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矽卡岩矿床

接触交代矿床(矽卡岩矿床)是指在中酸性-中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石的接触带上或其附近,由含矿气水热液交代作用而形成的矿床。在这类矿床中,发育有由石榴子石(钙铝榴石-钙铁榴石)、辉石(透辉石-钙铁辉石) 及其他钙、镁、铁、铝的硅酸盐矿物组成的矽卡岩,矿体与矽卡岩在空间上、时间上和成因上有密切联系,故又称为矽卡岩矿床。 [1]

矿体分布在侵入岩及其周围岩石的接触带上或其附近。以产于外接触带的蚀变碳酸盐岩(矽卡岩)中为多,少数产于内接触带的蚀变侵入体中。一般产在距接触面一二百米范围内,个别可远达一千米以上。矿体的形状、产状均比较复杂,常呈似层状、透镜状、巢状、柱状、脉状等。规模大小不一,有直径数米的小矿体,也有长数千米、延深达千米以上的巨大矿体。一般为中等规模,厚10~30m,沿走向长200~500m。除有的钨、钼、锡、铁、铜等矿床可达大型外,多数矿床为中小型。

矿石物质成分复杂,非金属矿物主要有石榴石、辉石及其它钙、镁,铁,铝的硅酸盐矿物(如镁橄榄石、硅镁石、符山石,方柱石、蛇纹石、透闪石、阳起石、绿泥石、绿帘石、金云母等)。金属矿物以氧化物和硫化物为主,如磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂等;硼及铍矿物次之,如硼镁铁矿、硼镁石.硅钙硼石、日光榴石、香花石、硅铍石等。矿石的结构构造多样,有块状构造、浸染状构造、条带状构造、晶洞构造等。由于成矿温度较高,有挥发性组分的参与,因而矿石一般多为粗粒结构。

矽卡岩型矿床常具分带性,尤其是矽卡岩的矿物种类繁多,往往呈不同的矿物组合产出,在空间上常具带状分布,特别是在侵入接触带附近,这种分带现象尤为明显。

矽卡岩矿床是一种具重要工业意义的矿床类型,其分布较广。中国是世界上矽卡岩矿床最发育的国家之一,已知的矿产有铁、铜、铅、锌、钨、锡、钼、铋、金、铍、铀、钍、稀土、硼、硫、金云母、透辉石、硅灰石、石榴子石、水晶等。矽卡岩矿床是我国富铁矿、富铜矿和钨、锡、铋矿的主要矿床类型,是钼、铍、铅锌、金、银等矿床的重要类型及硼、金云母、透辉石、硅灰石、透闪石等非金属矿产的主要来源。 [1]

我国的矽卡岩铁矿很发育,其围岩常有一定的地层层位。在北方主要为中奥陶世或早-中奥陶世的较纯石灰岩、白云质灰岩;在长江中下游主要为早-中三叠世较纯石灰岩和白云质灰岩;在闽、粤主要为中石炭世-早二叠世以及晚三叠世白云质灰岩或较纯石灰岩;在天山-内蒙古-兴安地槽系主要为石炭-二叠纪灰岩。矿体形态为层状、似层状、透镜状、囊状以及豆荚状、楔状和其他不规则状。

矿床主要与大陆边缘造山带的钙碱性花岗闪长岩到石英二长岩、石英闪长岩等有关。少数矽卡岩铜矿与大洋岛弧环境的石英闪长岩-花岗闪长岩有关。当围岩为石灰岩时形成钙矽卡岩型铜矿床,为白云岩时则形成镁矽卡岩型铜矿床。主要的矿石矿物是黄铜矿,有时有少量斑铜矿。矿石中含铜量可达2-~8-。

矽卡岩钨矿床以产在大陆边缘造山带为特征。主要产在石灰岩和花岗岩以及石英二长岩、花岗闪长岩岩基和岩株的接触带上。侵入岩的矿物颗粒较粗,且伴有伟晶岩、细晶岩等,是在较高的温度和较深的环境中形成的。当不纯石灰岩与页岩等呈互层时,对成矿最为有利。矿体常呈层状、扁豆状,规模以大型居多。组成矽卡岩的矿物以含铁少为特点。

与矽卡岩铁矿、铜矿、钨矿比较,与矽卡岩钼矿床有关的侵入岩分异演化得更为充分。矿床常产于花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩等岩体与石灰岩的接触带及其附近的围岩中。矽卡岩矿物以钙铝榴石、透辉石为主,金属矿物以辉钼矿为主,有时可和黄铜矿、白钨矿伴生形成铜钼或钨钼矿床。伴生金属矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿等。

这类矿床主要出现于大陆边缘造山旋回的晚期或相对稳定区的构造坳陷带中,产于花岗岩体与石灰岩的接触带及附近围岩中。含矿花岗岩多属于钛铁矿系列花岗岩。矿石中一般含硫化物较多,故又称矽卡岩型锡石硫化物矿床。根据矿物共生组合不同,又可分为锡石-黄铜矿、锡石-铅锌矿等。也有些矿床含硫化物较少,而氧化物如磁铁矿较多,有时还含有较多的香花石、金绿宝石等。

矽卡岩铅锌矿产出位置多与侵入体接触带有一定距离,或在岩株附近,或在岩墙附近,也有少数直接产在接触带上。矿体常呈不规则的囊状、柱状、脉状、透镜状等。矿体叠加于矽卡岩之上,常超出矽卡岩的范围而产于围岩之中,热液多次活动的现象明显。矽卡岩矿物十分复杂,除辉石、石榴子石和角闪石族矿物外,常有相当数量的绿帘石族、绿泥石绢云母、石英以及碳酸盐类矿物。

与金矿成矿有关的侵入体主要为中新生代的闪长岩、闪长玢岩、石英闪长岩、花岗闪长(斑)岩和流纹斑岩岩株或岩墙。围岩时代从前寒武纪、古生代到新生代均有。围岩岩性有白云岩、石灰岩、白云质灰岩和火山岩。因此,含矿矽卡岩既可以是镁矽卡岩,也可以是钙矽卡岩,但以钙矽卡岩居多。矿体多呈透镜状、似层状、囊状、筒状或其他不规则状,产于接触带矽卡岩或其邻近的大理岩及其他交代岩中。矿石的金属硫化物矿化和金矿化主要为细脉状、脉状和浸染状,局部为块状。金主要以自然金和银金矿的形式存在,部分矿床还见有金(银) 的碲化物,包括针碲金矿、针碲金银矿、碲金银矿、碲金矿等。金矿化一般与晚期的热液交代作用有关,即在矽卡岩之上常叠加较强烈的热液蚀变矿化作用,如绿帘石化、阳起(透闪) 石化、绿泥石化、硅化、绢云母化、碳酸盐化或蛇纹石化等。 [1]

云南个旧锡石硫化物矿床是典型的矽卡岩矿床。云南个旧素以产锡著称,由于综合勘探又发现了铜、铅、锌、钨、铋、铍及稀有、稀土等矿产,综合利用价值极高。矿区位于华南后加里东褶皱系西南端的右江褶皱带,而控制区内岩浆活动和矿化的是次一级的北东、近东西和北西向构造。本区西北和东南部广泛出露前古生代和古生代的沉积岩层,主要是厚达三千余米的三叠系碳酸盐岩层。燕山中晚期酸性杂岩体呈岩株侵入其中(多沿背斜构造侵入)。在岩体接触带或其附近为矿体赋存的有利部位。矿区范围约千余平方千米,分为东西两区。东区为一北东向的五子山复式背斜,其上又有次一级褶皱和穹窿,同时发育北东、北西和近东西向的断裂。在背斜构造下部多有岩体突起。西区为一向斜,两翼开阔平缓,东连五子山背斜,向斜轴部出露大面积花岗岩体,向东隐伏地下。在岩体外侧分布有铅、锡矿床。

矿体形态总的趋势为陡倾斜的脉状、柱状过渡到缓倾斜的透镜状和似层状。脉状、柱状可由于交代作用呈不规则形状,似层状又可分为板状、“燕尾” 状、“蘑菇” 状以及多层的似层状等。矿体规模大小不一,沿走向长百米以上至1~2km,沿倾斜延深数百米至1km以上,厚度一般为5~30m,局部可厚达100m以上。

矽卡岩具分带性,以松树脚矿区发育较全,自内向外可分为:黑云母斑状花岗岩-石英辉石长石岩-方柱石透辉石矽卡岩-石榴子石透辉石矽卡岩-透辉石矽卡岩-阳起石透闪石矽卡岩-锡石、硫化物矿石-大理岩。矿石中金属矿物有锡石、白钨矿、黑钨矿辉铋矿毒砂磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿方铅矿等。伴生有用元素有钼、银、镓、砷、锗、硫等。矿化具带状分布,围绕小岩体呈环状或半环状分布,由内向外为钨铍带-铜钨铋锡带-锡铜带-铅带,再向外出现脉状铅锌带。 [1]

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