《矽卡巖型礦床》課件

第四章接觸交代礦床（矽卡巖礦床）--精品--第四章接觸交代礦床（矽卡巖礦床）--精品--1

一、概念：

是指在中酸性-中基性侵入巖與碳酸鹽類巖石的接觸帶上，由于含礦氣水熱液發(fā)生復(fù)雜的交代作用而形成接觸交代巖（矽卡巖）及礦床，這種礦床被稱為接觸交代礦床，或稱為矽卡巖（skarn）礦床。

最早是Tornebohm(1875)首次提出了“矽卡巖”的概念，意指與某些礦石伴生的石榴子石、透輝石、綠簾石和透閃石等蝕變礦物組合構(gòu)成的雜色巖石。后又多經(jīng)改變。Park的書中記敘了赫斯Hess在1919年時(shí)采用了“接觸巖”(Tactite)，強(qiáng)調(diào)在“接觸帶”上?，F(xiàn)在用“Skarn”和“Tactite”都可通用于在二者變質(zhì)暈中因交代形成具有復(fù)雜礦物組合的硅酸鹽類巖石的統(tǒng)稱。--精品--一、概念：--精品--2--精品----精品--3Garnet

A32+B23+C34+O12

石榴石Pyroxene

A12+B12+C24+O6 輝石Olivine

A12+B14+O4

橄欖石Pyroxenoid

A12+B14+O3 類輝石Epidote

A22+B33+C34+O12(OH)2 綠簾石Amphibole

A11+B22+C52+D84+O22(OH)2

角閃石Mica

A1B2-3C4O10(OH,F)2

云母Carbonate A12+CO3 碳酸鹽礦物Others 其它--精品--Garnet A32+B23+C34+O12 石榴石--精4矽卡巖礦物SkarnmineralogyGarnet 石榴石

A32+B23+C34+O12

Grossular

鈣鋁榴石 Ca3Al2(SiO4)3Andradite

鈣鐵榴石

Ca3Fe2(SiO4)3GranditeSpessartine

錳鋁榴石

Mn3Al2(SiO4)3Almandine

鐵鋁榴石

Fe3Al2(SiO4)3Pyrope

鎂鋁榴石

Mg3Al2(SiO4)3

SubcalcicgarnetPyroxene 輝石

A12+B12+C24+O6 Diopside

透輝石 CaMgSi2O6Hedenbergite

鈣鐵輝石

CaFeSi2O6Johannsenite

鈣錳輝石 CaMnSi2O6Salite--精品--矽卡巖礦物SkarnmineralogyGarnet 石5CourtesyofLarryMeinert石榴石和輝石成分的圖示

Garnetandpyroxenecompositiondiagrams--精品--CourtesyofLarryMeinert石榴石和輝6矽卡巖礦物SkarnmineralogyPyroxenoid 類輝石 A12+B14+O3 Ferrosilite 鐵輝石 FeSiO3Rhodonite 薔薇輝石

MnSiO3Wollastonite 硅灰石 CaSiO3Pyromangite三斜錳輝石Bustmite錳硅灰石Epidote 綠簾石 A22+B33+C34+O12(OH)2 Epidote 綠簾石 Ca2FeAl2Si3O12(OH)Clinozoisite 斜黝簾石

Ca2Al3Si3O12(OH)--精品--矽卡巖礦物SkarnmineralogyPyroxeno7矽卡巖礦物Skarnmineralogy其它常見礦物

Scapolite,Ca-richplagioclase,vesuvianite,amphibole,ilvaite,prehnite,biotite,chlorite,quartz,carbonate

方柱石，富鈣斜長石，符山石，角閃石，黑柱石，葡萄石，黑云母，綠泥石，石英，碳酸鹽Olivine,periclase,humite,amphibole,phlogopite,chlorite,brucite,serpentine,talc

橄欖石，方鎂石，硅鎂石，角閃石，金云母，綠泥石，水鎂石，蛇紋石，滑石--精品--矽卡巖礦物Skarnmineralogy其它常見礦物 8矽卡巖分類Classificationofskarns主要成礦元素

-Fe,Cu,Pb-Zn,Au,W,Sn,MoMagnetiteisabundantinmanytypes:大量磁鐵礦存在于多種矽卡巖中

-Cu,Au,Sn…Pb-Znskarnsmostlypolymetallic(e.g.,withAg)鉛鋅礦多含多種金屬（+銀等）--精品--矽卡巖分類Classificationofskarns9矽卡巖分類ClassificationofskarnsCa-skarn:鈣矽卡巖 -Garnet,pyroxene,vesuvianite,epidote,chlorite… -石榴石，輝石，符山石，綠簾石，綠泥石…Mg-skarn:鎂矽卡巖 -Olivine,humite,phlogopite,chlorite,serpentine,talc -橄欖石，硅鎂石，金云母，綠泥石，蛇紋石，滑石等Mn-skarn:錳矽卡巖

-Johannsenite,Spessartine,rhodonite,pyromangite,…--精品--矽卡巖分類Classificationofskarns10矽卡巖礦物及組合--精品--矽卡巖礦物及組合--精品--11顯微鏡下的各類矽卡巖礦物--精品--顯微鏡下的各類矽卡巖礦物--精品--12--精品----精品--13二、矽卡巖形成背景、成因和類型1.形成背景--精品--二、矽卡巖形成背景、成因和類型1.形成背景--精品--142.形成作用⑴反應(yīng)矽卡巖(雙交代）-變質(zhì)作用通過擴(kuò)散作用形成的矽卡巖AB--精品--2.形成作用⑴反應(yīng)矽卡巖(雙交代）-變質(zhì)作用AB--精15⑵反應(yīng)矽卡巖(滲濾交代）通過滲濾作用實(shí)現(xiàn)鈣、鎂、鐵、硅等元素的遷移而形成的矽卡巖，規(guī)模較小。--精品--⑵反應(yīng)矽卡巖(滲濾交代）通過滲濾作用實(shí)現(xiàn)鈣、鎂、鐵、硅等16⑶接觸交代成因矽卡巖指在中酸性-中基性侵入巖與碳酸鹽類巖石的接觸帶上，由于氣水熱液發(fā)生復(fù)雜的交代作用而形成接觸交代巖--精品--⑶接觸交代成因矽卡巖指在中酸性-中基性侵入巖與碳酸鹽類巖石17由富含鈣、鎂、鐵質(zhì)的碎屑巖或富含硅質(zhì)、鐵質(zhì)的碳酸鹽巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用形成的矽卡巖，沒有明顯的物質(zhì)遷移與交換，主要是原礦物發(fā)生變質(zhì)作用形成新的矽卡巖礦物⑷區(qū)域變質(zhì)作用形成的矽卡巖--精品--由富含鈣、鎂、鐵質(zhì)的碎屑巖或富含硅質(zhì)、鐵質(zhì)的碳酸鹽巖18按成因分為接觸交代矽卡巖，區(qū)域變質(zhì)矽卡巖、反應(yīng)交代矽卡巖（類矽卡巖）、滲濾交代矽卡巖按主要矽卡巖礦物來分，可分為石榴石矽卡巖、透輝石矽卡巖、綠簾石矽卡巖等；按主要組分來分，可分為鈣質(zhì)矽卡巖，鎂質(zhì)矽卡巖，錳質(zhì)矽卡巖等；按產(chǎn)出在侵入體的部位分，可分為內(nèi)矽卡巖（主要由巖漿巖石被交代形成，外矽卡巖（主要由圍巖地層交代形成）3.矽卡巖的類型--精品--按成因分為接觸交代矽卡巖，區(qū)域變質(zhì)矽卡巖、反應(yīng)交代矽卡巖（類194.矽卡巖與成礦的關(guān)系礦化多發(fā)生在矽卡巖內(nèi)或其附近，但有矽卡巖不一定有礦化；矽卡巖多由碳酸鹽巖形成，因?yàn)樘妓猁}巖石從其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，都有利于矽卡巖礦床的形成。矽卡巖巖石性脆，常因構(gòu)造應(yīng)力破壞容易破裂產(chǎn)生裂隙，有利于礦液的滲濾通過，因此為成礦溶液的流動(dòng)和礦質(zhì)的沉淀聚集提供了良好的通道及有利的空間。另外，由于這類巖石化學(xué)性質(zhì)活潑，因此其組分如CO2可參與交代反應(yīng)，或是供給部分成礦物質(zhì)（如Ca.Mg.S，有機(jī)質(zhì)、鹽類…）、揮發(fā)份（如CO2），或是改變成礦溶液的化學(xué)性質(zhì)如PH值，Eh值等。--精品--4.矽卡巖與成礦的關(guān)系礦化多發(fā)生在矽卡巖內(nèi)或其附近，但有矽20

三、矽卡巖礦床形成的條件

1.巖漿巖條件：

與礦床形成有關(guān)的巖漿巖種類很多，但主要的是中酸性、酸性及中基性的鈣堿系列的花崗巖類巖石：花崗巖、斜長花崗巖、花崗閃長巖、石英閃長巖、閃長巖、輝長閃長巖、輝長巖等，有時(shí)堿性系列的花崗正長巖、正長巖和石英二長巖、二長巖等。侵入巖的侵位深度5—15km，巖體直徑不大于50km2，且?guī)r漿巖富鉀、鈉、硅質(zhì)，貧鈣、鎂、錳等。--精品--三、矽卡巖礦床形成的條件--精品--21矽卡巖礦床的成礦專屬性，顯示了巖漿巖類型與成礦關(guān)系：

①酸性、中酸性侵入體（如花崗巖、黑云母花崗巖、白云母花崗巖、二云母花崗巖），多與W.Sn.Be.Pb.Zn礦床有關(guān)，如湖南瑤崗仙東坡白鎢礦，廣西大廠錫石-硫化物礦床(Sn)：湖南水口山鉛-鋅礦；湖南香花嶺鈹?shù)V(Be)。

②中基性侵入體（如閃長石、石英閃長石…），多與鐵礦床有關(guān)，如河北邯邢鐵礦，湖北大冶鐵礦，寧蕪百象山鐵礦。

③花崗閃長巖類巖石（似乎介于酸、中酸性與中基性之間）則與銅、鉬礦床有關(guān)，如湖北銅山口銅礦，安徽月山及鳳凰山銅礦。--精品--矽卡巖礦床的成礦專屬性，顯示了巖漿巖類型與成礦關(guān)系：

22成礦巖漿成分的影響與矽卡巖鐵礦和金礦有關(guān)的巖體演化程度較低；與矽卡巖鉬礦和錫礦有關(guān)的巖體演化程度較高和/或受地殼混染程度高多為鈣堿性；拉斑玄武質(zhì)和堿性不常見Meinert,1995--精品--成礦巖漿成分的影響與矽卡巖鐵礦和金礦有關(guān)的巖體演化程度較低23Meinert,1995與矽卡巖錫礦有關(guān)的巖體為過鋁質(zhì)--精品--Meinert,1995與矽卡巖錫礦有關(guān)的巖體為過鋁質(zhì)--24與矽卡巖錫礦和金礦有關(guān)的巖體還原性較高；與矽卡巖銅、鋅和鉬礦有關(guān)的巖體氧化性較高M(jìn)einert,1995--精品--與矽卡巖錫礦和金礦有關(guān)的巖體還原性較高；與矽卡巖銅、鋅和鉬礦25

2.地層圍巖條件

形成矽卡巖礦床的有利圍巖，主要是各類碳酸鹽巖石或含碳酸鹽的巖石，其中最主要的有石灰?guī)r（或大理巖）、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r和鈣質(zhì)頁巖等，其次有火山巖如安山巖、英安巖、凝灰?guī)r等。特別是當(dāng)火山巖系中夾有灰?guī)r的夾層時(shí)往往更有利于矽卡巖礦床的形成。矽卡巖型銅礦床模式圖（據(jù)翟裕生（1995）原圖稍加修改）1-矽卡巖型礦體；2-可能伴生的斑巖型礦床；3-可能伴生的爆破角礫巖型礦體；4-脈型礦體；5-可能伴生的層控（沉積-改造）型礦體；6-砂巖及粉砂巖；7-碳酸鹽巖；8-泥質(zhì)巖及頁巖；9-石英閃長巖；10-花崗閃長巖/閃長玢巖--精品--2.地層圍巖條件矽卡巖型銅礦床模式圖（據(jù)翟裕生（126Composition成份Carbonaceous高碳的Oxidized(hm,bleached)氧化性的(白色，含赤鐵礦）WWW黑云母角巖輝石角巖鈣硅酸鹽角巖含石榴石灰?guī)r灰質(zhì)粉砂巖圍巖的影響CaCO3+SiO2(aq)=CaSiO3+CO2方解石+二氧化硅（溶液）=硅灰石+二氧化碳（氣體）C+O2=CO2Porosity,composition孔隙度，成份斷裂易反應(yīng)的巖性CourtesyofLarryMeinertW:硅灰石；P:輝石；G:石榴石--精品--Composition成份CarbonaceousOxid27

3.構(gòu)造條件：

作為一類氣水熱液礦床，既要有有利的通道為其含礦熱液的流動(dòng)提供運(yùn)輸遷移條件，也要有合適的空間與場(chǎng)所為其礦質(zhì)的沉淀堆積準(zhǔn)備儲(chǔ)存條件，因此區(qū)域上的以及礦區(qū)的構(gòu)造條件則是最重要的地質(zhì)因素：⑴區(qū)域性：

由于矽卡巖礦床與巖漿的侵入活動(dòng)關(guān)系密切，因此區(qū)域上的大構(gòu)造則是控制巖體的侵入就位及礦床分布的首要條件。--精品--3.構(gòu)造條件：--精品--28①收斂板塊邊緣的島弧及巖漿弧帶；②弧后拉張的巖漿活動(dòng)帶；③大陸造山帶；④陸內(nèi)深斷裂構(gòu)造-巖漿帶--精品--①收斂板塊邊緣的島弧及巖漿弧帶；②弧后拉張的巖漿活動(dòng)帶；29例如在我國的長江中下游斷裂拗陷帶，華南地區(qū)海西-印支期拗陷帶，湘桂粵北拗陷帶…廣泛產(chǎn)有等矽卡巖型礦床。

②礦區(qū)范圍構(gòu)造：礦區(qū)范圍的構(gòu)造對(duì)礦體的就位，產(chǎn)狀，形狀，具體的富集地段，都具有重要的控制作用。這些構(gòu)造又可分為以下5種類型：--精品--例如在我國的長江中下游斷裂拗陷帶，華南地區(qū)海西-印支期拗陷帶30①.接觸帶構(gòu)造：——巖體與碳酸鹽巖的接觸部位。--精品--①.接觸帶構(gòu)造：--精品--31控制礦體的構(gòu)造——接觸帶構(gòu)造--精品--控制礦體的構(gòu)造——接觸帶構(gòu)造--精品--32接觸帶形狀復(fù)雜，礦體形狀也復(fù)雜--精品--接觸帶形狀復(fù)雜，礦體形狀也復(fù)雜--精品--33②.捕虜體構(gòu)造：

火成巖中的捕虜體，或巖漿侵入時(shí)頂蓋的殘留體)，往往可以形成相當(dāng)規(guī)模的礦體。因?yàn)檫@些捕虜體與巖漿成分相差極大，易發(fā)生強(qiáng)烈的交代作用礦和物巖體凹部—多形成不規(guī)則礦體質(zhì)的交換反應(yīng)，它們?cè)趲r漿侵入擠壓改造下，構(gòu)造裂隙十分發(fā)育，因此這些捕虜體常常有利于礦床的形成，有時(shí)在捕虜體的邊部，有時(shí)整個(gè)捕虜體都被交代成礦。--精品--②.捕虜體構(gòu)造：巖體凹部—多形成不規(guī)則礦體質(zhì)的交換反應(yīng)，它們34③.斷裂和裂隙構(gòu)造

斷裂構(gòu)造，與接觸帶重合及相交的斷裂有利成礦。--精品--③.斷裂和裂隙構(gòu)造

斷裂構(gòu)造，與接觸帶重合及相交的斷裂有利成35④.圍巖層間破碎帶及層理；

⑤.褶皺構(gòu)造；矽卡巖型錫礦床模式（據(jù)趙一鳴（1995）原圖微加修改）W1-白云質(zhì)灰?guī)r；W2-灰?guī)r；①-斑狀黑云母花崗巖；②-中-細(xì)粒黑云母花崗巖；③-鉀長石交代巖，伴有白鎢礦（錫石）礦化；④-鈉長石化花崗巖；⑤-云英巖或云英巖化花崗巖，可伴有鈹、錫、鎢、鉬、鈮、鉭、鉿礦化；⑥-鈣矽卡巖型銅、錫、（鎢、鉍、金）礦體；⑦-鎂矽卡巖型銅錫（鎢）礦體；⑧-產(chǎn)于石英-螢石-磷酸鹽巖中的錫銅鉛鋅（銀）礦體；⑨-層間交代（錫、銅、鉛、鋅）礦體；⑩-脈狀交代（錫、銅、鉛、鋅）礦體；⑾-電氣石錫脈帶型錫（鎢、鈹、鋰、銅）交代礦床；⑿-砂錫礦--精品--④.圍巖層間破碎帶及層理；

⑤.褶皺構(gòu)造；矽卡巖型錫礦床模式36--精品----精品--37在上述5類構(gòu)造中，接觸帶構(gòu)造最為重要，它有時(shí)可以起到礦質(zhì)的運(yùn)移搬遷的通道作用，又充當(dāng)了礦質(zhì)沉淀富集的合適場(chǎng)所，因此在找礦過程中接觸帶構(gòu)造應(yīng)當(dāng)尤為重要。--精品--在上述5類構(gòu)造中，接觸帶構(gòu)造最為重要，它有時(shí)可以起到384.熱力學(xué)條件溫度范圍:矽卡巖礦物：800-300℃;金屬氧化物600-400℃;金屬硫化物:500-200℃;深度:1—5公里；壓力：3×107－3×108Pa;--精品--4.熱力學(xué)條件--精品--39距成礦母巖的距離CourtesyofLarryMeinertCuZnPb--精品--距成礦母巖的距離CourtesyofLarryMei40

矽卡巖礦床的形成大都經(jīng)過了一個(gè)復(fù)雜的過程，對(duì)于礦床形成的不同礦化期或礦化階段，所處的物化條件有很大的差異，因此也就形成了不同的礦物共生組合。歸納起來，矽卡巖礦床的形成過程可劃分為兩個(gè)成礦期和五個(gè)成礦階段：四、矽卡巖礦床的形成過程--精品--矽卡巖礦床的形成大都經(jīng)過了一個(gè)復(fù)雜的過程，對(duì)于礦床形41

1.矽卡巖期：

這是矽卡巖和矽卡巖礦床形成過程中的早期產(chǎn)物，類似與前進(jìn)變質(zhì)作用，主要生成各種的硅酸鹽礦物，也即是矽卡巖的主體形成時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期一般不會(huì)有石英出現(xiàn)，這一時(shí)期又可分為三個(gè)階段：

①早矽卡巖階段（干矽卡巖階段）（無礦階段）：

在800℃～500℃的高溫超臨界條件下，SiO2和Fe等組分結(jié)合形成各種硅酸鹽礦物如Ca-Al榴石、Ca-Fe榴石、透輝石、Ca-Fe輝石、硅灰石、方柱石等。這些礦物構(gòu)成了矽卡巖的主體。由于這個(gè)階段發(fā)生于高溫的超臨界條件下，因此形成的矽卡巖礦物不含水份，因此又可稱“干矽卡巖階段”，典型的反應(yīng)可代表如下：--精品--1.矽卡巖期：--精品--42CaCO3+SiO2→CaSiO3+CO2↑;CaCO3+MgCO3+2SiO2→CaMgSi2O6+2CO2↑3CaCO3+Al2O3+3SiO2→Ca3Al2Si3O12+3CO2↑CaCO3+Fe2O3+3SiO2→Ca3Fe2Si3O2+3CO2

也由于在這一階段溫度較高，許多成礦元素尚很活動(dòng)，未構(gòu)成礦石沉淀，即使是鐵，也只能與硅酸鹽等組分構(gòu)成含鐵的硅酸鹽礦物，不能單獨(dú)構(gòu)成鐵礦物。因此此階段不出現(xiàn)有用的礦石礦物，因此又稱“無礦階段”。--精品--CaCO3+SiO2→CaSiO3+CO2↑;--精品43方解石石榴石，密度增加，體積減少，開放空間增加，空隙度和滲透性增加--精品--方解石石榴石，密度增加，體積減少，開放空間增加，空隙度44流體流動(dòng)方向矽卡巖礦物形成的順序和分帶--精品--流體流動(dòng)方向矽卡巖礦物形成的順序和分帶--精品--45

②晚矽卡巖階段（濕矽卡巖階段）（磁鐵礦階段）：

在這一階段，由于形成溫度逐漸降低，約500℃～400℃，因此揮發(fā)份過剩逐漸明顯，和硅酸鹽等組分形成含水的硅酸鹽礦物，如陽起石、透閃石、普通角閃石、綠簾石等，故又稱“濕矽卡巖階段”，類似與“退變質(zhì)作用”。也正由于在這一階段，溫度降低到近臨界溫度，因此礦液中的鐵質(zhì)便不再參加到硅酸鹽礦物的晶格中，鐵元素的活動(dòng)性減弱，構(gòu)成單獨(dú)的鐵礦物磁鐵礦，由于磁鐵礦開始析出并堆積，故又可稱“磁鐵礦階段”。在這一階段過后，矽卡巖巖體的主體已基本形成，矽卡巖類礦物的大規(guī)模結(jié)晶活動(dòng)已趨結(jié)束。--精品--②晚矽卡巖階段（濕矽卡巖階段）（磁鐵礦階段）：--精46濕矽卡巖階段Pyroxene輝石Talc滑石CourtesyofLarryMeinertCourtesyofLarryMeinert--精品--濕矽卡巖階段Pyroxene輝石Talc滑石Courte47

③氧化物階段：

這是一個(gè)過渡性階段，它介于矽卡巖期和其后的石英硫化物期之間。在這一階段，形成溫度環(huán)境是在400～300℃條件下發(fā)生的。形成的主要有：鉀長石、酸性斜長石、云母類如金云母、白云母少量黑云母及石英。在這一階段，形成了大量金屬氧化物和含氧鹽，故稱“氧化物階段”：白鎢礦CaWO4、錫石SnO2、赤鐵礦Fe2O3、少量磁鐵礦、另外，少量硫化物開始出現(xiàn)，如輝鉬礦、磁黃鐵礦、毒砂等。--精品--③氧化物階段：--精品--48磁鐵礦晚于濕矽卡巖；硫化物晚于磁鐵礦Garnet石榴石Chl+mt綠泥石+磁鐵礦Qtz-cal-py-cpy石英-方解石-黃鐵礦-黃銅礦Garnet石榴石Garnet石榴石Garnet石榴石Mt+chl磁鐵礦+綠泥石Py+cpy黃銅礦+黃鐵礦Py+cpy黃銅礦+黃鐵礦--精品--GarnetChl+mtQtz-cal-py-cpyG49--精品----精品--50

2.石英-硫化物期：

這個(gè)時(shí)期總的特點(diǎn)是由于溫度大大降低，SiO2不再和Ca、Mg、Al、Fe等結(jié)合形成矽卡巖類礦物。由于活潑性減弱，因此獨(dú)立形成大量的石英SiO2。也由于溫度降低，熱液中含有大量的金屬組分和礦化劑H2S等結(jié)合形成大量金屬硫化物，還有方解石、綠泥石。這個(gè)時(shí)期又可分為兩個(gè)階段：--精品--2.石英-硫化物期：--精品--51

①早硫化物階段（鐵-銅硫化物階段）：

在這一階段，溫度下降至300～200℃，相當(dāng)于中溫?zé)嵋弘A段，形成的主要脈石礦物有綠泥石、綠簾石、絹云母、碳酸鹽礦物、石英和螢石等，金屬礦物主要有黃銅礦、磁黃鐵礦、毒砂、黃鐵礦、輝鉬礦、輝鉍礦。由于所形成的硫化物中以鐵銅硫化物為主，故稱“鐵銅硫化物階段”。--精品--①早硫化物階段（鐵-銅硫化物階段）：--精品--52

②晚硫化物階段（鉛鋅硫化物階段）：

在這一階段，溫度下降至200℃以下，因此在這一階段，水的作用十分明顯，交代早期礦物生成大量中-低礦物，如綠泥石、絹云母、石英，尤其是碳酸鹽礦物明顯增多。金屬礦床主要是鉛、鋅硫化物方鉛礦、閃鋅礦，少量黃銅礦及黃鐵礦，因此又可稱為鉛鋅硫化物階段。

--精品--②晚硫化物階段（鉛鋅硫化物階段）：

在這一階53Magnetite磁鐵礦Chalcopyrite黃銅礦Sphalerite閃鋅礦Galena方鉛礦500-400°C?400-250°C?300-200°C?--精品--Magnetite磁鐵礦ChalcopyriteSpha54接觸交代（矽卡巖）礦床矽卡巖期石英硫化物期Earlyskarnstage(dry)lateskarnstage(wet)OxidestageWollastonite,Diopside,garnetActinolite,tremolite,hornblendeepidoteFeldspar,phlogopitebiotite,magnetiteEarlyquartz-surfidestageLatequartz-surfidestageChlorite,epidote,Mica,carbonateFeCuMosurfideChlorite,sericiteCarbonate,Zn\Pb\Fesurfide--精品--接觸交代（矽卡巖）礦床矽卡巖期石英硫化物期Earlyska55上述所劃分的矽卡巖及其礦床的形成過程，僅僅是概括性的綜合。事實(shí)上，自然界中的矽卡巖礦床形成往往要復(fù)雜得多，其中成礦作用的長期性，成礦溶液遷移過程中成分、濃度的復(fù)雜變化，構(gòu)造活動(dòng)的間隙性，都間接或直接地影響交代成礦作用的進(jìn)行。因此，在一個(gè)矽卡巖礦床中常?？梢詣澐殖龈嗟牡V化期和礦化階段，以及更多的礦物形成世代。另外，在不同的矽卡巖礦床中，各個(gè)礦化期及礦化階段的發(fā)育程度也常有很大差別。--精品--上述所劃分的矽卡巖及其礦床的形成過程，僅僅是概括性的56五、矽卡巖礦床的成礦作用

1.接觸擴(kuò)散交代作用（雙交代作用）：

含礦氣水熱液由于各種組分的濃度差引起組分的擴(kuò)散而與周圍巖石發(fā)生物質(zhì)交換的作用，為接觸擴(kuò)散交代作用。--精品--五、矽卡巖礦床的成礦作用1.接觸擴(kuò)散交代作用（雙交572.接觸滲濾交代作用在巖石較大的裂隙中由于各種組分的壓力差發(fā)生流動(dòng)的氣水熱液與巖石發(fā)生組分交換的作用，為接觸滲濾較多作用。

當(dāng)巖石（圍巖地層與巖體）中裂隙、斷裂、孔隙比較發(fā)育時(shí)，巖石中停滯的粒間的質(zhì)量及其影響均比較微弱，巖石與溶液中組分的交換主要是通過流經(jīng)巖石裂隙，孔隙及斷層等方式發(fā)生物質(zhì)交換的方式進(jìn)行的。--精品--2.接觸滲濾交代作用在巖石較大的裂隙中由于各種組分的58盡管目前對(duì)矽卡巖及矽卡巖礦床的形成原因有爭議，大家較為公認(rèn)的看法是：矽卡巖與矽卡巖礦床的成因與酸性-中酸性（其次還有中基性）巖漿巖的侵入活動(dòng)有密切關(guān)系，即在這些巖漿冷凝結(jié)晶作用之后，由此所釋放出來的含礦的氣水熱液在巖體與碳酸鹽類巖石的接觸帶部位，發(fā)生復(fù)雜的接觸滲濾交代和接觸擴(kuò)散交代作用，在接觸帶形成矽卡巖體，并造成含礦物質(zhì)的沉淀富集，形成矽卡巖礦床。--精品--盡管目前對(duì)矽卡巖及矽卡巖礦床的形成原因有爭議，大59

1.礦床產(chǎn)出的部位：

礦體主要產(chǎn)于酸性-中酸性巖漿巖與碳酸鹽類巖石的接觸帶中在少數(shù)情況下，礦體可超出接觸帶而產(chǎn)于附近的圍巖中和巖體中，但距離不會(huì)超過熱變質(zhì)范圍，大約2～300m遠(yuǎn)，個(gè)別情況由于斷裂發(fā)育而遠(yuǎn)距接觸帶1～3km。在巖體與地層圍巖之間的接觸帶具明顯的分帶性，內(nèi)接觸帶：靠巖體一側(cè)的接觸交代部位；外接觸帶：靠近圍巖一側(cè)的接觸交代部位。礦體一般多賦存于外接觸帶，少部分賦存于內(nèi)接觸帶。內(nèi)外接觸帶又可以分為若干亞帶。分帶性簡單地歸納為：巖漿巖→矽卡巖化巖漿巖→矽卡巖→矽卡巖化碳酸鹽巖→碳酸鹽巖。六、矽卡巖礦床的基本地質(zhì)特征--精品--1.礦床產(chǎn)出的部位：六、矽卡巖礦床的基本地質(zhì)特征--60--精品----精品--61

2.礦體的形態(tài)與規(guī)模：

矽卡巖礦床中的礦體一般較為復(fù)雜，多呈不規(guī)則的外形，如透鏡狀，扁豆?fàn)?，囊狀，巢狀，柱狀，似層狀?/p>

這類礦體的規(guī)模，變化較大，小者直徑只有幾米長，大者可延長數(shù)公里長，厚幾百米，深達(dá)千米。整個(gè)礦床規(guī)模多為中-小型，少數(shù)達(dá)大型。

礦體的圍巖主要是矽卡巖，碳酸鹽巖和中性巖漿巖，圍巖蝕變有矽卡巖化，方柱石化，石榴石化，綠簾石化…鈉化…。--精品--2.礦體的形態(tài)與規(guī)模：

矽卡巖礦床中的礦體一623.礦石的組成：

矽卡巖類礦床的礦石組成最為復(fù)雜，共有100余種，可分為脈石礦物和礦石礦物，脈石礦物主要是組成矽卡巖體的主體礦物，以硅酸鹽礦物為主，如石榴石族、輝石族、角閃石族、綠簾石族。--精品--3.礦石的組成：矽卡巖類礦床的礦石組成最為復(fù)雜，共有163根據(jù)圍巖的性質(zhì)不同，又可以分為鈣矽卡巖和鎂矽卡巖兩大類，其中：

——鈣矽卡巖；圍巖是灰?guī)r,交代灰?guī)r而成的矽卡巖，富Ca為主；

——鎂矽卡巖：圍巖是白云巖，交代白云巖而成的矽卡巖。富MaCa為主。

以透輝石和石榴石為核心放射狀生長的硅灰石（湖北馮家山）

圍繞硅質(zhì)團(tuán)塊放射狀生長的硅灰石（湖北馮家山）（殘余硅質(zhì)團(tuán)塊邊緣分布有透輝石、石榴石）

--精品--根據(jù)圍巖的性質(zhì)不同，又可以分為鈣矽卡巖和鎂矽卡巖兩大64

礦石礦物可分為金屬氧化物和金屬硫化物兩大類：金屬氧化物：磁鐵礦Fe3O4，赤鐵礦Fe2O3，鏡鐵礦Fe2O3，錫石SnO2，白鎢礦CaWO4；金屬硫化物：黃銅礦CuFeS2，黃鐵礦FeS2,磁黃鐵礦Fe1-xS，輝鉬礦MoS2，輝鉍礦BiS3，方鉛礦PbS，閃鋅礦ZnS，毒砂FeAsS。另外，還有其它含揮發(fā)份等礦物，其他非金屬礦物，如：硼礦物：硼鎂鐵礦，硅鈣硼石，硼鎂石…鈹?shù)V物：日光榴石，金綠寶石，硅鈹石，石英，石棉，金云母。--精品--礦石礦物可分為金屬氧化物和金屬硫化物兩大類：--精品654.矽卡巖-礦化的空間分帶矽卡巖型銅礦的空間分帶--精品--4.矽卡巖-礦化的空間分帶矽卡巖型銅礦的空間分帶--精品-6638.3mEndoskarn.Darkredgarnet內(nèi)矽卡巖。深紅色石榴石45.2mRedgarnet紅色石榴石46.3mBrowngarnet棕色石榴石48.2mYellow

garnet黃色石榴石54.2mLightyellow

garnet淺黃色石榴石某含銅矽卡巖自侵入體而遠(yuǎn)的分帶--精品--38.3mEndoskarn.Darkredgarn67矽卡巖型鋅礦的空間分帶Groundhog,USA;Meinert,1987--精品--矽卡巖型鋅礦的空間分帶Groundhog,USA;--精品68矽卡巖型金礦的空間分帶--精品--矽卡巖型金礦的空間分帶--精品--69（六）矽卡巖礦床的主要類型

矽卡巖礦床的分類方案很多，教材上也列舉了幾種分類方法，但目前尚無統(tǒng)一的公認(rèn)的分類方案，大家可以參閱教材118面的第五節(jié)內(nèi)容，也可以提出自己的分類方案?；蛟谝院蟮膶?shí)際工作中根據(jù)需要提出自己的合適分類。因此這個(gè)問題不準(zhǔn)備多講，下面也只是按照礦種的分類，簡單地介紹一下有關(guān)的礦床。--精品--（六）矽卡巖礦床的主要類型--精品--701.根據(jù)礦化與矽卡巖的關(guān)系分為三種類型a.同時(shí)礦化型：礦體與矽卡巖同時(shí)生成；b.伴隨礦化型：礦體晚于矽卡巖生成，有用礦物的沉淀直接替換著矽卡巖的礦物組合；c.疊加礦化型：礦體疊加在早階段的矽卡巖之上，有用礦物的沉淀與較晚期的熱液活動(dòng)有關(guān)。--精品--1.根據(jù)礦化與矽卡巖的關(guān)系分為三種類型a.同時(shí)礦化型71

2.根據(jù)礦床的礦種可分為

(1)矽卡巖型鐵礦床：

這類鐵礦床在我國分布很廣，規(guī)?？蓮膸装偃f噸到幾十億噸，對(duì)我國的鋼鐵工業(yè)具有決定性的意義。矽卡巖型鐵礦床可分位兩個(gè)亞類：鈣鐵矽卡巖礦床鎂鐵矽卡巖礦床--精品--2.根據(jù)礦床的礦種可分為--精品--72與中-酸性侵入體有關(guān)的矽卡巖型鐵礦床模式--精品--與中-酸性侵入體有關(guān)的矽卡巖型鐵礦床模式--精品--73著名的矽卡巖型鐵礦床有：

湖北大冶鐵礦床（“大冶式”），還有鄂城程潮鐵礦河北邯邢鐵礦（“邯邢式”），燕山期閃長-二長石。新疆磁海鐵礦（“磁海式”），海西期輝長-輝綠巖有關(guān)。新疆雅滿蘇鐵礦（“鴉滿蘇式”），海西期正長巖有關(guān)，廣東尖山，大頂鐵礦（“尖山式”）。--精品--著名的矽卡巖型鐵礦床有：--精品--74湖北大冶鐵礦床（“大冶式”，還有鄂城程潮鐵礦）伴生銅礦。大冶鐵山礦區(qū)地質(zhì)圖1．第四系2．第七段具花斑構(gòu)造的大理巖3．第六段大理巖夾少量白云質(zhì)大理巖4．第五段大理巖常具細(xì)齒狀縫合線5．第四段大理巖含角巖石香腸斷塊6．第三段石榴石-透輝石大理巖7．第二段夾角巖條帶大理巖8．第一段頁巖夾泥灰?guī)r有時(shí)角巖化9．中細(xì)粒含石英閃長巖10．黑云母透輝石閃長巖11．閃長玢巖12．煌斑巖脈13．鈉長巖脈14．花崗斑巖脈15．矽卡巖16．礦體17．隱伏礦體18．NW及NWW向壓性斷裂19．NNE向壓性斷裂20．推測(cè)斷層21．正常和倒轉(zhuǎn)層產(chǎn)狀--精品--湖北大冶鐵礦床（“大冶式”，還有鄂城程潮鐵礦）伴生銅礦。大冶75

21勘探線剖面圖（象鼻山礦體）

1．殘坡積層2．第六段大理巖3．第六段白云質(zhì)大理巖4．第五段大理巖5．第四段含角巖石香腸塊大理巖6．閃長巖（局部矽卡巖化）7．鐵礦體8．矽卡巖9．煌斑巖

35勘探線剖面圖（尖山礦體）1．第二、三段石榴子石大理巖2．閃長巖（部分蝕變）3．矽卡巖4．鐵礦體--精品--21勘探線剖面圖（象鼻山礦體）

1．殘76(2)矽卡巖型（白鎢礦）鎢礦床：Tungstenskarnsarefoundonmostcontinentsinassociationwithcalc-alkalineplutonsinmajororogenicAsagroup,tungstenskarnsareassociatedwithcoarse-grained,equigranularbatholiths(withpegmatiteandaplitedikes)Thehigh-temperaturemetamorphicaureolescommoninthetungstenskarnenvironmentcontainabundantcalc-silicatehornfels,reactionskarns,andskarnoid.Thesefeaturesarecollectivelyindicativeofadeepenvironment.--精品--(2)矽卡巖型（白鎢礦）鎢礦床：Tungstenskarn77以大型為主

湖南瑤崗仙白鎢礦床；

湖南彬州東坡柿竹園多金屬礦床矽卡巖型鎢礦床模式圖1-石英脈型黑鎢礦礦床；2-矽卡巖型白鎢礦礦床；3-云英巖型黑鎢礦礦床；4-板巖及角巖；5-砂巖；6-灰?guī)r及大理巖；7-復(fù)式花崗巖及侵入次--精品--以大型為主

湖南瑤崗仙白鎢礦床；

湖南彬州東坡柿竹園多金屬礦78(3)矽卡巖型銅礦床Theyareparticularlycommoninorogeniczonesrelatedtosubduction,bothinoceanicandcontinentalsettings.TobeassociatedwithI-type,magnetiteseries,calc-alkaline,porphyriticplutonswhichareallfeaturesindicativeofarelativelyshallowenvironmentofformation.Toformincloseproximitytostockcontactswitharelativelyoxidizedskarnmineralogydominatedbyandraditicgarnet.Alterationalmineralsincludegarnet,diopsidicpyroxene,idocrase,wollastonite,actinolite,andepidote.Hematiteandmagnetitearecommoninmostdeposits;--精品--(3)矽卡巖型銅礦床Theyareparticularl79矽卡巖型銅礦具有明顯發(fā)分帶性--精品--矽卡巖型銅礦具有明顯發(fā)分帶性--精品--80矽卡巖型銅礦床模式圖

--精品--矽卡巖型銅礦床模式圖--精品--81中-小型為主，可綜合利用等。安徽銅官山銅礦床；湖北銅錄山銅礦床；河北壽王墳銅（鉬）礦床。銅官山銅礦地質(zhì)圖1．第四系堆積層2．三疊系3．成潭組頁巖粉砂巖4．孤峰組硅質(zhì)巖5．棲霞組灰?guī)r6．船山組灰?guī)r7．黃成組白云巖8．高驪山組粉砂頁巖9．五通組石英巖10．石英閃長巖11．石榴石矽卡巖12．透輝石矽卡巖13．磁鐵礦14．磁黃鐵礦15．含銅蛇紋巖16．鐵帽17．?dāng)鄬?8．巖層產(chǎn)狀19．地質(zhì)界線20．剖面線21．剖面圖--精品--中-小型為主，可綜合利用等。銅官山銅礦地質(zhì)圖--精品--82(4)矽卡巖型鉬礦床（輝鉬礦）

遼寧楊家杖子鉬礦；河北壽墳鉬（銅）礦床；楊家杖子-蘭家溝區(qū)域地質(zhì)簡圖1．太古界片麻巖2．震旦亞界灰?guī)r砂巖3．下古生界灰?guī)r頁巖4．上古生界砂礫頁巖5．中生界安山巖6．花崗巖7．花崗閃長巖--精品--(4)矽卡巖型鉬礦床（輝鉬礦）楊家杖子-蘭家溝區(qū)域地質(zhì)簡圖83

(5)矽卡巖型錫石-多金屬硫化物礦床

云南個(gè)舊錫石硫化物礦床；

廣西大廠錫石硫化物礦床；

貴州黃沙坪錫石硫化物礦床；

湖南東坡柿竹園鎢-錫礦床；廣西大廠礦床錫石硫化物--精品--(5)矽卡巖型錫石-多金屬硫化物礦床廣西大廠礦床錫石84W1-白云質(zhì)灰?guī)r；W2-灰?guī)r；①-斑狀黑云母花崗巖；②-中-細(xì)粒黑云母花崗巖；③-鉀長石交代巖，伴有白鎢礦（錫石）礦化；④-鈉長石化花崗巖；⑤-云英巖或云英巖化花崗巖，可伴有鈹、錫、鎢、鉬、鈮、鉭、鉿礦化；⑥-鈣矽卡巖型銅、錫、（鎢、鉍、金）礦體；⑦-鎂矽卡巖型銅錫（鎢）礦體；⑧-產(chǎn)于石英-螢石-磷酸鹽巖中的錫銅鉛鋅（銀）礦體；⑨-層間交代（錫、銅、鉛、鋅）礦體；⑩-脈狀交代（錫、銅、鉛、鋅）礦體；⑾-電氣石錫脈帶型錫（鎢、鈹、鋰、銅）交代礦床；⑿-砂錫礦矽卡巖型錫礦床--精品--W1-白云質(zhì)灰?guī)r；W2-灰?guī)r；①-斑狀黑云母花崗巖；②-中-85⑹.矽卡巖型金礦床Theterm"goldskarn"isusedhereintheeconomicsensesuggestedbyEinaudietal.(1981)andreferstooredepositsthatareminedsolelyorpredominantlyforgoldandwhichexhibitcalc-silicatealteration,usuallydominatedbygarnetandpyroxene,thatisrelatedtomineralization.--精品--⑹.矽卡巖型金礦床Theterm"goldskarn86矽卡巖型金礦分為兩個(gè)類型Thehighestgrade(5-15g/tAu)goldskarndepositsarerelativelyreduced,areminedsolelyfortheirgoldcontent;TohaveadistinctiveAu-Bi-Te-Asgeochemicalassociation;Mosthigh-g