野外常见围岩蚀变

1、野外常见围岩蚀变,内蒙古中东部浅覆盖区项目组学习交流,蚀变作用：岩石在气水热液作用下，发生一系列旧矿物为新的更稳定的矿物所代替的交代作用。 围岩蚀变：热液矿床四周的围岩在成矿作用过程中发生的蚀变作用。 蚀变围岩：遭受了蚀变作用的围岩。,一、围岩蚀变有关概念,线型向面型过渡,二、几个重要的围岩蚀变,矽卡岩化 云英岩化 钾长石化 钠长石化 青盘石化 绢云母化,绿泥石化 粘土化 硅化 碳酸岩化 明矾石化 蛇纹石化,矽卡岩：是由石榴石（钙铝榴石钙铁榴石系列）、辉石（透辉石钙铁辉石）及其它一些钙、铁、镁的铝硅酸盐所组成的岩石。 中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带及附近 中等深度条件下，经气水热液的高温交

2、代作用形成。 碳酸岩：带出CO2、Ca、Mg，带入Si、Al、Fe 酸性岩：带出K、Na、Si带入Ca、Mg、Fe,1.矽卡岩化（skarnization）,常出现含挥发份矿物如方柱石、含氯阳起石、萤石、氟磷灰石、黄玉、斧石、电气石等，此外还有绿泥石、石英及钙、镁、铁的碳酸盐。 常见金属矿物：磁铁矿、白钨矿、锡石、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、辉钼矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等。 有关矿产钨、锡、钼、铁、铜、铅锌,接触交代矿床,矽卡岩分类,按产出部位 外夕卡岩（Exsoskarn):产于侵入岩体接触带靠沉积岩一侧的夕卡岩 内夕卡岩（Endoskarn)：产于侵入岩体接触带靠岩体一侧的夕卡岩； 远夕卡岩

3、（Distalskarn):产于远离岩体接触带的沉积岩中。这类夕卡岩常以断裂或岩脉与主岩体相连； 接触夕卡岩（Contactskarn)：产于侵入接触带内外的夕卡岩。 按夕卡岩成分 钙夕卡岩：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）为主的夕卡岩，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； 镁夕卡岩：系交代白云质岩石形成的以镁硅酸盐（镁铝榴石）为主的夕卡岩，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； 锰夕卡岩：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）为主的夕卡岩，富铅锌银矿

4、。,矽卡岩矿床成矿阶段： （1）早期矽卡岩矿物： 硅灰石、透辉石、钙铁辉石、钙铝榴石、钙铁榴石、方柱石等。以岛状链状无水硅酸盐为主，称为干矽卡岩，是高温超临界条件下形成的。该阶段一般没有硫化物，但是可以形成磁铁矿、硼酸盐和白钨矿。 CaCO3+SiO2=CaSiO3（硅灰石）+CO2 CaCO3+MgCO3+2SiO2=CaMgSi2O6（辉石）+2CO2 CaCO3+FeO+2SiO2=CaFeSi2O6（钙铁辉石）+CO2 3CaCO3+Al2O3+3SiO2=Ca3Al2Si3O12（钙铝榴石）+CO2 3CaCO3+Fe2O3+3SiO2=Ca3Fe2Si3O12（钙铁榴石）+3CO2

5、 有Cl-、SO42- 参与时，可以形成方柱石： （100-n）Na4AlSi3O8Cl、nCa4Al2Si2O83SO4，CO3,（2）晚期矽卡岩阶段： 主要矿物是含水矽卡岩矿物，有阳起石、透闪石、角闪石、绿帘石等， 透闪石的反应式： 2CaCO3+5MgCO3+8SiO2+H2O=Ca2Mg5Si8O22（OH）（透闪石）+7CO2或者 4CaMgSi2O6（透辉石）+Mg2+2H+=Ca2Mg5Si8O22（OH） （透闪石） +2Ca2+ 磁铁矿成因： FeCl3+2H2O=Fe（OH）2+2HCl 2Fe（OH）2+FeCl2=Fe3O4+2HCl+H2 （3）氧化物阶段： 介于矽卡

6、岩与硫化物石英阶段，形成长石类、云母类矿物，并有萤石、石英、绿帘石等。矿石矿物有白钨矿、锡石、赤铁矿、少量磁铁矿、日光榴石、硅铍石、香花石及高温硫化物矿物。,晶体形态,石榴石晶体,石榴石晶体,Pale blue prismatic crystal of diopside （透辉石） with orange-brown grossularite（钙铝榴石）,Very dark brown Magnesioferrite Pleonaste (Iron-Magnesium spinel 尖晶石)复合双晶with cream colored Calcite and gray green diopsi

7、de,阳起石Actinolite,绿帘石 epidote,2.云英岩化（greisenization）,一种重要的与花岗岩有关的高温气水热液蚀变作用，主要表现为含钙、镁、铁硅酸盐和铝硅酸盐矿物（如长石）被石英和云母等矿物的交代作用。 一般分布于花岗质岩石的顶部，是钨、锡等矿体的集中部位，其下部主要发育钠化带、钾化带，构成重要的交代蚀变分带。 云英岩为蚀变后形成的岩石，主要成份为云母和石英。岩石呈浅灰、灰、灰绿色，中粗粒，具花岗变晶、花岗鳞片变晶及鳞片变晶结构。,交代蚀变特征 1. 交代黑云母 当花岗岩遭受云英岩化时，最先被交代的矿物往往是黑云母等暗色矿物。 黑云母被交代过程中，其中的铁、钛被析

8、离出来，形成磁铁矿、赤铁矿和金红石。,交代蚀变特征 2. 交代斜长石 一般在黑云母被 交代不久，斜长 石便开始被白云 母等所交代。交 代通常沿边缘、 解理、双晶纹进 行。,交代蚀变特征 3. 交代钾长石 往往是当黑云母 和斜长石被大量 交代后，钾长石 才开始被交代。 最初也是被浅色 云母呈浸染状、 细脉状交代。,云英岩化及其有关的交代蚀变岩,交代蚀变特征 3. 交代钾长石 随后浅色云母和 石英联合交代钾 长石。钾长石呈 残留。,云英岩,3.钾长石化（potassic alteration）,热液交代形成含钾矿物的作用称为钾化，以形成黑云母、钾长石为特征，微斜长石化、天河石化、透长石化、正长石化

9、、冰长石化的总称。 微斜长石化、天河石化、正长石化为高温蚀变 冰长石化发生于中低温热液过程中 蚀变岩：钾长岩、钠长钾长岩、石英钾长岩 钾长石化与许多类型矿床有成因上的联系，如在锂、铍、铌、钽有关的蚀变花岗岩、钨锡的石英脉型和矽卡岩型矿床、斑岩型铜-钼矿床以及某些铅、锌、金、铀、稀土等矿床中。,Hydrothermal alteration - potassic,Sierrita porphyry copper deposit, AZ, USA,福建马坑矽卡岩型Fe、Mo矿床,4.钠长石化(Albitization),发生的温度范围大。 不同岩石都可发生，中、基性火成岩最为常见。 钾长石化钠长石

10、化云英岩化 矽卡岩型铁、铜矿床内接触带，火山岩区高温热液铁矿床中是常见的蚀变。 稀有元素如铍、铌、钽、稀土等，钨、锡、金、铁、铜、磷、黄铁矿等热液矿床相关。,钠长石,钠长石岩（澳地利Tyrol）,岩石在热液作用下,产生含有石英、玉髓、蛋白石、似碧玉等蚀变矿物的作用。 高、中温热液生成的硅化岩石，主要由石英组成，可称为石英化(quartzification). 低温热液所生成的硅化岩石，常由细粒石英或隐晶质的玉髓以及非晶质的蛋白石、似碧玉等组成， 分别称为玉髓化、蛋白石化和似碧玉化。,1.硅化 (Silication),热液矿床的蚀变类型很多,有钾化(包括钾长石化和黑云母化)、绢云母化、硅化、粘

11、土化、绿泥石化、碳酸盐化及青盘岩化等, 但大部分为成矿前或成矿后蚀变,只有硅化为成矿时蚀变. 对硅化蚀变来说,它的交代作用时间很长,从高温到低温可进一步分为早期阶段硅化、中期阶段硅化及中晚期阶段硅化. 早期阶段为高温硅化,主要与锡、钨及钼等矿化有关;中期阶段为中温硅化,主要与铜矿化有关;中晚期阶段为中低温硅化,主要与铜、金、锌、铅及铀等矿化有关。,石英明矾石带,石英迪开石带,硅质交代岩带,石英绢云母带,脉状充填矿体中矿物沉淀的顺序通常从孔隙的两璧向里面生长，其最发育的晶面指向热液供应的方向。,硅钙面控矿,地表见莒舟岩体与林地组石英砂岩 发育大量硅化，形成明显硅化带,4.碳酸盐化（Carbona

12、tation）,碳酸盐化也是一种很普遍而重要的热液蚀变。碳酸盐化可进一步分为：方解石化、白云岩化、菱铁矿化和菱镁矿化等等。 与碳酸盐化有关的岩石，概括为三类：基性、中性的火成岩；碳酸盐沉积岩；硷性一超基性岩。 辉绿岩、辉长岩、闪长岩等岩石遭受中、低温热液蚀变时，经常发生碳酸盐化，并常有绿泥石化相伴生。这类岩石的碳酸盐化，主要是其中的铁镁矿物受到碳酸盐的交代作用，其反应式为： (FeMg)2SiO4+2H2O+CO2=2（FeMg）CO3+H4SiO4 基性、中性火成岩的碳酸盐化，主要与铜、铅、锌的矿化有关。,绿泥石与绿帘石的区别,一、绿泥石，颜色是墨绿色，一般不见有晶形呈弥散状分布，与黄铁矿关

13、系密切，一般在黄铁矿脉体边部，或颗粒边部均发育有绿泥石，呈包裹黄铁矿形式。其硬度较小，小刀能刻动。 二、绿帘石，以特征的黄绿色与绿泥石相区别，且硬度比较大但性脆，在绿帘石脉体中能看到绿帘石具有较好的晶形。 常见二者共生。 参考鉴定：一、绿泥石：晶体呈假六方片状或板状，薄片具挠性，集合体呈鳞片状、土状。颜色随含铁量的多少呈深浅不同的绿色。玻璃光泽至无光泽，解理面可呈珍珠光泽。比重2.63.3，摩斯硬度23。二、绿帘石：晶体呈柱状，集合体为放射状、粒状、柱状；黄绿至黑绿；白色条痕；透明；玻璃光泽；完全解理；硬度6.5；密度3.21-3.49,5.青盘岩化（propylitization）,也称变安

14、山岩化，指安山岩、玄武岩、英安岩及部分流纹岩，在中低温热液作用下，特别是在热液中二氧化碳、硫和水等作用下产生的一种蚀变。 发生于近地表或地表条件下。 青盘岩呈暗绿、绿、褐绿等颜色，主要由绿泥石、碳酸盐、黄铁矿、绿帘石和钠长石构成，常保留原来火成岩特征，变余结构明显。 斑岩铜钼矿床、热液黄铁矿矿床、脉状铜矿床、多金属矿床、金和金银矿床。,6.绢云母化（sericitization ）、绢英岩化、黄铁绢英岩化,典型的中低温热液蚀变。 中、酸性火成岩最易发生绢云母化。 实质是长石类、硅酸盐类矿物为绢云母交代。 绢云母化常伴随石英和黄铁矿的产生，形成绢英岩或黄铁绢英岩（Py5%） 热液成因多种金属如金

15、、铜、铅、锌、钼、铋以及非金属矿床如萤石红柱石、刚玉等都可见到，尤以中温热液硫化物矿床如斑岩铜钼矿床、黄铁矿型铜矿和多金属矿床中最为常见。,7.绿泥石化（chloritization ）,中低温热液中常见蚀变作用 中性基性火成岩如安山岩、闪长岩、玄武岩和辉长岩常见，部分酸性岩和泥质岩中可见 主要由铁、镁硅酸盐矿物如黑云母、角闪石、辉石等蚀变形成绿泥石 与铜、铅、锌、金、银、锡、黄铁矿矿床有关,8.粘土化（argillic alteration ）,形成以粘土矿物占优势的蚀变作用 各类火成岩，尤其是火山岩最易发生粘土化，片麻岩、长石砂岩也可。 深度粘土化：地开石、高岭石、叶蜡石和石英 中度粘土化

16、：高岭石和蒙脱石(斜长石蚀变而成) 深度粘土化常为某些铜、铅、锌、矿床蚀变的内带，分布不广范；中度粘土化可作为寻找金、银、铜、铅、锌等矿床的标志。,9.硅化（silicification）,最普遍最广泛的一种蚀变，各种温度条件下各类矿床均可见到。 高温和部分中高温热液硅化作用中形成密集的石英集合体，其结构较粗时称石英化。 低温热液硅化，常为细粒结构，由细粒的石英和半结构状态的石髓及非晶质的蛋白石组成，后二者常称为似碧玉化或石髓化及蛋白石化。 中性及酸性火山岩经强烈的石英化后，可形成次生石英岩 铜、钼、铅锌、金、银、汞、锑、黄铁矿等,10.碳酸盐化（carbonatization）,包括：方解石化、白云岩化、菱铁矿化和菱镁矿化等。 原岩：基性、中性的火成岩；碳酸盐沉积岩；碱性超基性岩。 基性、中性火成岩中的碳酸盐化与铜、铅、锌矿化有关；碳酸盐沉积岩中的碳酸盐化与铁、镁、硼等矿产相关；碱性超基性岩中的碳酸盐化与铌、钽、锆、稀土等矿床相关。,方解石（广西大厂）,白云岩（德国）,菱铁矿（江西铜井）,菱镁矿（产地不详）,11.明矾石化（alunitization ）,含亚硫酸或游离的硫酸的热液与富含碱性长石的喷出岩发生交代作用，使岩石中的长石转变为浸染状的明矾石。 低温蚀变作用的代表。 需氧化