變質(zhì)礦床基本概念

變質(zhì)礦床是指在變質(zhì)地區(qū)，因受區(qū)域變質(zhì)作用影響使成礦物質(zhì)富集而形成的礦床，以及原有礦床經(jīng)受強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)，成為具有另一種工藝性質(zhì)的礦床。由內(nèi)生作用或外生作用形成的巖石或礦石在遭受變質(zhì)作用時(shí)，由于地質(zhì)環(huán)境的改變，溫度和壓力的增加，以及變質(zhì)熱液的作用，它們的礦物成分、物理性質(zhì)和構(gòu)造結(jié)構(gòu)等，都要發(fā)生變化，并在變化中形成成礦物質(zhì)的富集。

按變質(zhì)成礦作用的不同，變質(zhì)礦床有三種主要類(lèi)型:

1、概念:

由于巖漿侵入使圍巖溫度升高引起圍巖中有用組分重結(jié)晶及重組合而形成有用礦物的作用稱(chēng)為接觸變質(zhì)成礦作用，由此而形成的礦床即為接觸變質(zhì)礦床。

接觸變質(zhì)成礦作用的能源來(lái)自侵入巖漿熱能。成礦物質(zhì)來(lái)自受變質(zhì)的原巖，與侵入體及其熱液無(wú)關(guān)。

2、礦床特征:

a、礦床分布于較大侵入體周?chē)慕佑|變質(zhì)暈圈中。

b、礦體受原巖建造和變質(zhì)程度控制，產(chǎn)于特定層位，并且由于變質(zhì)溫度的差異隨遠(yuǎn)離接觸帶礦物組合及結(jié)構(gòu)等常有明顯的分帶。

c、礦床規(guī)模取決于富礦質(zhì)原巖建造、變質(zhì)范圍和變質(zhì)程度。

3、重要的變成礦床:

常見(jiàn)的有重要工業(yè)意義的礦床有石墨礦床、紅柱石礦床、硅灰石礦床、大理石礦床等。

1、概念:

區(qū)域變質(zhì)礦床是在區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)引起的區(qū)域變質(zhì)作用下受到強(qiáng)烈改造的礦床和形成的礦床。

區(qū)域變質(zhì)成礦作用的能源來(lái)自地?zé)嵩鰷?、?gòu)造熱能和巖漿熱能。成礦物質(zhì)主要取決于原巖建造(可能伴有變質(zhì)熱液的帶入和帶出)。

2、礦床特征:

a、礦床分布于區(qū)域變質(zhì)帶中，不限于巖體附近或與其無(wú)直接的成因聯(lián)系。

b、在礦床范圍內(nèi)變質(zhì)程度一致，不具因變質(zhì)程度差異而形成的分帶。

c、礦石常見(jiàn)片理構(gòu)造、片麻理構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造及皺紋構(gòu)造等特征。

d、控礦因素是含礦原巖建造和變質(zhì)程度(相)。

3、意義:

屬變質(zhì)礦床的重要類(lèi)型，大部分變質(zhì)礦床均屬此類(lèi)。

1、概念:

混合巖化礦床是指經(jīng)混合巖化作用形成的礦床。當(dāng)變質(zhì)溫度升高到一定程度時(shí)變質(zhì)巖將發(fā)生部分熔融，其中低熔點(diǎn)組分如石英及鉀、鈉長(zhǎng)石首先熔融形成高揮發(fā)組分的花崗質(zhì)巖漿。這些富鉀、鈉、硅和高揮發(fā)組分的巖漿匯聚并貫入到斷裂裂隙中緩慢冷凝結(jié)結(jié)晶則可形成偉晶巖及偉晶巖礦床。如果這些巖漿分散注入或滲透于變質(zhì)巖中則形成混合巖及混合巖化礦床。

2、混合巖化成礦作用可分如下兩個(gè)階段:

a、主期交代重結(jié)晶階段，即注入巖漿對(duì)圍巖的(鉀、鈉)交代作用和使圍巖發(fā)生重結(jié)晶的階段。

b、中晚期熱液充填交代階段，即隨巖漿冷凝由巖漿注入交代作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊嵋旱某涮罱淮饔茫纬苫旌蠋r化熱液礦床。

3、礦床分類(lèi):

根據(jù)混合巖化作用的特點(diǎn)，混合巖化礦床又可分為以下2類(lèi)。

①原地交代型礦床:與混合巖化主期同步，礦源層中的成礦組分受混合巖化流體和混合巖漿的影響，形成較大的運(yùn)移。主要礦床有含白云母、稀有元素和磷灰石的偉晶巖型，含鈾、釷和稀有元素的混合花崗巖型及某些非金屬礦床。主要特征為:礦床常位于礦源層內(nèi)，部分受構(gòu)造控制明顯;蝕變礦物與原有礦物成世代關(guān)系或?yàn)橥俗冑|(zhì)組合，有綠泥石化、白云母化、簾石化、透輝石化、硅化及碳酸鹽化，一般堿性交代作用明顯，往往形成脈狀、浸染狀透鏡體。

②后期熱液交代型礦床:屬于混合巖化晚期熱液作用形成的礦床。熱液來(lái)自構(gòu)造期后由于張力影響而形成的流動(dòng)溶液，可形成延伸較長(zhǎng)的礦化帶和礦床。主要礦床有富鐵礦床、硼礦床、銅礦床、部分稀有元素偉晶巖以及與交代巖(鈉長(zhǎng)石巖、黃鐵細(xì)晶巖等)有關(guān)的稀有元素礦床。主要特征為:蝕變礦物與圍巖變質(zhì)礦物之間存在有世代關(guān)系,重要的有鐵鋁石榴石-鐵鎂閃石化、堇青石-直閃石化、金云母-透輝石化、鈉長(zhǎng)石化和硅化等;含礦組分基本來(lái)自含礦建造，但常受一定的構(gòu)造和層位的控制;礦石結(jié)構(gòu)與混合巖化結(jié)構(gòu)相似，表現(xiàn)為殘留結(jié)構(gòu)、云霧狀浸染及絲縷狀結(jié)構(gòu);礦體成透鏡狀、層狀、往往不連續(xù)，但常有一定的排列方向。

4、礦床特征:

a、礦床分布于混合巖化區(qū)。

b、成礦時(shí)代大致與混合巖化時(shí)代相同。

c、礦化受構(gòu)造裂隙控制，常伴有明顯的圍巖蝕變。

5、相關(guān)的礦床:

包括菱鎂礦、滑石、硼礦、金礦、鈾礦、銅礦及稀有和稀土礦床。

1、溫度:用是決定變質(zhì)程度(變質(zhì)相)和變質(zhì)礦床類(lèi)型的主導(dǎo)因素。

2、壓力:

a、影響變質(zhì)反應(yīng)的溫度和變質(zhì)相及礦物的形成一般壓力升高變質(zhì)反應(yīng)反應(yīng)所需溫度也會(huì)相應(yīng)升高;一些變質(zhì)相如藍(lán)閃石片巖相、榴輝巖相僅形成于高壓環(huán)境;藍(lán)晶石類(lèi)礦物種類(lèi)的形成均取決于壓力。

b、促進(jìn)元素和流體的遷移。

c、產(chǎn)生定向構(gòu)造(片理及片麻理等)。

3、流體(水溶液):

a、起介質(zhì)作用，促進(jìn)重組合及交代反應(yīng)的進(jìn)行。

b、水分壓升高可降低受變質(zhì)巖石發(fā)生部分的熔融溫度，促進(jìn)混合巖化作用。

構(gòu)造巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，熱流值高是發(fā)生區(qū)域變質(zhì)作用的原因，因此變質(zhì)作用及變質(zhì)巖變質(zhì)礦床的分布受構(gòu)造巖漿活動(dòng)的控制。如:

1、中-新生代變質(zhì)巖及變質(zhì)礦床集中分布于裂谷、洋中脊和島弧等大地構(gòu)造單元--板塊增生邊緣和消亡邊緣，變質(zhì)巖及受變質(zhì)礦床已經(jīng)和正在形成，變質(zhì)程度可達(dá)綠片巖相。

2、古生代變質(zhì)巖和變質(zhì)礦床分布于古板塊碰撞縫合帶及島弧等構(gòu)造單元(地槽褶皺帶)。變質(zhì)成礦作用可能發(fā)生在碰撞前、碰撞造山期及造山晚期。變質(zhì)程度多屬角閃巖相，形成相應(yīng)的變成礦床及受變質(zhì)礦床。

3、元古代及太古代的變質(zhì)巖及變質(zhì)礦床分布于大陸板塊內(nèi)部這些老地層分布區(qū)(地軸、地盾)。此種構(gòu)造單元中變質(zhì)巖分布普遍，變質(zhì)程度可達(dá)麻粒巖相，可形成相應(yīng)的變質(zhì)礦床。

原巖建造是變質(zhì)礦床成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定礦種、變質(zhì)含礦建造及礦體的分布規(guī)律。

1、沉積型含礦原巖建造

a、識(shí)別標(biāo)志:

(a)具有代表沉積巖的巖性組合--如大理巖、石英巖、石墨及云母片巖。

(b)礦體成層狀、似層狀、凸鏡狀并且產(chǎn)狀與圍巖中不同巖性的界面一致。

(c)礦石成分簡(jiǎn)單、多可見(jiàn)殘余沉積結(jié)構(gòu)構(gòu)造，如層理、條帶、結(jié)核、波痕等。

(d)礦體中礦物的分帶和品位的變化與構(gòu)造無(wú)關(guān)。

b、有關(guān)的變成礦床及含礦建造:

(a)煤系、炭質(zhì)泥(頁(yè))巖及灰?guī)r建造變質(zhì)后形成石墨片巖、片麻巖及石墨大理巖建造。

(b)硅質(zhì)灰?guī)r建造變質(zhì)后形成硅灰石大理巖建造。

(c)鎂質(zhì)碳酸鹽巖建造經(jīng)變質(zhì)和變質(zhì)熱液交代形成菱鎂礦(滑石)大理巖建造、金云母大理巖及含硼大理巖建造。

(d)富鋁粘土巖建造變質(zhì)形成紅柱石(藍(lán)晶石、矽線石)片巖及片麻巖建造、剛玉片巖及片麻巖建造。

(e)鈣(鐵)質(zhì)泥巖及泥灰?guī)r建造變質(zhì)形成石榴石片巖及片麻巖建造。

2、火山及火山碎屑巖型含礦原巖建造

a、識(shí)別標(biāo)志;

(a)巖性組合為絹云石英片巖、淺粒巖、片麻巖、綠泥石片巖、斜長(zhǎng)角閃巖、石英巖。

(b)變余火山巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造:如變余的斑狀結(jié)構(gòu)、氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造、流紋構(gòu)造。

b、重要的受變質(zhì)礦床:磁鐵石英巖型鐵礦、細(xì)碧角斑巖型塊狀硫化物礦床等。

3、巖漿型含礦原巖建造

a、特征:常具蛇紋巖、滑石巖、輝巖、角閃巖黑云母片巖等巖性組合且多呈不規(guī)則狀分布。礦體形態(tài)復(fù)雜，產(chǎn)狀不規(guī)則。

b、受變質(zhì)礦床:鉻鐵礦礦床、銅鎳硫化物礦床、釩鈦磁鐵礦礦床。

電氣石成分中富含揮發(fā)組分B及H2O，所以多與氣成作用有關(guān)，多產(chǎn)于花崗偉晶巖及氣成熱液礦床中。一般黑色電氣石形成于較高溫度，綠色、粉紅色者一般形成于較低溫度。早期形成的電氣石為長(zhǎng)柱狀，晚期者為短柱狀。此外，變質(zhì)礦床中亦有電氣石產(chǎn)出。