第六章热液矿床各论(接触交代矿床).

2019/12/181第六章热液矿床各论一、接触交代矿床(矽卡岩矿床)接触交代矿床概述接触交代矿床的形成条件接触交代矿床的形成过程接触交代矿床的主要矿床类型接触交代矿床的地质特征2019/12/182（一）概述1、接触交代矿床(Contact-metasomaticdeposit)产于中酸性侵入体与碳酸盐岩(或凝灰岩、安山岩等)接触带及其附近，由含矿气水热液通过交代作用形成的，在空间和成因上与矽卡岩关系密切的一类矿床。“矽卡岩矿床（SkarnDeposit）”2019/12/183（一）概述2、接触交代矿床的工业意义•矽卡岩型矿床具有重要的工业价值是世界钨的最主要来源；是铜、铁、钼、锌的主要来源之一；是钴、金、银、铅、铋、锡、铍、稀土等次要来源•矽卡岩型铜矿占我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%）；•综合利用程度高；2019/12/184（一）概述3、矽卡岩(狭义矽卡岩、传统矽卡岩)指产于中酸性侵入体与碳酸盐岩石接触带，在中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成的蚀变岩石；主要由钙、铁、镁、铝的硅酸盐矿物组成；矽卡岩的分类：•形成作用分类—简单矽卡岩和复杂矽卡岩•相对于岩体位置分类—内矽卡岩和外矽卡岩•成分、矿物组合分类—钙质矽卡岩和镁质矽卡岩2019/12/185（二）接触交代矿床的形成条件1、岩浆岩条件主要与中酸性侵入岩有关钙碱性系列-花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩；碱性系列-正长岩、花岗正长岩、石英二长岩、二长岩成矿专属性：Fe~石英闪长岩、闪长岩；Cu、Pb、Zn~花岗闪长岩、石英二长岩；W、Sn、Mo~花岗岩中小型、中浅成(中深成)岩体有利于成矿形态越复杂，越有利于成矿(岩株、岩脉、岩瘤等)中、新生代为主2019/12/1862、围岩条件岩性(1)主要是碳酸盐岩类(化学性质活泼、性脆、渗透性强、富含MgO、CaO)(2)部分火山岩（如安山岩、英安岩、凝灰岩等）围岩控制矽卡岩矿物组合钙质碳酸盐岩--钙质矽卡岩镁质碳酸盐岩--镁质矽卡岩富硅火山岩--硅质矽卡岩常具明显的层控性（二）接触交代矿床的形成条件2019/12/1873、构造条件(1)接触带构造A、“整合”接触（二）接触交代矿床的形成条件2019/12/188（二）接触交代矿床的形成条件3、构造条件(1)接触带构造B、“不整合”接触华铜接触交代型铜矿床地质剖面图1-铜矿体；2-花岗岩类；3-大理岩2019/12/189接触带与断裂交错部位有利于成矿2019/12/18103、构造条件(2)围岩层理、层间破碎带可使含矿气水热液在远离侵入体的围岩中形成较为稳定的似层状和透镜状矽卡岩及矿体(3)构造裂隙和断裂几乎所有成矿接触带都存在构造破碎现象（二）接触交代矿床的形成条件2019/12/1811（4）褶皱构造对岩体及含矿热液流通的控制。与成矿有关的主要是背斜构造，往往是岩体侵入时的同期构造，有的甚至就是由岩体侵入所引起的“被动”褶皱。图6-5褶皱构造和矽卡岩型矿化的关系示意图（转引自袁见齐等，1985）1-岩浆岩；2-灰岩；3-砂岩；4-矿体；5-断层含矿热液流通空间——背斜构造形成时所派生的层间空隙、轴向断裂以及环状或放射状断裂等；背斜构造的轴部、倾伏端、轴线转折处等；3.构造条件2019/12/18123、构造条件(5)捕虏体构造捕虏体中的褶皱、断裂和层间破碎带构造影响矽卡岩和矿体的形态和分布产于捕虏体内的接触交代铁矿地质图1-石灰岩；2-闪长岩；3-铁矿体2019/12/18134、温度、压力(深度)条件矽卡岩矿物形成温度为900～300℃；金属氧化物（如磁铁矿）600～350℃（主要500～400℃）；金属硫化物一般在450～200℃；中深、浅成的深度条件（1～4.5km）；CaCO3+MgCO3+2SiO2→CaMgSi2O6+CO2↑（二）接触交代矿床的形成条件2019/12/1814矽卡岩矿床的形成过程划分为两期五个阶段矽卡岩期①早期矽卡岩阶段-干矽卡岩阶段-无矿矽卡岩阶段②晚期矽卡岩阶段-湿矽卡岩阶段-磁铁矿阶段③氧化物阶段-钨-锡成矿阶段石英硫化物期④早期硫化物阶段-铁-铜成矿阶段⑤晚期硫化物-碳酸盐阶段-铅-锌成矿阶段(三)接触交代矿床的形成过程2019/12/1815（四）接触交代矿床的地质特征1、矿体主要呈似层状、透镜状、脉状、囊状、瘤状，产于接触带及其附近。规模大小不等，一般长200-500m、厚10-30m、延深100-200m。2019/12/1816（四）接触交代矿床的特点矿化和矽卡岩产状一致的钨矿床地质剖面图1-大理岩；2-含钨大理岩；3-含白钨矿矽卡岩；4-板岩；5-石英岩；6-花岗岩A、矿体与矽卡岩范围一致(吻合矿体)矽卡岩与矿体形成时间大致相同(接触交代型钨矿床)2、矽卡岩与矿化关系密切2019/12/1817矽卡岩构造裂隙内的硫化物矿体剖面示意图1-花岗闪长岩；2-灰岩；3-石榴石矽卡岩；4-石英-石榴石矽卡岩；5-石英-硫化物矿体B、矿体矽卡岩(非吻合矿体)矿体晚于矽卡岩(接触交代型铜矿床)2019/12/1818围岩中的接触交代型多金属矿体示意图1-浮土；2-灰岩；3-含铜矽卡岩；4-含铜多金属矿体；5-细粒花岗岩C、矿体超出矽卡岩范围矿体与矽卡岩时间、空间上都不一致成矿作用明显晚于矽卡岩(接触交代型铅锌矿床)2019/12/1819（四）接触交代矿床的特点3、近矿围岩经常发育强烈的蚀变现象（矽卡岩化为主）4、矿石的矿物组合复杂多样，既有矽卡岩矿物、又有氧化物、金属硫化物、碳酸盐矿物等，矿石交代结构发育；5、矿石品位高，矿床规模多为中小型矿床，W、Sn、Mo、Fe、Cu可出现大型矿床；6、成矿具有多期多阶段性--两期五阶段；7、成矿温度主要为中-高温，深度为中-浅成；2019/12/1820—我国是世界上矽卡岩矿床最发育的国家之一，是我国富铁、富铜矿和钨锡矿的主要矿床类型（五）接触交代矿床的主要矿床类型矽卡岩型Cu矿：16.4％(总开采量的第一位，41.2%)矽卡岩型Fe矿：11.2％（富矿总储量占第一位）矽卡岩型W矿：60.6％矽卡岩型Sn矿：69.6％矽卡岩型Bi矿：87.6％矽卡岩型Mo矿：22.7％矽卡岩型Pb−Zn矿：18.3％矽卡岩型Au矿（包括伴生金）：20％2019/12/1821不同类型接触交代矿床地质特征一览表矿床类型相关岩体矿体形态矿石组成矿床实例矿石矿物脉石矿物钨矿中酸性似层状、脉状白钨矿贫铁矽卡岩矿物湖南柿竹园湖南瑶岗仙钼矿酸性岩层状、透镜状辉钼矿透辉石、钙铝榴石辽宁杨家杖子铅锌中酸性、中性岩脉状、透镜状、层状方铅矿、闪锌矿矽卡岩矿物及绿泥石、云母、碳酸盐矿物湖南水口山锡矿酸性花岗岩脉状、透镜状锡石矽卡岩矿物云南个旧铍矿酸性花岗岩脉状、薄层状矿体晚于矽卡岩日光铍石、硅铍石、符山石矽卡岩矿物湖南香花岭2019/12/18222019/12/18232019/12/18241、接触交代型铁矿床我国铁矿主要类型，富铁的重要来源矿床以中型规模居多，矿石品位富，TFe40～50％，尚有可综合利用的Co、Cu等元素长江中下游地区、燕山地区、山东莱芜地区典型矿例：山东金岭镇铁矿床、河北邯邢式铁矿床湖北大冶铁矿床（五）接触交代矿床的主要矿床类型2019/12/1825河北邯邢矽卡岩型铁矿床图6-7西石门铁矿床地质剖面示意图（转引自姚凤良等，1983）l-中奥陶统灰岩；2-闪长岩；3-二长岩；4-铁矿体及矽卡岩；5-第四系2019/12/1826矿床类型中国（％）国外（％）沉积变质型57.860.0接触交代型12.74.9沉积型8.719.4火山岩型4.76.9岩浆型11.67.6风化淋滤型1.13.2其它类型3.43.2国内外不同类型铁矿床储量对比2019/12/18272、接触交代型铜矿床(1)分布广泛，是我国铜矿（富铜矿）的主要来源(2)与花岗闪长(斑)岩、石英闪长(斑)岩、石英二长(斑)岩有关，常与斑岩铜矿床相伴产出(3)矿体多数产于接触带附近，部分产于围岩中，形态复杂，主要呈脉状、透镜状、囊状、不规则状（五）接触交代矿床的主要矿床类型2019/12/1828华铜接触交代型铜矿床地质剖面图1-铜矿体；2-花岗岩类；3-大理岩2019/12/1829(4)矿石中的铜矿物以黄铜矿、斑铜矿为主，Cu品位可达2-8%，此外，矿石中常含较多的磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿；(5)以中小型矿床为主，除Cu外，尚有Mo、Pb、Zn、Au等伴生元素矿例：河北寿王坟铜矿床安徽铜官山铜矿床辽宁华铜铜矿床接触交代型铜矿床2019/12/1830图6-8寿王坟铜矿床剖面示意图（转引自姚凤良等，1983）l-白云岩；2-花岗闪长岩；3-矽卡岩；4-角岩；5-铁矿体；6-铜矿体；7-岩脉2019/12/1831黑龙江翠宏山钼多金属矿床露天采场2019/12/1832图6-9杨家杖子钼矿床地质剖面示意图（转引自姚凤良等，1983）l-条带状灰岩；2-含钼矽卡岩（矿体）；3-磁铁矿矽卡岩；4-细粒花岗岩；5-岩脉2019/12/18332019/12/1834矽卡岩矿床的勘查与评价常成群产于板块构造边缘的活动性较强的凹陷（断裂拗陷带）区（长江中下游、燕辽沉降带、吉黑地槽）受构造岩浆带控制明显成群成带出现，一般中酸性岩浆活动强烈地区，有合适围岩条件既可成矿，要有“矿床群”意识常与斑岩型、热液脉型矿床有密切的时空及成因联系，注重成矿系列研究2019/12/1835矽卡岩矿床的勘查与评价有利的岩浆岩体、围岩地层岩性及接触带构造是该类矿床形成的三个重要条件动态地和发展地研究和发展成矿规律，尤其注意火山岩与碳酸盐岩接触带地找矿工作加强矿石综合评价，除主成矿元素外，主要贵金属、分散元素的查定