【乾貨】圍岩蝕變各論——圍岩蝕變之二
細類特徵微斜長石化是高溫熱液的一種蝕變作用。在含鈮、稀土元素、鈹的花崗岩的下部,微斜長石化現象常十分發育。在產於花崗岩中的黑鎢礦-石英脈和金-石英脈的下部,微斜長石化現象也很普遍。微斜長石化作用的結果,可使石英、黑雲母等完全消失,形成鉀長石岩或鉀長石-鈉長石岩。與鹼性岩有關的鈮、稀土元素、鋯、金等礦床中,有時也局部發育微斜長石化。正長石化這種作用在斑岩銅礦、斑岩鉬礦、輝鉬礦-石英脈等礦床中十分顯著和普遍。強烈正長石化作用的結果可形成正長石岩。這種岩石,常具他形晶粒狀結構或半自形晶粒狀結構。此外,在石英脈型和交代蝕變岩型金礦及矽卡岩型銅礦床中,正長石化現象也比較普遍。天河石化主要發生在花崗岩和偉晶岩中。花崗岩經天河石化形成天河石花崗岩。這種岩石,具花崗岩外貌。天河石常為淺綠色、淺藍色或白色的變晶,有時在黑雲母花崗岩中呈脈狀交代體,主要發育於岩體的頂部。最典型的如中國東天山白石頭泉天河石花崗岩等。天河石,本身是一種含銣(銫)、鉈的微斜長石。在天河石花崗岩中,還可由鈮、鉭和稀土元素等富集。冰長石化是一種低溫熱液蝕變作用。火山岩系中的某些中、低溫鉛、鋅、銅、金、銀等熱液礦床,在晚階段有時發育冰長石化。鈉長石化屬於鈉質交代的一種,一般為鈉長石化,也可有霓石化、鈉閃石化等。指在汽化-熱液作用下,導致產生含有鈉長石岩石的蝕變作用。有關的圍岩主要是各種火成岩、片麻岩、頁岩等。在花崗岩類岩石中,鈉長石往往發生在鉀長石化之後,雲英岩化之前。有關的礦產有鈮、鉭、鋰、鈹、重稀土金屬等。與超基性鹼性岩、鹼性岩、基性岩等鈉質系列火成岩有關的鈉長石化作用,常與鹼性角閃石化、鹼性輝石化等共生。有關的礦產,有鈮、鋯、鈰族稀土金屬,鐵、鈦和銅等。與中性、中酸性火成岩有關的鈉長石化,也很普遍。有關的礦產,主要是鐵、銅、黃鐵礦等。強烈鈉長石化作用結果,可形成鈉長岩。在地槽區的細碧-角斑岩系形成過程中,鈉長石化廣泛發育,並具有重要地質意義。
黃鐵礦化含硫的熱液作用於圍岩,使圍岩產生黃鐵礦(包括白鐵礦)的一種蝕變作用。它在中、低溫熱液礦床中最為常見。這種作用可以發生各種圍岩中。在中、酸性火成岩中,常與絹雲母化和硅化共生;在中、基性火成岩中,常與綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化及黑雲母化等共生;它還可以發生在頁岩、板岩、千枚岩及片岩中。與其有關的礦產,主要是銅、鉬、黃鐵礦、鉛、鋅、金等。氧化帶形成褐鐵礦化(Fe2O3·nH2O)。
赤鐵礦化一種中、低溫熱液蝕變。在這種蝕變過程中,原來圍岩的鐵鎂礦物中的鐵組分分解、氧化為微小的赤鐵礦晶體。同時,也可從熱液中結晶出部分赤鐵礦。由於這裡蝕變岩石常呈紅色,又稱為紅色蝕變。同時,常發生低溫硅化作用,形成紅色似碧玉岩。赤鐵礦化是尋找中、低溫熱液鈾礦床的一種特殊標誌。在其它中、低溫銅、金等礦床中,也常有這種熱液蝕變。硅化岩石在熱液作用下,使圍岩中石英或隱晶質二氧化硅含量增加的一種蝕變作用。二氧化硅一般是由熱液帶入,也可由長石或其他礦物經蝕變後形成。從高溫到低溫熱液條件下,各種岩石都可發生硅化作用。花崗岩類岩石,經高溫熱液的硅化作用,可形成富石英雲英岩。高、中溫熱液生成的硅化岩石,主要有石英組成。這種蝕變,可稱為石英化。低溫熱液所生成的硅化岩石,常由細粒石英或隱晶質的玉髓以及非晶質的蛋白石、似碧玉等組成。如果硅化十分強烈,蝕變岩全由石英所組成,則稱為次生石英岩。次生石英岩常呈糖粒狀,花崗變晶結構,等粒結構。因此,分別稱為玉髓化、蛋白石化和似碧玉化。在火山岩地區,硅化岩石(含高鋁礦物,如剛玉、紅柱石等)稱為次生石英岩。沿著斷裂帶,常發育規模巨大的硅化帶。有關的礦產,主要有銅、鉬、鎢、鉛、鋅、鈾、金、銻、汞、螢石、黃鐵礦、赤鐵礦、壓電水晶和重晶石等。細類特徵玉髓化硅化的一種。是一種較常見的低溫熱液蝕變。由於從熱液中帶入大量二氧化硅,在低溫條件下形成隱晶質的玉髓,因此稱為玉髓化。有關的圍岩,主要是碳酸鹽類岩石,中-酸性火山岩以及各種岩石的破碎角礫岩等。共生礦物,除玉髓、石英及蛋白石外,還有碳酸鹽類礦物、重晶石及粘土類礦物等。有關的礦產,有鉛、銻、汞、鈾、砷、重晶石等。蛋白石化硅化的一種。在近地表低溫條件下,熱液在交代圍岩過程中帶入大量的二氧化硅,形成非晶質的蛋白石,稱為蛋白石化。共生礦物除蛋白石外,有碳酸鹽類礦物、重晶石、玉髓及粘土礦物等。有關的礦產,如銻、汞、鉛、鋅及鈾等。似碧玉化近地表低溫條件下的一種硅化作用。由非晶質的蛋白石或隱晶質的玉髓,並混有鐵、錳等氧化物所組成的一種紅色或紅褐色燧石狀的硅質岩石。它是由熱液帶入二氧化硅交代圍岩(主要是碳酸鹽類岩石)而成。在石灰岩中的低溫鉛鋅、鈾、鐵、黃鐵礦、螢石等礦床中,這種蝕變較為常見。碳酸鹽化岩石遭到熱液(中、低溫熱液為主)蝕變後,產生相當數量的碳酸鹽礦物,如方解石,菱鐵礦、鐵白雲石、白雲石及菱鎂礦等的作用。大多數岩石都能發生碳酸鹽化。主要可分為五類:中-基性岩石遭受熱液蝕變時,常發生碳酸鹽化,共生的有綠泥石化等,有關的礦產,主要是銅、鉛、鋅、鐵及黃鐵礦等。石灰岩和白雲岩遭受碳酸化作用時,可以生成各種碳酸鹽礦物。有時,主要生成白雲石。這種蝕變,可以稱為白雲石化。與此有關的礦產,主要是鉛、鋅礦。白雲岩遭受碳酸鹽化時,能形成菱鎂礦礦床。這種蝕變作用,稱菱鎂礦化。超基性岩遭受碳酸鹽化時,能形成滑石菱鎂岩或菱鎂岩。超基性-鹼性岩主要形成於霓石化。霞石化以後的碳酸鹽化階段,與其有關的礦產是鈮、鋯、稀土、釷及鐵礦等。花崗岩類岩石遭受碳酸鹽化時,形成重稀土礦床。如果形成的碳酸鹽礦物主要為方解石,則這種蝕變可稱為方解石化。白雲石化碳酸鹽化的一種。有關的圍岩,主要是各種碳酸鹽類岩石。共生礦物,除白雲石外,還有方解石、鐵白雲石及重晶石等。有關的礦產,主要有鉛、鋅、銻、汞和重晶石等。矽卡岩化矽卡岩的生成是由於兩種化學性質不平衡的介質——碳酸鹽岩石和鋁硅酸鹽岩石在高溫岩漿期後溶液作用下,通過接觸反應交代而生成。在這裡擴散作用(雙交代作用)起主導作用,當溶液沿著碳酸鹽岩石和鋁硅酸鹽岩石接觸帶運移時,發生了鈣向鋁硅酸鹽岩石方向擴散,而SiO2和Al2O3向碳酸鹽岩石方向擴散,於是這兩種岩石就發生交代,形成某些反應矽卡岩帶。這些蝕變岩石,具有能反映流體流向、溫度變化、流體演化及圍岩性質的空間和時間上的分帶。當流體在鈣質碳酸鹽岩中遷移交代,形成石榴子石(鈣鋁榴石-鈣鐵榴石),遠處是輝(透輝石-鈣鐵輝石),此大理岩接觸帶是符山石或薔薇輝石-硅灰石,這些岩石叫鈣質矽卡岩。如果流體在鎂質碳酸鹽岩或鎂鐵質岩石內遷移交代,則形成鎂橄欖石、透輝石、尖晶石、金雲母、硅鎂石、硼鎂石等交代礦物,叫鎂質矽卡岩。通常把形成鈣質矽卡岩和鎂質矽卡岩的蝕變作用,統稱矽卡岩化。也可把前者叫鈣質矽卡岩化,後者稱鎂質矽卡岩化。矽卡岩化常與鐵、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鈹、硼礦化有關。
雲英岩化在高溫熱液作用下,形成由石英、雲母等組成的蝕變岩石。在雲英岩化過程中,常有氟、硼、水等揮發組分和金屬元素參加。雲英岩化除形成主要特徵礦物:石英和白雲母外,還可形成鋰雲母、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。花崗岩類岩石,在雲英岩化過程中,二氧化硅常是主要的惰性組分,而其它組分(CaO、MgO、FeO、Fe2O3、和Na2O3)等有顯著的淋失。斜長石、鉀長石、黑雲母等最易為石英、淺色雲母和螢石等說交代。雲英岩化所形成的各種蝕變岩石,按礦物的組合不同,可分為:1正常雲英岩,最常見,其中石英佔60%~70%,雲母佔25%~40%;2富雲母雲英岩,淺色雲母的含量超過40%,一般在70%~90%,在這種岩石中,三氧化二鋁有明顯帶入,而二氧化硅顯著帶出;3富石英雲英岩,石英含量超過70%;4含黃玉雲英岩;5含電氣石雲英岩;6、含螢石雲英岩,螢石含量達10%以上時,可稱作螢石雲英岩;7含礦雲英岩,有用的金屬礦物達到工業要求,其中又可分為錫石雲英岩、黑鎢礦雲英岩、綠柱石雲英岩等。雲英岩化是尋找鎢、錫、鈹、鈮、鉭等礦物的重要標誌。
絹雲母化一種廣泛的產生絹雲母的中-低溫熱液蝕變,由於中-低溫熱液帶入鉀所引起的,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,常與黃鐵礦化、綠泥石化、高嶺土化等相共生。。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,即雲英岩-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。
青磐岩化又稱變安山岩化,一般是在近地表條件下形成。它是由含二氧化碳、硫化氫等的中、低溫熱液,對安山岩、英安岩、玄武岩等中-基性火山岩以及中性、弱酸性淺成侵入岩等進行交代的一種蝕變作用。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。在中-基性火山岩地區,因受火山熱液的影響常廣泛發育。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。綠泥石化是一種形成含綠泥石蝕變岩石的中、低溫熱液蝕變作用。在圍岩蝕變過程中,產生綠泥石的方式有兩種:1綠泥石主要由富含鐵、鎂的硅酸鹽礦物經熱液交代蝕變而成;2也可由熱液帶來鐵、鎂組分與一般的鋁硅酸鹽礦物交代反應而形成。與綠泥石化有關的圍岩,主要是中、基性火成岩和變質岩。此外,部分酸性岩和泥質岩也可以發生。綠泥石化單獨出現較少,常與電氣石化、黃鐵礦化、絹雲母化、青磐岩化、綠簾石化及碳酸鹽化等相伴生,有關的礦產,主要是銅、鉛、鋅、金、銀、鐵、錫及黃鐵礦等。泥化一種中、低溫熱液蝕變作用,圍岩主要為各種富含硅鋁酸鹽的岩漿岩。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,是一種蝕變比較強烈的類型。當岩石中的鋁被大量淋出,蝕變就過渡為硅化;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佔優勢。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。與泥化有關的礦床,如斑岩銅礦床、斑岩鉬礦床、熱液赤鐵礦礦床、螢石礦床、高嶺土礦床等。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。
黑雲母化岩石在高、中溫熱液作用下,產生含有黑雲母、水黑雲母的蝕變作用。有關的岩石,一般是基性、超基性、中性和弱酸性火成岩,含角閃石、輝石的變質岩以及硬砂岩、頁岩和板岩等。岩石中的主要共生礦物,除黑雲母、水黑雲母外,有綠簾石、碳酸鹽礦物、電氣石、黃玉、黃鐵礦、鉀長石、金雲母、綠泥石、石英及白雲母等。可以作為尋找細脈浸染型銅、鉬礦床,鎢、錫礦床,某些金礦床和鐵礦床等的標誌。在細脈浸染型銅礦床中,常與鉀長石化和黃鐵礦化等共生。在鎢錫礦床中,常與電氣石化、鐵鋰雲母化等共生。在鐵礦床中,與鈉長石、碳酸鹽化等共生。金雲母化高-中溫熱液在岩漿岩與白雲岩的接觸帶發生接觸交代作用,或富含鎂質的岩漿岩(如碳酸岩、鎂鐵岩、超鎂鐵岩或金伯利岩等)受自身汽化-熱液或來自深部的汽化-熱液作用,使岩石內形成了含量不等的金雲母,叫金雲母化。陽起石化岩石在高溫熱液作用下,發生的一種含有不同數量陽起石(包括纖閃石)的蝕變作用。共生礦物除陽起石外,常有綠簾石、鈉長石及綠泥石等。有關的圍岩主要是中-基性、中-酸性火成岩及沉積的碳酸鹽類岩石。在蝕變的岩石中,如果陽起石呈細長的晶體,並具纖維狀構造時,稱為纖閃石化。與陽起石化有關的礦產有鐵、銅等。在磁鐵礦-磷灰石-陽起石建造礦床中,這種蝕變最為特徵。綠簾石化岩石在熱液作用下所發生的一種含有不同數量綠簾石類礦物的蝕變作用。有關的圍岩主要是中、基性火成岩,變質岩及泥質岩石。在蝕變岩石中,常見的共生礦物,除綠簾石、黝簾石、斜黝簾石外,常有陽起石、鈉長石、鉀長石、黑雲母、綠泥石、黃鐵礦、石英以及碳酸鹽類礦物等。這種蝕變是尋找鐵、銅、鉛、鋅、黃鐵礦等礦床的標誌。電氣石化含硼的高溫熱液對圍岩作用形成含電氣石蝕變岩石的蝕變作用。有關的圍岩,主要是中-酸性火成岩、泥質岩石、硬砂岩以及一部分變質岩。花崗岩類圍岩經過這種蝕變除形成電氣石雲英岩外,還可形成由電氣石和石英組成的電英岩。電氣石化可以作為尋找高溫鎢、錫、鋰、鈮、鉭以及金、銅、鈷、鐵等礦床的重要標誌。黃鐵絹英岩化曾當作岩漿岩,錯譯為黃鐵細晶岩化。由黃鐵礦、石英、絹雲母等組成的蝕變岩石。主要是中酸性火成岩和變質岩在中、低溫熱液的作用下發生的蝕變。在蝕變過程中,長石分解為絹雲母和石英,暗色礦物為黃鐵礦等所交代。黃鐵絹英岩化是尋找斑岩銅礦、斑岩鉬礦、黃鐵礦、金和多金屬等礦床的標誌。蛇紋石化超基性岩中的一種後期自變質產物,或中、低溫熱液對含鎂的岩石進行交代產生含蛇紋石的一種蝕變作用。蛇紋石化作用有兩類:1由含鎂高的硅酸鹽礦物,如橄欖石、斜方輝石等受熱液蝕變分解而成,主要發生在超基性、基性岩中。2由熱液中帶入二氧化硅等,與圍岩中氧化鎂結合形成蛇紋石或蛇紋石化大理岩。主要發生在鎂質碳酸鹽類岩石,如白雲岩和白雲質石灰岩中。有關的礦產,主要有石棉、滑石及菱鎂礦、硼鎂礦等。在含鎂碳酸鹽岩石中的鎂矽卡岩鐵、銅等礦床,也常伴隨蛇紋石化現象。鈉黝簾石化又稱糟化。一種產生含有黝簾石、鈉長石等的中、低溫熱液蝕變作用。有關的圍岩主要是中-基性火成岩和變質岩。共生的蝕變礦物除黝簾石和鈉長石外,常有綠簾石、斜黝簾石、綠泥石、碳酸鹽礦物和鉀長石等。這種蝕變是尋找銅、鐵、黃鐵礦等礦床的標誌。石膏化含有大量硫酸根的溶液,在交代圍岩過程中產生硬石膏和石膏的一種淺成低溫熱液蝕變作用(硬石膏化也可發生在高-中溫)。這種蝕變,主要發生在火山岩和碳酸鹽類岩石分布地區。黃鐵礦型銅礦床、黃鐵礦型多金屬礦床及玢岩鐵礦床中,常見這種蝕變。它是尋找鐵、銅、黃鐵礦及明礬石、重晶石等礦床的標誌。此外,在乾旱地帶的金屬硫化物礦床上部,特別是塊狀硫化物礦床的氧化帶,由地下水的氧化作用也可以生成一部分石膏化現象,應與上述低溫熱液的石膏化區別。葉蠟石化中酸性火山岩和凝灰岩經火山熱液交代作用,淋濾出二氧化硅後形成蠟石為主的岩石。在中國東部,晚侏羅世-早白堊世的流紋岩和晶屑凝灰岩發生強烈的火山熱液交代作用,形成大型葉蠟石礦床,如福建峨眉葉蠟石礦床和浙江青田葉蠟石礦床。在變質作用過程中,也可發生葉臘石化,形成一些葉臘石佔主要成分的變質岩,如葉臘石-藍晶石片岩。螢石化熱液在圍岩交代過程中,使氟與鈣化合,形成氟化鈣沉澱的作用。有關的圍岩,除鈣質岩石(如石灰岩,白雲岩和鈣質砂頁岩)外,還有各種花崗岩類和流紋岩等。是分布廣泛的汽化熱液蝕變作用,可形成白色、黃色、綠色、紫紅色、紫色和黑紫色螢石。常與稀土金屬、鈹、鈮、鈾、礦化及鉛、鋅硫化物礦化有關。明礬石化產生含有明礬石的低溫熱液蝕變作用。這種作用,主要是在火山岩地區近地表低溫條件下發生的。由於近地表的強氧化作用,熱液中硫離子被氧化成為亞硫酸或硫酸。這種溶液,與含鋁硅酸鹽的火山岩相互作用,就能產生明礬石。大多數發生在中、新生代火山岩發育的地區。與其有關的火山岩,主要是粗面岩、流紋岩、英安岩、安山岩及凝灰岩等。明礬石化岩石中的礦物,除明礬石外,有時還有石膏、硬石膏、螢石、玉髓、蛋白石及粘土礦物和葉蠟石等。明礬石化岩石本身就能構成明礬石礦床,還可以作為中、酸性火山岩地區尋找金、銅、黃鐵礦、鉛、鋅及鐵等礦床的找礦標誌。主要參考文獻張貽俠 寸珪等:《國中金礦床,進展與思考》,地質出版社,1996.胡受奚 葉瑛等:《交代蝕變岩岩石學及其找礦意義》,地質出版社,2004.劉繼順:《圍岩蝕變及其找礦意義》新浪博客。來源:劉先生的地質-新浪博客
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