10围岩蚀变类型.ppt

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1、第三节 热液交代及围岩蚀变作用地下热液固结方式有充填与接触交代两种方式。热液在围岩内流动时(多为化学性质不活泼的围岩)，若与围岩间没有明显的化学反应和物质的相互交换，则热液中成矿物质的沉淀，主要是由于温度、压力的变化或其他因素的影响，直接沉淀在围岩的孔洞或裂隙中，这种成矿作用叫做充填作用。形成的矿床则称为充填矿床。这类矿床中矿体的形状决定于原有空隙的形状，一般多为脉状，与围岩的界线清楚。与围岩发生化学反应有物质成分交换形成新的矿物岩石为接触交代。一般是在围岩化学性质活跃，岩浆含水量高的情况下发生的。,脉状充填矿体中矿物沉淀的顺序通常从孔隙的两璧向里面生长，其最发育的晶面指向热液供应的方向。充填

2、作用形成的矿石，常具有一些典型的构造，可作为识别充填矿床的标志。如梳状构造、晶簇构造、对称带状构造、角砾状构造及同心圆状构造等。,脉状充填矿石.ppt,一、热液交代作用1.交代作用的特点热液交代作用是最复杂最重要的成矿地质作用，也是我们研究热液成矿作用的重点。交代作用产生的范围很广泛，在内生、外生和变质成矿作用中都可见到，交代作用系指矿液与围岩发生化学反应或置换作用，而造成矿质的聚集。也即是在一定温度和压力条件下热液与围岩相互作用，由一个原生的矿物集合体，向一组更稳定的新矿物的转变。由交代作用形成的矿床，称交代矿床。在交代作用进行时，围岩中原有矿物的溶解和新矿物的沉淀几乎是同时进行的。因此在交

3、代作用过程中，岩石始终保持固体状态。在交代作用的前后，岩石体积基本保持不变。交代作用比充填作用要复杂得多，二者之间具有极大的差别。在气水热液矿床交代矿体有如下特征：,1)矿体外形不规则，矿体和围岩界线不清楚，呈过渡关系；2)矿体中常含有未被交代的围岩残余，它们仍保留原来的构造方向而没有变动；3)矿体中往往可以保存原来岩石的结构和构造。如火山岩的斑状结构，某些石灰岩的条带状构造。有时甚至保存了岩石的褶曲、断裂和角砾构造等；4)某些交代作用形成的矿物晶体，因生长时不受空间限制，可均匀地向各个方向生长，因而可以发育成为完整的晶体。如黄铁矿、石榴石等；5)交代作用可以产生假象矿物，在显微镜下还可以发现

4、一种矿物被另一种矿物交代的现象。根据上述特征，可将交代矿体和充填矿体区分开来。交代型矿石.ppt,2.交代作用方式1)交代作用方式交代作用一定在有孔隙溶液参加下才能实现。这些孔隙溶液渗透岩石，并能带来交代组份和带走被交代物质。根据溶液搬运组份(交代和被交代组份)的方式，可将交代作用分为两个主要类型：扩散交代作用和渗滤交代作用。（1）扩散交代作用交代作用中组份的移动系通过停滞的粒间溶液，以分子或离子扩散的方式缓慢地进行，由于组份的浓度差(浓度梯度)所引起的扩散作用导致组份的带出或带入。扩散作用总是从高浓度向低浓度方向进行。因此浓度梯度使成为扩散交代作用的必要条件。一般扩散交代作用的效应半径为数十

5、米。,（2）渗滤交代作用 交代作用中组份的移动是靠溶液流动进行的。即在交代作用过程中，组份的带出或带入是借助于流经岩石裂隙中的溶液进行的。溶液流动的原因主要是由于压力差。3、交代作用的影响因素影响交代作用进行的因素主要有以下方面：（1）组份的活动性及其浓度交代作用中矿物共生组合的形成与参加作用的组份的化学活动性有关。组份的浓度对活动性有影响，当某元素的浓度增高时，则该元素的活动性会相应降低，甚至可以由活动转变为惰性。因此，组份活动性不同，将影响到矿物的共生组合。,（2）温度和压力溶液的物态变化和内应力的大小都和温度有关。溶液在高温条件下具有较大的活动性和扩散能力，因此易与围岩发生剧烈的交代作用

6、。当溶液中气体增加时其内应力也相应增加，导致溶液活动性的增加，有利于交代作用的进行。相反，外压力(围岩的压力)增加，对溶液的活动性和交代作用的进行有很大的影响，例如：WO2Cl2+2CaCO3=CaWO4+CaCl2十2CO2如在深部压力过大时，CO2不易逸出，则不利于形成交代的白钨矿，因之只有在较浅部位适宜的压力条件下，才利于反应的进行，即促使交代作用的产生。,（3）围岩的性质和构造围岩的物理性质和化学性质是促进交代作用，尤其是选择交代作用进行的主要因素。如石灰岩比页岩、砂岩化学性质活泼，故易受交代作用而成矿。而围岩的破碎程度，对交代作用也有很大的影响。3.选择交代作用选择交代作用对成矿有着

7、重要的意义。这种作用表现为：交代成因的矿石严格地集中在一定的接触带或岩层中。特别是切穿不同成分岩石的交代矿脉中，选择交代作用所表现的特征最为明显(图6-14)。,选择交代作用决定于以下三个因素：1)岩石的化学性质由于岩石的矿物-化学成分的不同，有利于交代作用的程度也不一样。根据有利于交代作用的程度，一般可把岩石分为三类：有利于交代作用的岩石，如石灰石、白云岩、火山碎屑岩等；不完全利于交代作用的岩石，如酸性、基性和硷性成分的深成岩和熔岩、变质岩、长石砂岩等；不利于交代作用的岩石，如石英岩、泥质页岩、砂岩等。,2)孔隙度合适的孔隙度一方面要足以使溶浓的渗滤作用，而另方面又要使间隙水包围被交代岩石的

8、各个颗粒。在各地层中不同的岩层及其层系，都具不同的孔隙度特性，这种特性就决定了其中某些岩层最有利于上述的渗滤作用，并可发选择交代作用。例如苏联中亚卡拉马扎山各种岩石的孔隙度变，变化于千万分之几到13%之间，但是对于形成交代铅锌矿床最为有利的是孔隙度为48%的岩石。3)渗滤效应这种效应导致矿石在渗透性差的所谓“遮盖层”的岩石下面集中。“遮盖层”常由页岩或其他渗滤性差的岩石组成。,二、围岩蚀变岩石在热液作用下，发生一系列旧矿物为新的更稳定的矿物所代替的交代作称为蚀变作用。由于气水热液矿床矿体四周的围岩，在成矿作用过程中经常发生蚀，因此称为围岩蚀变。岩经蚀变后不仅发生化学成分和矿物成分的变化，同时也

9、发生不同程度的物理性质方面的变化，如颜色、比重、硬度、孔隙度等的变化。影响围岩蚀变强度的因素主要的有：原岩的矿物成分和化学成分；气水热液的化学成分、浓度、pH值和Eh值等；温度；压力。此外，蚀变作用进行的时间长短、围岩距矿体的远近、热液通过的数量、裂隙发育的程度或者岩石渗透性的大小等，虽然不决定形成矿物的种类，但却是决定蚀变作用强度的重要因素。,围岩蚀变的种类很多，目前的命名标准也不一致：1）根据蚀变作用所产生的主要矿物来命名，如绢云母化、绿泥石化、石英化等；2）根据蚀变后的岩石命名，如云英岩化、矽卡岩化、青盘岩化等；3）有的则以特征性的交代元素、化学组份或化合物作为命名依据，如钾化、钠化以及

10、碳酸盐化和硫酸盐化等；4）还有的用蚀变岩石的颜色或颜色的变化来命名，如红色蚀变、浅色蚀变和退色蚀变等。,1.研究围岩蚀变的意义1）有利于发展成矿理论由于围岩蚀变是整个热液成矿作用的一部分，蚀变矿物的形成与矿石的沉淀在成因上有着非常密切的联系。因此，可以根据蚀变围岩在化学成分、矿物成分上的变化，来了解成矿时的物理化学条件、成矿热液的性质及其变化、矿物沉淀原因、分布的规律等，从而解决矿床的成因，丰富并发展成矿理论。2）有利于找矿由于蚀变围岩分布的范围比矿体要大，在找矿时易被发现，所以长期以来即作为一种重要的找矿标志。根据蚀变岩石的组成矿物、分布范围和强度，可以预测矿产的种类、赋存的位置以及富集的程

11、度。例如云英岩常伴生有钨、锡和钼矿化，青盘岩常伴随有金、银、铜、铅和锌等。围岩蚀变强烈而广泛发育者，一般可预示有大矿或富矿的存在。有时蚀变岩石本身就是矿产，如明矾石、叶蜡石和菱镁矿等。,2.高温热液交代与围岩蚀变高温热液一般是在岩浆或深变质作用条件下形成的热液，以高盐度富含挥发分为特征，其主要热液交代与围岩蚀变类型有：1）伟晶岩化对伟晶岩的成因有两种认识，一种认为是在岩浆结晶晚期形成富含挥发分的伟晶岩浆缓慢结晶作用形成。第二种认识是岩浆结晶晚期残留残余的气水溶液，是一种超临界状态的流体，富含成矿物质和挥发组份和硅酸盐组份，这种气体溶液饱和母岩成分，在封闭的条件下，作用于早期形成的矿物，使之发生

12、重结晶形成伟晶岩。因此伟晶岩化是同一岩浆热液体系的自交代作用，以后进一步可以在开放系统进行的交代作用，形成伟晶岩矿床。,金兹堡认为在伟晶岩的演化过程中，各阶段的发育程度是不一样的，因此产生了伟晶岩的多样化。在伟晶岩矿床形成的前期，结晶作用(分异作用)是主要的。由于温度的降低，使组成伟晶岩矿床的主要矿物，如长石、石英和云母，以及一些稀有元素矿物，如绿柱石、铌钽铁矿等，从伟晶岩熔浆中逐渐结晶出来。在比较稳定的封闭环境中，在挥发组份的参加下，随着结晶作用的进行，可产生分异的现象，形成完好的带状构造。对一些在母岩体内与之呈过渡关系的伟晶岩，有人认为是母岩的再结晶作用形成的。在伟晶岩演化的后期阶段，交代

13、作用是比较发育的。交代作用的产生反应了伟晶岩成矿作用的一个转折点。引起交代作用的溶液，是伟晶岩熔体分异演化所残留下来的一部分。交代作用表现为早期晶出的矿物为后期矿物所交代。,除上述外，在伟晶岩矿床中，还广泛发育着云英岩化作用、石英化作用等。总之，在伟晶岩矿床形成的整个过程中，H2O和其它挥发组份如F、Cl、B、P、CO2等都起着积极的作用。在变质成因的伟晶岩中H2O的作用显得更为重要。当伟晶岩熔浆中大量集中了这些挥发组份，则会使熔浆的结晶温度降低、粒度变小，有利于分异作用的进行。同时，由于挥发组份的存在，将增加伟晶岩浆的内应力，在构造应力的作用下，可侵入到母岩的外壳，或围岩的构造裂隙中去，形成

14、伟晶岩脉。此外，挥发组份能与成矿元素构成易溶的络合物，能增强成矿元素的搬运和集中能力，使之在伟晶岩体的适宜部位富集成矿。,A.M金兹堡认为伟晶作用的地球化学演化，主要表现为一些硷金为另一些硷金属的交替上。他把整个伟晶岩作用，以不同的硷金属作用为代表，划分为下列的地球化学阶段：1）原始结晶作用阶段(部分再结晶作用)：CaNa；K；Li。2）交代阶段：Na；K(Rb)；LiKRbCs。CaNa阶段为伟晶岩作用的开始阶段，特征矿物为更长石，典型的伴生矿物为黑云母。常构成伟晶岩的边缘带。K 化阶段的特征是形成大量钾长石(正长石和微斜长石)。本阶段末期可产生白云母化作用。Li 化阶段只有当原始熔浆中Li

15、的含量很高时才发育，主要特征为有大量含锂矿物的出现。,Na化阶段是伟晶岩演化的一个明显的转折点，从主要为熔浆结晶作用时期，进入气水溶液的交代作用时期。钠的交代作用，主要表现为钾长石的钠长石化和锂辉石转变为锂辉石，以及出现钠长石和锂辉石的集合体。由于钠的交代作用使得K和Li转入溶液中，从而引起晚期钾化阶段和锂化阶段的发育。晚期钾化阶段实际是前一阶段的继续，Na化转变为K化，Rb和Cs的成分增加了。本阶段的特征为广泛发育钾云母含锂的绿云母。有时可出现锂云母和晚期钾长石。本阶段常是伟晶岩的最后阶段。只有当溶液富集锂时才有晚期锂阶段的出现。其特征是广泛发育锂云母以及透锂长石和其他一些含锂矿物等。,在伟

16、晶岩矿床中，交代作用与稀有金属矿化关系最为密切。一般交代作用不发育的伟晶岩，仅见部分锂、铍及铌的矿化。而结晶岩脉内交代作用愈发育，稀有元素矿化的可能性就愈大。从伟晶岩作用发育的早期到晚期，从岩体的边缘到内部，常表现为白云母化、钠长石化和锂云母化的顺序，并形成特征的矿化。白云母化：Li、Be；钠长石化：Be、Nb、Ta；锂云母化和钠长石化：Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs。这主要是由于在溶液中，稀有金属元素常与K、Na等物质组成易溶的络合物。当伟晶岩的成矿作用演化到一定阶段时，络合物被破坏，产生硷质的交代作用，并导致稀有金属矿物的沉淀。,杰翰斯(R.HJahns)等特别强调水及其它挥发物在伟晶

17、岩形成中的作用。他认为当岩浆中饱和水后，则会从结晶的熔体中分异出一种超临界的含水流体，在适当的温度和压力下就有可能形成伟晶岩。他研究了新墨西哥的伟晶岩，在650和5108Pa压力下，其饱和含水量为11.20(重量)%7)。,2）矽卡岩化矽卡岩是由石榴石(钙铝榴石一钙铁榴石系列）、辉石(透辉石一钙铁辉石)及其他一些钙、铁、镁的铝硅酸盐矿物组成的岩石，它主要发生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近，在中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用而形成的。在交代蚀变的过程中，从碳酸盐类岩石中，几乎带出了全部CO2及部分CaO和MgO，带入大量的SiO2、Al2O3、和Fe2O3，从酸性岩中，则有

18、大量的CaO、MgO和Fe2O3的带入和K2O、Na2O和SiO2的带出。在矽卡岩中常有一些含挥发份的矿物，如方柱石、含氯阳起石、萤石、氟磷灰石、黄玉、斧石、电气石等。此外还有如绿泥石、石英及钙、镁、铁的碳酸盐等典型的热液矿物。在矽卡岩中常见的金属矿物主要为磁铁矿、白钨矿、锡石、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂以及辉钼矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿等。与矽卡岩有关的矿产主要有钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌等。,3）云英岩化云英岩化是一种重要的高温气水热液的蚀变作用，主要产生在花岗岩类中。蚀变后的云英岩呈浅灰、灰、灰绿及灰黄色，中一粗粒结构，粒径以1一5mm最为常见。具花岗变晶、花岗-鳞片变晶及鳞片变晶结构。云英

19、岩化的交代反应为：3NaAlSi3O8+K+2H+=KAl2AlSi3O10（OH）2十3Na+十6SiO2钠长石 白云母 石英或者是3KAlSi3O8十H2O=KAl2AlSi3O10(OH)2+2KOH十6SiO2钾长石 白云母 石英在作用过程中常有F、B、H2O等挥发份和其他金属元素参加。,云英岩主要由石英和白云母组成，有时含有锂云母、铁锂云母、黄玉、电气石、萤石、绿柱石以及黑钨矿、白钨矿、锡石、辉钼矿等金属矿物。有时还含有交代残余的钾长石和斜长石，及后期叠加的钠长石、钾长石和碳酸盐类矿物。云英岩化和钾长石化、钠长石化在成因上有关，因此在一系列蚀变岩体中，常可见到它们共生。云英岩化常与钨

20、、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等矿床有关。,4）钾化及钾长石化热液交代形成含钾矿物的作用称为钾化，以形成黑云母、钾长石为特征。钾长石化是最常见的钾化，钾长石化包括微斜长石化、天河石化、透长石化、正长石化和冰长石化。由于上述矿物的区别比较困难，其成分几乎完全相同，因此统称为钾长石化。一般来说，微斜长石化、天河石化和正长石化是在气化高温条件下发生的，而冰长石化主要发生在中一低温热液用过程。钾长石化蚀变岩石主要有：钾长岩、钠长石钾长岩、石英钾长岩、黑云母钾长岩以及霓石钠长石钾长岩等等。钾长石化与许多类型矿床有成因上的联系，如在锂、铍、铌、钽有关的蚀变花岗岩、钨锡的石英脉型和矽卡岩型矿床、斑岩型铜-钼矿

21、床以及某些铅、锌、金、铀、稀土等矿床中。,5）钠长石化钠长石化是一种分布广泛和具有重要意义的蚀变作用。这种蚀变作用发生的温度范围较大，从气化一高温到低温阶段都可发生。不同性质的岩石都可发生钠长石化，但在中、基性火成岩中，钠长石化的现象较为常见。在一些矽卡岩型铁、铜矿床的接触带附近，特别是内接触带，往往广泛发育钠长石化。在火山岩地区的高温热液铁矿床中，钠长石化的现象也很常见。在与矿化有关的花岗岩中，钠长石化常发生在钾长石化之后，而在钠长石化之后，又往往发育有云英岩化。花岗岩钾长石化和交代蚀变成钠长岩和云英岩时，最主要的造岩元素和一些标型金属的重新分布的一般情况是Na、Nb含量由高到低，K、Be含

22、量由低到高。,按A别乌斯的意见，钾长石化、钠长石化和云英岩化是气化高温热液时花岗岩类蚀变作用的结果，是一种硷质的交代作用。早期的钾长石化和钠长石化，热液是在超临界状态下进行的，在云英岩化阶段，热液从临界以上的状态变为热液状态。从钾长石化到云英岩化，热液酸度逐渐上升，到云英岩化时，酸度值最大。这时在氟、硼的高度活动下，从岩石中带出硷、铝和微量元素。酸度增加的原因是由于出现液相的水，不稳定的酸络合物发生分解，结果出现酸性阴离子。在云英岩化以后，由于热液中聚集了硷质，酸度降低，可能出现晚期的钠长石化和以晚期的钾长石化而结束(图6-16)。晚期的钠长石化和钾长石化规模较小，有时仅出现一些冰长石和钠长石

23、的细脉。,图10.3-2 热液交代中蚀变矿物随温度变化相图,图10.3-2表明，钾长石是高温碱性热水溶液中结晶或交代矿物，高岭石则是低温酸性热水溶液交代矿物；,根据钠长石化岩石的蚀变矿物相，可划分出：单矿物钠长石相；云母钠长石相，石英钠长石相，绿泥石钠长石相等等。钠长石化不仅与许多稀有元素，如铍、铌、钽、稀土等矿床，也与钨、锡、金、铁、铜、磷、黄铁矿等热液矿床有密切的成因联系。6）硅化硅化使被蚀变岩石的石英或蛋白石的含量增加。二氧化硅一般是由热掖带入，但也可由于热液淋滤其它组份，残留下稳定的二氧化硅而形成。硅化作用发育普遍，蚀变温度从高温一直到低温，但以中温热液矿床中最为常见。蚀变原岩种类各种

24、各样，从基性到酸性的火成岩、片麻岩以及各种碳酸盐岩和钙质页岩等，都可以受到硅化蚀变。,由于硅化可以在广泛的化学环境中由热液作用形成，因此硅化可以与粘土化、绢云母化、绿泥石化、云英岩化、钠长石化、钾长石化等蚀变共生。高温和部分中温热液硅化作用的结果，可形成密集的石英集合体。低温热液硅化作用所形成的岩石，常具细粒结构，由细粒的石英和半结晶状态的石髓及非晶质的蛋白石组成，后二者可分别称为似碧玉化或石髓化及蛋白石化。中性及酸性火山岩经强烈的硅化后，可形成次生石英岩。次生石英岩除石英外，常含有赤铁矿、金红石、绢云母、明矾石、高岭石、叶蜡石等矿物。与硅化有关的矿产主要有：铜、钼、铅、锌、金、银、汞、锑、黄

25、铁矿、明矾石、重晶石等。,3.低温热液交代与蚀变岩石类型低温热液来自远源岩浆作用或浅变质作用、地热增温作用或构造作用形成的热液，一般低温热液含盐度较低，但是含有较高的挥发分组分，决定了低温热液交代以形成富含挥发性组分和结晶水的矿物为主。1）青盘岩化(亦称变安山岩化)青盘岩化是指安山岩、玄武岩、英安岩及部分流纹岩，在中低温热液作用下，特别是在热液中二氧化碳、硫和水等作用下产生的一种蚀变作用。有时中性和酸性的浅成侵入岩也能遭受这种蚀变。这种蚀变一般是在近地表或地表条件下进行的。青盘岩呈暗绿、绿、褐绿等颜色，外貌上可保持原来火成岩的特征，变余结构常较明显，如变余安山结构，变余火山碎屑结构等。,青盘岩

26、组成矿物：绿泥石、碳酸盐(方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿和菱锰矿等)黄铁矿、绿帘石和钠长石为主，及少量石英、绢云母和黝帘石等。当青盘岩化中某些主要矿物较为发育时，可划分出蚀变相，如绿泥石-绿帘石-钠长石相；绿帘石-黄铁矿-碳酸盐-绿泥石相；黄铁矿-绿泥石-碳酸盐相和绢云母-碳酸盐-绿泥石相等等。与青盘岩化有关的矿床有斑岩型铜钼矿床、热液黄铁矿矿床、脉状铜矿和多金属矿床、金和金-银矿床等等。,2）绢云母化、绢英岩化和黄铁绢云岩化绢云母化是一种非常广泛和重要的中低温热液蚀变作用。它分布很广泛的原因是它在中低温热液条件下比较稳定，以及在热液中常含有钾。在各类火成岩中，以中酸性火成岩最易发生绢云母化

27、，长石类铝硅酸盐类矿物最易为绢云母所交代。正长石的绢云母化其可能反应式为：3KAlSi3O8十2H+=KAl2AlSi3O10（OH）2+2K+6SiO2正长石 绢云母 石英在绢云母化同时，铁镁硅酸盐矿物常为绿泥而所交代。此外，泥灰岩、钙质页岩和粘土页岩也易绢云母化。,绢云母化常伴随着石英和黄铁矿的产生，形成绢英岩化和黄铁绢英岩化。这两种蚀变一般代表典型的中温热液蚀变。绢英岩化的作用过程基本上与云英岩化相似，只不过形成的温度较低。当绢英岩中黄铁矿含量超过5%时，可称为黄铁绢英岩。在热液成因多种金属(Au、Cu、Pb、Zn、Mo和Bi等)和非金属(萤石、红柱石、刚玉等)矿床中，都能看到绢云母化。

28、最广泛而显著的绢云母化，则常与各种中温热液硫化物矿床伴生，特别是斑岩型铜钼矿、黄铁矿型铜矿和多金属矿床。,3）绿泥石化绿泥石化也是一种中、低温热液的重要而常见的蚀变作用。与绿泥石化有关的原岩主要是一些中性一基性的火成岩，如安山岩、闪长岩、玄武岩和辉长岩等，部分酸性岩和泥质岩也可产生绿泥石化。与成矿作用有关的绿泥石化多与其它热液蚀变作用(如电气石化、绢云母化、硅化、碳酸盐化等)共生，很少单独出现。绿泥石是一种蚀变矿物，它主要由富含铁、镁硅酸盐矿物蚀变而来(如黑示母、角闪石、辉石等)。因此绿泥石化岩石大部分是含这些矿物的岩石蚀变成的。黑云母的绿泥石化的可能反应式为：2K(MgFe)3AlSi3O1

29、0(OH)2+4H+=Al(MgFe)5Si3O10(OH)8+(MgFe)2+2K+3SiO2 黑云母 绿泥石 石英,此外，绿泥石化也可以产生在含铁、镁少的岩石中，由气水热液带来大量的铁、镁，使一般的铝硅酸盐形成绿泥石，如钠长石岩的绿泥石化，其可能反应式为：2NaAlSi3O8+4(Fe.Mg)2+2(Fe.Al)3+l0H2O=钠长石(Mg.Fe)4(Fe.Al)2Si2O10(OH)8+4SiO2+2Na+l2H+绿泥石(亚种)与绿泥石化有关的矿产主要是铜、铅、锌、金、银、锡和黄铁矿等矿床。4）粘土化(泥化)粘土化作用是指形成以粘土矿物占优势的蚀变作用，可进一步分为深度粘土化和中度粘土化

30、两类。深度粘土化蚀变的矿物集合体中，以具有地开石、高岭石、叶蜡石和石英为特征，并常伴有绢云母，及钠明矾石、电气石、黄玉、氯黄晶和非晶质的粘土矿物。当岩石中的铝被大量淋失时，它将逐渐变为硅化。若绢云母大量增加时则可变为绢云母化。,中度粘土化蚀变岩石中，以高岭石和蒙脱石类矿物占优势，它们主要由斜长石蚀变而来。通常呈带状，向外可过渡为青盘岩化，向内(矿脉方向)过渡无绢云母化。易受粘土化的岩石主要为基性、中性、酸性和硷性火成岩。其中尤以火山岩为最为发育。此外片麻岩和长石砂岩亦可遭受到粘土化作用。深度粘土化常构成某些铜、铅、锌矿床蚀变的内带，但分布范围不广。中度粘土化分布广泛，可作为金、银、铜、铅、锌等

31、矿床的找矿标志。,5）碳酸盐化碳酸盐化也是一种很普遍而重要的热液蚀变。碳酸盐化可进一步分为：方解石化、白云岩化、菱铁矿化和菱镁矿化等等。岩石遭受碳酸盐化后，能产生相当数量的碳酸盐矿物，如方解石、白云石、菱铁矿和菱镁矿等。与碳酸盐化有关的岩石，概括为三类：基性、中性的火成岩；碳酸盐沉积岩；硷性一超基性岩。辉绿岩、辉长岩、闪长岩等岩石遭受中、低温热液蚀变时，经常发生碳酸盐化，并常有绿泥石化相伴生。这类岩石的碳酸盐化，主要是其中的铁镁矿物受到碳酸盐的交代作用，其反应式为：(FeMg)2SiO4+2H2O+CO2=2（FeMg）CO3+H4SiO4基性、中性火成岩的碳酸盐化，主要与铜、铅、锌的矿化有关

32、。,石灰岩和白云岩遭受碳酸盐化时，同样可产生一系列的Fe、Mg、Ca(Mn)的碳酸盐矿物。如主要形成白云石时，则称为白云岩化。白云岩在白云岩化过程中，一般没有物质的带入和带出，而主要表现为重结晶和退色现象。石灰岩在白云岩化蚀变过程中，则有Mg2+的代入，代替部分Ca2+。由于白云岩化能增加岩石的渗透性，因此非常有利于矿化。白云岩化为寻找低温热液铅、锌、汞矿床的良好标志。白云岩受到菱镁矿化，可形成有工业价值的菱镁矿矿床。如热液中富含Fe2+则可发生菱铁矿化，可能形成有工业价值的菱铁矿矿石。,在硷性-超基性岩分布的地区，常出现碳酸岩，其成因尚未彻底解决。但有不少人认为它是硷性超基性岩经热液蚀变而成

33、，并与硷性交代作用有关。在空间位置上可见到下部为钠长石化，上部为碳酸盐化。此类碳酸盐岩矿物成分复杂，其中主要有方解石、白云石、硷性长石、辉石以及烧绿石、稀土碳酸盐等。与此有关的矿床主要是铌、钽、锆、稀土等稀有元素的矿床。,6）明矾石化在热液中，如含有亚硫酸或游离的硫酸，并与富含硷性长石的喷出岩发生交代作用，使岩石中的长石转变为浸染状的明矾石，这种作用称为明矾石化。此种作用通常发生在近地表的岩石中，由于强的氧化作用，使热液中的还原硫氧化成亚硫酸或硫酸。因深部缺氧，不易产生亚硫酸或硫酸，故不能产生明矾石化。在明矾石化岩石中，与明矾石共生的矿物是较复杂的。常有粘土矿物、石英、石髓、蛋白石、叶蜡石、黄

34、铁矿、绢云母、黄钾铁矾、石膏和硬石膏等。因此也可划分出不同的蚀变相。与明矾石化有关的矿床主要为低温的金、银和多金属矿床，以及明矾石、叶蜡石和粘土矿床等。,7）蛇纹石化含镁较多的白云岩和超基性岩，由于热液作用可发生蛇纹石化，同时也可形成纤维蛇纹石石棉。超基性岩的蛇纹石化往往伴随着碳酸盐化和绿泥石化。与自云岩蛇纹石化有关的矿床有石棉、滑石、菱镁矿等矿床。与超基性岩蛇纹石化有关的有镍和钴的矿床和石棉矿床。产在含镁碳酸盐岩石内的接触交代铁、铜等矿床也常伴随有蛇纹石化作用。除上述的蚀变类型外，诸如电气石化、方柱石化、绿帘石化、钠质辉石化、钠质角闪石化、霓石化、沸石化、重晶石化等均是一些较常见的重要蚀变。

35、,三、热液矿化期次及矿物生成顺序热液矿床的形成常常是在一个相当长的时间内，由含矿热液多次反复作用形成的。它与持续的、阶段性的构造活动，以及与物理化学条件不断变化过程有关。因此在热液成矿作用中常表现为多期性和多阶段性。一般可划分为若干矿化期(或成矿期)和矿化阶段(或成矿阶段)。1.矿化期次矿化期代表一个较长的成矿作用过程，它是根据显著的物理化学条件变化来确定的。例如有的矿床在气化一高温热液条件下，形成一系列的硅酸盐和氧化物矿物，这样可划分出硅酸盐期和氧化物期两个矿化朔。但并非每一个热液矿床都能划分出矿化期，只有那些成矿时间长，发育完全的矿床才能分出。每一矿化潮中又可包括若千个矿化阶段。,2.矿化

36、阶段矿化阶段代表一个较短的成矿作用过程，表示一组或一组以上的矿物在相同或相似的地质和物理化学条件下形成的过程。矿化阶段是与构造裂隙的阶段性发育及与此有关的含矿热液的间歇性活动有关。每一个矿化阶段代表一次热液的活动，也是代表较小的时间间隔内。由于构造作用和物理化学条件的变化，因此早阶段的矿物往往被后阶段生成的矿物穿插交代。划分不同矿化阶段的标志有：1）晚阶段矿脉交截早阶段，被截部分常有位移现象；2)早阶段矿石经破碎并角砾岩化，被后阶段矿物所胶结，有时有不同程度的交代现象；3)具明显的交代蚀变作用，早阶段形成的矿物被交代蚀变成另一种矿物，如阳起石或透辉石蚀变成绿泥石及碳酸盐。,3.矿物的生成顺序在

37、同一矿化阶段中不同矿物结晶的先后顺序叫做矿物的生成顺序。在热液矿床中矿物沉淀的先后顺序从属于地球化学的规律性。在一般情况下，生成顺序符合于能量降低的顺序。但此顺序也可被其它因素如浓度、pH值、氧化还原电位所影响。正常情况下，脉石矿物的结晶顺序，首先是硅酸盐，然后是石英，最后是碳酸盐和硫酸盐类矿物(如方解石+天青石和硬石膏等)。矿石矿物形成的次序也有规律，一般结晶顺序：1）高价离子的氧化物和含氧盐，如黑钨矿、锡石、独居石、烧绿石、磁铁矿等；2）铁、镍、钴、铜、铅、锌等二价元素的硫化物和砷化物，如磁黄铁矿、毒砂、黄铁矿、针镍矿、砷镍矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等；3）砷、锑的硫化物以及金、银的硒化物

38、和碲化物。,确定矿物生成顺序的主要标志有：1）穿插：一矿物穿插另一矿物或矿物组合，被穿插者生成较早；2）交代：先成的矿物被后成的矿物所交代，常显交代残余结构；3）包围：先成矿物的全部或一部分被后成矿物所包围；4）粒间位置：后成矿物生成于先成矿物的颗粒之间；5）假象：先成矿物被后成矿物交代后，尚保留其原来晶形。如磁铁矿变成假象赤铁矿后仍保留其等轴晶系的晶形；6)构造：在对称带状构造中，外层矿物早于内层矿物，晶洞构造中的矿物一般晚于洞壁的矿物,研究矿物的生成顺序时，要全面、综合考虑以上标志，并根据具体情况加以确定，因矿物生成顺序不是固定不变的，可出现反常现象。热液矿物的沉积结晶及交代顺序也决定于热

39、液溶质的浓度，由于不同成因的热液各种物质的浓度不同，可以相图来解释（图10.3-1，2）。由上所述，气水热液矿床的形成作用是极为复杂的，有一些根本性的问题还没得到很好的解决。这也反映在气水热液矿床的分类上，由于分类的原则不同，分类的方法也很多。图10.3-1钾钠长石碱性热液中交代蚀变或结晶矿物，在不同的成分的溶液中结晶顺序是不同的，并且可以共结。叶腊石是酸性溶液交代蚀变产物，在叶腊石中加入K2O会形成白云母和石英：3Al2Si4O10（OH）+K2O=2KAl2Si3O10（OH）2+H2O+6SiO2,图10.3-1 硅酸盐体系中K-Na矿物结晶相图,图10.3-1利用热液中Na+/H+与 K+/H+为坐标表示的钾钠矿物相图，K+/H+与 K2O之间的关系式：K2O+2H+=H2O+2K+,图10.3-2 热液交代中蚀变矿物随温度变化相图,图10.3-2表明，钾长石是高温碱性热水溶液中结晶或交代矿物，高岭石则是低温酸性热水溶液交代矿物；,