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围岩蚀变及其找矿意义

                              围岩蚀变及其找矿意义


刘继顺

 

          围岩蚀变(wall-rock alteration),又称围岩交代蚀变,主岩交代蚀变,是指容矿围岩在流体(气相、汽相、液相)的作用下所发生的化学变化和物理变化,从而引起围岩化学成分和结构构造的变化。
        其实质是:在不同的温度和压力环境下,不同性质(酸碱度、氧逸度等)的成矿流体与围岩必然会处于不平衡状态。为了使两者之间趋向于达到化学与物理的平衡状态,必定要发生物质与能量的交换。这就会导致围岩中与流体不平衡的矿物要发生溶解,析出一些元素进入流体中,而另一些化学组分则沉淀下来,形成新的矿物。对于围岩而言,必然会涉及到物质的带入带出。
        蚀变岩则是指围岩交代蚀变过程中,在一定的物理化学条件下,处于相对平衡状态的矿物共生组合所构成的岩石。交代蚀变岩可以完全由新生矿物所组成,同一平衡矿物组合内各种新生矿物没有交代蚀变现象,几乎是同时形成的,它们具有变晶结构,如矽卡岩。如果原岩没有被完全交代,仍然有原生矿物残留,则具变余结构、残余结构,则可称为“化”,如矽卡岩化。
        流体与围岩的交代蚀变方式有:扩散交代、渗滤交代和两者兼有的交代三种方式。
        围岩蚀变可发生在成矿流体运移途中(头晕蚀变,通道蚀变,成矿前蚀变),也可发生在矿质沉淀期间(矿晕蚀变,成矿期蚀变),还可以发生在矿质卸载之后(尾晕蚀变,成矿后蚀变)。
        由于成矿物质淀积的温压条件不同,其伴随的围岩交代蚀变也不同。对特定的蚀变矿物而言,它既可以是高温成矿期蚀变,也可以是中温成矿期的矿前蚀变或通道蚀变,更可以是成矿后的蚀变。因此,就具体的蚀变矿物而言,对于不同的矿床类型和矿种,其找矿的指示意义可能截然不同。这需要具体情况具体分析。
        围岩交代蚀变的强度与范围,既取决于流体的物理化学性质,如活度、逸度、pH、Eh、温度、压力等,也取决于围岩的物理化学性质,如孔隙度,渗透性、裂隙的发育程度,顺层还是切层,与流体的远近,与流体化学性质的差异。流体与围岩的化学性质差异越大,围岩交代蚀变越强烈。
        围岩蚀变可以呈面型、体型分布,也可为线型分布。其分布范围变化很大,有的在矿脉的两侧为毫米级、厘米级宽,有的围绕着矿体则可分布达数十米宽。不同温度压力条件形成的蚀变岩在空间上可以分离,形成不同的晕圈;也可以在时间的推移下,随流体性质的演变而出现共生叠加现象,即高温、中温、低温围岩交代蚀变岩混杂于一处,此时往往会形成多金属矿床。

 

  最常见的围岩蚀变有:
矽卡岩化:矽卡岩主要是由石榴子石(钙铝石榴子石-铁铝石榴子石)、辉石(透辉石-钙铁辉石)、角闪石及其他一些钙、铁、镁的铝硅酸盐矿物所组成的岩石。它主要产生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近,在中等深度条件下,经气水热液的高温交代作用形成的。在矽卡岩中常有一些含挥发份的矿物,如方柱石、萤石、斧石、电气石等,以及如绿泥石、绿帘石、蛇纹石、滑石、各类云母、石英及钙、铁、镁的碳酸盐等热液矿物,金属矿物则以磁铁矿、白钨矿、锡石、黄铁矿及铜、铅、锌的硫化物等为主。与矽卡岩有关的矿产主要有:钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌等。
钾化:为钾质交代的产物,主要为以钾为主的长石蚀变,包括微斜长石化、正长石化、透长石化、冰长石化。由于它们不易区别,且成分几乎完全相同,故统称钾长石化。在与花岗岩有关的钨、锡、铍、铌、钽以及斑岩铜、钼矿床等的下部,经常发生有大规模的钾长石化带。由于以钾长石为主的钾化,与花岗质岩石的造岩矿物相同,一般难以识别,需要仔细观察和镜下研究方可确定。低温热液的钾长石化,以冰长石化为主,多发生在中性、弱酸性火山岩中,也可在基性或酸性岩中发生,有时与青盘岩化有关。与其有关的矿产主要为火山岩系中的一些金属矿床。钾化还包括各类富钾的云母交代蚀变,如黑云母化、白云母化,绢云母化、伊利石化。

钠化:一种钠质交代作用,一般为钠长石化,也可有霓石化、钠闪石化等。在与矿化有关的花岗岩中,钠长石化常发生在钾长石化之后,在钠长石化之后往往发育云英岩化。在这类交代蚀变花岗岩中,常发生铌、钽、铍、稀土等矿化。在一些铁、铜矽卡岩矿床中,在内接触带中,钠化常常发育很好。在青盘岩化岩石中,也常有钠化的发生。
云英岩化:一种发生在花岗岩类岩石中的高温热液蚀变。在云英岩化过程中,常有氟、硼、水等挥发组分和金属元素参加。云英岩化除形成主要特征矿物:石英和白云母外,还可形成锂云母、黄玉、电气石、萤石、绿柱石以及黑钨矿、锡石、辉钼矿等。云英岩化和钾长石化、钠长石化在成因上密切相关,因此在蚀变岩体中,常可见到它们的共生。根据云英岩的主要矿物含量,可划分为:富云母云英岩、富石英云英岩、黄玉云英岩、萤石云英岩与电气石云英岩等类别或岩带。云英岩化常与钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等矿化有关。
绢云母化:一种广泛的中-低温热液蚀变,在中性和酸性火成岩及板岩等富铝岩石中最常见。单矿物的绢云母岩,一般少见。绢云母化常伴随有石英和黄铁矿的产生,因而可称为绢英岩化,若黄铁矿含量超过5%时,则称为黄铁绢英岩化。绢英岩化与云英岩化过程在本质上相同,只是后者形成温度较低,它们之间可存在着过渡关系,即云英岩-绢英岩化。在金、铜、铅、锌、钼和铋等以及萤石、红柱石、刚玉等矿床中都能见绢云母化现象。特别是斑岩型铜、钼矿床、黄铁矿型铜矿床和多金属矿床。
绿泥石化:一种重要的中、低温蚀变作用。与绿泥石化有关的原岩主要是中性-基性的火成岩,部分酸性火成岩和泥质岩石也可产生绿泥石化。在围岩蚀变过程中,绿泥石主要由富含铁、镁的硅酸盐矿物经热液交代蚀变而成,也可由热液带来铁、镁组分与一般的铝硅酸盐矿物交代反应而形成。与成矿作用有关的绿泥石化,多与其他热液蚀变作用(如电气石化、绢云母化、硅化、碳酸盐化等)共生,很少单独出现,与其有关的矿产主要是铜、铅、锌、金、银、锡和黄铁矿等。
青盘岩化:主要是安山岩、玄武岩、英安岩及部分流纹岩,受中、低温热液作用产生的,一般是在近地表条件下形成。青盘岩化产生的特征矿物为:绿帘石、绿泥石、钠长石和碳酸盐(方解石、白云石和铁白云石),可有少量的绢云母、黄铁矿和磁铁矿。与青盘岩化有关的矿床有:斑岩型铜、钼矿床,热液黄铁矿矿床,多金属矿床,金和金银矿床等。
泥化:可进一步划分为深度泥化和中度泥化两类。深度泥化蚀变的特点是含有特征矿物地开石、高岭石、叶蜡石和石英,常伴有绢云母、明矾石、黄铁矿、电气石、黄玉、氟黄晶和非晶质的粘土矿物。是一种蚀变比较强烈的类型。当岩石中的铝被大量淋出,蚀变就过渡为硅化;随着绢云母含量的增加,则过渡为绢云母化。中度泥化岩石中,以高岭石和蒙脱石类矿物占优势。它们主要是斜长石的蚀变产物,通常呈带状,向外可过渡为青盘岩化,向内(矿脉方向)过渡为绢云母化。易受泥化的岩石主要为基性、中性、酸性火成岩,尤以火山岩最为发育。深度泥化常构成某些铜、铅、锌矿蚀变的内带。中度泥化分布较广泛,与金、银、铜、铅、锌矿化有关。
硅化:使围岩中石英或隐晶质二氧化硅含量增加的一种蚀变作用。二氧化硅一般是由热液带入,也可由长石或其他矿物经蚀变后形成。硅化几乎在任何岩石中都可发育,从高温到低温条件下均可产生。由于硅化可以在广泛的环境中由热液作用形成,因此硅化常与其他蚀变,如绢云母化、绿泥石化、泥化、长石化等共生。如果硅化十分强烈,蚀变岩全由石英所组成,则称为次生石英岩。次生石英岩常呈糖粒状,花岗变晶结构,等粒结构。与硅化有关的矿床很多,其中主要有:铜、铅、锌、钼、钨、金、锑、汞、明矾石、重晶石矿,等等。http://blog.sina.com.cn/s/blog_4931d58201000bio.html

 

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