交代变质岩.pptx

1一、一、概概 述述交代变质岩是在气水热液（或称热液）交代变质岩是在气水热液（或称热液）的作用下，已存在的岩石主要通过交代作用的作用下，已存在的岩石主要通过交代作用使岩石的化学成分、矿物成分和结构、结构使岩石的化学成分、矿物成分和结构、结构发生变化，形成的新的岩石。发生变化，形成的新的岩石。又称为气液又称为气液变质作用或蚀变作用。变质作用或蚀变作用。变质作用通常沿构造破碎带及矿脉两侧变质作用通常沿构造破碎带及矿脉两侧发育，在矿脉两侧发育时也称发育，在矿脉两侧发育时也称围岩蚀变围岩蚀变，交，交代变质岩也可称为代变质岩也可称为蚀变岩蚀变岩。2交代作用的方式交代作用的方式（1 1）渗透交代作用渗透交代作用 组分呈真溶液或胶组分呈真溶液或胶体状态借助裂隙溶液的流动被搬运、迁移体状态借助裂隙溶液的流动被搬运、迁移（即组分随介质一起迁移）。（即组分随介质一起迁移）。迁移的驱动力迁移的驱动力是压力差，与组分本身在溶液中的浓度无关。是压力差，与组分本身在溶液中的浓度无关。渗透的速度与溶液本身的密度、粘度及通道渗透的速度与溶液本身的密度、粘度及通道的宽度和形态有关。渗透交代作用的规模较的宽度和形态有关。渗透交代作用的规模较大，可影响到好几公里。大，可影响到好几公里。3（2 2）扩散交代作用扩散交代作用 组分的迁移是通过组分的迁移是通过在不流动的孔隙溶液中的扩散作用方式进行在不流动的孔隙溶液中的扩散作用方式进行的。的。组分迁移的驱动力是不同部位的浓度差，组分迁移的驱动力是不同部位的浓度差，即由浓度高的部位向浓度低的部位迁移。扩即由浓度高的部位向浓度低的部位迁移。扩散速度还与温度有关。扩散作用是通过矿物散速度还与温度有关。扩散作用是通过矿物晶格或沿矿物颗粒表面进行的，一般只能影晶格或沿矿物颗粒表面进行的，一般只能影响几米宽的范围内，规模较小。响几米宽的范围内，规模较小。实际上，渗透交代作用和扩散交代作用实际上，渗透交代作用和扩散交代作用常同时存在，在交代过程中共同起作用。常同时存在，在交代过程中共同起作用。4气液变质岩的一般特征气液变质岩的一般特征1.产状产状 常产于侵入体和围岩的内外接触带常产于侵入体和围岩的内外接触带、矿脉两侧、断裂带、韧性剪切带等热液易于集中、矿脉两侧、断裂带、韧性剪切带等热液易于集中、活动的地带，形态呈脉状、透镜状、囊状及不规则活动的地带，形态呈脉状、透镜状、囊状及不规则状等。状等。2.矿物成分矿物成分 多为低温含挥发分的矿物组合，多为低温含挥发分的矿物组合，常含金属矿物，并有原岩残留矿物。常含金属矿物，并有原岩残留矿物。3.组构组构 多为不等粒变晶结构、交代结构，也多为不等粒变晶结构、交代结构，也见变余结构；常见块状、条带状、斑杂状、角砾状见变余结构；常见块状、条带状、斑杂状、角砾状构造及变余构造。构造及变余构造。54.4.交代分带现象明显交代分带现象明显 气液活动中心附近气液活动中心附近原岩特征保留较少，矿物组合简单，有时甚原岩特征保留较少，矿物组合简单，有时甚至可出现单矿物岩，远离热液活动中心，原至可出现单矿物岩，远离热液活动中心，原岩特征保留渐多，矿物组合复杂。这种分带岩特征保留渐多，矿物组合复杂。这种分带性一般发育于很窄的范围内（几十公分数性一般发育于很窄的范围内（几十公分数米）。米）。5.5.形成过程具多期多阶段性形成过程具多期多阶段性 与成矿作用与成矿作用关系密切，是良好的找矿标志。关系密切，是良好的找矿标志。6二、交代变质岩的分类二、交代变质岩的分类蚀变矿物体积蚀变矿物体积（）（）蚀变带划分蚀变带划分命名法命名法实例实例0 05 5未蚀变原岩未蚀变原岩原岩名称原岩名称安山岩安山岩5 51515弱蚀变带弱蚀变带化原岩化原岩名称名称绿泥石化安山绿泥石化安山岩岩15155050弱蚀变带弱蚀变带弱弱岩化岩化原岩名称原岩名称弱青磐岩化安弱青磐岩化安山岩山岩50509595强蚀变带强蚀变带岩化原岩化原岩名称岩名称青磐岩化安山青磐岩化安山岩岩9595100100蚀变岩带蚀变岩带主要蚀变矿物主要蚀变矿物蚀变岩蚀变岩钠长绿泥青磐钠长绿泥青磐岩岩7（一）矽卡岩类（一）矽卡岩类矽卡岩主要是由中酸性侵入岩与钙镁质碳酸盐矽卡岩主要是由中酸性侵入岩与钙镁质碳酸盐类岩石类岩石(石灰岩或白云质石灰岩石灰岩或白云质石灰岩)接触时，由接触交接触时，由接触交代作用所形成的一类岩石。代作用所形成的一类岩石。中酸性岩浆富含化学性质活泼的挥发组份，碳中酸性岩浆富含化学性质活泼的挥发组份，碳酸盐岩酸盐岩(特别是化学成份不纯的碳酸盐岩特别是化学成份不纯的碳酸盐岩)对化学作对化学作用也敏感。用也敏感。由侵入体边部的侵入岩变成的由侵入体边部的侵入岩变成的矽矽卡岩称卡岩称内内矽矽卡卡岩，岩，产于围岩内的产于围岩内的矽矽卡岩称为卡岩称为外外矽矽卡岩卡岩。三、交代变质岩的主要类型三、交代变质岩的主要类型8 矽矽 卡卡 岩岩 9 矽矽 卡卡 岩岩 10矽卡岩的主要矿物：矽卡岩的主要矿物：透辉石一钙铁辉石系列和透辉石一钙铁辉石系列和钙铝榴石一钙铁榴石系列，在接触带的分布是：各钙铝榴石一钙铁榴石系列，在接触带的分布是：各系列所有的含镁铝的造岩组份都集中在直接接触处，系列所有的含镁铝的造岩组份都集中在直接接触处，而含铁的端员组份则分布在远离接触带的地方。而含铁的端员组份则分布在远离接触带的地方。矽卡岩可分两种：矽卡岩可分两种：简单矽卡岩和复杂矽卡岩简单矽卡岩和复杂矽卡岩。简单矽卡岩简单矽卡岩主要由辉石和石榴石组成，此外还主要由辉石和石榴石组成，此外还常有符山石、方柱石、硅灰石等，它是早期交代作常有符山石、方柱石、硅灰石等，它是早期交代作用的产物。用的产物。CaCOCaCO3 3+MgCO+MgCO3 3+2SiO+2SiO2 2CaMgSiCaMgSi2 2O O6 6+CO+CO2 23CaCO3CaCO3 3+Al+Al2 2O O3 3+3SiO+3SiO2 2CaCa3 3AlAl2 2SiSi3 3O O1212+3CO+3CO2 2CaCOCaCO3 3+SiO+SiO2 2CaSiOCaSiO3 3+CO+CO2 211复杂矽卡岩：复杂矽卡岩：矿物成份比较多样，除含上述的矿物成份比较多样，除含上述的辉石、石榴石外，还常含电气石、白云母、金云母、辉石、石榴石外，还常含电气石、白云母、金云母、锂云母、阳起石、绿帘石、黝帘石、萤石、石英、钠锂云母、阳起石、绿帘石、黝帘石、萤石、石英、钠长石等。它是早期的矽卡岩又经晚期的热液作用交代长石等它是早期的矽卡岩又经晚期的热液作用交代而成的。而成的。2CaCO3 3+5MgCO3 3+8SiO2 2+H2O CaMg5 5Si8 8O2222（OH）2 2+7CO2 22CaMgSi2 2O6 6+3MgCO3 3+4SiO2 2+H2 2O CaMg5 5Si8 8O2222（OH）2 2+3CO2 2金金属属矿矿物物出出现现磁磁铁铁矿矿，有有时时形形成成富富集集的的磁磁铁铁矿矿矿矿体。体。12 矽卡岩的形成矽卡岩的形成 是交代作用的过程，对碳是交代作用的过程，对碳酸盐围岩来说，在交代过程中，酸盐围岩来说，在交代过程中，带出带出全部全部CO2及部分及部分CaO。带入带入的首先是的首先是Fe,其次是其次是SiO2和和AI2O3，它们是形成石榴石、辉石等，它们是形成石榴石、辉石等所必须的组份，其量视原岩成分而定。某些所必须的组份，其量视原岩成分而定。某些矽卡岩中还有矽卡岩中还有Mn及其它重金属元素的加入。及其它重金属元素的加入。内接触花岗质岩石矽卡岩化时，伴有大量内接触花岗质岩石矽卡岩化时，伴有大量CaO的加入及碱金属和的加入及碱金属和SiO2的带出。的带出。13与矽卡岩有关的矿产与矽卡岩有关的矿产 最主要为铁和多金属，其最主要为铁和多金属，其次为铂、钨、钴、金、锡、铋、铍等，次为铂、钨、钴、金、锡、铋、铍等，它们主要形它们主要形成于较低温的硫化物阶段。不同矽卡岩类型所含矿成于较低温的硫化物阶段。不同矽卡岩类型所含矿称常也不同，如钙铁榴石矽卡岩常与称常也不同，如钙铁榴石矽卡岩常与Fe、Pb、Zn及及Cu、Be等矿种有关；含钙铝石榴石、符山石矽卡等矿种有关；含钙铝石榴石、符山石矽卡岩则与白钨矿有关；成分界于二者之间的矽卡岩则岩则与白钨矿有关；成分界于二者之间的矽卡岩则主要与铜矿及部分钨矿共生。主要与铜矿及部分钨矿共生。矽卡岩型矿床的分布矽卡岩型矿床的分布 非常广泛，如湖北大治、非常广泛，如湖北大治、长江中下游、山东金岭镇等地的铁矿，安徽铜官山、长江中下游、山东金岭镇等地的铁矿，安徽铜官山、湖北阳新、吉林天宝山、河北寿王坟等地的铜的湖湖北阳新、吉林天宝山、河北寿王坟等地的铜的湖南水口山的铅锌矿，湖南瑶岗仙的白钨矿，云南个南水口山的铅锌矿，湖南瑶岗仙的白钨矿，云南个旧的锡矿等。旧的锡矿等。14(二二)蛇纹岩类蛇纹岩类 超基性超基性(富镁质富镁质)岩，经气液交代作用，使其中岩，经气液交代作用，使其中的橄揽石和部分辉石转变成蛇纹石，形成蛇纹岩。的橄揽石和部分辉石转变成蛇纹石，形成蛇纹岩。蛇纹岩的一般特征：蛇纹岩的一般特征：颜色：颜色：常呈暗绿、黄绿等色，常呈暗绿、黄绿等色，颜色随所含杂质颜色随所含杂质的不同而不同，含绿泥石者色绿，含磁铁矿、铬铁的不同而不同，含绿泥石者色绿，含磁铁矿、铬铁矿者色黑，含褐铁矿者色褐红。有时具斑驳状斑纹，矿者色黑，含褐铁矿者色褐红。有时具斑驳状斑纹，风化后颜色变浅，呈灰白或黑白相间的网纹状，风化后颜色变浅，呈灰白或黑白相间的网纹状，质质地较软，略有滑感，裂隙发育。地较软，略有滑感，裂隙发育。1516蛇纹岩的矿物成分蛇纹岩的矿物成分比较比较简单，主要由各种蛇纹简单，主要由各种蛇纹石组成，包括叶蛇纹石、纤维蛇纹石、胶蛇纹石、石组成，包括叶蛇纹石、纤维蛇纹石、胶蛇纹石、绢石及石棉等。绢石及石棉等。其它矿物有磁铁矿、铬铁矿、钛铁其它矿物有磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿、尖晶石、水镁石及镁碳酸盐等，有时橄榄石和矿、尖晶石、水镁石及镁碳酸盐等，有时橄榄石和辉石可呈残晶出现。偶见少量直闪石、阳起石、透辉石可呈残晶出现。偶见少量直闪石、阳起石、透闪石及滑石等。闪石及滑石等。蛇纹岩的分布，蛇纹岩的分布，一般不超过超基性岩体的范围，一般不超过超基性岩体的范围，通常情况下，超基性岩体均不同程度的遭受蛇纹石通常情况下，超基性岩体均不同程度的遭受蛇纹石化作用。化作用。因此，在地表很难见到新鲜的超基性岩，因此，在地表很难见到新鲜的超基性岩，只在较新岩体深部有可能保留有新鲜的超基性岩石。只在较新岩体深部有可能保留有新鲜的超基性岩石。所以常常根据蛇纹石化为石来因定超基性岩体。所以常常根据蛇纹石化为石来因定超基性岩体。1718蛇纹岩的结构蛇纹岩的结构常为常为隐晶质结构或网纹状结构隐晶质结构或网纹状结构，镜下观察，呈微纤维或微鳞片状变晶结构、网环结镜下观察，呈微纤维或微鳞片状变晶结构、网环结构及变余全自形粒状结构等。构及变余全自形粒状结构等。构造构造则多为块状、带则多为块状、带状、片状、透镜状及角砾状构造等。状、片状、透镜状及角砾状构造等。蛇纹岩的化学成分，蛇纹岩的化学成分，一般认为它是由超基性岩一般认为它是由超基性岩转化而成，且主要表现为转化而成，且主要表现为水化和硅化作用：水化和硅化作用：2Mg2SiO4十十3H2O H4Mg3Si2O9+Mg(OH)2 3Mg2SiO4十十4H2O十十SiO2 H4Mg3Si2O919致密状蛇纹岩致密状蛇纹岩纤维状蛇纹岩纤维状蛇纹岩20 蛇纹岩的分布很广。我国的内蒙、祁连蛇纹岩的分布很广。我国的内蒙、祁连山、秦岭、西藏、云南、四川西部及其它各山、秦岭、西藏、云南、四川西部及其它各地均有分布。由于某些金属，如地均有分布。由于某些金属，如Cr、Ni、Go、Pt等，主要赋存于超基性岩中，所以蛇纹等，主要赋存于超基性岩中，所以蛇纹岩与这些矿产的关系十分密切。并且在蛇纹岩与这些矿产的关系十分密切。并且在蛇纹石化过程中可形成石棉、滑石、菱镁矿等非石化过程中可形成石棉、滑石、菱镁矿等非金属矿床，且蛇纹岩本身即为化肥原料。所金属矿床，且蛇纹岩本身即为化肥原料。所以对蛇纹岩的研究对找寻与其有关的金属和以对蛇纹岩的研究对找寻与其有关的金属和非金属矿产，提供了有益的线索。非金属矿产，提供了有益的线索。21（三）青磐岩类（三）青磐岩类青磐岩是中基性火山岩及火山碎屑岩，经青磐岩是中基性火山岩及火山碎屑岩，经气液变质作用，形成外貌为绿色的块状岩石。气液变质作用，形成外貌为绿色的块状岩石。岩石多呈灰绿、黑绿色，中细粒变晶结构，岩石多呈灰绿、黑绿色，中细粒变晶结构，有时为纤状变晶结构。常具有变余斑状、变有时为纤状变晶结构。常具有变余斑状、变余火山碎屑结构等。其构造为块状、斑杂状余火山碎屑结构等。其构造为块状、斑杂状及角砾状等。及角砾状等。22青磐岩常见的矿物共生组合：青磐岩常见的矿物共生组合：1阳起石绿帘石钠长石组合；阳起石绿帘石钠长石组合；2绿帘石绿泥石钠长石组合；绿帘石绿泥石钠长石组合；3钠长石绿泥石碳酸盐组合；钠长石绿泥石碳酸盐组合；4.石英绢云母碳酸盐组合。石英绢云母碳酸盐组合。在中、基性火山岩遭受青磐岩化时，首先是辉在中、基性火山岩遭受青磐岩化时，首先是辉石变为纤维状角闪石、阳起石或绿泥石；角闪石或黑石变为纤维状角闪石、阳起石或绿泥石；角闪石或黑云母一般变为绿帘石、黝帘石、绿泥石及绢云母，同云母一般变为绿帘石、黝帘石、绿泥石及绢云母，同时析出石英和碳酸盐。时析出石英和碳酸盐。辉石转变为角闪石的反应如下：辉石转变为角闪石的反应如下：5Ca(Mg,Fe)Si2O6+3CO2+H2OCa2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2+3CaCO+2SiO223一般认为一般认为青磐岩化的成因青磐岩化的成因有两种：有两种：一种一种是次火山岩通过火山直接作用的途径形成是次火山岩通过火山直接作用的途径形成（自变质）；（自变质）；另一种是受区域变质热液影响另一种是受区域变质热液影响而形成。而形成。青磐岩分布青磐岩分布较广泛，尤其在活动区常作较广泛，尤其在活动区常作区域性分布。区域性分布。青磐岩常与低温的金属矿脉伴生，青磐岩常与低温的金属矿脉伴生，与青与青磐岩有关的矿产磐岩有关的矿产有铜、铅、锌等多金属硫化有铜、铅、锌等多金属硫化物，在金、银矿脉旁最为常见物，在金、银矿脉旁最为常见。在斑岩型铜。在斑岩型铜钼金矿床中，也是典型的蚀变岩石之一。钼金矿床中，也是典型的蚀变岩石之一。24（四）云英岩类（四）云英岩类云英岩是酸性侵入岩在高温气体及热液交代作云英岩是酸性侵入岩在高温气体及热液交代作用的产物。云英岩主要是花岗质岩石遭受气液变质用的产物。云英岩主要是花岗质岩石遭受气液变质的产物，的产物，有时在侵入体的顶板中也可见到。有时在侵入体的顶板中也可见到。岩石外貌特征岩石外貌特征为浅色为浅色(灰色、浅灰绿或浅粉红等灰色、浅灰绿或浅粉红等色色)，块状构造。中粗粒粒状变晶结构、鳞片花岗变，块状构造。中粗粒粒状变晶结构、鳞片花岗变晶结构。晶结构。矿物成分矿物成分以石英、云母以石英、云母(白云母、锂云母、铁锂白云母、锂云母、铁锂云母云母)、萤石、黄玉及电气石为主，常见的金属矿物、萤石、黄玉及电气石为主，常见的金属矿物有锡石、钨锰铁矿、辉铜矿、辉铋矿、毒砂、白钨有锡石、钨锰铁矿、辉铜矿、辉铋矿、毒砂、白钨矿及磁铁矿等。矿及磁铁矿等。2526 花岗岩的云英岩化，包括大部分的阳离子的淋花岗岩的云英岩化，包括大部分的阳离子的淋滤作用，滤作用，即即Na及及Ca全部被带出，全部被带出，K、Mg、Al2及及Fe部分被析出。部分被析出。云英岩中富集的石英，不是由外部带人的云英岩中富集的石英，不是由外部带人的SiO2，而是出长石分解时析出的而是出长石分解时析出的Si,并依次沉淀的产物。并依次沉淀的产物。同云英岩关系密切的矿产有：同云英岩关系密切的矿产有：W、Sn、Mo、Be及及Nb、Ta等稀土矿产，含等稀土矿产，含W、Sn的多金属硫化物矿的多金属硫化物矿床等。床等。