第九章 变质矿床(2013-1).ppt

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1、变质矿床变质矿床的概念、特点及工业意义变质矿床形成条件及变质作用类型变质矿床的主要类型变质矿床变质矿床的概念变质作用—由内生作用或外生作用形成的岩石和矿石，由于地质环境的变化和温度、压力的增高，其矿物成分、化学成分、物理性质及结构构造等发生变化，产生这种变化的地质作用变质矿床—遭受变质作用改造过的矿床和由变质作用形成的矿床变成矿床—若岩石中的某些组分，经变质作用后成为有工业价值的矿床，或由于变质作用改变了工业用途的矿床如富铝岩石→刚玉矿床煤→石墨矿床受变质矿床—若原来已经是矿床，受到变质作用后，矿石的成分、结构构造以及矿体的形态、产状、品位和规模等方面发生了变化，但其

2、工业用途并未改变的矿床如赤铁矿－蛋白石组成的沉积铁矿床→磁铁矿~石英组成的变质铁矿床等矿物成分和化学成分的变化矿石结构和构造的变化矿体形状和产状的变化变质矿床的基本特征矿物成分和化学成分的变化1.脱水作用：温度和压力升高，使原来岩石或矿石变成少含水或不含水矿物。2.重结晶作用：在高温高压作用下，原来小颗粒矿物会逐渐结晶长大。3.重组合作用：由于温度、压力或其它物理化学条件发生变化，使得原来稳定的矿物平衡组合，被在新的条件下稳定的矿物组合所代替。4.还原作用：在高温缺氧条件下，矿物中一些易于还原的变价元素，常由高价转变为低价，而使一种矿物变为另一种矿物。5.交代作用：在

3、变质过程中，当有大量化学活动性流体存在时，原岩组分与化学活动性流体起积极化学反应，而形成新的矿物或矿物组合。变质矿床的特点矿石结构和构造的变化变余结构、构造—指岩石或矿石经变质后保留原来岩石或矿石的结构、构造变成结构、构造—指变质过程中形成的结构、构造变质矿床的特点矿体形状和产状的变化受原来岩层或矿体的控制变质作用类型和强度变质过程中成矿组份活化转移能力变质矿床的特点变质矿床在国民经济中占有十分重要的地位变质矿床的矿产种类繁多，主要有铁、金、铀、铜、铅、锌、锰等金属矿产和滑石、菱镁矿、硼、磷、石墨、金刚石、云母、宝石及石棉等非金属矿产以及部分稀有分散元素矿床等一些变质

4、矿床分布广，储量大如变质铁矿床、变质金矿床、变质铀矿床变质矿床的工业意义地质条件构造背景原岩建造物理化学条件温度压力流体作用变质矿床的形成条件构造背景前寒武纪古老的克拉通是变质矿床（金、铀、钒、钛、铬、钴、铂、锰、稀有稀土、磷、云母、石棉、菱镁矿、石墨等）的主要分布区显生宙造山带是另一类比较重要的变质矿床（铬、铁、铜、铅、锌、钨、钼、钴、稀有稀土、放射性元素以及云母、压电石英、石棉等）分布区岛弧和大洋中脊也有变质矿床（铜、铅、锌、铁和锰）产出变质矿床形成条件—地质条件原岩建造原岩建造的含矿性是形成变质矿床的物质基础。原岩建造的含矿性研究，对变质矿床形成机理及找矿都具有

5、十分重要的意义变质矿床形成条件—地质条件温度是岩石发生变质作用的最主要因素。温度升高含矿流体活动性增强，引起成矿物质迁移，促使交代作用发生；矿物发生重结晶和重组合；选择性重熔，复杂的混合岩化作用变质矿床形成条件—物理化学条件温度变质矿床形成的温度可分为三类：沸石相－绿片岩相（100~450℃）绿帘石角闪岩相（450~650℃）角闪岩相和麻粒岩相（600~800℃）温度升高原因局部性温度升高区域性温度升高前寒武纪明显较近代大，前寒武纪时期，洋壳地热梯度比现在大数倍，太古代时地球表面温度比现在高50~70℃。Isley认为，当时高热流产生的热液循环速率是现在的2.5~4倍

6、。变质矿床形成条件—物理化学条件压力由上覆岩层重力而产生静压力的增高，使变质反应向体积变小的方向进行变质过程中，压力和温度变化同时进行，有些矿物形成温度随压力变化而变化，如压力为1巴时，硅灰石的形成温度为470℃，当压力增至500巴时，其形成温度为650℃。在温度相同，压力不同时，则可出现不同的矿物变体。如Al2SiO5在500~600℃，当压力较高时成为矽线石，压力较低时成为红柱石由构造应力产生的定向压力变质矿床形成条件—物理化学条件压力压力随着变质程度的增加而增大绿片岩相1.5~2×108Pa（5~7km深度）绿帘石角闪岩相2~2.5×108Pa（7~9km深度）

7、麻粒岩相4.2~4.4×108Pa（15~16km深度）变质矿床形成条件—物理化学条件流体作用以H2O和CO2为主，其次还包括F、Cl、B等。来源受变质岩层、岩浆或地壳深部。促进化学反应和重结晶，或直接参加化学反应，如H4Al2Si2O9→Al2SiO5＋SiO2＋2H2OCaCO3＋SiO2→CaSiO3＋CO2↑PH2O和PCO2的高低对变质反应方向有明显制约变质矿床形成条件—物理化学条件