矽卡岩型矿床的形成条件

1、矽卡岩型矿床的形成条件（一）物理化学条件形成温度矽卡岩型矿床的形成温度范围由900200C左右，为气化至热液阶段的产物，是一类特 殊的热液矿床。据实验所知：典型的矽卡岩矿物组合形成温度在900500C之间，金属氧化 物的形成温度一般在600350C之间，而金属硫化物的形成温度大致在450200C之间。形成压力与深度接触交代过程中，CaCO3分解生成CaO+CO2,这对形成矽卡岩具有重要意义，如：CaCO3+MgCO3+2SiO2fCaMgSi 2O6 （透辉石）+2CO2如果接触交代作用的形成部位过深，所处压力过大，上式中的CO2就难以从CaCO3中分 出，从而不利于矽卡岩的形成。据Einau

2、d 1等（1981 ）对130个研究较好的矽卡岩型矿床的统 计，其形成压力为3x1073x108Pa。因此，矽卡岩型矿床可形成于从浅成到中深成的环境。其他物理化学条件除温度、压力外，成矿热液的氧逸度、pH值、二氧化碳逸度和硫逸度等也是影响矽卡 岩矿物成分、矿物组合特征和制约矿床形成过程的重要参数，例如，在高氧逸度条件下形成 的矽卡岩型钨矿床中含钼较高，而在低氧逸度条件下形成矽卡岩型钨矿床中含锡较高。（二）岩浆岩条件由于矽卡岩型矿床是岩浆气水热液交代围岩的结果，所以岩浆岩的成分、形成深度、 形态、规模等对矽卡岩型矿床的形成有决定性的影响。有关的侵入岩类主要为中酸性岩浆岩， 按岩性又可分为2个系列

3、：（1）钙碱性系列：花岗岩-花岗闪长岩-石英闪长岩-闪长岩；（2）碱性系列：碱性正长岩-花岗正长岩-石英二长岩-二长岩。侵入岩的类型对矽卡岩型矿床具明显的成矿专属性，铁矿床往往和石英闪长岩、闪长 岩有关；铜矿床、铅锌矿床大多和花岗闪长岩、石英二长岩有关，钨、锡、钼矿床主要和花 岗岩类有关。和矽卡岩型矿床有关的侵入体大多属于中深成相到中浅成相，岩石常具细粒结构和斑 状结构，斜长石斑晶中有时可见到环带结构，角闪石中有时有辉石残余及反应边结构。部分 成矿的浅成相岩体和火山岩关系密切，属次火山岩相，成分以中性岩居多。成矿侵入体的规模以小型为主，个别规模小的出露仅为几平方公里。侵入体的产状以 岩株、岩瘤

4、较为常见。规模巨大的岩基状侵入体，除了由它分出的小型岩枝外，一般不形成 矽卡岩型矿床。侵入体的产状对矽卡岩和矿体的分布有较大影响。一般情况下，矽卡岩和矿体大多分 布在侵入体的上盘接触带，层状侵入体或多层侵入体可形成多层矿化，但以上盘接触带为主。侵入体的形态对矽卡岩和矿体的形成和分布也有一定影响，凹凸不平的接触面较平整 的接触面有利于形成矽卡岩和矿体。据已有资料统计，岩体的凹入部位要较凸出部位更有利 于成矿（图6-1）。侵入体表面的这些奇特形态多数是由于围岩中存在裂隙以及岩浆的多期活 动造成的。由于这些裂隙为后期含矿溶液的运移和交代作用创造了条件，所以常常影响和控制着矽卡岩和矿体的分布。据统计，

5、我国的矽卡岩型矿床大多 和较年轻的岩浆岩有关，时代较老的岩 浆岩很少形成接触交代矿床。（三）围岩条件围岩岩性对矽卡岩型矿床的形成 有重要影响，最有利的围岩是碳酸盐类 岩石。石灰岩、白云质灰岩，白云岩等 碳酸盐类岩石以其化学性质活泼、脆性 较大，渗透性强和富含CaO或MgO而易 被交代，形成各种类型的矽卡岩。凝灰 岩、安山岩等火山岩在一定条件下也可 形成矽卡岩型矿。如我国长江中下游一 些矽卡岩型铁矿床的围岩即为火山岩。图6-1辽南铜矿地质剖面示意图（转引自姚凤良等，1983图6-1辽南铜矿地质剖面示意图（转引自姚凤良等，1983）1-铜矿体；2-花岗岩类；3-大理岩表6-1矽卡岩矿物分类表矽卡岩

6、类型及形成阶段矿物名称有关矿产钙矽卡岩早期阶段主要石榴子石（钙铝石榴子石-钙铁石榴子石） 辉石（透辉石-钙铁辉石）铁、钨、铍（钼）、锡次要符山石、硅灰石、方柱石晚期阶段主要绿帘石、阳起石、透闪石铜、铅、锌（钥）次要绿泥石镁岩矽卡旱期阶段主要镁橄榄石、透辉石铁次要尖晶石、硅镁石、硼镁铁矿硼晚期阶段主要蛇纹石、金云母铜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。由于这些矽卡岩矿 物的成分中都含有一定数量的钙，故称为钙矽

7、卡岩。钙矽卡岩是最常见的一类矽卡岩。镁矽 卡岩是指热液在接触带交代白云质灰岩或白云岩时，由于白云质岩石中不仅含CaO,而且还 富含MgO，因此常形成镁橄榄石、透辉石、尖晶石、硅镁石以及金云母、蛇纹石等矿物。 这些矽卡岩矿物的成分中富含镁，故称为镁矽卡岩。镁矽卡岩在自然界分布不如钙矽卡岩广 泛。由于白云质灰岩中同时富含钙和镁，所以镁矽卡岩往往和钙矽卡岩伴生产出，实际上单 纯的镁矽卡岩是很少见的。无论是钙矽卡岩还是镁矽卡岩，按其矿物组合，又可进一步分为简单矽卡岩和复杂矽 卡岩两种类型。简单矽卡岩是指只由石榴子石、辉石等组成的矽卡岩，它是矽卡岩化早期高 温气水阶段的产物。复杂矽卡岩是在简单矽卡岩的基

8、础上发展起来的，早期形成的石榴子石 和透辉石等矿物，经晚期热液交代形成了阳起石、透闪石、绿帘石和绿泥石等矿物。这种有 晚期矿物叠加的矽卡岩，称为复杂矽卡岩。镁矽卡岩也可有简单和复杂之分。简单的镁矽卡 岩主要由镁橄榄石、透辉石、硅镁石和尖晶石组成，为早期阶段产物。复杂的镁矽卡岩是在 上述矿物组合基础上，叠加有晚期产生的蛇纹石、金云母等矿物而成的。碳酸盐岩层的构造对矽卡岩型矿床的形成也有一定影响，薄层灰岩比厚层灰岩有利于 成矿，特别是薄层灰岩和页岩、粉砂岩、火山岩等岩层互层时，由于它们的物理性质有明显 差异，层面间的结合比较虚弱而有利于热液的流通，所以热水溶液更易于选择交代薄层灰岩 而形成矽卡岩和

9、矿体。围岩的节理、裂隙及孔隙度等对矿化富集及矿体的形态、产状等也有 重要影响。（四）构造条件构造对矽卡岩型矿床的形成有重要的控制作用。对矿体形态、分布和规模有影响的地 质构造主要有下列几类：（1）接触带构造根据侵入岩和围岩的接触关系可把接触带构造分成2种类型：“整合”接触型，接触 面与围岩层面平行一致，这类构造所形成的矽卡岩及矿体的形态比较规则，以似层状和透镜 状为主，产状和围岩层理基本一致（图6-2）；“不整合”接触型，接触面产状和围岩产状 斜交，矽卡岩及矿体的形态复杂多变，除沿接触带分布外，还可沿围岩层理分布，围岩中的 矽卡岩或矿体常呈分枝状与接触带相连，形成一个形态复杂多变却又统一的矽卡

10、岩体或矿体 （图6-3）。当侵入体局部超覆围岩之上形成超覆接触时，由于超覆接触面的倾斜经常比较陡， 所形成的矽卡岩和矿体的产状也较陡。（2）围岩层理和层间破碎带围岩的层理面本身就是构造脆弱带，不同岩性的岩层之间的接触面、层间断裂、 破碎带和层间剥离，对形成矽卡岩型矿床有特殊的意义，它可使含矿气水热液在远离 侵入体的围岩中形成稳定的似层状矿体或透镜状矿体（图 6-4）。回回6图6-2 整合接触的矽卡岩型矿床地质剖面示意图（转引自姚凤良等，1983）1-浮土； 2-大理岩；3-花岗岩；4-锡矿体；5-铜矿体；6-铅锌矿体；7-矽卡岩图6-3 不整合接触的矽卡岩型矿床剖面示意图（转引自姚凤良等，19

11、83图6-3 不整合接触的矽卡岩型矿床剖面示意图（转引自姚凤良等，1983）l-第四系；2-上部嘉陵江灰岩；3-下部嘉陵江灰岩；4-大冶灰岩；5-白云岩；6-花岗闪长斑岩；7-钼矿体；8-铜矿体1110图6-4受围岩层理、层间碎破带控制的矽卡岩型矿床剖面示意图（转引自姚凤良等，1983）l-浮土； 2-大理岩；3-矽卡岩；4-白云岩；5-砂岩；6-页岩；7-花岗斑岩；8-铜矿体；9-铜锌矿体；10-角砾岩（3）断裂和裂隙岩浆岩的侵入接触带 往往就是断裂构造带，穿 切接触带的断裂可使气水 热液进入围岩，形成脉状 或分枝状的矽卡岩体和矿 体，也可使晚期含矿热液 在矽卡岩中形成脉状矿体。 在断裂构造交汇处还可形 成囊状、柱状富矿体。值 得注意的是，未经错动的 接触带对形成矽卡岩型矿 床是不利的。据统计，几 乎所有形成矿化的接触带 都存在有构造破碎现象。（4）褶皱构造褶皱构造主要表现在 对岩体及含矿热液流通的 控制。与矽卡岩型矿床有 关的褶皱构造主要是背斜 构造，这类背斜构造往往 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。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，为含 矿热液流通提供了有利的 空间。背斜构造的轴部、 倾伏端、轴线转折处等， 因空隙较大而有利于矿液 的流动，所