矽卡岩型矿床的地质特征及作用

摘 要：矽卡岩型钨矿在世界钨矿床中占有重要地位，是分布最为普遍并最具经济价值的一类。它也是铜、铁、钼、锌的主要来源之一。矽卡岩型矿床产生在特殊的地质环境中(中酸人岩和碳酸盐岩类接触带附近)，具有典型的矽卡岩矿物组合和独特的交代成矿方式。

关键词：矽卡岩型矿床 矿床特征 成矿作用

中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：

1 矽卡岩型矿床的地质特征

矽卡岩型矿床大多产于中酸性岩浆岩与碳酸盐类岩石的接触带上，且产于外接触带的居多，一般距接触面100～200m。岩浆分异冷凝、围岩性质、接触带构造以及交代作用强度对矿床形成有明显的影响，矿体的产状及形状也比较复杂，连续性差。矿体常呈似层状、透镜状、巢状、柱状、脉状等；规模大小不一，一般为中等规模，厚10～30 m，沿走向长200～500 m。多数矿床为中小型。

矽卡岩型矿床常具分带性，矽卡岩的矿物种类繁多，往往呈不同的矿物组合产出，在空间上常具带状分布，特别是在侵入接触带附近，这种分带现象尤为明显。按出露位置，矽卡岩可分内带和外带两个带：内带是指交代岩浆岩形成的矽卡岩带；外带是指交代碳酸盐岩等围岩形成的矽卡岩带。内带主要由较高温矿物组成。例如，石榴子石、辉石等，次要矿物有符山石、方柱石等；外带主要由高

一中温矿物组成。例如，石榴子石、辉石，角闪石、绿泥石、绿帘石、阳起石等，次要矿物有硅钙硼石等。距接触带较远的围岩中，温度降低，广泛发育石英、方解石，有时有萤石、重晶石。

与矽卡岩分带特点对应，金属矿化也具有明显的分带性。金属氧化物(磁铁矿、赤铁矿等)主要分布在靠近岩体一侧的接触带上，和内矽卡岩带共生，很少产于远离接触带处；金属硫化物(黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等)主要分布在靠近围岩一侧的外接触带上，和外矽卡岩带共生，少数可直接产于碳酸盐类围岩中。

通过对冷凝边、斑岩基质粒径、岩体形貌、角砾化和碎裂化程度等野外观察，可判定其形成于较浅或较深的环境。依据化学反应的条件来判断成矿深度，还可以利用一些地质标志来判断成矿深度。中等深度的标志为：岩浆岩具细粒及斑状结构，斜长石常具环带状构造，常见反环带构造，角闪石中有辉石残余物构成反应边结构；很少或不与伟晶岩共存；矿体延深较大，垂直分带明显，矿化均匀，

矿石中固熔体分离结构发育。深度较浅的标志为：矿化与小侵人体、次火山岩及喷出岩有关；矿体延深小，垂直分带不清楚，各带问常有重叠现象；成分复杂，有大量的各种硫盐，分布不均匀；有大量晶洞、晶簇及胶状构造。

特定矽卡岩某个阶段的发育程度取决于局部地质环境。较深地壳环境比较浅的地质环境，矽卡岩周围的变质范围大，变质程度高。浅成环境，在冷却和可能与地下水反应期间，退变质作用要比深成环境强烈；深成环境碳酸盐岩呈韧性而不是脆性变形，接触带平行于层面；浅成环境恰恰相反。构造型式的差异会影响到矽卡岩发育的规模和形态；主岩成分、形成深度和构造背景，造就了矽卡岩的多样化。

2 影响矽卡岩矿床形成的因素

矽卡岩型矿床的形成温度范围为900～200℃ ，为气化至热液阶段的产物。依据实验：典型的矽卡岩矿物组合形成温度为900～500℃ ，金属氧化物的形成温度一般为600～350℃ ，而金属硫化物的形成温度大致为450～200℃ 。

接触交代过程中，CaCO3。分解生成Ca()+c()2，这对形成矽卡岩具有重要意义。例如，CaCO3+MgC()3。+2Si()2CaMgSi2()6(透辉石)+2C()2。如果接触交代作用的形成部位过深，所处压力过大，上式中的CO2就难以从CaCO3。中分出，从而不利于矽卡岩的形成。据Einaudi等(1981)对130个研究较好的矽卡岩型矿床的统计，其形成压力为3×1O7～3×105Pa。因此，矽卡岩型矿床可形成于从浅成到中深成的环境。

由于矽卡岩型矿床是岩浆气水热液交代围岩的结果，所以岩浆岩的成分、形成深度、形态和规模等对矽卡岩型矿床的形成有决定性的影响。有关的侵入岩类主要为中酸性岩浆岩，按岩性分为2个系列：①钙碱性系列：花岗岩一花岗闪长岩一石英闪长岩一闪长岩。②碱性系列：碱性正长岩一花岗正长岩一石英二长岩一二长岩。

侵入岩的类型对矽卡岩型矿床具明显的成矿专属性，铁矿床往往和石英闪长岩、闪长岩有关；铜矿床、铅锌矿床大多和花岗闪长岩、石英二长岩有关，钨、锡、钼矿床主要和花岗岩类有关。和矽卡岩型矿床有关的侵人体大多属于中深成相到中浅成相，岩石常具细粒结构和斑状结构，斜长石斑晶中有时可见到环带结构，角闪石中有时有辉石残余及反应边结构。部分成矿的浅成相岩体和火山岩关系密切，属次火山岩相，成分以中性岩居多。侵人体的形态对矽卡岩和矿体的形成和分布也有一定影响，凹凸不平的接触面较平整的接触面有利于形成矽卡岩和矿体，岩体的凹入部位要较凸出部位更有利于成矿。侵入体表面的这些奇特形态多数是由于围岩中存在裂隙以及岩浆的多期活动造成的，由于这些裂隙为后期含矿溶液的运移和交代作用创造了条件，所以常常影响和控制着矽卡岩和矿体的

分布。

围岩岩性对矽卡岩型矿床的形成有重要影响，最有利的围岩是碳酸盐类岩石。石灰岩、白云质灰岩，白云岩等碳酸盐类岩石以其化学性质活泼、脆性较大，渗透性强和富含Ca()或Mg()而易被交代，形成各种类型的矽卡岩。凝灰岩、安山岩等火山岩在一定条件下也可形成矽卡岩型矿。

3 矽卡岩型矿床的成矿作用

矽卡岩型矿床是由岩浆冷凝结晶之后所释放出来的含矿气水热液于岩体与碳酸盐岩接触带部位发生复杂的接触渗滤交代和接触扩散交代作用所形成的。侵人体附近的碳酸盐岩被岩浆热烘烤(接触变质)时，来自岩浆的物质组分。例如，Si()2加入到碳酸盐岩中(交代)；碳酸盐岩中的部分组分(CO2)迁出。在高温环境下，Si()2和Ca、Mg、Mn结合形成各类硅酸盐矿物；C()2和Ca、Mg、Mn加入至岩浆成分中，结合成硅酸盐矿物，在矽卡岩化作用早期的高温条件下，以超临界流体的交代作用为主；而晚期温度较低的条件下，则以水为主的热液交代作用为主。

矽卡岩型矿床的成矿物质来源不是单一的，随着成矿作用的发展是有变化的。早期大部分物质来自彼此接触的2类岩石，主要形成硅酸盐矿物； 晚期则有热液带来的不同来源的物质加入，这对形成金属矿床具有重要意义。S的来源主要来自上地幔，也有的来自地壳，这和观察到的矿化与岩浆岩有一定的专属性，矿体明显晚于与之有成因联系的岩浆岩和矽卡岩的现象是一致的，说明岩浆岩、矽卡岩、矿体三者系同一岩浆一围岩系统演化过程的不同阶段的产物。矽卡岩型矿床一般都是经历多次气水热液交代作用形成的。

矽卡岩型矿床一般都是经历多次气水热液交代作用形成的。根据大量资料总结，矽卡岩型矿床的成矿过程可分为2个成矿期(矽卡岩期、石英一硫化物期)和5个成矿阶段(干矽卡岩阶段无矿阶段，湿矽卡岩阶段一磁铁矿阶段，氧化物阶段，早期硫化物阶段，晚期硫化物阶段)(图1)。

图l 矽卡岩形成示意图

1．碳酸盐类岩石；2．花岗岩类岩石；3．矽卡岩矿物

矽卡岩矿床的形成都经历了一个复杂的过程。矽卡岩矿床的系统演化与其亲缘侵入体的就位和冷却历史是同步发展的；不同大地构造背景、不同岩浆组合、不同含矿性和不同矿物特征的矿床都有以下共同的发育阶段：岩浆就位期间的等化学接触变质作用；岩浆结晶作用期间的侵人体初始冷却，交代矽卡岩的形成，矿液演化和最初的矿石沉淀作用；与岩浆一热液系统相关联的退化蚀变作用和与

该系统最初冷凝有关的矿石沉淀作用。

4 矽卡岩主要成因类型对比

接触交代型：传统的接触交代型是中酸入岩与碳酸盐岩接触带形成的一套蚀变硅酸盐矿物组合。矽卡岩矿床早期是接触交代变质作用形成的，伴随着岩浆结晶作用和热液演化发生的交代成矿作用。接触交代矽卡岩型矿床的矿质是多来源的，即有岩浆分异来源又有地层来源。

岩浆型：矽卡岩矿床是由钙硅酸盐熔(流)体或钙矽卡岩质岩浆贯入结晶或／和隐爆结晶形成的。岩浆矽卡岩体主要呈脉状，亦有呈不规则状和角砾岩带产出。受构造裂隙控制，常与富钠闪长岩或碱性辉长(闪长)岩密切共生，可产于各种沉积岩和侵人岩中。其规模变化很大，与围岩多呈突变或不整合接触。岩石的矿物～

化学组成较均匀。

交代层控型：交代层控型矽卡岩矿床是区别于传统接触交代型的一种新类型矽卡岩，与中酸性岩没有明显的关系。可具体分为喷流成因层控矽卡岩型和地下热卤水交代层控矽卡岩型，其中喷流成因层控矽卡岩是独特的喷流沉积和喷流交代形成的。

参考文献：

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[3]杜光树．喷流成因矽卡岩与成矿[M]．成都：四川科学技术出版社，1998．