矽卡岩型矿床

2024-12-20

矽卡岩型矿床(精选6篇)

矽卡岩型矿床 篇1

摘要:矽卡岩型矿床多产在中酸性侵入体和碳酸盐类等岩石的接触带及其附近。高精度磁测能够很好区分中酸性侵入体和碳酸盐类等岩石的磁场特征, 并确定两者接触带位置为寻找矽卡岩型矿床提供有利靶区。

关键词:矽卡岩,大理岩,花岗闪长岩,接触带

1 矽卡岩型矿床的概念及其研究意义

中酸性侵入体和碳酸盐类等岩石的接触带及其附近, 由含矿热液交代作用而形成的热液矿床称为接触交代矿床。在接触交代矿床中一般都具有典型的矽卡岩矿物组合, 而且矿床在成因和空间上都与矽卡岩存在密切的关系。因此, 这类矿床又称矽卡岩型矿床。矽卡岩是一套蚀变岩组合、具有粗粒结构、主要由多种硅酸盐矿物和部分氧化物矿物组成的岩石, 按成分可把矽卡岩分成钙矽卡岩和镁矽卡岩两类:钙矽卡岩是指热液在接触带交代石灰岩时主要形成石榴子石 (钙铝榴石-钙铁榴石) 、辉石 (主要为透辉石-钙铁辉石) , 有时还有相当数量的符山石、硅灰石、方柱石以及透闪石、阳起石、绿帘石等。矽卡岩型矿床具有重要的工业价值。从世界范围看, 这类矿床是世界钨的最主要来源, 是铜、铁、钼、锌的主要来源之一, 同时也是钴、金、银、铅、铋、锡、铍、稀土、硼等相对次要的来源。这类矿床在中国也占有特殊地位, 如矽卡岩型铜矿占中国铜矿储量的第三位 (16.4%) , 占富铜矿储量的第二位;铁矿占富矿储量的第一位 (38.0%) 。矽卡岩型矿床中经常伴生镍、铋、硒、碲、金、银等稀有、分散和贵金属元素, 有的含量较高, 可综合回收利用。

2 高精度磁测的目的与任务

黑龙江省逊克县宝山区有碳酸盐类岩石大理岩与中酸性侵入体黑云母花岗岩接触形成的矽卡岩型铜多金属矿化点, 为了在该区找矿工作能够有新的突破, 2006年在该区开展了高精度磁测工作, 其主要目的是区分大理岩与黑云母花岗岩的磁性与磁场特征, 寻找两者的接触带, 为寻找矽卡岩型铜多金属矿床提供有利靶区。

3 地球物理特征

工作前我们利用瑞士产KT—6型磁化率仪, 对包括矽卡岩在内的三种岩性在其出露地表部位进行了磁化率测定工作, 测定结果见表1。

从上述磁化率测定结果可以看出, 大理岩、矽卡岩、黑云母花岗岩磁性差异明显, 大理岩几乎没有磁性, 而且磁性特别均匀;黑云母花岗岩中等磁性, 而且磁性特别不均匀, 矽卡岩磁性介于两者之间。

4 方法与技术

本次高精度磁测工作, 使用两台加拿大产GSM-19T微机质子磁力仪, 观测参数为地磁总场T, 仪器分辨率均为0.01nT。测程为19 000nT~131 000nT, 仪器实测噪声0.04nT, 日变站兼基站选址是靠近驻地正常场内, 在半径2m, 高差0.5m范围内实测磁场变化不超过2nT, 符合规范要求。校正点选择利用每台仪器每天正式工作的第一个测点, 这样每台仪器更能保证每天的工作质量。基站T0实测为T0=56093.17nT, 仪器探头高度为2m, 日变观测读数间隔20s, 仪器每天早于校正点读数开机, 晚于校正点读数关机。两台仪器时钟严格同步, 日变改正通过计算机软件GEMLinkw3.0自动进行日变改正, 日变改正后值再经过高度改正和正常场改正即为该测点的磁异常值△T。

5 完成工作量及质量评述

本次高磁扫面工作, 比例尺为1/万, 网度为100m×10m, 共完成观测点2 323个, 质检81个, 全区质检点分布均匀, 占全区观测点比例3.5%, 全区总观测均方误差ε=1.96nT<5n T, 全区工作质量合格。

6 主要工作成果及解释推断

通过本次高精度磁测面积性工作, 基本了解了三种岩性的磁性特点与磁场特征, 而且找出了大理岩与黑云母花岗岩的接触带, 下面对磁异常的特征分别进行解释和推断:

1) 厚度相对较大的大理岩磁场特征:

这种大理岩的磁场强度在-200nT~-300nT之间, 磁场呈平稳单调的负磁场, 主要分布在测区的西北部。

2) 厚度相对较薄的大理岩磁场特征:

这种大理岩的磁场强度在-50nT~-200nT之间, 在剖面平面图上可以看出这部分磁场有比较缓的磁场波动。这说明比较薄的大理岩下面有黑云母花岗岩存在, 而且岩体磁性不均匀, 埋深也不同, 所以才引起磁场的缓慢波动, 磁场越高说明此处大理岩越薄, 下面岩体埋藏越浅。这部份磁场主要分布在测区的东北部和西南部。

3) 大理岩与黑云母花岗岩互层的磁场特征:

这种磁场的特征为:磁场从-100nT~100nT急剧变化, 正异常应为黑云母花岗岩的磁场特征, 负异常应为大理岩的磁场特征。

4) 黑云母花岗岩的磁场特征:

区内正异常 (50T~300nT) 之间的磁场都是黑云母花岗岩的磁场特征, 这部分磁场呈高低相差100nT左右锯齿状跳跃的磁场特征, 说明黑云母花岗岩的磁性不均匀。

5) 矽卡岩也就是大理岩与黑云母花岗岩接触带的磁场特征:

这部分磁场应该是-50nT~50nT之间, 也就是0n T异常左右条带状或线状的异常。

7 结论

1) 从磁场特征分析, -50nT~-200nT之间缓慢波动的磁场特征, 是深部找矿的有利部位。原因是它反映的是在大理岩下部有黑云母花岗岩存在说明在深部有两者的接触带;

2) 从磁场特征分析, 0nT磁异常附近-50nT~50nT之间条带状或线状的磁场特征, 更是找矿的有利部位, 原因是它反映的是大理岩与黑云母花岗岩的接触带;

3) 从磁场特征分析, 磁场从-100nT~100nT急剧变化的磁场特征, 同样是找矿的有利部位, 原因是它反映的是大理岩和黑云母花岗岩互层同样有两者的接触带。

参考文献

[1]于海燚, 李文尧, 刘慧鹏, 李润.地面高精度磁测在个旧某金属矿区的应用[J].科技信息, 2009 (33) :47-63.

矽卡岩型矿床 篇2

在冈底斯Cu-Au成矿带东南部的山南地区分布有克鲁、劣布、冲木达和陈坝等中到大型Cu-Au±Mo矿床.与含铜夕卡岩有关的侵入岩形成于20~30 Ma之间,为高钾钙碱性中酸性浅成岩,形成于印-亚大陆碰撞晚期构造背景.矿化赋存于岩体外接触带下白垩统比马组的碳酸盐岩和其他钙质岩石内.主要矿化类型为夕卡岩型、热液脉型和斑岩型,构成完整的.斑岩-夕卡岩、热液脉状铜-金(钼)多金属成矿体系,矿化组合主要为Cu-Mo、Cu-Au和Cu.外接触带的蚀变以夕卡岩化、角岩化为主,而内接触带上主要为岩体的绢云母化、硅化、绿泥石化等,内夕卡岩不发育.夕卡岩化可分为早期夕卡岩和晚期含水硅酸盐阶段.早期夕卡岩主要为钙铁、钙铝石榴石夕卡岩,含少量透辉石、磁铁矿等,晚期的含水硅酸盐阶段主要是绿泥石-绿帘石、方解石、石英交代石榴石夕卡岩,并伴随含铜硫化物的沉淀,为本区夕卡岩型铜矿形成的主要阶段.含铜硫化物以富含斑铜矿为特征,Au、Ag主要赋存于斑铜矿、硫铋铜矿及黄铜矿等矿物中.山南地区的夕卡岩型铜-金矿床均为浅部夕卡岩,在某些夕卡岩型铜金矿床中显示了斑岩型矿化的存在,可能暗示该区的夕卡岩型矿化与北带相似,具有统一的斑岩型-夕卡岩型成矿系统.因此本区具有在深部寻找斑岩型金矿的可能性,而且找矿潜力较大.

作 者:李金祥 秦克章 丁奎首 李光明 王少怀 江善元 林金灯 江化寨 方树元 张兴春 LI Guangming QIN Kezhang DING Kuishou LI Jinxiang WANG Shaohuai JIANG Sanyuan LIN Jindeng JIANG Huazai FANG Shuyuan ZHANG Xinchun  作者单位:李金祥,秦克章,丁奎首,李光明,LI Guangming,QIN Kezhang,DING Kuishou,LI Jinxiang(中国科学院矿产资源重点实验室,中国科学院地质与地球物理研究所,北京,100029)

王少怀,WANG Shaohuai(冶金总局第二地质勘查院,福建莆田,351111;中国地质科学院矿产资源研究所,北京,100037)

江善元,林金灯,江化寨,方树元,JIANG Sanyuan,LIN Jindeng,JIANG Huazai,FANG Shuyuan(冶金总局第二地质勘查院,福建莆田,351111)

矽卡岩型矿床 篇3

摘要:矽卡岩型金矿是我国重要金矿类型,探明储量可观,分布较集中。因此,系统研究矽卡岩型金矿床,对找矿具有重要的找矿意义。本文通过对矽卡岩型金矿床资料的收集整理,总结了矽卡岩型金矿的成矿地质特征、岩浆岩条件、围岩条件、围岩蚀变和矿化分带特征,同时对矿床的物质来源、成矿过程及成因作了相关介绍和总结。

关键词:矽卡岩型矿床;地质特征;矿床成因

Abstract: Skarn type golden ore deposit is important type in the China. And its proven reserves is considerable. Its distribution is more concentrated. Therefore, system research skarn type gold deposits will become important prospecting significance. This article collects the skarn type gold deposits datas and does some reasearch about it. The author summarized the metallogenic geological characteristics, magmatic rock conditions, wall rock alteration and the characteristics of mineralization zoning. As the same time, The author introduced and summaried the deposit of material source, mineralization process and the cause of deposit.

Key words: Skarn type golden ore; Geological characteristics; Deposit genetic

金是最稀有、最珍贵和最被人看重的金属之一,是国民经济运行中不可或缺的一种自然资源,在我们的生活中有着不可或缺的作用。针对金矿床的不同地质特征、地质背景和地质条件,目前金矿床分为韧性剪切带型,浅成低温热液型,矽卡岩(又称接触交代成因)型,风化红土型[1-2]。根据前人总结的资料,已探明的中型—超大型的矽卡岩型金矿,总储量超过1000t,占全国探明储量的20%。从储量占有率上可以看出,矽卡岩型金矿是重要的金矿类型之一。综合考虑矽卡岩型金矿的地质特征以及矿床成因,能为今后的地质工作和找矿提供理论支持,从而提高工作效率。

1. 矽卡岩型金矿的成矿地质条件

1.1 矽卡岩型金矿的岩浆岩条件

矽卡岩型金矿床在形成过程中与岩浆活动有密不可分的联系,岩浆与围岩间发生的接触交代作用是其形成的根本原因。与矽卡岩型金矿形成有关的侵入体极大多数为花岗闪长岩、石英二长岩、二长花岗岩,只有极少数为石英闪长岩和二长闪长岩。其中的花岗闪长斑岩和石英二长闪长斑岩侵入体尤为重要,见表1。

从表1可以看出,矽卡岩型金矿在我国多分布在长江中下游地区,环太平洋成矿域的西缘。与矽卡岩型金矿有关的岩浆岩主要是中生代(燕山期)中性——中酸性——酸性岩浆岩,多为浅成小岩体,以岩株居多。岩体富含H2O、S、CO2等挥发分,故这类岩浆也就易于造成矽卡岩型金矿化[4]。根据表1侵入体统计结果,矽卡岩型金矿大多分布在中酸性——酸性侵入体中,仅有少数分布在中性侵入体中,侵入体的侵位时代多在侏罗纪——白垩纪,与上述前人研究结论相符。

岩体多在中深到浅成环境侵位形成,受其产出环境影响,矿体常呈似层状、脉状、网脉状等,而且规模不大,对于独立金矿而言,岩体可呈透镜状产出。值得注意的是,矿体形态特征不足以反映成矿特征及过程。由于钙碱性系列岩浆析出含矿热液发生碱交代作用,这一过程必定会影响矿物成分、化学成分、矿石组构和微量元素的变化,因此需要多方面综合分析考虑,从而得出较为可靠的结论。

1.2 矽卡岩型金矿床的构造背景

根据全球矽卡岩型金矿床的分布特点总结发现,该类矿床主要集中分布在环太平洋成矿带。从大地构造背景层面来看,显生宙以来的造山带构造体系是矽卡岩矿床形成的有利大地构造环境。陈衍景等总结提出,中国矽卡岩型金矿主要产于以下地区,即大陆碰撞造山带、活化克拉通边缘和克拉通内部的断裂岩浆带[5]。例如,我国长江中下游地区的矽卡岩型金矿床,位于扬子地台边缘拗陷带,郯庐大断裂由南西向北东穿过。从地质特征来看,构造环境起着重要的作用,构造裂隙为矿液的运移提供通道,而地台边缘拗陷带、褶皱带可作为矿液储存富集有利的容矿空间。

在实际的勘查找矿工作中需特别注意构造——岩浆岩体——围岩之间的关系。矽卡岩型矿床主要产在中酸性侵入体与碳酸盐岩的接触带上,但也有特殊情况。前者为围岩的层理、层间破碎带及构造裂隙,这对矽卡岩矿床形成有特殊意义。因为这些构造的存在,使得不仅在接触带上成矿,更可能在远离侵入体的围岩中形成较大矿体。特殊的情况分两种,一是褶皱轴面的弯曲处及倾伏端和褶皱方向、性质发生变化处,往往有利于岩浆的侵入和与之伴随的矿化;二是岩体内部存在有碳酸盐岩的捕掳体,矿化沿捕掳体边部断续分布。

1.3 矽卡岩型金矿的围岩特征

围岩岩性是决定矽卡岩及矽卡岩矿床形成的重要条件。它不仅可以影响成矿物质沉淀,同时还可在一定程度上影响成矿方式、矿体规模和矿石的物质成分。根据我国现有研究的矽卡岩型金矿资料分析发现,我国该类矿床的围岩主要形成在石炭纪、二叠纪、三叠纪的碳酸盐岩、蒸发岩、页岩及少数硅质岩中,它们的共同特征是化学性质活泼,性脆,易破裂,为含矿溶液提供运移通道。

有相关研究表明,当围岩是较纯的灰岩、灰岩与砂页岩互层或者碳酸盐岩中MgO含量小于2%时,一般形成钙矽卡岩或者钙矽卡岩型矿石;当围岩以白云质灰岩为主,或MgO含量高于10%~15%时,则形成钙镁矽卡岩和相应的钙镁矽卡岩型矿石,并出现典型镁矽卡岩矿物组合——如镁橄榄石、尖晶石等;当围岩为MgO含量2%~10%之间的白云质灰岩时,通常只会形成透辉石等矿物[6]。围岩的物理化学条件对矽卡岩型金矿的产出部位有着一定的控制作用,例如,薄层碳酸盐岩比厚层纯灰岩更有利于成矿,特别是薄层灰岩和页岩互层,且灰岩成分不纯时,使得岩石脆性程度增强,更容易产生裂隙,从而形成金矿的富矿场所。另外需要注意的是,矽卡岩型金矿的矿体一般远离侵入体,在围岩中产出。分析侵入体的来源、成分组成,以及与围岩发生金矿化作用的关系,有助于我们查明热源、金源、热液源,从而得出矽卡岩型金矿的成矿机理。因此,在普查、勘探等工作中,地质工作者结合物、化探资料的研究和有关地质条件的综合分析时,不仅需要研究侵入体的特征,还需要观察围岩岩性、内部特征。如果发现与理论研究不符的地方,这时就需要加以修改完善之前的资料。

1.4 矽卡岩型金矿的围岩蚀变及矿化元素分带

矽卡岩型金矿床的矿体与矽卡岩体几乎同时形成。矽卡岩型金矿床是在中酸性——中基性的侵入体与碳酸盐类岩石接触带上或附近发生交代作用而形成,其形成温度变化大,一般为800℃~300℃[7]。围岩蚀变带发育,蚀变带主要由矽卡岩、矽卡岩化大理岩、绢云母化、钾化及各种角岩组成。接触带可分为内接触带和外接触带。内接触带附近主要发育钾化。外接触带主要发育矽卡岩化,这就是矿体主要产在外接触带靠近围岩一侧的原因。围岩蚀变的规模一般大于矿体,有时具有分带性,且其形态近似于矿体,围岩蚀变在地表可见,并且矿物特征明显。因此我们可以把围岩蚀变作为一种间接地找矿标志。

根据国内已经研究过的资料显示,矽卡岩型金矿往往是多元素的综合矿床,组成元素复杂多样。常为Cu、Au、Ag、Zn、Pb、Mo等元素组合,Au矿化与Cu矿化最密切。矽卡岩型金矿的矿化元素常有明显的分带性。例如,银家沟矿床自岩体中心向围岩的分带是Mo-Cu→Au-Cu→FeS2→ Au-Pb-Zn→Ag-Au→Mn;狮子山金矿的水平分带是Cu(Mo)→Cu(Au)→Au(Cu)→Pb-Zn-Ag(Au)[8]。

2. 矽卡岩型金矿的成因研究

2.1 矽卡岩金矿成矿作用、成矿过程

陈衍景(1996)在矽卡岩型金矿成矿元素富集方面做过一些研究,将矽卡岩金矿化分为三期若干阶段[9]。

早期碱交代作用期:该作用主要发生在岩体内部,发生钾长石化、钠长石化、金云母化、黑云母化等。该期的矽卡岩化主要包括早矽卡岩化阶段和晚矽卡岩化阶段: 早阶段主要形成石榴子石、透辉石、硅灰石或粒硅镁石、镁橄榄石等无水的结构简单矽卡岩矿物;晚阶段主要形成透闪石、阳起石、绿帘石等含水的结构复杂的矽卡岩矿物。围岩蚀变以大理岩化、角岩化为主。

中期多金属硫化物一黄铁绢英岩化期:该期以黄铁绢英岩化为特征,伴有大量硫化物和自然金一银系列矿物等矿石矿物形成。该期在岩体内主要发生黄铁绢英岩化,接触带以发育硫化物和绿泥石、绿帘石化为特征,围岩以碳酸盐化、蛇纹石化为特征。晚期主要为碳酸盐化期:伴随的矿石矿物较少。

根据上述的成矿过程研究可知,成矿元素的富集主要发生在中期多金属硫化物一黄铁绢英岩化期。另有相关资料显示[1,5,]金矿的富集过程满足卡尔波娃提出的两期五阶段矽卡岩的成矿过程划分,认为金矿化主要发生在石英——硫化物期,这与陈衍景所提出的观点是相通的。

2.2 矽卡岩金矿成因

2.2.1 斑岩铜矿构造成因

中国的矽卡岩型金矿主要集中分布在中国东部,对于该地区矽卡岩型金矿的成因在20世纪70年代就有人提出其形成机理。国外学者Sillitoe[10]早先提出,太平洋板块俯冲到欧亚大陆之下,俯冲板块发生部分熔融,形成广泛的同熔型或I型花岗岩浆。岩浆中携带了大量成矿物质,在上侵过程中活化萃取围岩中的成矿物质,最终在活动大陆边缘的浅部形成斑岩——火山岩带和有关的矿床带。而矽卡岩型金矿就是由此形成的矿床类型之一。

2.2.2 复合作用成因

国内学者陈衍景[11]及国外学者Armstuz在随后的十几年内经过研究,对Sillitoe提出的成矿模式提出怀疑[12]。他们认为中国东部地区不仅受到太平洋板块的影响,还受到规模强大的劳亚大陆与冈瓦纳大陆碰撞造山作用后期的伸展作用的影响。他们觉得单用太平洋板块俯冲成矿太过片面,还要考虑到在碰撞造山成岩成矿模式下,劳亚大陆与冈瓦纳大陆之间的碰撞对岩浆活动和成矿作用的贡献。也就是说,中国东部矽卡岩型金矿的形成是冈瓦纳大陆和劳亚大陆碰撞造山与太平洋板块向欧亚大陆俯冲的复合作用下形成的。

3. 结语

矽卡岩型金矿床主要与中酸性侵入岩有关,尤其是花岗闪长斑岩和石英二长闪长斑岩。环太平洋成矿带西缘是中国东部矽卡岩型金矿的主要产地;其次,中国西部昆仑山一带,冈瓦纳大陆与劳亚大陆碰撞造山带也会产出矽卡岩型金矿,但相对较少,主要产出的是韧性剪切带型金矿。矽卡岩型金矿的围岩主要为碳酸盐岩、页岩、蒸发岩及硅质岩等,但以灰岩与页岩的薄互层为主,围岩裂隙发育,为热液的运移、富集、矿化提供通道和空间。蚀变特征明显,基本按碱交代——黄铁绢英岩化——碳酸盐化蚀变、矿化演化。

根据围岩与侵入体的特征,结合相关资料得知,金的来源主要有两种:一是来源于上地幔,并可能有部分硅铝质壳源物质混入,属于幔壳混源型;二是含金亲硫元素岩浆携带成矿物质进而活化萃取围岩的成矿物质。金主要以自然金形式存在,其次多以粒间金、裂隙金、包体金等方式赋存在黄铁矿、石英等矿物中。

参考文献:

[1] 殷小玲.中国金矿分布和基本地质特征[J].中山大学研究生学刊自然科学版,1998,19(3):1-2.

[2] 戴塔根,刘成湛.世界上新发现的金矿类型[J].桂林冶金地质学院院报,1989.

[3] 陈衍景,陈华勇,K.ZAW,F.PIRAJNO,张增杰.中国陆区大规模成矿的地球动力学_以夕卡岩型金矿[J].地学前缘,2004.03,11(1):59-63.

[4] 李强强,周流煜.矽卡岩型金矿研究进展[J].中山大学研究生学刊(自然科学医学版),2012,33(3):25-26.

[5] 高熙贺.矽卡岩型金矿床地质特征及成矿规律研究[J].企业技术与开发,2015.01,34(2):69-70.

[6] 赵一鸣,林文蔚,毕承思,李大新.中国矽卡岩矿床基本地质特征[J]. 中国地质科学院院报,1986,03:60-85.

[7] 翟裕生,姚书振,蔡克勤.矿床学[M].北京:地质出版社,2011:96-110.

[8] 陈衍景,常兆山.中国矽卡岩型金矿床地质研究和勘查的进展与问题[J].有色金属矿产与勘查,1996.06,5(3):134-135.

[9] 陈衍景.中国夕卡岩型金矿床的勘查进展和方向[J].地质与勘探.1996,32(4):9-14.

[10] Sillitoe,R. H. A Plate Tectonic Model for Orign of Porphyry Copper Deposites[J].Economic Geology,1972,67:184-197.

[11] 陈衍景.碰撞造山体制的成矿作用:中国若干典型地区的研究结果[R].北京大学地质系系博士后研究报告,1994.

矽卡岩型矿床 篇4

1 矿区地质概况

矿区位于太行山北段, 山西断隆与燕山台褶带两个Ⅱ级大地构造单元过渡部位, 乌龙沟-上黄旗深断裂带旁侧, 王安镇杂岩体中部, 浮图峪-鲍家路火山断陷盆地边缘。

1.1 矿区地层

矿区出露地层主要为寒武系灰岩、奥陶系冶里组白云岩、侏罗系髫髻山组安山岩、张家口组流纹岩和第四系冲积、坡积物。灰岩、白云岩分布在矿区的中部和南部, 呈顶垂体状, 沿北北东向展布, 其蚀变成的矽卡岩为成矿提供了围岩条件。

1.2 矿区构造

矿区构造变动剧烈复杂, 断裂、接触带构造发育。区内断裂构造主要有NNE和NWW向两组, 构成本区主要构造格局, 其中NNE向是主干构造。断层断距较小, 两侧岩层均能对应, 对矿体破坏作用较弱。接触带构造由奥陶系冶里组和寒武系白云岩、灰岩顶垂体与斑状石英二长岩、石英二长闪长岩接触构成, 成为区内主要控矿构造。铅锌矿体主要赋存于接触带上盘及附近, 接触带控制了矿体的展布。层间裂隙控制了矿体形状[1]。

1.3 矿区岩浆岩

区内岩浆岩是王安镇杂岩体的一部分, 形成于中生代燕山期侏罗纪中、晚期-白垩纪早期, 属东白涧、麻棚、司格庄超单元。主要岩石类型为斑状石英二长岩, 次为正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、花岗二长闪长岩、石英闪长岩、中粒石英二长岩等小侵入体和脉岩。这些小岩体形态不规则, 同化侵染明显。区内矿产主要与斑状石英二长岩有关。

1.4 围岩蚀变

受侵入岩影响, 顶垂体中广泛发育热液蚀变, 蚀变类型主要为钙矽卡岩化, 次为镁矽卡岩化以及绿泥石化、硅化、碳酸盐化、蛇纹石化等。

镁质矽卡岩:分布广泛, 但强度不大, 蚀变矿物由镁橄榄石、粒硅镁石、金云母、磁铁矿等构成。

钙质矽卡岩化:主要沿黑云母角闪石二长岩与碳酸盐岩石的接触带构造发育, 分布于矿区中部, 形成在镁质矽卡岩之后。厚度较大, 蚀变矿物主要有透辉石、透闪石、阳起石、黑柱石、绿帘石、石榴石等。

2 矿化阶段及矿石矿物组合特征

2.1 矿化阶段

镁矽卡岩形成阶段:形成辉石镁矽卡岩、镁橄榄石矽卡岩及镁橄榄石斑花大理岩。

钙矽卡岩形成阶段:分早晚两个阶段。在早钙矽卡岩阶段形成各种钙矽卡岩;在晚钙矽卡岩阶段中发生磁铁矿化。

石英-硫化物阶段:本阶段矿化叠加在钙矽卡岩之上, 受钙矽卡岩中构造裂隙的控制, 并选择交代钙矽卡岩中的不同岩石。但矿化早于矿区中的多数脉岩。矿体中主要金属矿物有闪锌矿、镜铁矿。其次为方铅矿、黄铁矿、穆磁铁矿, 更少为黄铜矿、白铁矿等。脉石矿物有辉石、石榴石、阳起石、黑柱石、绿泥石、方解石和石英等[2]。

2.2 矿石矿物组合特征

将石英-硫化物阶段的产物中划分了五个矿物组合 (表1) 。

→表示交代关系;-表示共生关系.

Ⅰ) 镜铁矿-绿泥石-石英-方解石组合。呈细脉状与不规则脉状分布于矿体的各个部分, 但以在石榴石矽卡岩中最为发育。在石英脉中镜铁矿一般都分布在脉壁, 说明镜铁矿形成最早。这组合是在氧化条件下形成的。

Ⅱ) 镜铁矿-黄铁矿-闪锌矿-方解石-绿泥石组合。在矿床中很少见, 产在石榴石矽卡岩带中。这组合的最大特征是黄铁矿交代镜铁矿而未经过穆磁铁矿化阶段。本组合闪锌矿具有浅黄色。

Ⅲ) 镜铁矿-闪锌矿-方铅矿-黑柱石-阳起石组合。产于辉石-石榴石矽卡岩带中, 大致分布在铅锌矿体的下部。这一组合中金属矿物以闪锌矿、镜铁矿为主。这个组合的最大特征是镜铁矿与闪锌矿和方铅矿处于稳定共生关系。

Ⅳ) 镜铁矿-穆磁铁矿-闪锌矿-方铅矿-黑柱石-阳起石组合。是介于Ⅲ与Ⅴ之间的过渡型组合, 与组合Ⅲ不同之点在于:与闪锌矿、方铅矿相伴的镜铁矿部分也发生了穆磁铁矿化。这说明闪锌矿与方铅矿的析出直接影响镜铁矿, 使其中的部分Fe3+还原成Fe2+, 导致穆磁铁矿的形成, 这时成矿介质的条件是比较还原的。本组合的闪锌矿的特征, 也带有过渡性质, 它的颜色为黄色至棕色, 并以棕色为主。

Ⅴ) 穆磁铁矿-黄铁矿-闪锌矿-白铁矿-黑柱石-阳起石组合。分布在铅锌矿的上部, 矿物种类最多。闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿形成的时间大致与黄铁矿同时或稍晚, 它们与黄铁矿是共生关系。本组合的闪锌矿以棕色和棕褐色为特征, 含Fe量最高, 一般可达2.5%-6%[3]。

同种矿物的形成时间可以不同, 但不同矿石矿物组合中, 矿物生成的相对顺序是一致的。矽卡岩在形成过程中氧化还原环境、成矿流体的酸碱度的变化对矽卡岩型矿床及矿化类型的形成具有重要的作用。Sato (1980) 及其他一些学者认为, 还原条件下形成的矽卡岩具有较高的Fe2+/Fe3+比值, 而氧化环境下形成的矽卡岩具有较低的Fe2+/Fe3+比值[4]。从第Ⅰ到第Ⅴ组合, 成矿环境是由氧化条件逐渐向还原条件过渡。镜铁矿与闪锌矿、方铅矿等是同一矿化阶段, 统一作用的产物, 镜铁矿的分布范围要比金属硫化物广, 因此在本区镜铁矿化可以作为寻找铅、锌硫化物的标志之一。

3 闪锌矿的化学组成

闪锌矿 (Zn S) 为该区主要的矿石矿物。该矿床闪锌矿的w (S) 为27.28-32.75%, 平均为31.36%;w (Zn) 为51.6-66.6%, 平均为62.14%;w (Fe) 为0.38-6.08%, 平均为1.70%;w (Mn) 为0-0.62%, 平均为0.32%;w (Cd) 为0.14-0.64%, 平均为0.23% (表2) 。Fe含量较低, 反映了其形成温度不会很高[5]。闪锌矿中Fe S含量与闪锌矿形成温度之间有一定关系, 中温热液矿床的闪锌矿含Fe S=4.63-7.74%, 低温热液矿床的闪锌矿含Fe S=1.07-1.52%[6], 根据表3中数据计算闪锌矿中Fe S含量为0.6-9.55%, 平均含量为2.66%, 说明该区闪锌矿主要为中低温热液条件下形成。

从第Ⅲ组合到第Ⅴ组合, 随着闪锌矿颜色的加深, 含铁量逐渐增高, 硫的含量逐渐降低。矿床中存在的矽卡岩期后矿化形成的各种矿物组合是相互过渡的, 它们完全可能是同一成矿阶段溶液在矿床不同部位, 在不同的物理化学条件下, 分异演化的结果。成矿初期环境是比较氧化的, 随着成矿的进行, 环境逐渐变得更加还原和硫的活度逐步增高, 首先形成镜铁矿与铅锌硫化物的组合, 铁主要呈三价不易进入闪锌矿晶格, 故闪锌矿含铁低而颜色浅;随后形成穆磁铁矿与铅锌硫化物的组合, 此时溶液中除Fe3+外, 已出现一部分Fe2+, 后者易进入闪锌矿晶格, 所以闪锌矿的颜色较深, 最后条件变得更为还原, S2-的活度更加增高, 就导致黄铁矿与铅、锌、铜的硫化物的共生, 这时溶液中Fe2+占统治地位, 后者能大量进入闪锌矿晶格, 所以闪锌矿含铁最高而颜色也更深。第Ⅴ组合中矿物种类增多, 特别是金属硫化物增加, 黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等矿物的形成消耗溶液中的硫, 而形成闪锌矿中的硫含量相应减少, 这与表2中数据是相符的。

4 成矿模式

南赵庄铅锌矿是典型的矽卡岩型矿床。矽卡岩对铅、锌硫化物成矿的控制作用甚大。矿床生成是由酸性岩体侵入与碳酸盐岩石接触交代作用的结果, 并先期或同时生成矽卡岩带, 在矽卡岩的形成过程中, 流体会通过扩散作用和渗透作用在岩体和地层之间进行化学成分交换, 扩散作用主要依靠流体中化学成分的浓度梯度而进行交代作用, 这种作用在侵入体和围岩的接触部位表现最为强烈, 常形成具有较好分带性的内矽卡岩[7]。而渗透作用是依靠流体在裂隙中的渗透作用而对围岩进行的交代作用, 这种情况下形成的矽卡岩一般规模较大[8]。矿区矽卡岩多见于外矽卡岩而非内矽卡岩, 因此认为渗透作用是形成矿区矽卡岩的主要原因。

矿体分布受接触带控制甚为明显。矿体主要见于辉石-石榴石矽卡岩、辉石矽卡岩与碳酸盐岩石大理岩接触带中。在石榴石矽卡岩与大理岩接触带上则无矿体形成。究其原因是含辉石的矽卡岩在吸水量与总孔隙度方面都显著大于石榴石矽卡岩和大理岩。所以含辉石的矽卡岩具有较大的总孔隙度和较高的渗透性, 可能也是这种岩石有利于成矿的原因之一。

南赵庄矿床矿物组合较为简单, 当含矿热液在构造驱动应力作用下, 活化萃取了矿源层中的矿物质, 成矿流体富含Pb、Zn、Cu、Fe、Mn等多种元素。由于碳酸盐类岩石脆性较大, 受构造运动的影响破碎、断裂, 为热液运移提供通道。当成矿流体进入到矿区断层构造破碎带中, 含矿热液沿矿液通道向上运移, 压力迅速减小, 成矿流体系统的温度、PH、EH值急剧变化, 成矿环境比较氧化, 使得大量成矿元素不断卸载, Fe3+沉淀形成镜铁矿。随着成矿的进行并伴有少量闪锌矿沉淀。含矿热液继续向上运移, 温度进一步降低, 地下水的成分逐渐增多, 成矿环境转为还原环境, 大量铅锌硫化物沉淀并顺着矽卡岩裂隙充填, 最终富集形成矿体 (图1) 。

5 结论

1) 南赵庄铅锌矿床矿化阶段分为:镁矽卡岩阶段、钙矽卡岩阶段以及石英-硫化物阶段。

2) 通过五种矿物组合特征表明镜铁矿为成矿初期氧化环境下形成的, 随着环境转为还原, 黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等金属硫化物大量形成。镜铁矿矿化是寻找铅、锌等硫化物矿化的标志之一。

3) 矿石矿物闪锌矿随着颜色的加深, 含铁量增高。大量金属硫化物的生成消耗了成矿体系中硫的量, 硫也随之降低。

4) 南赵庄铅锌矿床属于钙矽卡岩型中低温热液矿床。渗透作用是形成矿区矽卡岩的主要原因。矿体多产于辉石-石榴石矽卡岩、辉石矽卡岩与大理岩的接触带上。接触带控制了大矿体的分布, 其层理、节理、破碎带为直接赋矿空间, 它也是找矿的主要标志。当含矿热液在构造驱动应力作用下, 活化萃取了矿源层中的矿物质, 沿矿液通道向上运移, 随着成矿环境的变化, 成矿元素卸载, 并顺着大理岩裂隙充填, 在构造有利位置富集形成大的矿体。

参考文献

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矽卡岩型矿床 篇5

1 碳酸钙的热稳定性、碳酸岩浆和矽卡岩岩浆

火山岩浆活动过程中如果硅酸岩浆接触了灰岩、白云岩, 碳酸盐岩会发生分解[16]。但壳源碳酸岩理论认为, 在硅酸岩浆提供热量以及流体降低碳酸盐矿物固相线的条件下, 沉积碳酸盐岩发生了部分熔融而不是分解[10,21]。碳酸钙在什么条件下发生分解?存不存在碳酸盐岩熔融形成的碳酸岩?

在开放系统中, 硅酸岩浆侵入灰岩地层后, 灰岩会发生分解形成Ca O和CO2, 在原始硅酸岩浆同化生成的Ca O的早期会形成富钙的硅酸熔体, 该熔体会结晶富钙的辉石[18] (如图1所示) 。

交代矽卡岩主要通过含硅酸岩组分的岩浆热液渗透交代灰岩形成的。在封闭系统条件下, 随着早期碳酸钙分解形成的CO2增加, 碳酸钙的分解反应会减慢甚至停止。如图2 (a) 所示, 当流体中的CO2逐渐增加时, 碳酸钙会发生熔融形成碳酸岩, 而不是发生分解[22]。在620~800℃, 碳酸钙镁受热会分解成方解石+水镁石+CO2。同样随着形成的CO2在流体中增加, 碳酸钙镁分解生成的碳酸钙也会熔融形成碳酸岩浆, 当温度为1260℃, X (CO2) >0.6时碳酸钙会完全熔融 (如图2 (b) 所示) 。

Dawson (1962) 于20世纪60年代初人们首次观察到了碳酸岩浆喷发[20], 最近一次观察到的碳酸岩浆活动是1993年的坦桑尼亚Oldoinyo Lengai火山活动[15]。目前认为, 碳酸岩浆主要是碳酸盐化榴辉岩[15]、橄榄岩[15,22]、泥质岩在地幔条件下发生部分熔融形成的或者是地幔岩浆结晶分异或不混溶作用等不同方式形成[16]。近年来随着研究的深入, 人们发现沉积的碳酸盐岩也可以发生部分熔融形成碳酸岩, 叫壳源碳酸岩。碳酸盐岩的熔融跟高温硅酸岩浆的侵入有关, 且发生在CO2分压高的情况下[10,22]。

最近几十年, 通过对长江中下游地区的大冶铁山、鄂州程潮、安徽长龙山等铁矿的研究, 认为, 自然界存在矽卡岩岩浆, 并提出了岩浆矽卡岩的概念[1,2,3,4,5,6,7,9,11]。吴言昌等[4]阐述了矽卡岩岩浆的特征并提出了“岩浆矽卡岩-富碱侵入岩对”的概念。他们认为, 矽卡岩岩浆是由碱性岩浆同化碳酸盐岩后熔离形成的, 主要理论依据是矽卡岩矿物的自形晶结构和矽卡岩矿物中发育硅酸盐熔体包裹体、硅酸盐熔体流体包裹体[8,9]以及赵斌的岩石学实验研究[8]。根据吴言昌[5]对矽卡岩岩浆的定义, 可以看出, 矽卡岩岩浆的本质还是硅酸岩浆, 只不过相对富钙。目前矽卡岩浆理论是有问题的:1) 定义不科学:用矽卡岩矿物反演矽卡岩浆, 得出的结果必然是一个富钙的硅酸岩浆;2) 错误衍生实验学研究成果[9], 赵斌等实验结果是矽卡岩矿物可以从含钙较高的铝硅酸盐熔体中析出, 而不是存在一个矽卡岩浆;3) 矽卡岩矿物包含硅酸熔体包裹体, 并不一定代表熔离产生了矽卡岩浆。它也可能是矽卡岩矿物从富钙岩浆中结晶形成的。矽卡岩矿物中熔融包裹体主要含两种成分:成分接近辉石的钙、铁、镁硅酸盐相和成分接近石榴子石的钙、铁、铝硅酸盐[11], 而不是与之共生的碱性硅酸岩, 这说明岩浆矽卡岩矿物是从一个富钙的硅酸岩中结晶的;4) 硅酸岩浆同化碳酸盐岩的岩石实验学研究表明:碳酸钙加入硅酸岩浆中的最大影响是导致了残余熔体的亏Si、富碱。在这个过程中, 可以结晶富钙镁的辉石 (如图2所示) 。所以, 岩浆矽卡岩与富碱硅酸岩密切共生并不是代表某一硅酸岩浆熔离成了矽卡岩浆和富碱硅酸岩浆两个端元, 而是硅酸岩浆同化碳酸盐岩后结晶分离富钙矿物后的必然结果。综上所述, 认为, 没有必要引进矽卡岩岩浆的概念, 它在自然界并不存在。但是需要岩浆矽卡岩这个概念, 因为它们与交代成因的矽卡岩是不同的, 它具有岩浆结构, 是从富钙硅酸岩浆中结晶的。理解自然界没有矽卡岩浆, 但有岩浆矽卡岩可以参照自然界存在辉长岩, 但不存在辉长岩浆。

2 矽卡岩型铁矿的成矿过程

2.1 成矿铁物质的来源

成矿物质来源的确认对矿床成因研究和矿床勘探非常重要。硅酸岩浆侵入灰岩/白云岩地层是矽卡岩型铁矿的标准产出条件 (接触交代式) 。因为灰岩/白云岩不含铁物质, 所以, 在这种情况中, 铁只可能来自硅酸岩浆。人们目前发现与矽卡岩铁矿有关的硅酸岩浆包括从基性到酸性的各种岩性, 但侵入岩岩性多是花岗闪长岩-二长花岗岩[19,24]。层控式矽卡岩型铁矿赋存在特定的地层, 比如, 福建马坑铁矿、内蒙黄岗梁铁, 这用源自硅酸岩浆的含铁热液接触交代是很难解释的, 所以, 人们普遍认为, 该类型铁矿是由源自岩浆的热液萃取早期含/富铁地层或火山岩形成的。梁祥济等[2]通过模拟岩浆热液 (含CO2、H2O、F、Cl等挥发分) 与围岩的交代反应发现:含挥发分的岩浆热液可以通过与围岩交代反应萃取围岩中的铁到热液中, 在合适的物理化学条件下沉淀成铁矿。

2.2 铁的释放与富集

铁成矿的首要关键在于尽可能地阻止铁物质进入硅酸岩矿物中, 或者是从已结晶的这些硅酸岩矿物中置换出来, 把这个过程叫做铁的释放。释放出来的铁与挥发分和/或碱金属结合形成络合物、卤化物溶解在流体中, 称之为铁的富集。人类目前不能利用硅酸岩矿物中的铁, 只能利用氧化铁、碳酸铁和铬铁矿。而且这个模型还存在两个问题:1) 在火山活动过程中哪种地质过程可以形成含/富氧化铁、碳酸铁地层;2) 什么原因可以促使从火山岩中萃取出的铁在相似环境下沉淀成矿。

以硅酸岩浆侵入碳酸盐岩地层为例, 分析可能的铁释放过程。如前所述, 硅酸岩浆同化碳酸盐岩的早期在接触带会形成一个富钙的硅酸岩浆。该岩浆会结晶以不含铁辉石为主的高温矽卡岩 (也叫岩浆矽卡岩、岩浆期矽卡岩或内矽卡岩[17,23]。这是矽卡岩反应系统中铁释放的第一个过程, 因为岩浆中本来与Fe结合的Si-O被消耗掉了, 从而导致了“多余”的铁。含硅酸岩组分的岩浆热液渗透交代灰岩形成矽卡岩的进蚀变过程很难有的铁的释放, 因为进蚀变矿物主要是钙铝榴石-钙铁榴石和透辉石和钙铁辉石系列[24], 前人研究表明[11]认为, 发生Na交代的地质表现主要有:1) 斜长石中的钙长石分子渐趋减少, 钠长石分子相应的增加;2) 斜长石、条纹长石和石英又进一步被细粒钠长石交代;3) 角闪石的全部被透辉石交代;4) 副矿物磁铁矿的消失。可见发生Na交代的仅仅是长石。Na交代过程中释放铁的实质在于富碱流体首先交代钙长石, 导致了流体相中Ca2+活度的增加, 从而引发了含铁暗色矿物被交代成无铁矿物而释放了铁, 比如, 角闪石被交代成透辉石。所以, 并不是所有Na交代都可以成矿, 成矿关键在于含铁暗色矿物解体释放出来了铁和磁铁矿的溶解。铁高的钙铁榴石蚀变成含铁低的绿帘石化也可释放铁, 如下反应:

实验学研究表明, 铁通过与流体中挥发组分和碱金属元素组成络合物或卤化物可以在流体中富集[12]。含铁络合物的中心离子是Fe2+和Fe3+, 矽卡岩型铁矿流体中铁的配位体主要有阴离子F-, Cl-, OH-, CO32-, S2-和中性离子H2O, 碱金属阳离子Na+, K+等多是外界离子。它们组合形成众多的铁络合物, 如Na[Fe Cl4]、K[Fe Cl4]、[Fe Cl6]3-、[Fe3+F6]3-、Fe[CO3]2[6,17]。王玉荣等[5]试验研究表明, 铁卤化物主要的搬运形式可能是Fe Cl2和Fe F2。流体中的p H值越小越有利于铁络合物的溶解[2], Fe在含Cl溶液中的溶解度随着压力减小而减小 (如图3 (a) 所示) , 温度为600℃左右达到最大 (如图3 (b) 所示) 。

2.3 铁的沉淀成矿

当物理化学条件发生了改变 (如温度、压力、p H值和Eh值变化) 时, Fe的络合物或卤化物会发生分解或者因溶解度降低从而沉淀成矿。矽卡岩系统中的碳酸盐岩就是一个常见的化学障, 比如, HCl与Ca CO3的中和反应可以促使Na2[Fe Cl4]发生水解形成磁铁矿, 反应如下:

当围岩不是碳酸盐岩时, 铁的沉淀可能更多因温度压力的降低导致络合物溶解度降低形成, 如图3所示, Fe在含Cl流体中的溶解度随着压力的降低而降低, 温度在600℃以下随着温度的降低而降低。

a图中的He-Mag、QFM和Ni-Ni O分别代表三种不同的氧化缓冲剂.

3 主要认识

矽卡岩型矿床 篇6

1.1 安徽铜山地质成矿条件

安徽铜山铜矿床地处长江中下游铁铜成矿带中部。铜山铜矿床位于姥山背斜南翼、北山篷向斜北翼, 处于向斜和背斜的转折端, 构造应力集中, 断裂、褶皱和不整合构造发育[1]。本区内出露地层自志留系下统高家边组—三叠系中统月山组均有分布, 为一套以浅海相为主的准地台型沉积[2]。其中下二叠统栖霞组是本区最主要的控矿层位。本区控矿岩体为一燕山早期中酸性复式小岩体[3], 岩石类型为花岗闪长岩、石英二长闪长岩及二长花岗岩, 且为多期侵入, 侵入顺序为石英二长闪长岩 (内部相) 、花岗闪长斑岩 (边缘相) 、二长花岗岩 (深部) , 其中花岗闪长斑岩为主成矿岩体。围岩蚀变强烈, 主要气水热液作用形成的矽卡岩化。

1.2 安徽铜山矿床地质特征

F1和F2是本区的两组基底断裂分别控制着前山岩枝和铜山岩枝, 岩体控矿, 上述两支岩体又控制着南北两个矿段。岩体与围岩接触带蚀变严重, 热液作用明显, 广泛发育层状含铜黄铁矿型、含铜角砾岩型、含铜矽卡岩型和含铜斑岩型四种矿化类型[4]。其中含铜矽卡岩型矿体中的石榴石为本文研究重点。

2 石榴石特征

2.1 矿物学特征

铜山矽卡岩主要以石榴石为主, 石榴石为均质体, 呈致密粒状, 中粒等粒结构晶体为菱形十二面体、四角三八面体。颜色主要受成分影响, 棕褐色的石榴石最多, 摩氏硬度为7~7.5 (翠榴石为6.5) , 解理不发育, 但有时有平行于菱形十二面体的裂理具次贝壳状断口, 强玻璃光泽。粒间被方解石填充, 部分已被矽卡岩化, 也有部分被方解石交代而形成了石榴石假象。

2.2 光性特征

本区主要以钙铁榴石和钙铝榴石为主。石榴石为光性均质体, 正交偏光间全消光, 如铝质石榴石系列中的镁铝榴石和铁铝榴石。但钙质石榴石系列中的石榴石亚种则常常具有光性异常。其中钙铁榴石最为典型, 镜下钙铁榴石呈正高突起, 环带结构十分明显, 且其裂隙中充填方解石包体, 其成因可能是接触交代不完全或是受后期构造影响产生裂隙, 方解石沿裂隙充填其中。

3 石榴石形成条件及地质意义

石榴石的矿物共生组合和成分变化, 反映了形成环境物理化学条件的差异[5]。本区地表为钙铁榴石, 深部为钙铝榴石, 这与胡受奚、叶瑛、方长泉[6]等研究相符。Raheim A. (1974) [7]在高温高压实验后提出, 石榴石中钙铝榴石分子含量随压力增大而明显增加, 而且与温度关系不大。本区石榴石大部分富钙 (29.46%~33.37%) , 从这一特点来看, 本区石榴石为高压产物。同时, Miyashiro (1973) [8]认为, 变质岩中石榴石的Mn2+/Fe2+比值可作温度计, 变质越深, 比值越小, 而石榴石的Mn2+含量则与变质作用时的压力有关, 随压力增大而减少, 故石榴石中的Mn2+含量可作为地质压力计。本区石榴石的Mn2+/Fe2+比值很小, 可证明本区石榴石为高压产物。

通过对本区石榴石研究, 并对照国内其他同类型的矽卡岩矿床石榴石的特征发现, 湖南柿竹园和西藏冈底斯矽卡岩型矿床矽卡岩矿物均是以钙铁榴石和钙铝榴石为主, 并且西藏冈底斯和安徽铜山成矿母岩均是花岗闪长斑岩。同时发现了一个共同的规律:石榴石成分在水平和竖直方向上呈明显的规律性变化, 即在水平方向上由近岩体到远离岩体, Al元素含量逐渐增加, Fe元素含量逐渐降低;在垂直方向上从钻孔深部到浅部, 矽卡岩中的石榴石成分同样从主要为钙铝榴石为主演化为以钙铁榴石为主。所以, 依据前人对上述两个地方的矿床的研究, 可推知:本区石榴石远离岩体Fe O含量降低, Fe2O3含量增加, 暗示成矿流体氧逸度升高, 同时也可能暗示了温度和盐度降低、p H升高。成矿流体的温度和盐度降低、p H和氧逸度升高有利于钙铁石榴石的形成。靠近岩体及深部钻孔内钙铝榴石较发育, 而远离岩体及地表钙铁榴石较发育。

4 结语

(1) 安徽铜山铜矿床中均质石榴石光性异常者一般成环带结构, 主要由于其生长过程的多期性和构造环境的复杂性, 且一般钙铁榴石环带结构更常见。

(2) 安徽铜山、湖南柿竹园、西藏冈底斯三处石榴石特征极为相似, 并且成矿母岩是花岗闪长斑岩或热液流体, 可做相似类比研究, 指示成矿规律。

摘要:安徽铜山铜矿床地处长江中下游铁铜成矿带中部。通过对安徽铜山矽卡岩型铜矿床中石榴石矿物学性质的研究发现, 本区石榴石普遍具有清楚的环带结构, 不仅与其核部和边缘元素成分有关, 而且也受到生长过程和环境的影响, 且石榴石可以作为划分变质岩相带矽卡岩化黄铜矿化的标志。

关键词:石榴石,矽卡岩型铜矿床,地质意义,安徽铜山

参考文献

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