矽卡岩矿床的交代系列
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发布时间：2022-08-29 08:30
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时间：2024-12-05 01:51
我国矽卡岩矿床地质情况复杂而又丰富多彩，交代岩和矿化类型多种多样，因此，单纯用一个矿床类型或交代建造已不能完全概括和反映这类矿床的全貌及其地质演化规律，为了更好地反映交代矿床中各类交代岩之间的内在联系及其与有关岩浆岩、矿化组合之间的关系，笔者(1985)曾在详细划分交代建造和交代相的基础上提出了交代系列的概念。交代系列是指在一个交代矿床、矿田或成矿区内，由于成岩成矿地质条件的差异和热流体演化的次序不同，常形成两个或更多的伴有一定矿化组合的交代建造，它们形成于同一或不同成矿阶段，在空间分布和成因上相互之间有着密切的内在联系，因而可以构成一个交代系列。
交代建造是由一套交代岩组成，它们形成于相似的地质环境和同一个成矿作用，即在生成温度、深度，流体性质和被交代原岩成分上具有相似性，因而在交代矿物相和交代分带构造上也有不少共同性。一定的交代建造伴有一定的矿化，这就是交代岩的含矿性。在文献上，以往常见的交代建造有镁矽卡岩、钙矽卡岩、云英岩、次生石英岩、黄铁绢英岩、青磐岩和泥化岩等。随着对交代岩和交代矿床研究的不断深入，目前已确定了许多新的交代建造，在每一个交代建造又包含若干个交代相。
根据我国重要矽卡岩矿床的交代建造组合、伴生矿化类型及有关岩浆岩的特征等，笔者(1985)曾划分出下列8个主要交代系列:
1)与基性、中基性和中性岩浆岩组合有关的钠质交代岩、镁矽卡岩、钙矽卡岩交代系列，伴有Fe，Co(Ni，Cu，Au)矿化，主要产于华北地台隆起区边缘的坳陷带，包括广泛分布于晋冀鲁豫皖苏地区的邯邢式铁矿床;
2)与中偏酸性岩浆岩组合有关的碱质(钠质和钾质)交代岩、钙(镁)矽卡岩交代系列，伴生Fe，Cu，Au矿化，产于地台边缘坳陷带，如鄂东南地区的大冶式铁(铜)矿床;
3)与酸性、中(偏基或偏酸)性岩浆岩组合有关的钾质交代岩、钙矽卡岩、钙锰质矽卡岩交代系列，伴有Fe，Zn，Pb(Sn，Mo)矿化，产于华南地槽褶皱系早古生代坳陷区，如闽南的马坑、阳山等矿床;
4)与中酸性浅成岩浆岩组合有关的镁(钙)矽卡岩、钾质交代岩、石英绢云母交代岩系列，伴有Cu(Fe)，Mo，Pb，Zn矿化，产于地台边缘坳褶带，如长江中下游的铜山口、封山洞和东秦岭地区的木龙沟、八宝山、南泥湖等矿床;
5)与酸性、中酸性岩浆岩组合有关的钙矽卡岩、石英碱性长石交代岩、黄铁绢英岩交代系列，伴有Cu，Pb，Zn，Mo，W矿化，产于吉黑褶皱系的坳陷带，如黑龙江弓棚子、五道岭等矿床;
6)与酸性岩浆岩组合有关的交代系列，包括钙矽卡岩、石英碱性长石交代岩、云英岩、石英电气石交代岩亚系列，伴有Sn，Pb，Zn，W(Be)矿化和钙矽卡岩、含铍条纹岩、云英岩亚系列，伴有W，Sn，Pb，Zn，Bi(Be，Nb，Ta)矿化，产于华南褶皱系中的坳陷带，如云南个旧、广西大厂和湖南柿竹园、香花岭和新田岭等矿床;
7)与花岗质混合岩化作用有关的镁矽卡岩、硼酸盐交代岩系列，伴有Fe，B(P，TR)矿化，产于古老隆起区，如辽宁的翁泉沟矿床等;
8)与碱性岩浆岩组合有关的长霓岩、镁矽卡岩、碱性矽卡岩交代系列，伴有U，Th，Nb，TR矿化，亦产于古老隆起区，如辽宁赛马矿床。
每一个交代系列，代表了交代矿床、矿田或成矿区产出的特定地质环境，各含矿交代建造的特征和演化规律。从图23－5可以看出，上述交代系列变化的总趋势是，随着与成矿有关的岩浆岩酸度的增长，交代建造种类增多，建造类型和伴生矿化相应发生变化，主要表现为:碱质交代作用由钠交代转变为钾钠交代，直至钾交代作用;矽卡岩期后的酸性淋滤作用和伴生的矿化作用逐渐加强，本身矽卡岩的矿物成分也有较大差别。
与基性、中基性和中性岩浆岩组合有关的交代系列中，碱质交代以钠交代为主，内接触带钠长石化和方柱石(针柱石－钠柱石)化发育，但矽卡岩期后的酸性淋滤作用不太显著，矿化组合也比较简单，主要是磁铁矿化，伴有少量含钴黄铁矿化。
与中偏酸性岩浆岩有关的交代系列，碱质交代除以钠化为主外，还有钾长石化，伴生矿化不仅有磁铁矿和含钴黄铁矿，还有较多的黄铜矿。在成矿过程中，酸性作用稍有增强，但尚未出现大量典型酸性淋滤阶段的交代建造。
与酸性岩浆岩组合有关的交代系列中，碱质交代类型以钾交代为主，矽卡岩期后酸性阶段的叠加蚀变十分发育，可能出现石英绢云母交代岩、石英长石交代岩、皱纹岩、黄铁绢英岩、云英岩、氟硼质交代岩和石英电气石交代岩等交代建造。矿化组合和矿床类型也相应变得复杂化，由较单一的Fe(Co)或Fe，Cu(Co，Au)，转变为以Cu，Pb，Zn，Mo，W，Sn，Bi，Be等多种元素共生的矿床，显示了较明显的岩浆岩和交代岩的成矿专属性。
图23－5 中国矽卡岩矿床岩浆岩和交代岩成矿专属性关系示意图
各交代系列中主要交代矿物的近似电离势(y)的相对高低，在一定意义上反映出成岩成矿溶液的酸度变化规律。近似电离势(y)是扎里科夫(1967)根据柯尔仁斯基的“酸－碱相互作用”原理进一步提出的，用以衡量矿物酸度的一种特征值。y值愈大，说明矿物的酸度愈高。大多数矽卡岩矿物的近似电离数较低，y值(kJ/mol)一般小于837，如硅灰石779.5，钙铝榴石783.3，钙铁榴石791.6，辉石802.1，符山石769，钠柱石793.3，粒硅镁石764.4等。说明矽卡岩矿物的酸度相对较小。酸性淋滤阶段的交代矿物的y值多数大于837，酸度相对较大，例如:石英948.5，白云母841.8，黄玉915，高岭石906.5，硅硼钙石871.5，赛黄晶913.4，黑电气石862.7等。在酸性阶段形成的金属矿物在地球化学特征上大多也是喜酸的，y值大多也较大，如锡石872，辉钼矿895.8，辉铋矿909.2，黑钨矿833.5，黄铁矿915.5，黄铜矿843.9，闪锌矿869等。
磁铁矿化的分布范围较宽，有关岩浆岩可以从基性、中基性、中酸性一直到酸性杂岩。虽然磁铁矿化也可能在与酸性岩浆岩有关的矿床中出现，但必然要伴生Pb，Zn，Mo，Sn，W等与中酸性或酸性岩浆活动有关的金属矿化组合。但在发育云英岩化的酸性、超酸性花岗岩类的接触带，目前尚未发现具有工业意义的磁铁矿体。反之，在中基性、中性和中偏酸性岩浆岩的接触带及其附近，也从未见有酸性淋滤作用的产物云英岩、石英绢云母交代岩等，也没有发现具有工业意义的W，Sn，Mo，Bi，Be等矿化。
不同交代系列中，矽卡岩本身的矿物成分和共生组合也有较明显的差别，尤其表现在辉石和石榴子石的成分及辉石－石榴子石共生对含铁率比值的有规律变化上(详见第七章)。
在一个交代系列中，不同的交代建造在空间分布上往往是分离的，有时则是重叠的。前一种情况的例子较多，而且自侵入岩→接触带矽卡岩→围岩中的有关热液交代矿化往往形成明显的交代矿化分带。如湖南瑶岗仙钨矿床，含白钨矿钙矽卡岩产于花岗岩外接触带泥盆系石英砂岩和灰岩的层间接触面，而伴有云英岩化的黑钨矿石英脉则产于花岗岩体和石英砂岩中，主要受北西向构造裂隙所控制。又如与浅成超浅成中酸性侵入岩类有关的交代系列，在花岗闪长斑岩或花岗斑岩岩体内部、岩体接触带矽卡岩中及碳酸盐岩围岩内常形成三位一体的含矿交代建造，构成一定的交代矿化分带。后一种情况如湖南柿竹园矿床，含钨(黑钨矿和白钨矿)、钼、铋矿化的云英岩建造呈网脉叠加于钨、铋矿化钙矽卡岩建造之上，形成规模巨大的云英岩－矽卡岩复合型钨、钼、铋(锡)矿床。
交代系列按热液作用演化序列的不同，划分出:岩浆期的、岩浆期后早期的和岩浆期后酸性淋滤阶段。有的交代系列中可以缺失岩浆期的或岩浆期后酸性淋滤阶段。岩浆期的交代产物主要是部分岩浆期镁矽卡岩，可能伴生少量磁铁矿化。在岩浆期后早期碱性阶段，主要形成大部分碱质交代岩、硅碱性石英－长石交代岩和矽卡岩，并伴生部分磁铁矿化和白钨矿化等。随着温度的下降，酸性组分趋向富集，溶液酸度增高，开始了酸性淋滤阶段，形成云英岩、石英绢云母交代岩、氟硼质交代岩和黄铁绢英岩等，在浅成—超浅成环境下，可能形成次生石英岩和泥化岩等，与此同时，沉淀了大量金属矿物，造成矿石的大量堆积。在一定条件下还可能形成晚期碱性或次碱*代产物，如碳酸盐－碱性长石交代岩、青磐岩和沸石交代岩等。
成矿系列和交代系列之间既有差别，又有一致性，成矿系列所包含的是一组互有成因联系的矿床类型，而交代系列所强调的则是一组互有成因联系的含矿交代建造(交代岩组合)，在多数情况下，交代矿床类型和交代建造并不完全一致，一个矿床类型中可能包含几个交代建造，例如斑岩铜矿床中就可能包括钾质交代岩，石英－绢云母交代岩、青磐岩和泥化岩等4个交代建造，它们在空间上常显示一定分带。当成矿系列所包含的矿床类型和交代系列所包含的交代建造重合时，二者就基本一致。此外，成矿系列和交代系列产出的区域地质背景、地质发展史和成岩成矿演化次序也是完全相同的。
正确应用成矿系列和交代系列的理论、分析方法，全面研究各类型矿床、交代建造之间的内在联系及其共同的区域地质背景和统一的成岩成矿过程，将有助于深入认识交代矿床和交代岩的成因和区域成矿规律，提高矿床的研究水平，有可能根据一定的矿床类型(类型组)或交代建造(组合)去科学地预测与其有关的其他矿床类型(组合)或含矿交代建造(组合)，提高找矿工作的科学性。
