1、矿床学课件金牛大家看金牛大家看2014-2015年第二学期第五章 矽卡岩型矿床u中酸性侵入体和碳酸盐类等岩石的接触带及其附近，由含矿热液交代作用而形成的热液矿床称为接触交代矿床。在接触交代矿床中一般都具有典型的矽卡岩矿物组合，而且矿床在成因和空间上都与矽卡岩存在密切的关系。因此，这类矿床又称矽卡岩型矿床（skarn deposits）。u侵入体的存在是矽卡岩型矿床的一个前提条件。需要强调指出的是，并不是所有的出现矽卡岩的矿床都与侵入体有关。由于不存在侵入体接触带构造，且热液矿化和围岩蚀变（矽卡岩）的形成主要受断裂构造控制，因此这些矿床并不能称为矽卡岩型矿床，第一节第一节 概述概述一、基本概念一
2、、基本概念第五章 矽卡岩型矿床有些矿床并不能称为矽卡岩型矿床：u如青海东昆仑的肯德可克钴铋金铜矿床，其矿体产在富硅的热水沉积硅质岩和富钙的含碳钙质板岩两种地层界限附近的断裂带中，矿区地表范围内和所施工的大量钻孔中都未见到与矽卡岩有关系的侵入体的存在，因此这类矿床与典型的矽卡岩型矿床存在本质的区别，受断裂构造控制明显，应属于热液脉型矿床，因此这种矿床的勘查应沿断裂构造带展开，而非侵入体的接触带及其附近；u再如，西澳大利亚产在高角闪岩相和麻粒岩相变质岩中的深成热液金矿床，其围岩蚀变组合也类似于矽卡岩，但受剪切构造带而非侵入体接触带控制，该类金矿属于典型的热液脉状金矿，目前还没有研究者把其称为矽卡岩
3、型金矿。第一节第一节 概述概述第五章 矽卡岩型矿床矽卡岩型矿床具有重要的工业价值：u从世界范围看，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。u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%）。第一节第一节 概述概述第五章 矽卡岩型矿床（一）矿体形态、产状与规模n 矽卡岩型矿床大多产于中酸性岩浆岩与碳酸盐类岩石的接触带上，并多产于外接触带，一般距接触面100200m范围内（图5-1）
4、。n矿体的产状、形状均比较复杂，矿体连续性也差。常呈似层状、透镜状、巢状、柱状、脉状等。第一节第一节 概述概述二、矽卡岩型矿床的特征二、矽卡岩型矿床的特征 图5-1 矽卡岩矿床的产出位置示意图第五章 矽卡岩型矿床（一）矿体形态、产状与规模n规模大小不一，有直径数米的小矿体，也有长数公里、延深达千米以上的巨大矿体。一般为中等规模，厚1030m，沿走向长200500m。、除有的钨、钼、锡、铁、铜等类矿床可达大型外，多数矿床为中小型。第一节第一节 概述概述二、矽卡岩型矿床的特征二、矽卡岩型矿床的特征 图5-1 矽卡岩矿床的产出位置示意图第五章 矽卡岩型矿床（二二）矿石特征矿石特征n非金属矿物：石榴石
5、、辉石及其它钙、镁，铁，铝的硅酸盐矿物（如镁橄榄石、硅镁石、符山石，方柱石、蛇纹石、透闪石、阳起石、绿泥石、绿帘石、金云母）等。此外，还有石英、萤石、黄玉及含镁、铁的碳酸盐矿物n金属矿物：以氧化物和硫化物为主，如磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂等；硼及铍矿物次之，如硼镁铁矿、硼镁石硅钙硼石、日光榴石、香花石、硅铍石等n矿石的结构构造：块状构造、浸染状构造、条带状构造、晶洞构造等；由于成矿温度较高，有挥发性组份的参与，因而矿石一般多为粗粒结构。第一节第一节 概述概述二、矽卡岩型矿床的特征二、矽卡岩型矿床的特征第五章 矽卡岩型矿床（三）矿床的分带性金属矿化的分带性
6、金属氧化物（磁铁矿、赤铁矿等）主要分布在靠近岩体一侧的接触带上，和内矽卡岩带共生，很少产于远离接触带处。金属硫化物（黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等）主要分布在靠近围岩一侧的外接触带上，和外矽卡岩带共生，少数可直接产于碳酸盐类围岩中。金属矿化往往还和某些特定的矽卡岩带密切共生，如铁矿化常富集于透辉石、石榴子石矽卡岩带内，铜矿化经常和绿帘石、透闪石等矽卡岩伴生，铅锌矿化则在矽卡岩体之外，靠近灰岩的地段沉淀。第一节第一节 概述概述二、矽卡岩型矿床的特征二、矽卡岩型矿床的特征第五章 矽卡岩型矿床（三）矿床的分带性按出露位置，矽卡岩可分内带和外带二个带：内带是指交代岩浆岩形成的矽卡岩带，内带主要由较高
7、温矿物组成，如石榴石、辉石等，次要矿物有符山石、方柱石等。外带是指交代碳酸盐岩等围岩形成的矽卡岩带，外带主要由高-中温矿物组成，如石榴石、辉石，角闪石、绿泥石、绿帘石、阳起石等，次要矿物有硅钙硼石和斧石等。第一节第一节 概述概述二、矽卡岩型矿床的特征二、矽卡岩型矿床的特征第五章 矽卡岩型矿床（三）矿床的分带性与矽卡岩分带特点对应，金属矿化也具有明星的分带性：u金属氧化物（磁铁矿、赤铁矿等）主要分布在靠近岩体一侧的接触带上，和内矽卡岩带共生，很少产于远离接触带处。u金属硫化物（黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等）主要分布在靠近围岩一侧的外接触带上，和外矽卡岩带共生，少数可直接产于碳酸盐类围岩中。u
8、金属矿化往往还和某些特定的矽卡岩带密切共生，如铁矿化常富集于透辉石、石榴子石矽卡岩带内，铜矿化经常和绿帘石、透闪石等矽卡岩伴生，铅锌矿化则在矽卡岩体之外，靠近灰岩的地段沉淀。第一节第一节 概述概述二、矽卡岩型矿床的特征二、矽卡岩型矿床的特征第五章 矽卡岩型矿床1 形成温度矽卡岩型矿床的形成温度范围由900200左右，为气化至热液阶段的产物，是一类特殊的热液矿床。据实验所知：典型的矽卡岩矿物组合形成温度在900500之间，金属氧化物的形成温度一般在600350之间，而金属硫化物的形成温度大致在450200之间。2 形成压力与深度 接触交代过程中，CaCO3分解生成CaO+CO2，这对形成矽卡岩具
9、有重要意义，如：CaCO3+MgCO3+2SiO2CaMgSi2O6（透辉石）+2CO2如果接触交代作用的形成部位过深，所处压力过大，上式中的CO2就难以从CaCO3中分出，从而不利于矽卡岩的形成。因此，矽卡岩型矿床可形成于从浅成到中深成的环境。第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件一、物理化学条件一、物理化学条件第五章 矽卡岩型矿床3 其他物理化学条件除温度、压力外，成矿热液的氧逸度、pH值、二氧化碳逸度和硫逸度等也是影响矽卡岩矿物成分、矿物组合特征和制约矿床形成过程的重要参数，例如，在高氧逸度条件下形成的矽卡岩型钨矿床中含钼较高，而在低氧逸度条件下形成矽卡岩型钨矿床中含锡较
10、高。第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件一、物理化学条件一、物理化学条件第五章 矽卡岩型矿床n 由于矽卡岩型矿床是岩浆气水热液交代围岩的结果，所以岩浆岩的成分、形成深度、形态、规模等对矽卡岩型矿床的形成有决定性的影响。n有关的侵入岩类主要为中酸性岩浆岩，按岩性又可分为2 2个系个系列列：（1）钙碱性系列：花岗岩-花岗闪长岩-石英闪长岩-闪长岩；（2）碱性系列：碱性正长岩-花岗正长岩-石英二长岩-二长岩。n侵入岩的类型对矽卡岩型矿床具明显的成矿专属性，铁矿床往往和石英闪长岩、闪长岩有关；铜矿床、铅锌矿床大多和花岗闪长岩、石英二长岩有关，钨、锡、钼矿床主要和花岗岩类有关。n据统计
11、，我国的矽卡岩型矿床大多和较年轻的岩浆岩有关，时代较老的岩浆岩很少形成接触交代矿床。第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件二、岩浆岩条件二、岩浆岩条件第五章 矽卡岩型矿床n和矽卡岩型矿床有关的侵入体大多属于中深成相到中浅成相，岩石常具细粒结构和斑状结构，斜长石斑晶中有时可见到环带结构，角闪石中有时有辉石残余及反应边结构。部分成矿的浅成相岩体和火山岩关系密切，属次火山岩相，成分以中性岩居多。n成矿侵入体的规模以小型为主，个别规模小的出露仅为几平方公里。侵入体的产状以岩株、岩瘤较为常见。规模巨大的岩基状侵入体，除了由它分出的小型岩枝外，一般不形成矽卡岩型矿床。n侵入体的产状对矽卡岩
12、和矿体的分布有较大影响。一般情况下，矽卡岩和矿体大多分布在侵入体的上盘接触带，层状侵入体或多层侵入体可形成多层矿化，但以上盘接触带为主。第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件二、岩浆岩条件二、岩浆岩条件第五章 矽卡岩型矿床n侵入体的形态对矽卡岩和矿体的形成和分布也有一定影响，凹凸不平的接触面较平整的接触面有利于形成矽卡岩和矿体。据已有资料统计，岩体的凹入部位要较凸出部位更有利于成矿（图6-1）。侵入体表面的这些奇特形态多数是由于围岩中存在裂隙以及岩浆的多期活动造成的。由于这些裂隙为后期含矿溶液的运移和交代作用创造了条件，所以常常影响和控制着矽卡岩和矿体的分布。第二节第二节 矽卡
13、岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件二、岩浆岩条件二、岩浆岩条件第五章 矽卡岩型矿床围岩岩性对矽卡岩型矿床的形成有重要影响，最有利的围岩是碳酸盐类岩石。例如：n石灰岩、白云质灰岩，白云岩等碳酸盐类岩石以其化学性质活泼、脆性较大，渗透性强和富含CaO或MgO而易被交代，形成各种类型的矽卡岩。n凝灰岩、安山岩等火山岩在一定条件下也可形成矽卡岩型矿，如我国长江中下游一些矽卡岩型铁矿床的围岩即为火山岩。矽卡岩矿物有数十种之多，常见的有十余种（表6-1）。第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件三、围岩条件三、围岩条件第五章 矽卡岩型矿床第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件
14、件三、围岩条件三、围岩条件第五章 矽卡岩型矿床按成分可把矽卡岩分成钙矽卡岩和镁矽卡岩两类：n钙矽卡岩是指热液在接触带交代石灰岩时主要形成石榴子石（钙铝榴石-钙铁榴石）、辉石（主要为透辉石-钙铁辉石），有时还有相当数量的符山石、硅灰石、方柱石以及透闪石、阳起石、绿帘石等。由于这些矽卡岩矿物的成分中都含有一定数量的钙，故称为钙矽卡岩。钙矽卡岩是最常见的一类矽卡岩。n镁矽卡岩是指热液在接触带交代白云质灰岩或白云岩时，由于白云质岩石中不仅含CaO，而且还富含MgO，因此常形成镁橄榄石、透辉石、尖晶石、硅镁石以及金云母、蛇纹石等矿物。这些矽卡岩矿物的成分中富含镁，故称为镁矽卡岩。镁矽卡岩在自然界分布不如
15、钙矽卡岩广泛。由于白云质灰岩中同时富含钙和镁，所以镁矽卡岩往往和钙矽卡岩伴生产出，实际上单纯的镁矽卡岩是很少见的。第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件三、围岩条件三、围岩条件第五章 矽卡岩型矿床无论是钙矽卡岩还是镁矽卡岩，按其矿物组合，又可进一步分为简单矽卡岩和复杂矽卡岩两种类型。n简单矽卡岩是指只由石榴子石、辉石等组成的矽卡岩，它是矽卡岩化早期高温气水阶段的产物。n复杂矽卡岩是在简单矽卡岩的基础上发展起来的，早期形成的石榴子石和透辉石等矿物，经晚期热液交代形成了阳起石、透闪石、绿帘石和绿泥石等矿物。这种有晚期矿物叠加的矽卡岩，称为复杂矽卡岩。n镁矽卡岩也可有简单和复杂之分。
16、简单的镁矽卡岩主要由镁橄榄石、透辉石、硅镁石和尖晶石组成，为早期阶段产物。复杂的镁矽卡岩是在上述矿物组合基础上，叠加有晚期产生的蛇纹石、金云母等矿物而成的。第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件三、围岩条件三、围岩条件第五章 矽卡岩型矿床u碳酸盐岩层的构造对矽卡岩型矿床的形成也有一定影响，薄层灰岩比厚层灰岩有利于成矿，特别是薄层灰岩和页岩、粉砂岩、火山岩等岩层互层时，由于它们的物理性质有明显差异，层面间的结合比较虚弱而有利于热液的流通，所以热水溶液更易于选择交代薄层灰岩而形成矽卡岩和矿体。u围岩的节理、裂隙及孔隙度等对矿化富集及矿体的形态、产状等也有重要影响。第二节第二节 矽卡
17、岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件三、围岩条件三、围岩条件第五章 矽卡岩型矿床构造对矽卡岩型矿床的形成有重要的控制作用。对矿体形态、分布和规模有影响的地质构造主要有下列几类：（1 1）接触带构造）接触带构造根据侵入岩和围岩的接触关系可把接触带构造分成2种类型：“整合”接触型，接触面与围岩层面平行一致，这类构造所形成的矽卡岩及矿体的形态比较规则，以似层状和透镜状为主，产状和围岩层理基本一致（图6-2）；第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件四、构造条件四、构造条件第五章 矽卡岩型矿床（1）接触带构造根据侵入岩和围岩的接触关系可把接触带构造分成2种类型：“不整合”接触型，接触面产
18、状和围岩产状斜交，矽卡岩及矿体的形态复杂多变，除沿接触带分布外，还可沿围岩层理分布，围岩中的矽卡岩或矿体常呈分枝状与接触带相连，形成一个形态复杂多变却又统一的矽卡岩体或矿体（图6-3）。当侵入体局部超覆围岩之上形成超覆接触时，由于超覆接触面的倾斜经常比较陡，所形成的矽卡岩和矿体的产状也较陡。第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件四、构造条件四、构造条件第五章 矽卡岩型矿床（2 2）围岩层理和层间破碎）围岩层理和层间破碎带带 围岩的层理面本身就是构造脆弱带，不同岩性的岩层之间的接触面、层间断裂、破碎带和层间剥离，对形成矽卡岩型矿床有特殊的意义，它可使含矿气水热液在远离侵入体的围岩
19、中形成稳定的似层状矿体或透镜状矿体（图6-4）。第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件四、构造条件四、构造条件第五章 矽卡岩型矿床（3 3）断裂和裂隙）断裂和裂隙岩浆岩的侵入接触带往往就是断裂构造带，穿切接触带的断裂可使气水热液进入围岩，形成脉状或分枝状的矽卡岩体和矿体，也可使晚期含矿热液在矽卡岩中形成脉状矿体。在断裂构造交汇处还可形成囊状、柱状富矿体。值得注意的是，未经错动的接触带对形成矽卡岩型矿床是不利的。据统计，几乎所有形成矿化的接触带都存在有构造破碎现象。第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件四、构造条件四、构造条件第五章 矽卡岩型矿床（4 4）褶皱构造
20、）褶皱构造n褶皱构造主要表现在对岩体及含矿热液流通的控制。与矽卡岩型矿床有关的褶皱构造主要是背斜构造，这类背斜构造往往是岩体侵入时的同期构造，有的甚至就是由岩体侵入所引起的“被动”褶皱。n背斜构造形成时所派生的层间空隙、轴向断裂以及环状或放射状断裂等，为含矿热液流通提供了有利的空间。背斜构造的轴部、倾伏端、轴线转折处等，因空隙较大而有利于矿液的流动，所以是形成矽卡岩和矿体的有利部位（图6-5）第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件四、构造条件四、构造条件第五章 矽卡岩型矿床（5 5）围岩捕虏体）围岩捕虏体 侵入岩中的灰岩捕虏体也可形成一定规模的矽卡岩和矿体。一般情况下，捕虏体大多位于接触带附近，所形成的矽卡岩体和矿体经常与接触带断续相连。和捕虏体有关的矽卡岩化和矿化同样受捕虏体接触面控制，少数情况下矽卡岩和矿体几乎交代了整个捕虏体。捕虏体中的褶皱、断裂和层间破碎等构造同样影响着矽卡岩和矿体的形态和分布。第二节第二节 矽卡岩矿床的形成条矽卡岩矿床的形成条件件四、构造条件四、构造条件
