变质矿床 百科内容来自于: 百度百科

早期形成的矿床或岩石,受到新的温度、压力、构造变动或热水溶液等因素的影响,即遭受变质作用,使其物质成分、结构、构造、形态、产状发生剧烈变化所形成的矿床,称之为变质矿床。若岩石中某些组分在变质作用前尚不具有工业价值,经变质作用后成为有工业价值的矿床,或由于变质作用改变了工业用途的矿床,都可称为变质矿床。

基本概念

变质矿床是指在变质地区,因受区域变质作用影响使成矿物质富集而形成的矿床,以及原有矿床经受强烈的区域变质,成为具有另一种工艺性质的矿床。由内生作用或外生作用形成的岩石或矿石在遭受变质作用时,由于地质环境的改变,温度和压力的增加,以及变质热液的作用,它们的矿物成分、物理性质和构造结构等,都要发生变化,并在变化中形成成矿物质的富集。

主要类型

按变质成矿作用的不同,变质矿床有三种主要类型:

接触变质矿床

1、概念:
由于岩浆侵入使围岩温度升高引起围岩中有用组分重结晶及重组合而形成有用矿物的作用称为接触变质成矿作用,由此而形成的矿床即为接触变质矿床。
接触变质成矿作用的能源来自侵入岩浆热能。成矿物质来自受变质的原岩,与侵入体及其热液无关。
2 、矿床特征:
a、矿床分布于较大侵入体周围的接触变质晕圈中。
b、矿体受原岩建造和变质程度控制,产于特定层位,并且由于变质温度的差异随远离接触带矿物组合及结构等常有明显的分带。
c、矿床规模取决于富矿质原岩建造、变质范围和变质程度。
3、重要的变成矿床:
常见的有重要工业意义的矿床有石墨矿床、红柱石矿床、硅灰石矿床、大理石矿床等。

区域变质矿床

1、概念:
区域变质矿床是在区域构造运动和岩浆活动引起的区域变质作用下受到强烈改造的矿床和形成的矿床。
区域变质成矿作用的能源来自地热增温、构造热能和岩浆热能。成矿物质主要取决于原岩建造(可能伴有变质热液的带入和带出)。
2 、矿床特征:
a、矿床分布于区域变质带中,不限于岩体附近或与其无直接的成因联系。
b、在矿床范围内变质程度一致,不具因变质程度差异而形成的分带。
c、矿石常见片理构造、片麻理构造、条带状构造及皱纹构造等特征。
d、控矿因素是含矿原岩建造和变质程度(相)。
3 、意义:
属变质矿床的重要类型,大部分变质矿床均属此类。

混合岩化矿床

1 、概念:
混合岩化矿床是指经混合岩化作用形成的矿床。当变质温度升高到一定程度时变质岩将发生部分熔融,其中低熔点组分如石英及钾、钠长石首先熔融形成高挥发组分的花岗质岩浆。这些富钾、钠、硅和高挥发组分的岩浆汇聚并贯入到断裂裂隙中缓慢冷凝结结晶则可形成伟晶岩及伟晶岩矿床。如果这些岩浆分散注入或渗透于变质岩中则形成混合岩及混合岩化矿床。
2、混合岩化成矿作用可分如下两个阶段:
a、主期交代重结晶阶段,即注入岩浆对围岩的(钾、钠)交代作用和使围岩发生重结晶的阶段。
b、中晚期热液充填交代阶段,即随岩浆冷凝由岩浆注入交代作用转变为热液的充填交代作用,形成混合岩化热液矿床。
3、矿床分类:
根据混合岩化作用的特点,混合岩化矿床又可分为以下2类。
①原地交代型矿床:与混合岩化主期同步,矿源层中的成矿组分受混合岩化流体和混合岩浆的影响,形成较大的运移。主要矿床有含白云母、稀有元素和磷灰石的伟晶岩型,含铀、钍和稀有元素的混合花岗岩型及某些非金属矿床。主要特征为:矿床常位于矿源层内,部分受构造控制明显;蚀变矿物与原有矿物成世代关系或为退变质组合,有绿泥石化、白云母化、帘石化、透辉石化、硅化及碳酸盐化,一般碱性交代作用明显,往往形成脉状、浸染状透镜体。
②后期热液交代型矿床:属于混合岩化晚期热液作用形成的矿床。热液来自构造期后由于张力影响而形成的流动溶液,可形成延伸较长的矿化带和矿床。主要矿床有富铁矿床、硼矿床、铜矿床、部分稀有元素伟晶岩以及与交代岩(钠长石岩、黄铁细晶岩等)有关的稀有元素矿床。主要特征为:蚀变矿物与围岩变质矿物之间存在有世代关系,重要的有铁铝石榴石-铁镁闪石化、堇青石-直闪石化、金云母-透辉石化、钠长石化和硅化等;含矿组分基本来自含矿建造,但常受一定的构造和层位的控制;矿石结构与混合岩化结构相似,表现为残留结构、云雾状浸染及丝缕状结构;矿体成透镜状、层状、往往不连续,但常有一定的排列方向。
4、矿床特征:
a、矿床分布于混合岩化区。
b、成矿时代大致与混合岩化时代相同。
c、矿化受构造裂隙控制,常伴有明显的围岩蚀变。
5、相关的矿床:
包括菱镁矿、滑石、硼矿、金矿、铀矿、铜矿及稀有和稀土矿床。

成矿条件

物理化学作用

1、温度:用是决定变质程度(变质相)和变质矿床类型的主导因素。
2、压力:
a、影响变质反应的温度和变质相及矿物的形成一般压力升高变质反应反应所需温度也会相应升高;一些变质相如蓝闪石片岩相、榴辉岩相仅形成于高压环境;蓝晶石类矿物种类的形成均取决于压力。
b、促进元素和流体的迁移。
c、产生定向构造(片理及片麻理等)。
3、流体(水溶液):
a、起介质作用,促进重组合及交代反应的进行。
b、水分压升高可降低受变质岩石发生部分的熔融温度,促进混合岩化作用。

地质构造条件

构造岩浆活动强烈,热流值高是发生区域变质作用的原因,因此变质作用及变质岩变质矿床的分布受构造岩浆活动的控制。如:
1、中-新生代变质岩及变质矿床集中分布于裂谷、洋中脊和岛弧等大地构造单元——板块增生边缘和消亡边缘,变质岩及受变质矿床已经和正在形成,变质程度可达绿片岩相。
2、古生代变质岩和变质矿床分布于古板块碰撞缝合带及岛弧等构造单元(地槽褶皱带)。变质成矿作用可能发生在碰撞前、碰撞造山期及造山晚期。变质程度多属角闪岩相,形成相应的变成矿床及受变质矿床。
3、元古代及太古代的变质岩及变质矿床分布于大陆板块内部这些老地层分布区(地轴、地盾)。此种构造单元中变质岩分布普遍,变质程度可达麻粒岩相,可形成相应的变质矿床。

原岩建造条件

原岩建造是变质矿床成矿的物质基础,决定矿种、变质含矿建造及矿体的分布规律。
1、沉积型含矿原岩建造
a、识别标志:
(a)具有代表沉积岩的岩性组合——如大理岩、石英岩、石墨及云母片岩。
(b)矿体成层状、似层状、凸镜状并且产状与围岩中不同岩性的界面一致。
(c)矿石成分简单、多可见残余沉积结构构造,如层理、条带、结核、波痕等。
(d)矿体中矿物的分带和品位的变化与构造无关。
b、有关的变成矿床及含矿建造:
(a)煤系、炭质泥(页)岩及灰岩建造变质后形成石墨片岩、片麻岩及石墨大理岩建造。
(b)硅质灰岩建造变质后形成硅灰石大理岩建造。
(c)镁质碳酸盐岩建造经变质和变质热液交代形成菱镁矿(滑石)大理岩建造、金云母大理岩及含硼大理岩建造。
(d)富铝粘土岩建造变质形成红柱石(蓝晶石、矽线石)片岩及片麻岩建造、刚玉片岩及片麻岩建造。
(e)钙(铁)质泥岩及泥灰岩建造变质形成石榴石片岩及片麻岩建造。
2、火山及火山碎屑岩型含矿原岩建造
a、识别标志;
(a)岩性组合为绢云石英片岩、浅粒岩、片麻岩、绿泥石片岩、斜长角闪岩、石英岩。
(b)变余火山岩的结构构造:如变余的斑状结构、气孔构造、杏仁构造、流纹构造。
b、重要的受变质矿床:磁铁石英岩型铁矿、细碧角斑岩型块状硫化物矿床等。
3、岩浆型含矿原岩建造
a、特征:常具蛇纹岩、滑石岩、辉岩、角闪岩黑云母片岩等岩性组合且多呈不规则状分布。矿体形态复杂,产状不规则。
b、受变质矿床:铬铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、钒钛磁铁矿矿床。
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