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交代结构(metasomatic texture)是在变质作用或混合岩化作用过程中,由交代作用形成的结构。发生交代变质作用时,原岩中的矿物被取代、消失,以此同时形成新生的矿物。其特征是,在形成过程中有物质成分的加入和带出,而岩石中原有矿物的分解和新矿物的形成是同时的。既可以置换原有矿物,保持原有矿物的晶形,又可以由交代方式形成新矿物,产生一系列特征的交代结构。根据形态不同可分为交代假象结构、交代残留结构、交代条纹结构、交代蠕虫结构、交代斑状结构等。

基本信息

交代结构
岩石变质作用的一种,主要表现在接触交代作用过程中。
变质过程中,围岩与侵入体发生物质交换,代入某些新的化学组分,代出一些原有的化学组分,从而使岩石的化学组成和矿物组成发生变化,形成新岩石。在这一过程中岩石成分发生显著变化,新矿物大量产生。这种化学成分和矿物成分发生变化的作用即称交代作用。典型的岩石是矽卡岩。
这种作用产生的主要矿物有石榴子石,绿帘石,透闪石,透辉石,阳起石,硅灰石等。形成的岩石通常包括两三种主要矿物和一些次要矿物,常为颗粒状和不等粒状变晶结构,块状构造。
交代变质岩是在气水热液(或称热液)的作用下,已存在的岩石主要通过交代作用使岩石的化学成分、矿物成分和结构、结构发生变化,形成的新的岩石。又称为气-液变质作用或蚀变作用。
变质作用通常沿构造破碎带及矿脉两侧发育,在矿脉两侧发育时也称围岩蚀变,交代变质岩也可称
交代结构

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为蚀变岩。

交代作用的方式

(1)渗透交代作用 组分呈真溶液或胶体状态借助裂隙溶液的流动被搬运、迁移(即组分随介质一起迁移)。迁移的驱动力是压力差,与组分本身在溶液中的浓度无关。渗透的速度与溶液本身的密度、粘度及通道的宽度和形态有关。渗透交代作用的规模较大,可影响到好几公里。
交代结构

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(2)扩散交代作用 组分的迁移是通过在不流动的孔隙溶液中的扩散作用方式进行的。组分迁移的驱动力是不同部位的浓度差,即由浓度高的部位向浓度低的部位迁移。扩散速度还与温度有关。扩散作用是通过矿物晶格或沿矿物颗粒表面进行的,一般只能影响几米宽的范围内,规模较小。
实际上,渗透交代作用和扩散交代作用常同时存在,在交代过程中共同起作用。
气-液变质岩的一般特征
1. 产状 常产于侵入体和围岩的内外接触带、矿脉两侧、断裂带、韧性剪切带等热液易于集中、活动的地带,形态呈脉状、透镜状、囊状及不规则状等。
2. 矿物成分 多为低温含挥发分的矿物组合,常含金属矿物,并有原岩残留矿物。
3. 组构 多为不等粒变晶结构、交代结构,也见变余结构;常见块状、条带状、斑杂状、角砾状构造及变余构造。
4.交代分带现象明显 气液活动中心附近原岩特征保留较少,矿物组合简单,有时甚至可出现单矿物岩,远离热液活动中心,原岩特征保留渐多,矿物组合复杂。这种分带性一般发育于很窄的范围内(几十公分~数米)。
5.形成过程具多期多阶段性 与成矿作用关系密切,是良好的找矿标志。
交代结构

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矽卡岩的形成

是交代作用的过程,对碳酸盐围岩来说,在交代过程中,带出全部CO2及部分CaO。带入的首先是Fe,其次是SiO2和AI2O3,它们是形成石榴石、辉石等所必须的组份,其量视原岩成分而定。某些矽卡岩中还有Mn及其它重金属元素的加入。内接触花岗质岩石矽卡岩化时,伴有大量CaO的加入及碱金属和SiO2的带出。
交代结构

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与矽卡岩有关的矿产

交代结构

交代结构

最主要为铁和多金属,其次为铂、钨、钴、金、锡、铋、铍等,它们主要形成于较低温的硫化物阶段。不同矽卡岩类型所含矿称常也不同,如钙铁榴石矽卡岩常与Fe、Pb、Zn及Cu、Be等矿种有关;含钙铝石榴石、符山石矽卡岩则与白钨矿有关;成分界于二者之间的矽卡岩则主要与铜矿及部分钨矿共生。
矽卡岩型矿床的分布 非常广泛,如湖北大治、长江中下游、山东金岭镇等地的铁矿,安徽铜官山、湖北阳新、吉林天宝山、河北寿王坟等地的铜的湖南水口山的铅锌矿,湖南瑶岗仙的白钨矿,云南个旧的锡矿等。

矽卡岩的主要矿物

透辉石一钙铁辉石系列和钙铝榴石一钙铁榴石系列,在接触带的分布是:各系列所有的含镁铝的造岩组份都集中在直接接触处,而含铁的端员组份则分布在远离接触带的地方。
矽卡岩可分两种:简单矽卡岩和复杂矽卡岩。
简单矽卡岩主要由辉石和石榴石组成,此外还常有符山石、方柱石、硅灰石等,它是早期交代作用的产物。
CaCO3+MgCO3+2SiO2——CaMgSi2O6+CO2↑
3CaCO3+Al2O3+3SiO2——Ca3Al2Si3O12+3CO2↑
交代结构

交代结构

CaCO3+SiO2——CaSiO3+CO2↑
复杂矽卡岩: 矿物成份比较多样,除含上述的辉石石榴石外,还常含电气石、白云母、金云母、锂云母、阳起石、绿帘石、黝帘石、萤石、石英、钠长石等。它是早期的矽卡岩又经晚期的热液作用交代而成的。
2CaCO3+5MgCO3+8SiO2+H2O——
CaMg5Si8O22(OH)2 + 7CO2↑
2CaMgSi2O6 + 3MgCO3 + 4SiO2 + H2O——
CaMg5Si8O22(OH)2 + 3CO2↑
金属矿物出现磁铁矿,有时形成富集的磁铁矿矿体。
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- 来自原声例句
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