镁矽卡岩
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发布时间：2022-11-29 02:10
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时间：2023-10-25 17:22
镁矽卡岩一般见于各类侵入岩、混合岩、铝硅酸盐岩石和镁质大理岩的接触带。根据其生成时间、方式和矿物共生组合特征等的不同，可以划分出岩浆期镁矽卡岩和岩浆期后镁矽卡岩两类。
岩浆期镁矽卡岩的概念是柯尔仁斯基(1955，1967)最先提出来的。他认为花岗岩化作用时，有透岩浆溶液的参与，镁矽卡岩交代白云岩发生在岩浆阶段。以后，扎里柯夫(1968，1985)和沙贝宁(1973，1978)等又对这类矽卡岩的形成条件、岩石、矿物和地球化学特征作了进一步研究。作者也曾对东秦岭地区的镁矽卡岩矿床进行过较详细的研究(1974，1983)，并确定有岩浆期和岩浆期后镁矽卡岩的存在。
岩浆期镁矽卡岩和岩浆期后镁矽卡岩的主要鉴别标志是:
1.矿物成分和共生组合特征
岩浆期镁矽卡岩的矿物较为单一，主要由一套富镁富铝硅酸盐矿物组成，有尖晶石、铝透辉石(深绿辉石)、镁橄榄石、基性斜长石、紫苏辉石(仅见于深成相)、钙镁橄榄石、方镁石(一般见于浅成相)、方解石和磁铁矿等。
深绿辉石(铝透辉石):是岩浆期镁矽卡岩最重要的标型矿物之一。它常和尖晶石共生(照片19)，或组成单矿物矽卡岩，外表为浅绿至灰绿色，细至粗粒结构。化学成分的特点(表7－1)是富含Al2O3(达3.64%～13.14%)，四面体位有相当数量的Si为Al所代替，Fe2O3的含量也偏高(3.1%～5.56%)，而FeO的含量则甚低(0.04%～0.30%)。矿物光性的特点是具有强烈的光轴角色散现象(γ>>υ)，用红光和蓝光所测之光轴角差数可达4°～14°(表7－2)。光轴色散的强度与Al2O3的含量成正比。铝透辉石主要X光粉晶衍射谱线为:2.96(100)，2.52(80)，1.63(60)，1.42(50)。
尖晶石也是岩浆期镁矽卡岩的重要组成矿物之一，外表绿黑色，薄片中为鲜绿色或浅绿色，常呈细粒自形八面体散晶或斑杂状集合体(照片19)，分布于各类镁矽卡岩中。根据个别单矿物分析，其化学成分为(含量):Al2O364.83%，Fe2O36.41%，FeO0.66%，MgO5.67%，CaO0.65%，ZnO0.03%，总和98.22%，属镁尖晶石。
表7－1 镁矽卡岩中单斜辉石的化学成分 单位:%
注:分析者为中国地质科学院原地质矿产研究所八室。
表7－2 镁矽卡岩中单斜辉石的光性特征
钙镁橄榄石外表浅绿至灰色，中—细粒结构，呈短柱状自形－半自形集合体(照片31)，其中常有尖晶石、深绿辉石等矿物包裹体，说明其生成时间稍晚。其光性经测定为:Ng=1.656，Np=1.646;Ng－Np=0.010;2V(－)=70°。
钙镁橄榄石的主要X光粉晶衍射谱线为:3.62(60)，2.90(50)，2.65(100)，2.56(60)，2.38(50)，1.81(100)，1.59(90)，1.385(50)，1.205(40)。
方镁石常见于斑状大理岩中，属于浅成相岩浆期镁矽卡岩的最外带产物，呈自形立方体散晶产出，但常全部遭到水镁石化(照片20)。
岩浆期后镁矽卡岩的组成矿物较多样化，主要有镁橄榄石、透辉石、金云母、透闪石、韭角闪石、硅镁石族(包括硅镁石、粒硅镁石和斜硅镁石等)和蛇纹石等，在特殊情况下还有硼镁铁矿、硼镁石、遂安石、氟硼镁石和直闪石等。此外，还有一些较低温的镁矽卡岩蚀变矿物，如镁绿泥石、水镁石、滑石、菱铁矿和纤维硼镁石等。
岩浆期后镁矽卡岩中的辉石主要为较纯的透辉石(照片21，照片22)，Al2O3的含量一般不超过1%(见表7－1，表18－6)。光轴角没有色散现象或显示十分微弱。因此，根据辉石中Al2O3的含量高低和光轴色散的强弱，可以较有把握地区分岩浆期镁矽卡岩中的深绿辉石(铝透辉石)和岩浆期后镁矽卡岩中的透辉石。
镁橄榄石:是岩浆期后镁矽卡岩的重要组成矿物之一，常伴有不同数量的磁铁矿，并很容易遭到蛇纹石化，它常呈等粒状集合体(照片23，照片24)，或呈细脉交代透辉石矽卡岩。镁橄榄石的化学成分见表7－3。值得注意的是，镁橄榄石的含铁量似和其生成条件、伴生的磁铁矿化强度呈正比关系。不同产状镁橄榄石含铁性研究表明，岩浆期镁矽卡岩中的镁橄榄石基本不含铁，属于纯镁橄榄石;岩浆期后镁矽卡岩中的镁橄榄石常伴有磁铁矿化，而且随着矿化的增强，镁橄榄石的含铁量也相应增多。
表7－3 镁矽卡岩中镁橄榄石的化学成分单位:%
注:1，2，3为电子探针分析结果，分析者为周科子;4据王濮等(1984)。
金云母:这也是岩浆期后镁矽卡岩的重要组成矿物之一，一般交代尖晶石、镁橄榄石等岩浆期镁矽卡岩矿物，并常和透辉石、透闪石、磁铁矿等矿物共生。有时金云母呈网脉状交代早期形成的镁矽卡岩，因此，其形成时间较长，可以从岩浆期后镁矽卡岩阶段一直延续到高温热液阶段。镁矽卡岩中的金云母，镜下一般为淡棕色或淡绿色，具弱多色性，折光率和含铁性较低，属较纯的金云母(照片25，照片26)。在某些钙矽卡岩磁铁矿矿床中，也可能有金云母产出，但和镁矽卡岩中的金云母有明显差别，其外表颜色为深绿色，镜下则为鲜绿色，具有明显的多色性，折光率和含铁性均较高，属于含铁金云母。表7－4列出了我国一些矽卡矿床中金云母和含铁金云母的化学成分。从表7－4和图7－1中可以看出，黑山、马坑、铜绿山、辽南和八家子等矿区的金云母Mg含量较高，属较纯的金云母，而大冶铁山、个旧、赛马和八家子的个别样品含铁较高，属于含铁金云母，个别属于少铁黑云母。个旧地区有两个与阳起石、石英共生的绿色云母较特殊，含铁特高，已属于铁黑云母范畴，其生成条件有待进一步研究。
表7－4 金云母和含铁金云母化学成分单位:%
注:样品1，2，6～10的分析者为中国地质科学院岩矿测试研究所。
2.接触带岩浆岩的变化
由于岩浆期镁矽卡岩是在岩浆尚未完全结晶凝固之前形成的，是从液态岩浆中分出来的溶液或是引起围岩花岗岩化作用的溶液与白云岩相互作用的结果，因此，与矽卡岩接触的岩浆岩本身未见有矽卡岩化现象。与此相反，岩浆期后镁矽卡岩是岩浆期后溶液作用下岩浆岩和镁质大理岩进行接触反应交代的产物，本身岩浆岩也常遭矽卡岩化。例如，在陕西木龙沟矿区外接触带广泛发育岩浆期后镁矽卡岩(包括透辉石、镁橄榄石和粒(斜)硅镁石矽卡岩)，而在内接触带花岗闪长斑岩中常发育透辉石－石榴子石矽卡岩。
图7－1 金云母和含铁金云母六次配位阳离子三角图(据Trôger，1971)
3.形成温度
岩浆期镁矽卡岩和岩浆期后镁矽卡岩的形成温度有较大差别。岩浆期镁矽卡岩的生成温度相当高，我们曾对陕西黑山的岩浆期镁矽卡岩的有关矿物包裹体进行了均一法测定，在深绿辉石中发现有熔融包裹体存在，测得其均一温度为905～1005℃。镁橄榄石矽卡岩中的气液包裹体均一温度也较高，达642～702℃。而该区和云南个旧等矿区岩浆期后镁矽卡岩－透辉石中气液包裹体的均一温度则相对较低，为502～672℃。透闪石则更低，仅360～507℃。
4.交代分带
在岩浆期镁矽卡岩形成过程中，Al2O3有较大的迁移。因此，在交代柱的各交代岩带中都有可能出现富铝矿物(如尖晶石或深绿辉石)。但在岩浆期后镁矽卡岩形成时，Al2O3基本上是惰性的，所以在外带镁矽卡岩中很少有富铝矿物存在。我们对东秦岭地区的研究表明，岩浆期镁矽卡岩具有以下分带:
中国矽卡岩矿床
5.矿化特征
岩浆期镁矽卡岩一般不含矿，有时可伴生少量磁铁矿化;而岩浆期后镁矽卡岩的伴生矿化则相当复杂，可能有Fe，Cu，Pb，Zn，W，Sn，Mo，Au，B，Be等。
扎里柯夫(1968，1985)曾多次强调指出，“在岩浆期后早期，镁只是在深成条件下才是惰性的。因而，岩浆期后镁矽卡岩仅产于古老地盾和前寒武纪褶皱带”。“在中深成相和浅成相条件下，岩浆期后镁矽卡岩不具有独立意义，它们只作为蚀变作用产物出现在已生成的岩浆期镁矽卡岩中”。但我们对东秦岭和云南个旧等地镁矽卡岩的研究表明，扎里柯夫的上述论断是不全面的。在浅成和中浅成环境下，完全可以独立地生成岩浆期后镁矽卡岩，它们不一定都是改造岩浆期镁矽卡岩的产物。例如，在东秦岭木龙沟矿区，镁橄榄石－透辉石矽卡岩和粒(斜)硅镁石矽卡岩(照片29，照片30)广泛发育于花岗闪长斑岩的外接触带，伴有磁铁矿化和钼、多金属矿化;又如在云南个旧，岩浆期后镁矽卡岩主要表现为厚度较大(数米至数十米)的单矿物透辉石矽卡岩，伴有透闪石化和铜、锡矿化。此外，在近接触带的镁质大理岩中常有筒状渗滤型粒硅镁石矽卡岩，伴有黄铜矿化、磁黄铁矿化等。在这两个矿区的岩浆期后镁矽卡岩中，未发现有改造岩浆期镁矽卡岩的任何蛛丝马迹。
