中国地质大学（武汉） China University of Geosciences
矿床学 Ore deposit geology
2、石英-硫化物期
这个成矿期总的特点是由于温度降低（温度在400º C以下），SiO2 不 再和Ca、Mg、Al、Fe等结合形成矽卡岩类矿物。而是独立地形成大量的石 英（SiO2 ） 。 也由于温度降低，热液中含有的大量金属组分和矿化剂H2S等结合， 形成大量金属硫化物，还有方解石、绿泥石等矿物形成。 这一期的矿物组合与矽卡岩期的明显不同，反映了物理化学条件的显 著差别。这一期可分为两个阶段： 早期硫化物阶段 晚期硫化物阶段
Fe—占铁矿总储量的第五位；在富矿总储量中占第一位； 总开采量占第三位；富矿开采量中分别第二位。 总体是：矿种多；分布广；富矿多；伴生组分多。 矽卡岩矿床的开采历史较早，如铜绿山矿床在春秋战国时代就已开采。
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③氧化物阶段 这是一个过渡性阶段，它介于矽卡岩期和其后的石英硫化物期之间。 这一阶段的形成温度是在400℃左右的条件下，以过渡性矿物组合为 特征。形成的主要矿物有： 长石类（钾长石、酸性斜长石）、云母类（金云母、白云母少量黑云 母）及少量石英、萤石和绿帘石等。 形成大量的金属氧化物和含氧盐：白钨矿CaWO4 、锡石SnO2 、赤铁矿 Fe2O3 、少量磁铁矿，铍的硅酸盐矿物（日光榴石、硅铍石、香花石）。 另外，后期少量硫化物（如辉钼矿、磁黄铁矿、毒砂等）开始出现。
矽卡 岩
石灰岩
花岗岩
含矿热液
SiO2 Al2O3 FeO
沿裂隙发生的接触渗滤交代作用图解
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3、渗滤作用与扩散作用关系
成矿作用过程中，接触渗滤交代和接触扩散交代作用常常相互伴随， 且有复杂的配合形式。一般是： 1）当微裂隙或深部时，上升热液通过岩石的渗滤作用是很缓慢的，以 扩散作用占优势； 2）当深度变浅时，溶液通过大裂隙时，运动的速度快，有利于接触渗 滤作用进行。 3）岩石的化学性质及机械性能对于交代作用的影响： 岩石化学性质决定组份化学活动性的差别；机械性能影响溶液的流动 状态(交代作用方式)及作用进行的速度。因此在接触交代矿床中常见到选 择性交代作用的产生。
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四、矽卡岩矿床的形成过程
矽卡岩矿床的形成大都经过了一个复杂的过程，它是在较长时间 和较大温度变化范围内，由多次含矿气液作用下形成的。具有明显的多 期多阶段特征。归纳起来，将矽卡岩矿床的形成过程可划分为两个成矿 期和五个成矿阶段： 矽卡岩期 早期矽卡岩阶段 晚期矽卡岩阶段 氧化物阶段 石英硫化物期 早期硫化物阶段 晚期硫化物阶段
等
它是世界范围内钨的首要来源，铜、铁、钼、锌的重要来源。 Co、Au、 Ag 、Bi、As、Sn、Be、B等的次要来源。 在我国该类矿床比较重要的矿产是Cu和Fe，W、Sn、Mo、Be等，都有大型 至特大型矿床。其中： Cu—在铜矿总储量中占第三位（16.4％）；在富矿总储量中占第二 位；
在总开采量中占第一位（41.2％）;
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4、矿床分带性
从岩体到地层围岩的分带性为： 岩浆岩→矽卡岩化岩浆岩→矽卡岩→矽卡岩化碳酸盐岩→碳酸盐岩 内矽卡岩——————外矽卡岩 内接触带——————外接触带 钙矽卡岩分带； 蚀变岩体——内矽卡岩（钙铝榴石+方柱石，晚期绿帘石）——外矽卡 岩（透辉石+石榴石，晚期绿泥石、阳起石）——硅灰石大理岩 镁矽卡岩分带： 蚀变岩体——内矽卡岩（透辉石+斜长石+尖晶石）——外矽卡岩（镁橄 榄石+透辉石，晚期硅镁石、金云母、蛇纹石）——透辉石（蛇纹石）化大理 岩 矿化分带： 在近岩体一侧为温度较高的矿化（金属矿物），远离岩体是较低温的矿 化。如云南个旧由岩体向外：WBe-CuWBiSn-SnCu-Pb，再向外出现脉状PbZn带。
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金属矿物以氧化物和硫化物为主：
金属氧化物：磁铁矿Fe3O4，赤铁矿Fe2O3，镜铁矿Fe2O3，锡石SnO2，白钨 矿CaWO4；
金属硫化物：黄铜矿CuFeS2，黄铁矿FeS2,磁黄铁矿Fe1-xS，辉钼矿MoS2， 辉铋矿BiS3，方铅矿PbS，闪锌矿ZnS，毒砂FeAsS。 此外有： 硼矿物：硼镁铁矿，硅钙硼石，硼镁石 铍矿物：日光榴石，金绿宝石，硅铍石 结构构造： 块状构造、浸染状构造、条带状构造、晶洞构造等；成矿温度较高+有挥 发性组份的参与→矿石多为粗粒结构。
SiO2
Al2O3、FeO
花岗岩
硅灰石
含矿热液 热液沿接触面流动时的双交代作用图解
CaCO3+MgCO3+2SiO2→CaMgSi2O6+2CO2↑（透辉石） 3CaCO3+Al2O3+3SiO2→Ca3Al2Si3O12+3CO2↑（钙铝榴石） CaCO3+Fe2O3+3SiO2→Ca3Fe2Si3O2+3CO2 ↑（钙铁榴石）
接触面
侵入体
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地层围岩
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2、矿体与矽卡岩的关系
矿体与矽卡岩在空间上基 本是一致的；在形成时间上，矿 体与矽卡岩同时或在矽卡岩之后， 大致有三种： （a）同时矿化型:矽卡岩 矿物与有用矿物形成基本同时， 矿体与矽卡岩体空间一致。 （b）继承矿化型：有用矿 物形成紧接矽卡岩之后，矿体分 布于矽卡岩体的局部地段 （c）叠加矿化型：有用矿 物形成明显晚于矽卡岩，矿体可 以分布在矽卡岩中，也可分布在 围岩中。 其中，最常见的是b、c类， a类较少见。
接触带
侵 入 岩
碳酸盐类岩石
矿体
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2.工业意义
金属矿产：Fe、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Co、As、Be、Au、Ag等 非金属矿产：硼、石棉、石墨、硅灰石、石榴石、金云母、滑石、萤石
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1-花岗闪长岩；2-石灰岩；3-含矿矽卡岩； 4-矿体；5-无矿矽卡岩
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3、矿石特征
1）矿石的物质组成： 矽卡岩矿床中的矿物组成复杂，共有100余种。 非金属矿物主要是组成矽卡岩的主体矿物，以硅酸盐矿物为主，如石 榴石族、辉石族、角闪石族、绿帘石族。 根据围岩的性质不同，又可以分为钙矽卡岩和镁矽卡岩两大类，其中： ——钙矽卡岩；围岩是灰岩,交代灰岩而成的矽卡岩，富Ca为主；常见 矿物：石榴石、透辉石、硅灰石、方柱石、角闪石、符山石、黑柱石、阳起 石、绿帘石、绿泥石等。 ——镁矽卡岩：围岩是白云岩，交代白云岩而成的矽卡岩。富MaCa为 主。常见矿物：橄榄石、透辉石-次透辉石、硅镁石、透闪石、蛇纹石、韭 角闪石、金云母、尖晶石、水镁石等。 此外，有石英、萤石、铁或镁的碳酸盐矿物。
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2、接触渗滤交代作用
含矿热液沿切割接触带 的裂隙渗滤（流动），携带 因压力差而发生迁移运动的 各种组分与岩石进行物质交 换的作用，为接触渗滤交代 作用。 在接触渗滤交代作用中， 压力梯度和温度梯度是引起 组分运移的动力，裂隙系统 是热液流动的主要通道。
二、 矽卡岩矿床的主要特点
1、矿体的产状、形态与规模
矿体主要分布于侵入体与围岩的接触带及其附近。一般在距接触面约 100～200m范围内。有时，矿体可延伸到距接触带1km以上的围岩中。总体 看，以产于外接触带围岩中矿体居多，少数矿体直接产于内接触带的侵入 岩体中。 矿体形态:似层状、透镜状、巢状、柱状、脉状、囊状、瘤状， 规模大小不等，一般长200-500m、厚10-30m、延深100-300m至千米。
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三、矽卡岩矿床的成矿作用
1、接触扩散交代作用（双交代作 用）
矽卡 岩
当含矿气水热液沿接触带流动时， 引起接触带两侧岩石中的一些组分相互 扩散而发生的交代作用。为接触扩散交 CaCO3 代作用。 MgCO3 在接触扩散交代作用中，各种组分 的浓度差是引起扩散组分运移的主要动 石灰岩 力，流动的热液是媒介。 CaCO3+SiO2→CaSiO3+CO2↑
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②晚矽卡岩阶段（湿矽卡岩阶段） 该阶段形成约600℃～400℃。由于温度逐渐降低，因此挥发份作用逐 渐明显，对早阶段的矿物进行交代，主要形成含水的硅酸盐矿物，故又称 “湿矽卡岩阶段”。主要矿物有： 钙矽卡岩：角闪石、符山石、绿帘石、阳起石等。 镁矽卡岩：蛇纹石、透闪石、硅镁石等。 这一阶段温度降低到近临界状态，矿液中的铁，除部分参加到硅酸盐 矿物的晶格外，大量的以磁铁矿形式出现，故又可称“磁铁矿阶段”。 在这一阶段后，矽卡岩岩体的主体已基本形成，矽卡岩类矿物的大规 模结晶活动已趋结束。