第六章 热液矿床各论(接触交代矿床).ppt

1、2020/8/1,1,第六章 热液矿床各论,一、接触交代矿床(矽卡岩矿床),接触交代矿床概述,接触交代矿床的形成条件,接触交代矿床的形成过程,接触交代矿床的主要矿床类型,接触交代矿床的地质特征,2020/8/1,2,（一）概述 1、接触交代矿床(Contact-metasomatic deposit)： 产于中酸性侵入体与碳酸盐岩(或凝灰岩、安山岩等)接触带及其附近，由含矿气水热液通过交代作用形成的，在空间和成因上与矽卡岩关系密切的一类矿床。 “矽卡岩矿床（Skarn Deposit）”,2020/8/1,3,（一）概述 2、接触交代矿床的工业意义 矽卡岩型矿床具有重要的工业价值。从世界范围看

2、，这类矿床是世界钨的最主要来源（超过70%的世界钨产量来自该类矿床），是铜、铁、钼、锌的主要来源之一，同时也是钴、金、银、铅、铋、锡、铍、稀土、硼等相对次要的来源。 矽卡岩型矿床在我国也占有特殊地位，如矽卡岩型铜矿占我国铜矿储量的第三位（16.4%），占富铜矿储量的第二位；铁矿占富矿储量的第一位（38.0%） 综合利用程度高,2020/8/1,4,（一）概述 3、矽卡岩(狭义矽卡岩、传统矽卡岩) 指产于中酸性侵入体与碳酸盐岩石接触带，在中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成的蚀变岩石 主要由钙、铁、镁、铝的硅酸盐矿物组成 矽卡岩的分类 形成作用分类简单矽卡岩和复杂矽卡岩 相对于岩体位置分

3、类内矽卡岩和外矽卡岩 成分、矿物组合分类钙质矽卡岩和镁质矽卡岩,2020/8/1,5,（二）接触交代矿床的形成条件,1、岩浆岩条件 主要与中酸性侵入岩有关 钙碱性系列-花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩； 碱性系列-碱性正长岩、花岗正长岩、石英二长岩、二长岩 成矿专属性： Fe石英闪长岩、闪长岩； Cu、Pb、Zn花岗闪长岩、石英二长岩； W、Sn、Mo花岗岩 中小型、中浅成(中深成)岩体有利于成矿 形态越复杂，越有利于成矿(岩株、岩脉、岩瘤等) 中、新生代为主,2020/8/1,6,2、围岩条件 岩性 (1)主要是碳酸盐岩类(化学性质活泼、 性脆、渗透性强、富含MgO、CaO) (2)部

4、分火山岩（如安山岩、英安岩、 凝灰岩等） 围岩控制矽卡岩矿物组合 钙质碳酸盐岩-钙质矽卡岩 镁质碳酸盐岩-镁质矽卡岩 富硅火山岩-硅质矽卡岩 常具明显的层控性,（二）接触交代矿床的形成条件,2020/8/1,7,3、构造条件 (1)接触带构造 A、“整合”接触 接触面与围岩层面一致 矽卡岩和矿体形态规则 似层状和透镜状矿体,（二）接触交代矿床的形成条件,2020/8/1,8,（二）接触交代矿床的形成条件,3、构造条件 (1)接触带构造 B、“不整合”接触 接触面与围岩层面斜交 矽卡岩及矿体形态 复杂多变，常呈透 镜状、不规则状,华铜接触交代型铜矿床地质剖面图 1-铜矿体； 2-花岗岩类； 3-

5、大理岩,2020/8/1,9,接触带向岩体的内凹部位有利于成矿,2020/8/1,10,接触带被断裂交错部位有利于成矿,2020/8/1,11,3、构造条件 (2)围岩层理、层间破碎带 可使含矿气水热液在远离侵入体的围岩中形成较为稳定的似层状和透镜状矽卡岩及矿体 (3)构造裂隙和断裂 几乎所有成矿接触带都存在构造破碎现象 (4)褶皱构造,（二）接触交代矿床的形成条件,2020/8/1,12,3、构造条件,(5)捕虏体构造 捕虏体中的褶皱、断裂和层间破碎带构造影响矽卡岩和矿体的形态和分布,产于捕虏体内的接触交代铁矿地质图 1-石灰岩； 2-闪长岩； 3-铁矿体,2020/8/1,13,4、温度、

6、压力(深度)条件 矽卡岩矿物形成温度为900300 金属氧化物（如磁铁矿）600350（主要500400） 金属硫化物一般在450200 中深、浅成的深度条件（14.5 km） CaCO3+MgCO3+2SiO2 CaMgSi2O6+CO2,2020/8/1,14,气水热液矿床各论,一、岩浆热液矿床接触交代矿床,接触交代矿床概述,接触交代矿床的形成条件,接触交代矿床的形成过程,接触交代矿床的主要矿床类型,接触交代矿床的地质特征,2020/8/1,15,矽卡岩矿床的形成过程划分为两期五个阶段 矽卡岩期 早期矽卡岩阶段 晚期矽卡岩阶段 氧化物阶段 石英硫化物期 早期硫化物阶段 晚期硫化物-碳酸盐阶

7、段,(三)接触交代矿床的形成过程,2020/8/1,16,早期矽卡岩阶段 是在高温超临界条件下形成 矽卡岩矿物： 以硅灰石、钙铁钙铝榴石、透辉石钙铁 辉石、方柱石、符山石等 干矽卡岩阶段 无矿矽卡岩阶段,2020/8/1,17,晚期矽卡岩阶段 对早期矽卡岩矿物有明显的交代作用 形成以阳起石、透闪石、角闪石、绿帘石等矿物组合的矽卡岩 湿矽卡岩阶段 磁铁矿阶段 （接触交代型铁矿床的主成矿阶段） 气化高温热液阶段,2020/8/1,18,氧化物阶段 高温热液阶段 矽卡岩期向金属硫化物期过渡阶段 硅酸盐矿物： 长石类（钾长石、酸性斜长石） 云母类（金云母、白云母、少量黑云母） 少量石英、萤石和绿帘石等

8、 金属矿物：磁铁矿、白钨矿、锡石、赤铁矿、硅铍石、 少量硫化物(辉钼矿、毒砂、磁黄铁矿) 接触交代型钨、锡矿床的主成矿阶段,2020/8/1,19,早期硫化物阶段 高-中温热液交代作用阶段 早期硅酸盐矿物被交代形成绿泥石、绿帘石、绢云母、碳酸盐矿物及石英、萤石等矿物 金属硫化物：黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁 矿、毒砂、辉铋矿等 铁、铜、钼硫化物阶段 接触交代型铜、钼矿床的主成矿阶段,2020/8/1,20,晚期硫化物-碳酸盐阶段 中低温热液交代作用 出现大量的碳酸盐矿物（方解石、菱铁矿等）和石英，还有部分绿泥石、绢云母 铅、锌硫化物为主，少量铁、铜硫化物 铅、锌硫化物阶段-铅、锌矿床的主成矿

9、阶段 上述形成过程及矿物组合仅是一般规律，不同地区、同一地区不同矿床可有较大差异,2020/8/1,21,气水热液矿床各论,一、岩浆热液矿床接触交代矿床,接触交代矿床概述,接触交代矿床的形成条件,接触交代矿床的形成过程,接触交代矿床的主要矿床类型,接触交代矿床的地质特征,2020/8/1,22,（四）接触交代矿床的地质特征,1、矿体主要呈似层状、透镜状、脉状、囊状、瘤状，产于接触带及其附近。规模大小不等，一般长200-500m、厚10-30m、延深100-200m。,2020/8/1,23,（四）接触交代矿床的特点,矿化和矽卡岩产状一致的钨矿床地质剖面图 1-大理岩；2-含钨大理岩；3-含白钨

10、矿矽卡岩；4-板岩；5-石英岩；6-花岗岩,A、矿体与矽卡岩范围一致 (吻合矿体) 矽卡岩与矿体形成时间大致相同 (接触交代型钨矿床),2、矽卡岩与矿化关系密切,2020/8/1,24,矽卡岩构造裂隙内的硫化物矿体剖面示意图 1-花岗闪长岩；2-灰岩；3-石榴石矽卡岩； 4-石英-石榴石矽卡岩；5-石英-硫化物矿体,B、矿体矽卡岩 (非吻合矿体) 矿体晚于矽卡岩(接触交代型铜矿床),2020/8/1,25,围岩中的接触交代型多金属矿体示意图 1-浮土；2-灰岩；3-含铜矽卡岩； 4-含铜多金属矿体；5-细粒花岗岩,C、矿体超出矽卡岩范围 矿体与矽卡岩时间、空间上都不一致 成矿作用明显晚于矽卡岩

11、 (接触交代型铅锌矿床),2020/8/1,26,（四）接触交代矿床的特点,3、近矿围岩经常发育强烈的蚀变现象（矽卡岩化为主） 4、矿石的矿物组合复杂多样，既有矽卡岩矿物、又有氧化物、金属硫化物、碳酸盐矿物等，矿石交代结构发育； 5、矿石品位高，矿床规模多为中小型矿床，W、Sn、Mo、Fe、Cu可出现大型矿床； 6、成矿具有多期多阶段性-两期五阶段； 7、成矿温度主要为中、高温，深度为中、浅成,2020/8/1,27,第六章 气水热液矿床各论,一、岩浆热液矿床接触交代矿床,接触交代矿床概述,接触交代矿床的形成条件,接触交代矿床的形成过程,接触交代矿床的主要矿床类型,接触交代矿床的地质特征,20

12、20/8/1,28,矿化与矽卡岩关系 （1）同时矿化型（矽卡岩矿体） （2）伴随矿化型（矽卡岩矿体） （3）叠加矿化型（矽卡岩矿体） 矽卡岩成分 （1）钙质矽卡岩型Fe、Cu、Pb、Zn、W、Mo （2）镁质矽卡岩型Fe、Cu、B、金云母、石棉 主要矿种,（五）接触交代矿床的主要矿床类型,2020/8/1,29,我国是世界上矽卡岩矿床最发育的国家之一，是我国富铁、富铜矿和钨锡矿的主要矿床类型,接触交代矿床,矽卡岩型Cu矿：16.4 (总开采量的第一位，41.2%) 矽卡岩型Fe矿：11.2（富矿总储量占第一位） 矽卡岩型W矿：60.6 矽卡岩型Sn矿：69.6 矽卡岩型Bi矿：87.6 矽卡岩

13、型Mo矿：22.7 矽卡岩型PbZn矿：18.3 矽卡岩型Au矿（包括伴生金）：20,2020/8/1,30,1、接触交代型铁矿床 我国铁矿主要类型，富铁的重要来源 矿床以中型规模居多，矿石品位富，TFe4050， 尚有可综合利用的Co、Cu等元素 （1）在同一个地质构造单元内，可出现几个、十几个矿床， 构成一个成矿集中区 (长江中下游地区、燕山地区、山东莱芜地区)； （2）多与中浅成的闪长岩和花岗闪长岩侵入体有关， 有的与石英闪长岩和花岗闪长岩有关；,（五）接触交代矿床的主要矿床类型,2020/8/1,31,（3）其围岩常有一定层位(层控性) “邯邢式” “大冶式” （4）矿体以似层状、透镜

14、状分布于内接触带，少数呈 脉状或不规则状产于岩体围岩裂隙中，长几十 几百米，少数长千米，延深100200米，少数达 千米，厚几几十米，个别200米； （5）矿石中金属矿物主要有磁铁矿和赤铁矿，有时有 少量的金属硫化物 典型矿例：山东金岭镇铁矿床、河北邯邢式铁矿床 湖北大冶铁矿床,2020/8/1,32,2、接触交代型铜矿床 (1)分布广泛，是我国铜矿（富铜矿）的主要来源 (2)与花岗闪长(斑)岩、石英闪长(斑)岩、石英二长(斑)岩有关，常与斑岩铜矿床相伴产出 (3)矿体多数产于接触带附近，部分产于围岩中，形态复杂，主要呈脉状、透镜状、囊状、不规则状,（五）接触交代矿床的主要矿床类型,2020/

15、8/1,33,(4)矿石中的铜矿物以黄铜矿、斑铜矿为主，Cu品位可达2-8%，此外，矿石中常含较多的磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿 ； (5)以中小型矿床为主，除Cu外，尚有Mo、Pb、Zn、Au等伴生元素 矿例：河北寿王坟矿床 安徽铜官山矿床、 辽宁华铜铜矿床,接触交代型铜矿床,2020/8/1,34,矿床常产于花岗岩、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。 矿体呈似层状、脉状、不规则状等。 金属矿物以辉钼矿为主，伴生金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、白钨矿等，有时可构成铜钼型矿床或钨钼型矿床。,3、矽卡岩型钼矿床,2020/8/1,3

16、5,辉钼矿常呈小颗粒浸染状散布在矽卡岩内，有时和硫化物一起分布在矽卡岩中的石英脉中，呈细脉浸染状。矿石中钼的含量通常为0.1%0.3。 矿床规模一般不大，我国辽宁杨家杖子钼矿是世界上罕见的大型矽卡岩型钼矿床。此外，还有河北寿王坟铜钼矿床、秦岭栾川钨钼矿床等。 国外如摩洛哥的阿泽古尔，前苏联北高加索狄尔内阿鸟兹等钼矿床。,3、矽卡岩型钼矿床,2020/8/1,36,辽宁杨家杖子矽卡岩型钼矿床,2020/8/1,37,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、以似层状为主，有时呈较复杂的透镜状或脉状。 矽卡岩矿物以钙铝榴石、钙铁辉石

17、为主，常伴有大量萤石。晚期矽卡岩不甚发育。 含钨矿物为白钨矿，呈细脉状或浸染状均匀分布于矽卡岩中，含量一般为0.4%0.7；其他伴生矿物不多，个别矿床伴生大量锡、铋、铅、锌，构成钨多金属矿床。,4、矽卡岩型钨矿床,2020/8/1,38,该类矿床规模一般为中到大型，世界上一大半的钨矿资源来自矽卡岩型钨矿床，如湘、赣、闽、粤等省都有重要矽卡岩型钨矿床，如湖南瑶岗仙、柿竹园，河南的三道庄等 国外的大型矽卡岩钨矿有朝鲜的山洞（Sangdong）、塔斯马尼亚的国王（King）岛以及加拿大西北地区的吐斯推（Tungsten）矿床等。,4、矽卡岩型钨矿床,2020/8/1,39,四平孟家岭地区地质略图 1

18、-第四系； 2-白垩系营城子组； 3-石炭系磨盘山组； 4-泥盆系徐家屯组； 5-燕山晚期似斑状二长花岗岩； 6-燕山早期细粒黑云母二长花岗岩； 7-燕山早期似斑状黑云母二长花岗岩； 8-燕山早期中粒二长花岗岩； 9-岩石早期中细粒花岗闪长岩； 10-花岗细晶岩脉； 11-花岗斑岩脉； 12-闪长玢岩脉； 13-钨矿体； 14-采样点及其编号； -松辽中裂谷； -大黑山断隆； -；伊通-舒兰裂谷； -辽源隆起,2020/8/1,40,2020/8/1,41,该类矿床产在多种多样的地质环境中，但主要与花岗闪长岩、花岗岩、石英二长岩有关。 矽卡岩型铅锌矿产出位置多与侵入体接触带有一定距离。 矿体常

19、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，常有相当数量的绿帘石族矿物、绿泥石、绢云母、石英以及碳酸盐类矿物。 金属矿物也很复杂，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、赤铁矿和罕见的含铍矿物。,5、矽卡岩型铅锌矿床,2020/8/1,42,矿石品位高低不等，平均含铅7%20，含锌5%15。除铅、锌外，还可综合利用Cu、Au、Ag、In、Ga、Cd等多种金属元素，因此这类矿床又称为矽卡岩型多金属矿床。 矿床

20、规模一般为中小型。 属于这类矿床的如我国辽宁八家子、吉林天宝山、北京延庆（铁锌矿床）、浙江富阳，江西铅厂（Pb、Zn、W）、湖南水口山、东坡（W、Sn、Cu、Pb、Zn）、黄沙坪、广东连南、甘肃花牛山等矿床。,5、矽卡岩型铅锌矿床,2020/8/1,43,6、矽卡岩型金矿床,接触交代矿床,多产于大陆边缘造山带和大陆边缘裂谷带 有关的火成岩主要为中酸性中浅成侵入岩，如石英闪长玢岩、二长闪长玢岩、二长花岗岩、花岗斑岩等 脉石矿物为一套矽卡岩矿物组合，并发育中低温热液蚀变（绿泥石化，高岭土化、碳酸盐化）,2020/8/1,44,接触交代矿床,金属矿物有自然金、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、镜铁矿等

21、 矿石一般为中低品位，大多为1.510 g/t，最高可达50 g/t，储量一般为数吨至数十吨，常伴生有Cu、Fe、Ag等矿化 主要分布于环太平洋成矿域和特提斯-喜马拉雅成矿域，成矿时代主要为中新生代 典型矿例：朝鲜Suan (100 t)，美国的Fortitude (96 t)，加拿大Hedley (84 t)，山东沂南 (10 t)、铜陵狮子山矿田,2020/8/1,45,铜陵地区内生金/银金矿地质图 （地质地图据安徽321地质队1/5万铜陵幅地质图；修编） Q-第四系；K-白垩系；T-三叠系；P-二叠系；C2+3-中上石炭统；D3-上泥盆统；S-志留系；SKB-条带状矽卡岩； SKM-块矽卡岩；Br-构造角砾岩；-闪长岩；-偏碱性辉长岩-闪长岩；-花岗闪长岩；-花岗斑岩； 1-逆断层；2-正断层；3-性质不明断层；4-不整和界线；5-实测、推测地质界线；6-地表矿体；7-铋金型金矿； 8-铋金型银金矿；9-铋金型叠加金矿；10-铋金型叠加伴生金矿；11-铋金型叠加伴生银金矿,2020/8/1,46,石英(Qz)中的辉铋矿(BiS)和自然金（朝