矿床学第五章矽卡岩矿床

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1、矿床学第五章矽卡岩型矿床第一节概述一、基本概念接触交代矿床－是指在中酸性侵入岩与碳酸盐类岩石的接触带上，由于含矿气水热液发生复杂的交代作用而形成接触交代岩（矽卡岩）及矿床，这种矿床被称为接触交代矿床，或称为矽卡岩（skarn）矿床。矽卡岩是一套蚀变岩组合、具有粗粒结构、主要由多种硅酸盐矿物和部分氧化物矿物组成的岩石，按成分可把矽卡岩分成钙矽卡岩和镁矽卡岩两类：矽卡岩类型及形成阶段矿物名称有关矿产钙矽卡岩早期主要石榴子石(钙铝石榴子石-钙铁石榴子石)辉石(透辉石-钙铁辉石)铁钨铍(钼)锡次要符山石硅灰石方柱石晚期主要绿帘石阳起石透闪石铜铅锌(钼

2、)次要绿泥石镁矽卡岩早期主要镁橄榄石透辉石铁次要尖晶石硅镁石硼镁铁矿硼晚期主要蛇蚊石、金云母铜矽卡岩型矿床具有重要的工业价值。从世界范围看，这类矿床是世界钨的最主要来源，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。这类矿床在中国也占有特殊地位，如矽卡岩型铜矿占中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%）。矽卡岩型矿床中经常伴生镍、铋、硒、碲、金、银等稀有、分散和贵金属元素，有的含量较高，可综合回收利用。二、矽卡岩矿床的特征（一）矿体的产状、形态

3、与规模矿体多分布于中酸性岩浆岩与碳酸盐类岩石的接触带中，一般不超出热变质晕的范围，并多产于外接触带上，一般距接触面100-200m范围内，少数产于内接触带。矿体的产状、形态较复杂，矿体连续性也差。常呈似层状、透镜状、巢状、柱状、脉状、复杂树枝状以及各种不规则形状。规模大小不一，有直径数米的小矿体，也有长数千米、延深达千米以上的巨大矿体。一般为中等规模，厚10-30m，沿走向长200-500m。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。（二）矿石特征矿石物质成分：①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

4、矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿、毒砂等)；硼及铍矿物次之(硼镁铁矿，硅钙硼石，硼镁石；日光榴石，金绿宝石，硅铍石，石英，石棉，金云母等)。②非金属矿物：主要为矽卡岩矿物，如钙铝-钙铁石榴石系列、钙铁辉石及透辉石系列以及其他Ca、Mg、Fe、Al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）。③此外还有石英、黄玉、萤石、绢云母、白云母和含铁、镁的碳酸盐矿物。矿石的结构构造有：块状构造、浸染状构造、条带状构造、晶洞构造等；粗粒结构和各种交代结构等。晶洞构造石英（灰白色）的

5、部分晶洞内生长有方铅矿的晶体黄铜矿等硫化物集合体形态不规则、大小不均一，星散分布于斑岩中浸染状构造辉锑矿（黑色）集合体沿块状石英-白钨矿的网状裂隙穿插交代脉状穿插构造铅锌硫化物及少量黄铁矿、脉石矿物构成致密块状矿石块状构造（三）矿床的分带性按出露位置，矿床可分内带和外带两个带：①内带为交代岩浆岩形成的矽卡岩带，主要由高温矿物组成，如石榴子石、辉石等，次要矿物有符山石、方柱石等。②外带是指交代碳酸盐岩等围岩形成的矽卡岩带，由高温-中温矿物组成，如石榴子石、辉石、角闪石、绿泥石、绿帘石、阳起石等，次要矿物有硅钙硼石等。③距接触带较远的围岩中，温度

6、降低，广泛发育有石英、方解石，有时有萤石、重晶石。金属矿化的分带性：①金属氧化物（磁铁矿、赤铁矿、白钨矿、锡石等）主要分布内接触带上，和内矽卡岩带共生。多形成于矽卡岩期。②金属硫化物（黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等）主要分布外接触带上，和外矽卡岩带共生，少数产于碳酸盐围岩中。多形成于石英硫化物期③金属矿化往往还和某些特定的矽卡岩带密切共生，如铁矿化富集于石榴子石矽卡岩带内，铜矿化常与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。第二节矽卡岩型矿床的形成条件一、物理化学条件1．形成温度矽卡岩型矿床的形成温度范围在900-2

7、00℃，为气化至热液阶段的产物，是一类特殊的热液矿床。典型的矽卡岩矿物组合形成温度在900-500℃，金属氧化物的形成温度一般在600-350℃，而金属硫化物的形成温度在450-200℃。2．形成压力与深度矽卡岩矿床形成压力与其所在的深度有关，大多数研究者认为主要是在中等深度，也可在浅深条件下形成。一般形成于1－4.5km之间。据Einaudi等（1981）对130个研究较好的矽卡岩型矿床的统计，其形成压力为3×107～3×108Pa。因此，矽卡岩型矿床可形成于从浅成到中深成的环境。比岩浆矿床（十几～几十km）和伟晶岩矿床（3～9km）形成深

8、度要小得多。二、岩浆岩条件岩浆岩体：有利于形成矽卡岩型矿床的岩浆岩主要为中酸性岩浆岩，按岩性又可分为两个系列：（1）钙碱性系列：花岗岩-花岗闪长岩-石英闪长岩-闪长