圍岩蝕變
在熱液成礦過程中,近礦圍岩與熱液發生化學反應而產生的一系列物質成分和構造、結構的變化。氣化熱液礦床中的普遍現象和重要特徵,因其常與礦體伴生且其分布範圍一般比礦體分布範圍廣,因而是一種重要的找礦標誌。常見的圍岩蝕變有:①夕卡岩化。多產在中酸性侵入岩與碳酸鹽岩的接觸帶附近,常由石榴子石、輝石等礦物組成,有關礦產有鐵、銅、鎢、錫、鉬等。②雲英岩化。主要產於花崗岩類岩石中,由石英和白雲母等組成,與鎢、錫、鉬、鋰、鈹等礦產有關。③絹雲母化。一種廣泛分布的熱液蝕變,在中性和酸性火成岩及板岩等富鋁岩石中最常見,常與黃鐵礦和石英伴生,有關礦產有銅、鉬、金、鉛、鋅等。④綠泥石化。產在多種岩石中,有關礦產有銅、鉛、鋅、金、銀、錫等。⑤矽化。使圍岩中石英或隱晶質SiO2顯著增加的一種蝕變作用,分布很普遍,與銅、金、銻、汞、明礬石、重晶石等多種礦產伴生。
weiyan shibian
圍岩蝕變
wall rock alteration
在熱液下,近礦與熱液發生反應,而產生的一系列舊物質為新物質所替代的交代作用。圍岩蝕變可產生在沉澱之前、同時或之後,其結果使得圍岩的化學成分、成分以及結構、構造等均遭受到不同程度的改變,甚至面目全非。圍岩蝕變的範圍變化很大,有的在礦脈的兩側只有幾厘米寬,有的圍繞著礦體形成數十米寬的暈圈。許多蝕變暈圈呈現出礦物集合體的分帶現象,這是由於熱液在通過圍岩時性質發生改變引起的。
決定蝕變圍岩的類型和蝕變作用強度的因素有:①圍岩的性質,包括圍岩的化學成分、礦物成分、粒度、物理狀態(如是否受力破碎)、滲透性等;②熱液的性質,包括熱液的化學成分、濃度、pH、Eh、溫度和壓力條件,以及它們在熱液作用過程中的變化。
最常見的圍岩蝕變有如下幾類。
夕卡岩化主要是由(鈣鋁石榴子石-鐵鋁石榴子石)、(透輝石-鈣鐵輝石)及其他一些鈣、鐵、鎂的鋁矽酸鹽礦物所組成的岩石。它主要產生在中酸性侵入體與碳酸鹽類岩石的接觸帶或其附近,在中等深度條件下,經氣水熱液的高溫交代作用形成的。在夕卡岩中常有一些含揮發份的礦物,如、、斧石、等,以及如、及鈣、鐵、鎂的碳酸鹽等熱液礦物,金屬礦物則以、、、及銅、鉛、鋅的硫化物等為主。與夕卡岩有關的礦產主要有:鎢、錫、鉬、鐵、銅、鉛-鋅等。
鉀長石化為鉀質交代的產物,包括微斜長石化、正長石化、透長石化和冰長石化。由於它們不易區別,且成分幾乎完全相同故統稱鉀長石化。在與花崗岩有關的鎢、錫、鈹、鈮、鉭以及斑岩銅、鉬礦床等的下部,經常發生有大規模的鉀長石化帶。低溫熱液的鉀長石化,以冰長石化為主,多發生在中性、弱酸性火山岩中,也可在基性或酸性岩中發生,有時與青盤岩化有關。與其有關的礦產主要為火山岩系中的一些金屬礦床。
鈉長石化一種鈉質交代作用。在與礦化有關的花崗岩中,鈉長石化常發生在鉀長石化之後,在鈉長石化之後往往發育雲英岩化。在這類交代蝕變花崗岩中,常發生鈮、鉭、鈹、稀土等礦化。在一些鐵、銅夕卡岩礦床中,在內接觸帶中,往往發育鈉長石化。在青盤岩化岩石中,也常有鈉長石化的產生。
雲英岩化酸性侵入岩受高溫汽水熱液交代蝕變而成。在作用過程中,常有氟、硼、水等揮發組分和金屬元素參加。雲英岩化除產生主要特徵礦物:石英和白雲母,還可有鋰雲母、黃玉、電氣石、螢石、綠柱石以及黑鎢礦、錫石、輝鉬礦等。雲英岩化和鉀長石化、鈉長石化在成因上密切相關,因此在蝕變岩體中,常可見到它們的共生。根據云英岩的主要礦物含量,可劃分為:富雲母雲英岩、富石英雲英岩、黃玉雲英岩、螢石雲英岩與電氣石雲英岩等類別或岩帶。雲英岩化常與鎢、錫、鉬、鉍、鈮、鉭、鈹、鋰等礦化有關。
絹雲母化一種廣泛的中-低溫熱液蝕變,在中性和酸性火成岩及板岩等富鋁岩石中最常見。單礦物的絹雲母岩,一般少見。絹雲母化常伴隨有石英和黃鐵礦的產生,因而可稱為絹英岩化,若黃鐵礦含量超過5%時,則稱為黃鐵絹英岩化。絹英岩化與雲英岩化過程在本質上相同,只是後者形成溫度較低,它們之間可存在著過渡關係,即雲英-絹英岩化。在金、銅、鉛、鋅、鉬和鉍等以及螢石、紅柱石、剛玉等礦床中都能見絹雲母化現象。特別是斑岩型銅、鉬礦床、黃鐵礦型銅礦床和多金屬礦床。
綠泥石化一種重要的中、低溫蝕變作用。與綠泥石化有關的原岩主要是中性-基性的火成岩,部分酸性火成岩和泥質岩石也可產生綠泥石化。在圍岩蝕變過程中,綠泥石主要由富含鐵、鎂的矽酸鹽礦物經熱液交代蝕變而成,也可由熱液帶來鐵、鎂組分與一般的鋁矽酸鹽礦物交代反應而形成。與成礦作用有關的綠泥石化,多與其他熱液蝕變作用(如電氣石化、絹雲母化、矽化、碳酸鹽化等)共生,很少單獨出現,與其有關的礦產主要是銅、鉛、鋅、金、銀、錫和黃鐵礦等。
青盤岩化主要是安山岩、玄武岩、英安岩及部分流紋岩,受中、低溫熱液作用產生的,一般是在近地表條件下形成。青盤岩化產生的特徵礦物為:綠簾石、綠泥石、鈉長石和碳酸鹽(方解石、白雲石和鐵白雲石),可有少量的絹雲母、黃鐵礦和磁鐵礦。與青盤岩化有關的礦床有:斑岩型銅、鉬礦床,熱液黃鐵礦礦床,多金屬礦床,金和金銀礦床等。
泥化可進一步劃分為深度泥化和中度泥化兩類。深度泥化蝕變的特點是含有特徵礦物地開石、高嶺石、葉蠟石和石英,常伴有絹雲母、明礬石、黃鐵礦、電氣石、黃玉、氟黃晶和非晶質的粘土礦物。是一種蝕變比較深的類型。當岩石中的鋁被大量淋出,蝕變就過渡為矽化;隨著絹雲母含量的增加,則過渡為絹雲母化。中度泥化岩石中,以高嶺石和蒙脫石類礦物占優勢。它們主要是斜長石的蝕變產物,通常呈帶狀,向外可過渡為青盤岩化,向內(礦脈方向)過渡為絹雲母化。易受泥化的岩石主要為基性、中性、酸性火成岩,尤以火山岩最為發育。深度泥化常構成某些銅、鉛、鋅礦蝕變的內帶。中度泥化分布較廣泛,與金、銀、銅、鉛、鋅礦化有關。
矽化使圍岩中石英或隱晶質二氧化矽含量增加的一種蝕變作用。二氧化矽一般是由熱液帶入,也可由長石或其他礦物經蝕變後形成。矽化幾乎在任何岩石中都可發育,從高溫到低溫條件下均可產生。由於矽化可以在廣泛的環境中由熱液作用形成,因此矽化常與其他蝕變,如絹雲母化、綠泥石化、泥化、長石化等共生。與矽化有關的礦床很多,其中主要是銅、鉛、鋅、鉬、鎢、金、銻、汞、明礬石、重晶石礦床等。
圍岩蝕變是熱液成礦作用的重要組成部分,也是熱液礦床的主要特徵之一。研究圍岩蝕變能提供成礦時的物理化學條件,熱液的性質和演化,以及成礦元素的遷移、富集和礦石沉澱的有關信息,豐富並發展成礦理論。同時,因為蝕變圍岩與伴生礦體有著密切的成因和空間關係,蝕變岩的分布範圍一般比礦體分布範圍廣,更易於被發現,所以是極重要的找礦標誌之一。它不僅能指示盲礦體的存在,還可根據蝕變岩石的類型、特徵,預測礦產的種類、礦體賦存的位置以及礦化富集的程度。
參考書目:
胡受奚著,《交代蝕變岩岩相學》,地質出版社,北京,1980。
T.Bamba & K.Togari,ed., Wll Rock Altertionnd Ore Genesis,The Society of Mining Geologistsof Japan,Tokyo,1988.李忠文