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围岩蚀变系列之二:围岩蚀变各论

2020-01-29 11:135860矿业在线

一、蚀变岩类型

蚀变类型有六、七十种,本文引用杜乐天先生的分类法。

杜乐天先生(1982)以地球化学的观点归为两三大类(表1),即:

碱蚀变、酸蚀变和中性蚀变。

二、围岩蚀变岩各论

1、钾长石化

在汽化-热液交代过程中,形成含有钾长石的蚀变岩石的交代作用或蚀变作用。它包括微斜长石化、天河石化、正长石化和冰长石化,它们都是钾质交代作用的产物。

由于这些矿物不易区别,而且它们成分上几乎完全相同,因此常统称为钾长石化。一般来说,微斜长石化、天河石化、发生在汽化-高温热液作用过程中,正长石化发生在高、中温热液作用过程中,冰长石发生在中低温热液作用过程中。

与钾长石化有关的围岩种类很多,常见的有花岗岩类岩石等。在蚀变岩石中,共生矿物有钠长石、黑云母、白云母、石英、绿帘石族矿物等。强烈的钾长石化结果,可形成钾长石岩。

与钾长石化有关的矿产,有钨、锡、铌、铜、金和钼等。在与花岗岩类有关的并产在这类岩石中的钨、铍、铌、铀、金和重稀土元素等矿床,在成矿作用早阶段或在岩体的深部,往往大范围发育钾长石化(然后是钠长石化、云英岩化或浅色云母化)。在斑岩铜矿和斑岩钼矿床以及玲珑式和焦家式金矿的中部或下部,往往发育强烈的钾长石化。

2、钠长石化

属于钠质交代的一种,一般为钠长石化,也可有霓石化、钠闪石化等。指在汽化-热液作用下,导致产生含有钠长石岩石的蚀变作用。

有关的围岩主要是各种火成岩、片麻岩、页岩等。在花岗岩类岩石中,钠长石往往发生在钾长石化之后,云英岩化之前。有关的矿产有铌、钽、锂、铍、重稀土金属等。

与超基性碱性岩、碱性岩、基性岩等钠质系列火成岩有关的钠长石化作用,常与碱性角闪石化、碱性辉石化等共生。有关的矿产,有铌、锆、铈族稀土金属,铁、钛和铜等。与中性、中酸性火成岩有关的钠长石化,也很普遍。有关的矿产,主要是铁、铜、黄铁矿等。强烈钠长石化作用结果,可形成钠长岩。在地槽区的细碧-角斑岩系形成过程中,钠长石化广泛发育,并具有重要地质意义。

3、黄铁矿化

含硫的热液作用于围岩,使围岩产生黄铁矿(包括白铁矿)的一种蚀变作用。它在中、低温热液矿床中最为常见。这种作用可以发生各种围岩中。在中、酸性火成岩中,常与绢云母化和硅化共生;在中、基性火成岩中,常与绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化及黑云母化等共生;它还可以发生在页岩、板岩、千枚岩及片岩中。与其有关的矿产,主要是铜、钼、黄铁矿、铅、锌、金等。氧化带形成褐铁矿化(Fe2O3·nH2O)。

赤铁矿化

一种中、低温热液蚀变。在这种蚀变过程中,原来围岩的铁镁矿物中的铁组分分解、氧化为微小的赤铁矿晶体。同时,也可从热液中结晶出部分赤铁矿。由于这里蚀变岩石常呈红色,又称为红色蚀变。同时,常发生低温硅化作用,形成红色似碧玉岩。赤铁矿化是寻找中、低温热液铀矿床的一种特殊标志。在其它中、低温铜、金等矿床中,也常有这种热液蚀变。

4、硅化

岩石在热液作用下,使围岩中石英或隐晶质二氧化硅含量增加的一种蚀变作用。二氧化硅一般是由热液带入,也可由长石或其他矿物经蚀变后形成。

从高温到低温热液条件下,各种岩石都可发生硅化作用。花岗岩类岩石,经高温热液的硅化作用,可形成富石英云英岩。高、中温热液生成的硅化岩石,主要有石英组成。这种蚀变,可称为石英化。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。如果硅化十分强烈,蚀变岩全由石英所组成,则称为次生石英岩。次生石英岩常呈糖粒状,花岗变晶结构,等粒结构。因此,分别称为玉髓化、蛋白石化和似碧玉化。

在火山岩地区,硅化岩石(含高铝矿物,如刚玉、红柱石等)称为次生石英岩。沿着断裂带,常发育规模巨大的硅化带。有关的矿产,主要有铜、钼、钨、铅、锌、铀、金、锑、汞、萤石、黄铁矿、赤铁矿、压电水晶和重晶石等。

5、碳酸盐化

岩石遭到热液(中、低温热液为主)蚀变后,产生相当数量的碳酸盐矿物,如方解石,菱铁矿、铁白云石、白云石及菱镁矿等的作用。

大多数岩石都能发生碳酸盐化。主要可分为五类:

白云石化

碳酸盐化的一种。有关的围岩,主要是各种碳酸盐类岩石。共生矿物,除白云石外,还有方解石、铁白云石及重晶石等。有关的矿产,主要有铅、锌、锑、汞和重晶石等。

6、矽卡岩化

矽卡岩的生成是由于两种化学性质不平衡的介质——碳酸盐岩石和铝硅酸盐岩石在高温岩浆期后溶液作用下,通过接触反应交代而生成。在这里扩散作用(双交代作用)起主导作用,当溶液沿着碳酸盐岩石和铝硅酸盐岩石接触带运移时,发生了钙向铝硅酸盐岩石方向扩散,而SiO2和Al2O3向碳酸盐岩石方向扩散,于是这两种岩石就发生交代,形成某些反应矽卡岩带。

这些蚀变岩石,具有能反映流体流向、温度变化、流体演化及围岩性质的空间和时间上的分带。当流体在钙质碳酸盐岩中迁移交代,形成石榴子石(钙铝榴石-钙铁榴石),远处是辉(透辉石-钙铁辉石),此大理岩接触带是符山石或蔷薇辉石-硅灰石,这些岩石叫钙质矽卡岩。

如果流体在镁质碳酸盐岩或镁铁质岩石内迁移交代,则形成镁橄榄石、透辉石、尖晶石、金云母、硅镁石、硼镁石等交代矿物,叫镁质矽卡岩。通常把形成钙质矽卡岩和镁质矽卡岩的蚀变作用,统称矽卡岩化。也可把前者叫钙质矽卡岩化,后者称镁质矽卡岩化。

矽卡岩化常与铁、铜、铅、锌、钨、锡、铍、硼矿化有关。

7、云英岩化

在高温热液作用下,形成由石英、云母等组成的蚀变岩石。在云英岩化过程中,常有氟、硼、水等挥发组分和金属元素参加。云英岩化除形成主要特征矿物:石英和白云母外,还可形成锂云母、黄玉、电气石、萤石、绿柱石以及黑钨矿、锡石、辉钼矿等。

云英岩化和钾长石化、钠长石化在成因上密切相关,因此在蚀变岩体中,常可见到它们的共生。花岗岩类岩石,在云英岩化过程中,二氧化硅常是主要的惰性组分,而其它组分(CaO、MgO、FeO、Fe2O3、和Na2O3)等有显著的淋失。斜长石、钾长石、黑云母等最易为石英、浅色云母和萤石等说交代。

云英岩化所形成的各种蚀变岩石,按矿物的组合不同,可分为:

1)、正常云英岩

最常见,其中石英占60%~70%,云母占25%~40%;

2)、富云母云英岩

浅色云母的含量超过40%,一般在70%~90%,在这种岩石中,三氧化二铝有明显带入,而二氧化硅显著带出;

3)、富石英云英岩

石英含量超过70%;

4)、含黄玉云英岩;

5)、含电气石云英岩;

6)、含萤石云英岩

萤石含量达10%以上时,可称作萤石云英岩;

7)、含矿云英岩

有用的金属矿物达到工业要求,其中又可分为锡石云英岩、黑钨矿云英岩、绿柱石云英岩等。

云英岩化是寻找钨、锡、铍、铌、钽等矿物的重要标志。

8、绢云母化

一种广泛的产生绢云母的中-低温热液蚀变,由于中-低温热液带入钾所引起的,在中性和酸性火成岩及板岩等富铝岩石中最常见。单矿物的绢云母岩,一般少见,常与黄铁矿化、绿泥石化、高岭土化等相共生。。绢云母化常伴随有石英和黄铁矿的产生,因而可称为绢英岩化,若黄铁矿含量超过5%时,则称为黄铁绢英岩化。绢英岩化与云英岩化过程在本质上相同,只是后者形成温度较低,它们之间可存在着过渡关系,即云英岩-绢英岩化。在金、铜、铅、锌、钼和铋等以及萤石、红柱石、刚玉等矿床中都能见绢云母化现象,特别是斑岩型铜、钼矿床、黄铁矿型铜矿床和多金属矿床。

9、青磐岩化

又称变安山岩化,一般是在近地表条件下形成。它是由含二氧化碳、硫化氢等的中、低温热液,对安山岩、英安岩、玄武岩等中-基性火山岩以及中性、弱酸性浅成侵入岩等进行交代的一种蚀变作用。

青盘岩化产生的特征矿物为:绿帘石、绿泥石、钠长石和碳酸盐(方解石、白云石和铁白云石),可有少量的绢云母、黄铁矿和磁铁矿。在中-基性火山岩地区,因受火山热液的影响常广泛发育。与青盘岩化有关的矿床有:斑岩型铜、钼矿床,热液黄铁矿矿床,多金属矿床,金和金银矿床等。

10、绿泥石化

绿泥石化是一种形成含绿泥石蚀变岩石的中、低温热液蚀变作用。

在围岩蚀变过程中,产生绿泥石的方式有两种:

1)、绿泥石主要由富含铁、镁的硅酸盐矿物经热液交代蚀变而成;

2)、也可由热液带来铁、镁组分与一般的铝硅酸盐矿物交代反应而形成。

与绿泥石化有关的围岩,主要是中、基性火成岩和变质岩。此外,部分酸性岩和泥质岩也可以发生。绿泥石化单独出现较少,常与电气石化、黄铁矿化、绢云母化、青磐岩化、绿帘石化及碳酸盐化等相伴生,有关的矿产,主要是铜、铅、锌、金、银、铁、锡及黄铁矿等。

11、泥化

泥化是一种中、低温热液蚀变作用,围岩主要为各种富含硅铝酸盐的岩浆岩。可进一步划分为深度泥化和中度泥化两类。

深度泥化蚀变的特点是含有特征矿物地开石、高岭石、叶蜡石和石英,常伴有绢云母、明矾石、黄铁矿、电气石、黄玉、氟黄晶和非晶质的粘土矿物,是一种蚀变比较强烈的类型。当岩石中的铝被大量淋出,蚀变就过渡为硅化;随着绢云母含量的增加,则过渡为绢云母化。

中度泥化岩石中,以高岭石和蒙脱石类矿物占优势。它们主要是斜长石的蚀变产物,通常呈带状,向外可过渡为青盘岩化,向内(矿脉方向)过渡为绢云母化。易受泥化的岩石主要为基性、中性、酸性火成岩,尤以火山岩最为发育。与泥化有关的矿床,如斑岩铜矿床、斑岩钼矿床、热液赤铁矿矿床、萤石矿床、高岭土矿床等。

深度泥化常构成某些铜、铅、锌矿蚀变的内带。中度泥化分布较广泛,与金、银、铜、铅、锌矿化有关。

12、黑云母化

岩石在高、中温热液作用下,产生含有黑云母、水黑云母的蚀变作用。有关的岩石,一般是基性、超基性、中性和弱酸性火成岩,含角闪石、辉石的变质岩以及硬砂岩、页岩和板岩等。岩石中的主要共生矿物,除黑云母、水黑云母外,有绿帘石、碳酸盐矿物、电气石、黄玉、黄铁矿、钾长石、金云母、绿泥石、石英及白云母等。可以作为寻找细脉浸染型铜、钼矿床,钨、锡矿床,某些金矿床和铁矿床等的标志。在细脉浸染型铜矿床中,常与钾长石化和黄铁矿化等共生。在钨锡矿床中,常与电气石化、铁锂云母化等共生。在铁矿床中,与钠长石、碳酸盐化等共生。

13、金云母化

高-中温热液在岩浆岩与白云岩的接触带发生接触交代作用,或富含镁质的岩浆岩(如碳酸岩、镁铁岩、超镁铁岩或金伯利岩等)受自身汽化-热液或来自深部的汽化-热液作用,使岩石内形成了含量不等的金云母,叫金云母化。

14、阳起石化

岩石在高温热液作用下,发生的一种含有不同数量阳起石(包括纤闪石)的蚀变作用。共生矿物除阳起石外,常有绿帘石、钠长石及绿泥石等。有关的围岩主要是中-基性、中-酸性火成岩及沉积的碳酸盐类岩石。在蚀变的岩石中,如果阳起石呈细长的晶体,并具纤维状构造时,称为纤闪石化。与阳起石化有关的矿产有铁、铜等。在磁铁矿-磷灰石-阳起石建造矿床中,这种蚀变最为特征。

15、绿帘石化

岩石在热液作用下所发生的一种含有不同数量绿帘石类矿物的蚀变作用。有关的围岩主要是中、基性火成岩,变质岩及泥质岩石。在蚀变岩石中,常见的共生矿物,除绿帘石、黝帘石、斜黝帘石外,常有阳起石、钠长石、钾长石、黑云母、绿泥石、黄铁矿、石英以及碳酸盐类矿物等。这种蚀变是寻找铁、铜、铅、锌、黄铁矿等矿床的标志。

16、电气石化

含硼的高温热液对围岩作用形成含电气石蚀变岩石的蚀变作用。有关的围岩,主要是中-酸性火成岩、泥质岩石、硬砂岩以及一部分变质岩。花岗岩类围岩经过这种蚀变除形成电气石云英岩外,还可形成由电气石和石英组成的电英岩。电气石化可以作为寻找高温钨、锡、锂、铌、钽以及金、铜、钴、铁等矿床的重要标志。

17、黄铁绢英岩化

曾当作岩浆岩,错译为黄铁细晶岩化。由黄铁矿、石英、绢云母等组成的蚀变岩石。主要是中酸性火成岩和变质岩在中、低温热液的作用下发生的蚀变。在蚀变过程中,长石分解为绢云母和石英,暗色矿物为黄铁矿等所交代。黄铁绢英岩化是寻找斑岩铜矿、斑岩钼矿、黄铁矿、金和多金属等矿床的标志。

18、蛇纹石化

超基性岩中的一种后期自变质产物,或中、低温热液对含镁的岩石进行交代产生含蛇纹石的一种蚀变作用。蛇纹石化作用有两类:1由含镁高的硅酸盐矿物,如橄榄石、斜方辉石等受热液蚀变分解而成,主要发生在超基性、基性岩中。2由热液中带入二氧化硅等,与围岩中氧化镁结合形成蛇纹石或蛇纹石化大理岩。主要发生在镁质碳酸盐类岩石,如白云岩和白云质石灰岩中。有关的矿产,主要有石棉、滑石及菱镁矿、硼镁矿等。在含镁碳酸盐岩石中的镁矽卡岩铁、铜等矿床,也常伴随蛇纹石化现象。

19、钠黝帘石化

又称糟化。一种产生含有黝帘石、钠长石等的中、低温热液蚀变作用。有关的围岩主要是中-基性火成岩和变质岩。共生的蚀变矿物除黝帘石和钠长石外,常有绿帘石、斜黝帘石、绿泥石、碳酸盐矿物和钾长石等。这种蚀变是寻找铜、铁、黄铁矿等矿床的标志。

20、石膏化

含有大量硫酸根的溶液,在交代围岩过程中产生硬石膏和石膏的一种浅成低温热液蚀变作用(硬石膏化也可发生在高-中温)。这种蚀变,主要发生在火山岩和碳酸盐类岩石分布地区。黄铁矿型铜矿床、黄铁矿型多金属矿床及玢岩铁矿床中,常见这种蚀变。它是寻找铁、铜、黄铁矿及明矾石、重晶石等矿床的标志。此外,在干旱地带的金属硫化物矿床上部,特别是块状硫化物矿床的氧化带,由地下水的氧化作用也可以生成一部分石膏化现象,应与上述低温热液的石膏化区别。

21、叶蜡石化

中酸性火山岩和凝灰岩经火山热液交代作用,淋滤出二氧化硅后形成蜡石为主的岩石。在中国东部,晚侏罗世-早白垩世的流纹岩和晶屑凝灰岩发生强烈的火山热液交代作用,形成大型叶蜡石矿床,如福建峨眉叶蜡石矿床和浙江青田叶蜡石矿床。在变质作用过程中,也可发生叶腊石化,形成一些叶腊石占主要成分的变质岩,如叶腊石-蓝晶石片岩。

22、萤石化

热液在围岩交代过程中,使氟与钙化合,形成氟化钙沉淀的作用。有关的围岩,除钙质岩石(如石灰岩,白云岩和钙质砂页岩)外,还有各种花岗岩类和流纹岩等。是分布广泛的汽化热液蚀变作用,可形成白色、黄色、绿色、紫红色、紫色和黑紫色萤石。常与稀土金属、铍、铌、铀、矿化及铅、锌硫化物矿化有关。

23、明矾石化 

产生含有明矾石的低温热液蚀变作用。这种作用,主要是在火山岩地区近地表低温条件下发生的。由于近地表的强氧化作用,热液中硫离子被氧化成为亚硫酸或硫酸。这种溶液,与含铝硅酸盐的火山岩相互作用,就能产生明矾石。大多数发生在中、新生代火山岩发育的地区。与其有关的火山岩,主要是粗面岩、流纹岩、英安岩、安山岩及凝灰岩等。明矾石化岩石中的矿物,除明矾石外,有时还有石膏、硬石膏、萤石、玉髓、蛋白石及粘土矿物和叶蜡石等。明矾石化岩石本身就能构成明矾石矿床,还可以作为中、酸性火山岩地区寻找金、铜、黄铁矿、铅、锌及铁等矿床的找矿标志。

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