矿床学11变质矿床17

矿床学中南大学地质工程专业A方向第十一章变质矿床简介11.1概念•由内生作用或外生作用所形成的岩石或矿石，由于地质环境的改变，温度和压力的增加，它们的矿物成分、化学成分、物理性质以及构造结构等，都要发生变化；同时在变化的过程中，还会使原岩的物质成分发生强烈的改造或活化转移，并在新的条件下富集。由这种成矿作用所形成的矿床，称为变质矿床。•曰：变质矿床是由变质作用引起原有的岩石或矿石矿物成分的重组而形成的新矿床。•变质作用本质上属内生作用的范畴。变质作用包括以下几种作用：①原岩的固态重结晶作用；②重组合作用；③形变作用；④交代作用；⑤混合岩化作用。•变质作用的发生，总是与地槽拗陷、褶皱造山运动、板块碰撞和俯冲、岩浆活动、构造断裂以及花岗岩化、混合岩化等有密切的联系。•变质矿床在国民经济中占有很重要的地位，它具有矿种多、分布广和储量大的特点。11.2变质矿床的特点•变质矿床的特征就是岩石或矿床经受变质作用后，所产生的多方面的变化，基本上可归纳为以下三方面。•11.2.1矿物成分和化学成分的变化•变质矿床的矿物成分和化学成分与原来的岩石或矿石相比，产生了显著的变化。•变质矿床的矿物成分常见的有如下几种：•①自然元素类，如石墨、自然金等；•②氧化物类，如磁铁矿、赤铁矿、金红石等：•③含氧盐类，如磷灰石、菱铁矿、菱镁矿等；•④硅酸盐类，如红柱石、矽线石、蓝晶石、石榴子石、滑石、蛇纹石、叶蜡石、绿泥石、蛭石等。•此外，在某些变质的沉积型和火山一沉积型矿床中，还大量地出现铜、铅、锌等金属硫化物。•随着矿物成分的变化，其化学成分也相应地发生显著变化。这种变化是由下列作用造成的：•1）脱水作用：原来岩石或矿石中经常含有多量的水份，当变质时，由于温度和压力的影响，就会使它们变成少含水或不含水的矿物。如褐铁矿和铁的氢氧化物变为赤铁矿或磁铁矿；硬锰矿和水锰矿变为褐锰矿和黑锰矿。•2）重结晶作用：在高温高压作用下，原来隐晶质矿物便会逐渐结晶，如蛋白石和石髓变为石英，碧玉岩变为石英岩，石灰岩变为大理岩，煤变为石墨等。•3）还原作用：原来高价的离子，在高温缺氧条件下就会还原为低价的离子，致使矿物发生变化。如赤铁矿变为磁铁矿，软锰矿变为褐锰矿等。•4）重组合作用：原先沉积的物质，在变质过程中，可产生一系列新矿物。如粘上物质，在高温中压条件下，可形成红柱石；高压中温条件下，形成蓝晶石，高温高压条件下，形成矽线石和刚玉。•5）交代作用：在区域变质过程中，往往可产生变质热液，尤其当变质强烈时，由于混合岩化作用，可以产生混合岩化热液，它们与原岩常产生广泛的交代作用，促使原岩中的多种组汾进行重新组合，并通过溶液进行迁移和富集，从而发生矿化和蚀变。•11.2.2矿石的构造和结构的变化•由于变质作用的影响，岩石和矿石的构造结构也发生一系列的变化，•在浅变质时，由于矿物的定向排列，产生千枚状构造和板状构造：矿物重结晶不显著，结晶细小，通常为隐晶结构。•变质较深时，特别是动力作用显著时，由于定向压力的影响，产生劈理及破碎现象，常见到片状构造、片麻状构造，以致片理面发生小褶皱而形成皱纹构造，岩石破碎时则形成角砾状构造。•较常见的结构为各种变晶结构，如花岗变晶结构、斑状变晶结构、鳞片变晶结构、纤维变晶结构等，同时还保留各种残余结构。•在变质过程中，当变质气水溶液作用显著时，还常见到类似热液作用产生的构造和结构，例如脉状构造和各种交代结构等。•11.2.3矿体形状和产状的变化•变质矿床的矿体形状一般比较复杂，如凸镜状、串珠状及不规则囊状，但也出现较规则的板状或似层状矿体。矿体产状的变化也大，常具有不同程度的褶曲和断裂，矿体倾角可以直立乃至倒转。•变质矿床矿体的形状和产状，既受原来岩层或矿体的控制，也受变质作用强度和类型的制约。其中尤其是变质作用过程中，成矿组份活化转移的能力和塑性形变的强度，对矿体的改变有重大影响。成矿组份的活化转移，可使矿体形状发生较大的变化，如似层状矿体转变为脉状矿体，但这些矿体总的不超出含矿建造的范围。•塑性变形强烈时，成矿组份虽无大量活化转移，但矿体的形状产状都可发生巨大的变化。如前寒武纪的区域变质火山一沉积型铁矿，似层状矿体常呈同斜的紧密褶皱产出。由于受到强烈的挤压、拉伸和断裂，矿体也常呈凸镜状和串珠状，甚至不规则状。11.3主要类型概述•变质矿床根据原岩的建造特点可分为受变质矿床和变成矿床两类：•①受变质矿床指原岩建造中成矿元素已经富集达到工业要求，再经受变质作用，通常使矿物成分和结构构造发生一定程度的变化，有用组分的含量可能发生变化，也可能变化不大。•②变成矿床指原岩未达到工业要求，通过变质作用成为矿石，或含某一有用组分的矿石变质后成为具有另一种工艺技术特性的矿石。•根据变质矿床形成时的地质环境和条件，可以分为接触变质成矿作用、区域变质成矿作用和混合岩化成矿作用三类。