCuskarn2）.云英岩，黄铁绢英岩、次生石英岩由中酸性岩类交代而成.CaAl2Si2O8+F-+OH-

CaF2+电气石NaAlSi3O8+F-+OH-

KAlSi3O8+F-+OH-

白云母+SiO23）黄铁绢英岩CaAl2Si2O8+F-+OH-

CaF2+电气石NaAlSi3O8+F-