变质岩石四章 变质岩的主要类型交代变质岩类.ppt

4.4 交代变质岩类4.4.1 概述 交代变质岩（metasomatic metamorphic rock） 在热的气液态溶液作用下使原岩发生交代作用所形成的岩石 交代作用是一种伴随有岩石化学成分改变的变质作用交代变质岩的化学成分和矿物成分，与原岩相比较，都有显著的变化且相对富水，所以交代作用又称为蚀变作用 交代作用的主要影响因素是T、C，P为次要的，配合温度和具有化学活动性的流体起作用4.4.1 概述 引起交代作用的气态或液态流体，可来自岩浆流体、区域性热水、变质热液 这些流体渗流于岩石裂隙和颗粒间隙中，从而与周围的岩石发生化学反应，引起物质组分的交换，即某些化学组分的带入，以及另一些化学组分的带出，以建立新的物理化学平衡 交代过程发生的化学反应按性质可归结为三种基本类型：水解及水化作用、阳离子交代作用和阴离子交代作用 4.4.1 概述 交代过程中，原有矿物溶解、消失，新矿物取代、晶出，并引起岩石结构、构造的改变交代作用较弱交代作用较弱时，常可见变余结构和构造；时，常可见变余结构和构造；交代作用强烈时，则被交代作用强烈时，则被交代作用强烈时，则被交代作用强烈时，则被新的交代结构、变晶结构和变成构造取代新的交代结构、变晶结构和变成构造取代新的交代结构、变晶结构和变成构造取代新的交代结构、变晶结构和变成构造取代。

交代过程中物质组分的带出、带入，主要通过渗透、扩散的方式由于组分具有不同的化学活泼性，其迁移能力也有所不同，因而出现交代分带现象即由交代中心带向周围或两侧围岩，化学组分和矿物成分成有规律的带状分布这种带称为（交代）蚀变带 4.4.1 概述 交代变质岩的分布较广泛 交代作用常与一定的成矿作用有成因联系，可作为寻找某些有用矿产的重要找矿标志例如与云英岩例如与云英岩化有关的钨、锡、铋、钼矿，与青磐岩化有关的铜、化有关的钨、锡、铋、钼矿，与青磐岩化有关的铜、铅、锌、金、银等铅、锌、金、银等 所以研究交代（成岩成矿）作用和交代变质岩在理论上和实践上都有重要意义 4.4.2 交代变质岩的分类和命名 交代变质岩的种类较多，变化也较复杂根据交代作用的产物和原岩的成分，可将交代变质岩分为以下四个类别：蛇纹岩 原岩成分相当于超基性岩的交代变质岩青磐岩 原岩成分相当于中基性岩的交代变质岩云英岩、黄铁绢英岩、次生石英岩 原岩成分相当于 中酸性岩的交代变质岩矽卡岩 中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触带内形成的接 触交代变质岩。

4.4.2 交代变质岩的分类和命名 交代变质岩主要依据交代的强度（蚀变矿物的含量）和蚀变产物（矿物种类）等进行命名 4.4.3 主要的交代变质岩 1．蛇纹岩（serpentinite） 由超基性岩受低－中温热液交代作用，使原岩中由超基性岩受低－中温热液交代作用，使原岩中的橄榄石和辉石发生蛇纹石化所形成的岩石的橄榄石和辉石发生蛇纹石化所形成的岩石 岩石一般呈暗灰绿色、黑绿色、黄绿色，色泽不均匀；质软、具滑感常见显微晶质（鳞片、纤维）结构，可见交代假象、变余粒状结构等致密块状或带状、交代角砾状等构造 主要由各种蛇纹石组成，如纤维蛇纹石、叶蛇纹石、胶蛇纹石、绢石、石棉等；次要矿物和变晶副矿物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、尖晶石类、水镁石和少量碳酸盐、滑石、直闪石、透闪石、阳起石等橄榄石和辉石常呈残余矿物出现4.4.3 主要的交代变质岩 蛇纹岩的化学成分与超基性岩相似（即富铁镁而贫硅钙和碱金属），但水的含量往往较高但水的含量往往较高因此一般认为蛇纹石化作用主要是水化过程，也可能伴有部分SiO2的加入（硅化）和CO2的影响。

其变化方程式见 教材 “第一篇 2.1 橄榄岩－苦橄岩类” 部分 与蛇纹岩有关的矿产有铬、镍、钴、铂、石棉、滑石、菱镁矿等；蛇纹石也是一种良好的化肥配料；花纹美丽的蛇纹岩可做饰面石材 4.4.3 主要的交代变质岩蛇蛇 纹纹 岩岩4.4.3 主要的交代变质岩 2．青磐岩（propylite） 中基性浅成岩、喷出岩和火山碎屑岩在中－低温热液作用下，特别是含H2S、CO2的热液作用下经蚀变作用所形成又叫变安山岩 岩石一般呈灰绿色、暗绿色显微晶质结构，常具变余斑状结构及变余火山碎屑结构块状、斑杂（块）状、角砾状构造 矿物成分较复杂，主要有阳起石、绿帘石、绿泥石、钠长石、碳酸盐等，此外还常见有冰长石、沸石、葡萄石、明矾石、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等4.4.3 主要的交代变质岩 青磐岩中常见的矿物共生组合，依蚀变强度的增加可有如下一些类型： ① 钠长石－阳起石－绿帘石 ② 钠长石－绿帘石－绿泥石 ③ 钠长石－绿泥石－碳酸盐 ④ 石 英－绢云母－碳酸盐4.4.3 主要的交代变质岩 在青磐岩化过程中，深色矿物首先开始蚀变，其次斜长石，可概略表示为： 辉石→纤维状角闪石、阳起石或绿泥石 角闪石、黑云母→绿泥石； 斜长石→钠长石、绿泥石、黝帘石、绿帘石、 绢云母、石英、碳酸盐 青磐岩分布较广泛，尤其在陆缘活动带常作区域性分布。

与青磐岩有关的矿产有铜、铅、锌等多金属硫化物和金、金－银脉状矿床等 4.4.3 主要的交代变质岩青青 磐磐 岩岩4.4.3 主要的交代变质岩 3．云英岩（greisen） 由酸性侵入岩受气成－高温热液交代作用蚀变所形成的岩石 有时侵入体的顶板围岩（泥质岩、砂岩、千枚岩、片岩等）中也可见到 岩石一般为浅灰、浅灰绿色，粒状、鳞片粒状变晶结构，块状构造 矿物有石英、白云母（及锂云母、铁锂云母），次为黄玉、电气石、萤石、绿柱石、锡石、黑钨矿、白钨矿、黄铁矿、辉钼矿、辉铋矿等 4.4.3 主要的交代变质岩 云英岩化作用过程中，（OH）、F、B等挥发分起很大作用，原岩中的斜长石等发生分解，形成白云母、石英的集合体 在云英岩发育地段，常可见几种类型的云英岩组成完整的分带（交代带）：裂隙脉→电气石云英岩→黄玉云英岩→萤石云英岩→白云母云英岩→云英岩化岩石但一般没有这样完全 云英岩是重要的找矿标志，常伴有钨、锡、铋、钼及稀土元素等矿床 4.4.3 主要的交代变质岩云云 英英 岩岩4.4.3 主要的交代变质岩 4．黄铁绢英岩（beresite） 酸性浅成岩经中－低温热液（富含钾且为碳酸饱和的中性至弱碱性溶液）交代作用形成的岩石。

黄铁绢英岩呈黄绿色、浅灰色，常为中细粒至显微粒状鳞片变晶结构，也见变余斑状结构；块状构造主要矿物为石英和绢云母，经常含黄铁矿和碳酸盐（铁白云石及方解石）等杂质 黄铁绢英岩是寻找含金石英脉的主要标志，其它尚有细脉浸染型铜（钼）矿及多金属矿等4.4.3 主要的交代变质岩 5．次生石英岩（secondary quartzite） 中酸性次火山岩、火山岩和火山碎屑岩在硫质火山喷气和中低温热液交代作用形成的岩石 岩石一般为浅灰或深灰色，显微至细粒变晶结构，可见变余斑状结构、变余凝灰结构等块状构造或变余流纹构造 矿物成分有石英（蛋白石及玉髓）、绢云母、明矾石、高岭石、红柱石、水铝石和叶蜡石，次要矿物有刚玉、黄玉等；此外尚有黄铁矿、赤铁矿等 4.4.3 主要的交代变质岩 由于原岩性质不同，次生石英岩的分带性可分为三个自然序列： （1）酸性火山岩中：刚玉→红柱石→一水硬铝石→叶蜡石→绢云母次生石英岩 （2）酸性或中性火山岩中：明矾石→高岭石→叶蜡石→绢云母次生石英岩 （3）中性火山岩中：一水硬铝石→高岭石→叶蜡石→绢云母次生石英岩。

4.4.3 主要的交代变质岩 次生石英岩分布较广泛，尤其在火山口或附近的火山岩中更为发育；有时也见于岩体接触带 与其有关的矿产有非金属原料（明矾石、高岭石、叶蜡石、一水硬铝石、红柱石、刚玉等）以及铜、铅、锌、金、银等多金属矿床 4.4.3 主要的交代变质岩明明矾矾石石次次生生石石英英岩岩4.4.3 主要的交代变质岩 6．矽卡岩（skarn） 中酸性侵入岩与碳酸盐类岩石的接触带，在气成热液的作用下，经接触交代作用形成的岩石 主要由钙硅酸盐矿物组成的矽卡岩称钙质矽卡岩，其碳酸盐类围岩主要为石灰岩；主要由富镁的硅酸盐矿物组成的矽卡岩称镁质矽卡岩，其碳酸盐类围岩为白云岩有时岩体内侧边部也发生蚀变形成矽卡岩，称内矽卡岩；而将岩体外侧围岩中的矽卡岩称为外矽卡岩 4.4.3 主要的交代变质岩 矽卡岩的颜色变化较大，有褐绿、黑绿、褐红、浅灰等色粒度变化也大，常为等粒、不等粒变晶结构及包含变晶结构、交代结构块状、斑杂状、条带状构造等岩石的比重较大 钙质矽卡岩的矿物可分两个阶段形成，早期的矽卡岩化阶段主要为钙铝－钙铁石榴石、钙铁辉石－透辉石、硅灰石、符山石等。

后期热液交代蚀变阶段，形成阳起石、透闪石、绿帘石、绿泥石、萤石等等，此外还常含有磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、白钨矿稀有、稀土元素矿物等4.4.3 主要的交代变质岩 镁质矽卡岩的矿物成分主要有镁橄榄石、透辉石、尖晶石、金云母、硅镁石，次有硼镁石、磁铁矿、蛇纹石、白云石、方解石等因此，矽卡岩的矿物成分较复杂，变化也较大 矽卡岩形成过程中，组分迁移是很强烈的碳酸盐类围岩可能带出全部CO2和部分CaO或MgO，带入的则是FeO、SiO2和A12O3等；而酸性侵入体则可有大量的CaO加入，SiO2和碱金属则被带出 矽卡岩化的这种组分带入带出的交代作用，一般认为是一种接触反应作用，其交代方式可能有双交代和接触渗滤交代两种 4.4.3 主要的交代变质岩 矽卡岩通常产于侵入体和围岩接触带，而且多数是在外接触带，有时也可远离侵入体其产出形态复杂，有层状、似层状、凸镜状、囊状、网状、脉状等，常见分带现象如我国某铜矿床，自岩体向外的分带为：蚀变石英闪长岩、矽卡岩化闪长岩、钙铁石榴石矽卡岩、透辉石矽卡岩、含硅灰石透闪石的大理岩、灰岩。

与钙质矽卡岩有关的矿产有：铁、铜、铅、锌、钨、锡、铋、钴、铍等 与镁质矽卡岩有关的矿产有：硼、磷、稀土及金云母等 4.4.3 主要的交代变质岩绿帘石石榴石矽卡岩绿帘石石榴石4.4.3 主要的交代变质岩石榴石矽卡岩石榴石。