变质岩——09 第二十四讲 气液交代岩

1、第二十四讲第二十四讲 气液交代变质岩气液交代变质岩一、概述二、交代变质反应三、分类与命名四、典型岩石简介一、概述一、概述1、分布：火成岩岩体顶部和内外接触带、火山岩发育区、混、分布：火成岩岩体顶部和内外接触带、火山岩发育区、混合岩化区、断裂带附近及热液矿脉两侧等流体强烈活动地段，合岩化区、断裂带附近及热液矿脉两侧等流体强烈活动地段，产出部位常受裂隙控制。产出部位常受裂隙控制。2、产状：脉状、透镜状、囊状及不规则状。、产状：脉状、透镜状、囊状及不规则状。3、影响因素：温度和压力，具化学活动性组分化的学位（、影响因素：温度和压力，具化学活动性组分化的学位（）或活度（或活度（）4、发育交代变质带：、

2、发育交代变质带：（1）分带性明显，单个交代变质带窄，一般数米或）分带性明显，单个交代变质带窄，一般数米或1米；米；（2）由）由外向内交代增强，原岩特征保留越少，共生的交代矿外向内交代增强，原岩特征保留越少，共生的交代矿物越简单，在气液活动中心，甚至可出现单矿物岩。物越简单，在气液活动中心，甚至可出现单矿物岩。5、与矿床关系密切，是良好的找矿标志。与矿床关系密切，是良好的找矿标志。6、岩石的一般特征：、岩石的一般特征：（1）多为含挥发分、低压矿物组合，高温）多为含挥发分、低压矿物组合，高温-低温矿物共存，低温矿物共存，常含金属矿物及原岩中的残余矿物。常含金属矿物及原岩中的残余矿物。（2）不等粒变

3、晶结构、交代结构及变余结构发育，定向构）不等粒变晶结构、交代结构及变余结构发育，定向构造不发育，常见块状、条带状、角砾状、斑杂状构造及变造不发育，常见块状、条带状、角砾状、斑杂状构造及变余构造。余构造。（3）典型岩石类型：蛇纹岩、滑石菱镁岩、青盘岩、黄铁）典型岩石类型：蛇纹岩、滑石菱镁岩、青盘岩、黄铁绢英岩、云英岩、次生石英岩、热液粘土岩、矽卡岩。绢英岩、云英岩、次生石英岩、热液粘土岩、矽卡岩。二、交代变质反应二、交代变质反应封闭体系，等化学变质作用封闭体系，等化学变质作用开放体系，异化学变质作用开放体系，异化学变质作用控制因素T、PH2O、H2O、K和H（由pH反映：pH=-lgH）三、岩石

4、分类与命名三、岩石分类与命名1、原岩性质划分：、原岩性质划分：镁质岩石：蛇纹岩、滑石菱镁岩；镁质岩石：蛇纹岩、滑石菱镁岩；中基性岩：青磐岩；中基性岩：青磐岩；中酸性岩：黄铁绢英岩、云英岩、次生石中酸性岩：黄铁绢英岩、云英岩、次生石 英岩、热液粘土岩英岩、热液粘土岩钙质岩：钙质岩： 矽卡岩矽卡岩2、形成深度划分：、形成深度划分：Marakushev(1993)把把中酸性原岩中酸性原岩有关的交代岩划分为深成相有关的交代岩划分为深成相（云英岩）和火山相（青盘岩、黄铁绢英（云英岩）和火山相（青盘岩、黄铁绢英岩、次生石英岩和热液粘土岩）（图岩、次生石英岩和热液粘土岩）（图25-17）四、典型岩石简介四、

5、典型岩石简介（1）原岩与成因：超基性岩为主，少量为基性岩和碳酸盐）原岩与成因：超基性岩为主，少量为基性岩和碳酸盐岩岩低温富低温富CO2溶液交代作用溶液交代作用形成。形成。（2）岩石特征：主要矿物为石英、碳酸盐（铁菱镁矿）、）岩石特征：主要矿物为石英、碳酸盐（铁菱镁矿）、铬云母和黄铁矿以及绿泥石、滑石、蛇纹石和铬铁矿；岩铬云母和黄铁矿以及绿泥石、滑石、蛇纹石和铬铁矿；岩石呈浅黄绿色，或棕褐色（碳酸盐分解出氢氧化铁）；不石呈浅黄绿色，或棕褐色（碳酸盐分解出氢氧化铁）；不等粒变晶结构，块状构造。等粒变晶结构，块状构造。（3）矿产：金矿和多金属矿床标志（蛇纹岩体变形带内的）矿产：金矿和多金属矿床标志（

6、蛇纹岩体变形带内的滑石菱镁岩可能是金矿的围岩）。滑石菱镁岩可能是金矿的围岩）。（一）滑石菱镁岩（listvenite）（1）原岩与成因：中基性火山岩、火山碎屑岩在中低温热）原岩与成因：中基性火山岩、火山碎屑岩在中低温热液及火山硫质喷气的作用下，形成的绿色致密块状的交代液及火山硫质喷气的作用下，形成的绿色致密块状的交代变质岩石。变质岩石。（2）岩石特征：）岩石特征： （A）矿物组成：主要矿物为钠长石（冰长石）、纤闪石）矿物组成：主要矿物为钠长石（冰长石）、纤闪石（阳起石）、绿帘石、绿泥石及碳酸盐矿物（方解石、白（阳起石）、绿帘石、绿泥石及碳酸盐矿物（方解石、白云石等）；次为绢云母、石英、黄铁矿及

7、其他金属硫化物。云石等）；次为绢云母、石英、黄铁矿及其他金属硫化物。后期低温热液作用将使青盘岩发生沸石化、绢云母化及硅后期低温热液作用将使青盘岩发生沸石化、绢云母化及硅化，并同时形成石膏、重晶石及明矾石等。化，并同时形成石膏、重晶石及明矾石等。 （B）颜色和结构构造：绿色，中细粒变晶结构或纤状变）颜色和结构构造：绿色，中细粒变晶结构或纤状变晶结构，常见变余斑状、变余火山碎屑结构及交代假象结晶结构，常见变余斑状、变余火山碎屑结构及交代假象结构，块状、斑杂状及角砾状构造。构，块状、斑杂状及角砾状构造。 （二）青盘岩（Propylite）（3）典型矿物组合（见共生图解）：按温度条件分）典型矿物组合（

8、见共生图解）：按温度条件分 ：阳起石绿帘石钠长石相（较高温；半深成，：阳起石绿帘石钠长石相（较高温；半深成，次浅成）次浅成） ：绿泥石绿帘石钠长石相（中温；浅成，次火：绿泥石绿帘石钠长石相（中温；浅成，次火山岩）山岩） ：绿泥石碳酸盐相（低温；浅）：绿泥石碳酸盐相（低温；浅）（4）类型划分与命名：）类型划分与命名： 按矿物组合命名，如钠长阳起绿帘青磐岩。如为按矿物组合命名，如钠长阳起绿帘青磐岩。如为单一矿物组成，可称为阳起石青磐岩、绿帘石青磐岩等。单一矿物组成，可称为阳起石青磐岩、绿帘石青磐岩等。（5）矿产：）矿产：是金、银、铜、铅、锌等矿床的重要找矿标志。是金、银、铜、铅、锌等矿床的重要找矿

9、标志。我国长江中下游火山岩地区青磐岩化广泛发育。我国长江中下游火山岩地区青磐岩化广泛发育。（三）黄铁绢英岩（Beresite）1、原岩与成因：中酸性半深成岩或浅成岩经低温交代作用、原岩与成因：中酸性半深成岩或浅成岩经低温交代作用所形成。所形成。2、岩石特征、岩石特征（1）矿物组成：主要由石英、绢云母、黄铁矿及碳酸盐矿）矿物组成：主要由石英、绢云母、黄铁矿及碳酸盐矿物（铁白云石系列）。黄铁矿、碳酸盐含量可达。物（铁白云石系列）。黄铁矿、碳酸盐含量可达。（2）颜色和结构构造：一般为黄绿至浅灰色，中细粒至显）颜色和结构构造：一般为黄绿至浅灰色，中细粒至显微鳞片花岗变晶结构，可见变余斑状等变余结构及交

10、代假微鳞片花岗变晶结构，可见变余斑状等变余结构及交代假象结构，块状构造。象结构，块状构造。3、交代岩带：、交代岩带： 片麻状黑云母花岗岩（片麻状黑云母花岗岩（MicPlQBi） ：弱绢英岩化花岗岩带（：弱绢英岩化花岗岩带（MicPlQSe） ：绢英岩化花岗岩带（：绢英岩化花岗岩带（QMicSe） : 含矿绢英岩带（含矿绢英岩带（Q Se金属矿物）金属矿物）4、该交代系统的原岩矿物稳定和元素活动性递减序列：、该交代系统的原岩矿物稳定和元素活动性递减序列： 矿物：矿物：BiPlMicQ 元素：元素：CaNaKAlSi5、矿产：金矿脉的主要找矿标志之一，斑岩型铜、钼、银、矿产：金矿脉的主要找矿标志之

11、一，斑岩型铜、钼、银及多金属矿床的蚀变围岩及多金属矿床的蚀变围岩（四）云英岩（Greisen）1、原岩与成因：、原岩与成因： 中等深度条件下酸性（超酸性）侵入岩及其顶板长英质岩石在中等深度条件下酸性（超酸性）侵入岩及其顶板长英质岩石在中温酸性热液影响下经交代作用所形成的交代变质岩。中温酸性热液影响下经交代作用所形成的交代变质岩。2、岩石特征：、岩石特征：（1）矿物组成：石英、白云母及萤石、黄玉、电气石为主，主要）矿物组成：石英、白云母及萤石、黄玉、电气石为主，主要矿物含量变化大，一般以石英和白云母为主，有时以黄玉、电矿物含量变化大，一般以石英和白云母为主，有时以黄玉、电气石或萤石为主，它们均可

12、占绝对优势。其他矿物有绿柱石、气石或萤石为主，它们均可占绝对优势。其他矿物有绿柱石、石榴子石（锰铝铁铝石榴子石）、磷灰石和金属矿物石榴子石（锰铝铁铝石榴子石）、磷灰石和金属矿物锡锡石、石、黑黑钨钨矿、辉矿、辉钼钼矿、辉铋矿、毒砂、白钨矿及黄铁矿等。矿、辉铋矿、毒砂、白钨矿及黄铁矿等。（2）颜色和结构构造：浅色（灰白、灰绿或粉红等色），中粗粒）颜色和结构构造：浅色（灰白、灰绿或粉红等色），中粗粒鳞片变晶结构，交代假象结构，块状构造。鳞片变晶结构，交代假象结构，块状构造。3、岩石类型：据主要矿物相对含量可分：石英白云母云英岩；、岩石类型：据主要矿物相对含量可分：石英白云母云英岩；黄玉白云母云英岩、

13、电气石石英云英岩；石英萤石云英黄玉白云母云英岩、电气石石英云英岩；石英萤石云英岩、石英云英岩、云母云英岩、萤石云英岩等。岩、石英云英岩、云母云英岩、萤石云英岩等。斜长石斜长石萤石萤石+白云母白云母+石英；石英；钾长石钾长石白云母白云母+石英；石英；黑云母黑云母白云母白云母+石英石英+铁白云石铁白云石/金属矿物金属矿物MsQtzPlMs萤石萤石MsPlQtzMs4、交代岩带：、交代岩带： 未变化的花岗岩（未变化的花岗岩（QKfPlBi） 二云母花岗岩（二云母花岗岩（QKfAbMsBi） 白云母花岗岩（白云母花岗岩（QKfAbMs） 白云母钾长云英岩（白云母钾长云英岩（QKfMs） 白云母云英岩白

14、云母云英岩/黄玉云英岩（黄玉云英岩（QMs/QTp） 石英云英岩（石英云英岩（Q）5、矿产：、矿产： 非硫化物矿床（非硫化物矿床（WSn）和硫化物矿床（）和硫化物矿床（Fe、Cu、Mo、Zn、Pb、As等）。我国南岭地区、俄罗斯中亚地区、哈等）。我国南岭地区、俄罗斯中亚地区、哈萨克斯坦、英国、德国、缅甸等。萨克斯坦、英国、德国、缅甸等。（五）次生石英岩（secondary quartzite）1、原岩与成因：、原岩与成因： 是是中酸性火山岩或次火山岩中酸性火山岩或次火山岩在靠近地表的浅处，在火山喷在靠近地表的浅处，在火山喷出的出的含硫热气或热液含硫热气或热液的作用下形成的富石英的交代岩石。的作

15、用下形成的富石英的交代岩石。2、岩石特征：、岩石特征：（1）矿物组成：主要矿物为石英及绢云母、明矾石）矿物组成：主要矿物为石英及绢云母、明矾石(KAl3SiO42(OH)2)、高岭石、红柱石、一水硬铝石、高岭石、红柱石、一水硬铝石(AlO(HO)和叶蜡石，次要矿物为刚玉、黄玉和叶蜡石，次要矿物为刚玉、黄玉(Al2SiO4(F,OH)2)、氯黄晶、蓝线石、氯黄晶、蓝线石(Al,Fe3+)7BO2SiO43O3、电气石、电气石(B)，副矿物为金红石、，副矿物为金红石、黄铁矿、赤铁矿、重晶石黄铁矿、赤铁矿、重晶石(BaSiO4)及硫黄。及硫黄。（3）颜色和结构构造：浅灰、暗灰或灰绿等色，致密块状、）

16、颜色和结构构造：浅灰、暗灰或灰绿等色，致密块状、细粒到隐晶质，具中细粒到显微粒状鳞片变晶结构，块状细粒到隐晶质，具中细粒到显微粒状鳞片变晶结构，块状构造。可见变余斑状结构、交代假象结构及变余流纹构造。构造。可见变余斑状结构、交代假象结构及变余流纹构造。3、交代岩带（由内带、交代岩带（由内带外带）：外带）： 酸性岩系列：刚玉酸性岩系列：刚玉红柱石红柱石一水硬铝石一水硬铝石叶蜡石叶蜡石(Al2Si4O10(OH)2)绢云母；绢云母； 中酸性岩系列：明矾石中酸性岩系列：明矾石高岭石高岭石叶蜡石叶蜡石绢云母；绢云母； 中性岩系列：一水硬铝石中性岩系列：一水硬铝石高岭石高岭石叶蜡石叶蜡石绢云母；绢云母；

17、4、矿产：、矿产：（1）非金属：明矾石、高岭石，叶蜡石、水铝石、刚玉、）非金属：明矾石、高岭石，叶蜡石、水铝石、刚玉、红柱石；红柱石；（2）金属：斑岩型铜、铁、金、银及多金属矿床伴生。浙）金属：斑岩型铜、铁、金、银及多金属矿床伴生。浙江平阳、福建福鼎及安徽庐江的明矾石矿床、福建福州寿江平阳、福建福鼎及安徽庐江的明矾石矿床、福建福州寿山的叶蜡石矿床，特别是其中的寿山石（玉）举世闻名。山的叶蜡石矿床，特别是其中的寿山石（玉）举世闻名。（六）矽卡岩（Skarn）1、原岩与成因：、原岩与成因： 在中酸性侵入岩与碳酸盐岩（灰岩、白云岩等）的接触在中酸性侵入岩与碳酸盐岩（灰岩、白云岩等）的接触带，在接触热

18、变质基础上受高温气水热液影响，经接触交带，在接触热变质基础上受高温气水热液影响，经接触交代作用形成以钙镁铁硅酸盐和铝硅酸盐矿物为主的交代作用形成以钙镁铁硅酸盐和铝硅酸盐矿物为主的交代变质岩。分内矽卡岩和外矽卡岩，外矽卡岩又分镁矽卡代变质岩。分内矽卡岩和外矽卡岩，外矽卡岩又分镁矽卡岩和钙矽卡岩两类。双扩散交代和渗滤作用是形成矽卡岩岩和钙矽卡岩两类。双扩散交代和渗滤作用是形成矽卡岩的两种机制。的两种机制。2、岩石特征：、岩石特征：（1）矿物组成：）矿物组成：（A）钙矽卡岩：钙系石榴子石和透辉石钙铁辉石系列的）钙矽卡岩：钙系石榴子石和透辉石钙铁辉石系列的单斜辉石，钙系石榴子石常具光性异常（图单斜辉石

19、，钙系石榴子石常具光性异常（图25-23）。其）。其它矿物有符山石、硅灰石、方柱石、日光榴石、锂云母、它矿物有符山石、硅灰石、方柱石、日光榴石、锂云母、白云母和电气石等高温气成矿物和金属矿物。白云母和电气石等高温气成矿物和金属矿物。CpxGrtCcCcCcGrtCcGrtGrt（B）镁矽卡岩：，镁矽卡岩主要由镁橄榄石、透辉石、金）镁矽卡岩：，镁矽卡岩主要由镁橄榄石、透辉石、金云母、尖晶石、硅镁石等富镁（铝）硅酸盐矿物组成，还云母、尖晶石、硅镁石等富镁（铝）硅酸盐矿物组成，还可出现硼镁石、硼镁铁矿等硼酸盐矿物及青金石。金云母、可出现硼镁石、硼镁铁矿等硼酸盐矿物及青金石。金云母、硼酸盐矿物及青金石等均可富集成矿。硼酸盐矿物及青金石等均可富集成矿。（2）颜色和结构构造：矽卡岩常见为暗褐色、暗绿色及浅）颜色和结构构造：矽卡岩常见为暗褐色、暗绿色及浅灰色等。矿物较自形，具不等粒粒状变晶结构、交代假象灰色等。矿