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矽卡岩型矿床
中酸性侵入体和碳酸盐类等岩石的接触带及其附近,由含矿热液交代作用而形成的热液矿床称
为接触交代矿床。接触交代矿床中一般都具有典型的矽卡岩矿物组合,矿床在成因和空间上与矽卡
岩存在密切的关系,因此,这类矿床又称矽卡岩型矿床(skarn deposits)。侵入体的存在是矽卡岩型
矿床的一个前提条件。
需要强调指出的是,并不是所有的出现矽卡岩的矿床都与侵入体有关,由于不存在侵入体接触
带构造,且热液矿化和围岩蚀变(矽卡岩)的形成主要受断裂构造控制,因此这些矿床并不能称为
矽卡岩型矿床。如青海东昆仑的肯德可克钴铋金铜矿床,其矿体产在富硅的热水沉积硅质岩和富钙
的含碳钙质板岩两种地层界限附近的断裂带中,矿区地表范围内和所施工的大量钻孔中都未见到与
矽卡岩有关系的侵入体的存在,因此这类矿床与典型的矽卡岩型矿床存在本质的区别,受断裂构造
控制明显,应属于热液脉型矿床,因此这种矿床的勘查应沿断裂构造带展开,而非侵入体的接触带
及其附近。再如,西澳大利亚产在高角闪岩相和麻粒岩相变质岩中的深成热液金矿床,其围岩蚀变
组合也类似于矽卡岩,但受剪切构造带而非侵入体接触带控制,该类金矿属于典型的热液脉状金矿,
目前还没有研究者把其称为矽卡岩型金矿。
矽卡岩型矿床具有重要的工业价值。从世界范围看,这类矿床是世界钨的最主要来源(超过 70%
的世界钨产量来自该类矿床),是铜、铁、钼、锌的主要来源之一,同时也是钴、金、银、铅、铋、
锡、铍、稀土、硼等相对次要的来源。这类矿床在我国也占有特殊地位,如矽卡岩型铜矿占我国铜
矿储量的第三位(%),占富铜矿储量的第二位,铁矿占富矿储量的第一位(%)。矽卡岩型
矿床中经常伴生镍、铋、硒、碲、金、银等稀有、分散和贵金属元素,有的含量较高,可综合回收
利用。
一、矽卡岩型矿床的形成条件
(一)物理化学条件
1. 形成温度
矽卡岩型矿床的形成温度范围由 900~200℃左右,为气化至热液阶段的产物,是一类特殊的热
液矿床。据实验所知:典型的矽卡岩矿物组合形成温度在 900~500℃之间,金属氧化物的形成温度
一般在 600~350℃之间,而金属硫化物的形成温度大致在 450~200℃之间。
2. 形成压力与深度
接触交代过程中,CaCO3分解生成CaO+CO2,这对形成矽卡岩具有重要意义,如:
CaCO3+MgCO3+2SiO2→CaMgSi2O6(透辉石)+2CO2
如果接触交代作用的形成部位过深,所处压力过大,上式中的CO2就难以从CaCO3中分出,从而
不利于矽卡岩的形成。据Einaudi等(1981)对130个研究较好的矽卡岩型矿床的统计,其形成压力为
3×107~3×108Pa。因此,矽卡岩型矿床可形成于从浅成到中深成的环境。
3. 其它物理化学条件
除温度、压力外,成矿热液的氧逸度、pH值、二氧化碳逸度和硫逸度等也是影响矽卡岩矿物成
分、矿物组合特征和制约矿床形成过程的重要参数,例如,在高氧逸度条件下形成的矽卡岩型钨矿
床中含钼较高,而在低氧逸度条件下形成矽卡岩型钨矿床中含锡较高。
(二)岩浆岩条件
由于矽卡岩型矿床是岩浆气水热液交代围岩的结果,所以岩浆岩的成分、形成深度、形态、规
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模等对矽卡岩型矿床的形成有决定性的影响。有关的侵入岩类主要为中酸性岩浆岩,按岩性又可分
为两个系列。
(1)钙碱性系列:花岗岩-花岗闪长岩-石英闪长岩-闪长岩;
(2)碱性系列:碱性正长岩-花岗正长岩-石英二长岩-二长岩。
侵入岩的类型对矽卡岩型矿床具明显的成矿专属性,铁矿床往往和石英闪长岩、闪长岩有关;
铜矿床、铅锌矿床大多和花岗闪长岩、石英二长岩有关,钨、锡、钼矿床主要和花岗岩类有关。
和矽卡岩型矿床有关的侵入体大多属于中深成相到中浅成相,岩石常具细粒结构和斑状结构,
斜长石斑晶中有时可见到环带结构,角闪石中有时有辉石残余及反应边结构。部分成矿的浅成相岩
体和火山岩关系密切,属次火山岩相,成分以中性岩居多。
成矿侵入体的规模以小型为主,个别规模小的出露仅为几平方公里。侵入体的产状以岩株、岩
瘤较为常见。规模巨大的岩基状侵入体,除了由它分出的小型岩枝外,一般不形成矽卡岩型矿床。
侵入体的产状对矽卡岩和矿体的分布有较大影响。一般情况下,矽卡岩和矿体大多分布在侵入
体的上盘接触带,层状侵入体或多层侵入体可形成多层矿化,但以上盘接触带为主。
侵入体的形态对矽卡岩和矿体的形成和分布也有一定影响,凹凸不平的接触面较平整的接触面
有利于形成矽卡岩和矿体。据已有资料统计,岩体的凹入部位要较凸出部位更有利于成矿(图6-1)。
侵入体表面的这些奇特形态多数是由于围