矽卡岩矿床概述(共52页).ppt

中国地质大学（武汉）China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology第六章第六章 接触交代矿床（矽卡岩矿床接触交代矿床（矽卡岩矿床）The contact metasomatism deposit (the skarn deposit)中国地质大学（武汉）China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology 一、概念与工业意义一、概念与工业意义 1 1、概念：、概念： 是指在是指在中酸性中酸性- -中基性侵入岩中基性侵入岩与与碳酸盐类岩石碳酸盐类岩石（或其它钙镁质岩石）（或其它钙镁质岩石）的接触带上或其附近，由于含矿气水热液进行的接触带上或其附近，由于含矿气水热液进行交代作用交代作用而形成的矿床，称而形成的矿床，称为为接触交代矿床接触交代矿床 这类矿床中一般发育有矽卡岩，矿石与矽卡岩在空间上和时间上有一这类矿床中一般发育有矽卡岩，矿石与矽卡岩在空间上和时间上有一定的联系，又称为定的联系，又称为矽卡岩矿床矽卡岩矿床接触带侵入岩碳酸盐类岩石矿体中国地质大学（武汉）China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology2.2.工业意义工业意义金属矿产：金属矿产：FeFe、CuCu、PbPb、ZnZn、W W、SnSn、MoMo、CoCo、AsAs、BeBe、AuAu、AgAg等等非金属矿产：硼、石棉、石墨、硅灰石、石榴石、金云母、滑石、萤石非金属矿产：硼、石棉、石墨、硅灰石、石榴石、金云母、滑石、萤石等等它是世界范围内钨的首要来源，铜、铁、钼、锌的重要来源它是世界范围内钨的首要来源，铜、铁、钼、锌的重要来源。

CoCo、AuAu、Ag Ag 、BiBi、AsAs、SnSn、BeBe、B B等的次要来源等的次要来源在在我国我国该类矿床比较重要的矿产是该类矿床比较重要的矿产是CuCu和和FeFe，W W、SnSn、MoMo、BeBe等，都有大型等，都有大型至特大型矿床其中：至特大型矿床其中： CuCu在在铜矿总储量中占第三位（）；铜矿总储量中占第三位（）；在富矿总储量中占第二位；在富矿总储量中占第二位；在总开采量中占第一位（）在总开采量中占第一位（）; ; Fe Fe占铁矿总储量的第五位；在富矿总储量中占第一位；总开采量占铁矿总储量的第五位；在富矿总储量中占第一位；总开采量占第三位；富矿开采量中分别第二位占第三位；富矿开采量中分别第二位总体是：矿种多；分布广；富矿多；伴生组分多总体是：矿种多；分布广；富矿多；伴生组分多矽卡岩矿床的开采历史较早，如铜绿山矿床在春秋战国时代就已开采矽卡岩矿床的开采历史较早，如铜绿山矿床在春秋战国时代就已开采中国地质大学（武汉）China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology 1 1、矿体的产状、形态与规模、矿体的产状、形态与规模 矿体主要分布于侵入体与围岩的接触带及其附近。

一般在距接触面约矿体主要分布于侵入体与围岩的接触带及其附近一般在距接触面约100100200m200m范围内有时，矿体可延伸到距接触带范围内有时，矿体可延伸到距接触带1km1km以上的围岩中总体以上的围岩中总体看，以产于外接触带围岩中矿体居多，少数矿体直接产于内接触带的侵入看，以产于外接触带围岩中矿体居多，少数矿体直接产于内接触带的侵入岩体中 矿体形态矿体形态: :似层状、透镜状、巢状、柱状、脉状、囊状、瘤状，似层状、透镜状、巢状、柱状、脉状、囊状、瘤状， 规模大小不等，一般长规模大小不等，一般长200-500200-500m m、厚厚10-3010-30m m、延深延深100-100-300m300m至千米二、二、 矽卡岩矿床的主要特点矽卡岩矿床的主要特点侵入体地层围岩接触面中国地质大学（武汉）China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology2 2、矿体与矽卡岩的关系、矿体与矽卡岩的关系矿体与矽卡岩在空间上基本是一致的；在形成时间上，矿体与矽卡岩同时或在矽卡岩之后，大致有三种：（a）同时矿化型:矽卡岩矿物与有用矿物形成基本同时，矿体与矽卡岩体空间一致。

b）继承矿化型：有用矿物形成紧接矽卡岩之后，矿体分布于矽卡岩体的局部地段（c）叠加矿化型：有用矿物形成明显晚于矽卡岩，矿体可以分布在矽卡岩中，也可分布在围岩中其中，最常见的是b、c类，a类较少见1-花岗闪长岩；2-石灰岩；3-含矿矽卡岩；4-矿体；5-无矿矽卡岩中国地质大学（武汉）China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology1 1）矿石的物质组成：）矿石的物质组成：矽卡岩矿床中的矿物组成复杂，共有矽卡岩矿床中的矿物组成复杂，共有100100余种非金属矿物非金属矿物主要是组成矽卡岩的主体矿物，以硅酸盐矿物为主，如石主要是组成矽卡岩的主体矿物，以硅酸盐矿物为主，如石榴石族、辉石族、角闪石族、绿帘石族榴石族、辉石族、角闪石族、绿帘石族根据围岩的性质不同，又可以分为根据围岩的性质不同，又可以分为钙矽卡岩钙矽卡岩和和镁矽卡岩镁矽卡岩两大类，其中两大类，其中：钙矽卡岩钙矽卡岩；围岩是；围岩是灰岩灰岩, ,交代灰岩而成的矽卡岩，富交代灰岩而成的矽卡岩，富CaCa为主；为主； 常见矿物：石榴石、透辉石、硅灰石、方柱石、角闪石、符山石常见矿物：石榴石、透辉石、硅灰石、方柱石、角闪石、符山石、黑柱石、阳起石、绿帘石、绿泥石等。

黑柱石、阳起石、绿帘石、绿泥石等 镁矽卡岩镁矽卡岩：围岩是：围岩是白云岩白云岩，交代白云岩而成的矽卡岩富，交代白云岩而成的矽卡岩富MaCaMaCa为为主 常见矿物：橄榄石、透辉石常见矿物：橄榄石、透辉石- -次透辉石、硅镁石、透闪石、蛇纹石次透辉石、硅镁石、透闪石、蛇纹石、韭角闪石、金云母、尖晶石、水镁石等韭角闪石、金云母、尖晶石、水镁石等此外，有石英、萤石、铁或镁的碳酸盐矿物此外，有石英、萤石、铁或镁的碳酸盐矿物 3 3、矿石特征、矿石特征中国地质大学（武汉）China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology金属矿物金属矿物以氧化物和硫化物为主：以氧化物和硫化物为主：金属氧化物：磁铁矿金属氧化物：磁铁矿FeFe3 3O O4 4，赤铁矿，赤铁矿FeFe2 2O O3 3，镜铁矿，镜铁矿FeFe2 2O O3 3，锡石，锡石SnOSnO2 2，白钨，白钨矿矿CaWOCaWO4 4；金属硫化物：黄铜矿金属硫化物：黄铜矿CuFeSCuFeS2 2，黄铁矿，黄铁矿FeSFeS2 2, ,磁黄铁矿磁黄铁矿FeFe1-x1-xS S，辉钼矿，辉钼矿MoSMoS2 2，辉铋矿辉铋矿BiSBiS3 3，方铅矿，方铅矿PbSPbS，闪锌矿，闪锌矿ZnSZnS，毒砂，毒砂FeAsSFeAsS。

此外有：此外有：硼矿物：硼镁铁矿，硅钙硼石，硼镁石硼矿物：硼镁铁矿，硅钙硼石，硼镁石铍矿物：日光榴石，金绿宝石，硅铍石铍矿物：日光榴石，金绿宝石，硅铍石2 2）矿石的结构构造：）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；成矿温度较高块状构造、浸染状构造、条带状构造、晶洞构造等；成矿温度较高+ +有挥有挥发性组份的参与发性组份的参与矿石多为粗粒结构矿石多为粗粒结构中国地质大学（武汉）China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology从岩体到地层围岩的分带性为：岩浆岩矽卡岩化岩浆岩矽卡岩矽卡岩化碳酸盐岩碳酸盐岩 内矽卡岩外矽卡岩 内接触带外接触带钙矽卡岩分带；蚀变岩体内矽卡岩（钙铝榴石+方柱石，晚期绿帘石）外矽卡岩（透辉石+石榴石，晚期绿泥石、阳起石）硅灰石大理岩镁矽卡岩分带：蚀变岩体内矽卡岩（透辉石+斜长石+尖晶石）外矽卡岩（镁橄榄石+透辉石，晚期硅镁石、金云母、蛇纹石）透辉石（蛇纹石）化大理岩矿化分带：在近岩体一侧为温度较高的矿化（金属矿物），远离岩体是较低温的矿化如云南个旧由岩体向外：WBe-CuWBiSn-SnCu-Pb，再向外出现脉状PbZn带。

4 4、矿床分带性、矿床分带性中国地质大学（武汉）China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology三、矽卡岩矿床的成矿作用三、矽卡岩矿床的成矿作用 1 1、接触扩散交代作用（双交代作、接触扩散交代作用（双交代作用）用） 当含矿气水热液沿接触带流动当含矿气水热液沿接触带流动时，引起接触带两侧岩石中的一些时，引起接触带两侧岩石中的一些组分相互扩散而发生的交代作用，组分相互扩散而发生的交代作用，为接触扩散交代作用为接触扩散交代作用 在接触扩散交代作用中，各种在接触扩散交代作用中，各种组分的组分的浓度差浓度差是是引起扩散组分运移引起扩散组分运移的主要动力，流动的热液是媒介的主要动力，流动的热液是媒介 浓度梯度随反应带厚度的增加浓度梯度随反应带厚度的增加和交代过程的停止而减小，因此扩和交代过程的停止而减小，因此扩散作用不可能形成在矽卡岩矿床中散作用不可能形成在矽卡岩矿床中常见的、很厚的交代带常见的、很厚的交代带热液沿接触面流动时的双交代作用图解SiO2AlAl2 2O3O3、FeOFeOCaCO3MgCO3花岗岩石灰岩矽卡岩含矿热液CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2 （硅灰石）CaCO3+MgCO3+2SiO2CaMgSi2O6+2CO2（透辉石）3CaCO3+Al2O3+3SiO2Ca3Al2Si3O12+3CO2（钙铝榴石）CaCO3+Fe2O3+3SiO2Ca3Fe2Si3O2+3CO2 （钙铁榴石）中国地质大学（武汉）China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology2 2、接触渗滤交代作用、接触渗滤交代作用含矿热液沿切割接触带含矿热液沿切割接触带的裂隙渗滤（流动），携带的裂隙渗滤（流动），携带因因压力差压力差而而发生迁移运动的发生迁移运动的各种组分与岩石进行物质交各种组分与岩石进行物质交换的作用，为接触渗滤交代换的作用，为接触渗滤交代作用。

作用在接触渗滤交代作用中在接触渗滤交代作用中，压力梯度和温度梯度是引，压力梯度和温度梯度是引起组分运移的动力，裂隙系起组分运移的动力，裂隙系统是热液流动的主要通道统是热液流动的主要通道因而热液能作较长距离的运因而热液能作较长距离的运移，故有可能形成厚大的交移，故有可能形成厚大的交代带溶液沿主要通道流动很溶液沿主要通道流动很快且远，所以下部交代作用快且远，所以下部交代作用明显，愈往上温度愈低，反明显，愈往上温度愈低，反应愈缓慢，一般情况下交代应愈缓慢，一般情况下交代作用的产物具作用的产物具“火苗火苗”状特状特点沿裂隙发生的接触渗滤交代作用图解矽卡岩石灰岩含矿热液花岗岩SiO2Al2O3FeO中国地质大学（武汉）China University of Geosciences矿床学Ore deposit geology3 3、渗滤作用与扩散作用关系、渗滤作用与扩散作用关系 成矿作用过程中，接触渗滤交代和接触扩散交代作用常常相互伴随，成矿作用过程中，接触渗滤交代和接触扩散交代作用常常相互伴随，且有复杂的配合形式一般是：且有复杂的配合形式一般是： 1 1）当微裂隙或深部时，上升热液通过岩石的）当微裂隙或深部时，上升热液通过岩石的渗滤作用渗滤作用是很缓慢的，以是很缓慢的，以扩散作用扩散作用占优势；占优势； 2 2）当深度变浅时，溶液通过大裂隙时，运动的速度快，有利于）当深度变浅时，溶液通过大裂隙时，运动的速度快，有利于接触渗接触渗滤作用滤作用进行。

进行 3 3）岩石的化学性质及机械性能对于交代作用的影响：）岩。