[科普中国]-围岩蚀变

简介

流体或水热溶液作用于岩石(水一岩作用)时，两者之间必然趋于达到化学平衡和发生物质交换作用，因而导致岩石中部分或全部原矿物的消失和新矿物的形成。流体或水热溶液的不断运动，导致流体或水热溶液的物理、化学条件在空间上、时间上也不断变化，使得在矿床形成前后和形成期问围岩的化学组成或状态发生变化，出现不同的矿物群体组合，它是水一岩相互作用的结果，也为追踪古水热活动提供了重要线索。

据水热溶液性质、水热溶液与岩石相互作用的产物以及蚀变与矿化时间先后的关系，相山矿田围岩蚀变可分为成矿前、成矿期和成矿后三期蚀变。1

成矿前蚀变可分为碱性蚀变和酸性蚀变两种，前者以钠长石化为代表，发育于矿田的北部和东部，后者以水云母化为代表，发育于矿田西部。成矿前蚀变以面式蚀变为特征，多沿火山环状构造、断裂构造发育，如邹家山矿床成矿前水云母化主要沿邹一石断裂带、火山塌陷构造及其两侧的次级构造裂隙带发育，在碎斑熔岩中形成宽达几十至数百米的蚀变带，见下图。

决定因素决定蚀变围岩的类型和蚀变作用强度的因素有：①围岩的性质，包括围岩的化学成分、矿物成分、粒度、物理状态（如是否受力破碎）、渗透性等；②热液的性质，包括热液的化学成分、浓度、pH、Eh、温度和压力条件，以及它们在热液作用过程中的变化。2

常见类型最常见的围岩蚀变有如下几类。

矽卡岩化主要是由（钙铝石榴子石-铁铝石榴子石）、（透辉石-钙铁辉石）及其他一些钙、铁、镁的铝硅酸盐矿物所组成的岩石。它主要产生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近，在中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成的。在矽卡岩中常有一些含挥发份的矿物，如方柱石、萤石、斧石、电气石等，以及如绿泥石、绿帘石、蛇纹石、滑石、各类云母、石英及钙、铁、镁的碳酸盐等热液矿物，金属矿物则以磁铁矿、白钨矿、锡石及铜、铅、锌的硫化物等为主。与夕卡岩有关的矿产主要有：钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌等。

钾长石化钾长石化的结果是蚀变岩石中形成微斜长石、透长石、正长石、冰长石等矿物。原岩以酸性火成岩为主，其次是中性火成岩及较富长英质的沉积岩、沉积变质岩。形成条件多为高温（冰长石为低温）。有关的矿床有W、Sn、Be、Ta、Cu、Mo，冰长石与Au、Ag、Cu、Pb、Zn矿化有关。3

为钾质交代的产物，包括微斜长石化、正长石化、透长石化和冰长石化。由于它们不易区别，且成分几乎完全相同故统称钾长石化。在与花岗岩有关的钨、锡、铍、铌、钽以及斑岩铜、钼矿床等的下部，经常发生有大规模的钾长石化带。低温热液的钾长石化，以冰长石化为主，多发生在中性、弱酸性火山岩中，也可在基性或酸性岩中发生，有时与青盘岩化有关。与其有关的矿产主要为火山岩系中的一些金属矿床。

钠长石化钠长石化的结果是蚀变岩石中形成钠长石（可与石英、浅色云母、方柱石、霓石、绿泥石、绿帘石组合）。原岩主要为酸性、中性、基性、碱性火成岩。3

一种钠质交代作用。在与矿化有关的花岗岩中，钠长石化常发生在钾长石化之后，在钠长石化之后往往发育云英岩化。在这类交代蚀变花岗岩中，常发生铌、钽、铍、稀土等矿化。在一些铁、铜夕卡岩矿床中，在内接触带中，往往发育钠长石化。在青盘岩化岩石中，也常有钠长石化的产生。

云英岩化此类蚀变乃是硅铝质岩石受高温气水热液作用而成的，如花岗岩的云英岩化，主要是钾长石、斜长石受热液作用分解成石英和白云母。3

酸性侵入岩受高温汽水热液交代蚀变而成。在作用过程中，常有氟、硼、水等挥发组分和金属元素参加。云英岩化除产生主要特征矿物：石英和白云母，还可有锂云母、黄玉、电气石、萤石、绿柱石以及黑钨矿、锡石、辉钼矿等。云英岩化和钾长石化、钠长石化在成因上密切相关，因此在蚀变岩体中，常可见到它们的共生。根据云英岩的主要矿物含量，可划分为：富云母云英岩、富石英云英岩、黄玉云英岩、萤石云英岩与电气石云英岩等类别或岩带。云英岩化常与钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等矿化有关。

绢云母化一种广泛的中-低温热液蚀变,在中性和酸性火成岩及板岩等富铝岩石中最常见。单矿物的绢云母岩，一般少见。绢云母化常伴随有石英和黄铁矿的产生，因而可称为绢英岩化，若黄铁矿含量超过5%时,则称为黄铁绢英岩化。绢英岩化与云英岩化过程在本质上相同，只是前者形成温度较低，它们之间可存在着过渡关系,即云英-绢英岩化。在金、铜、铅、锌、钼和铋等以及萤石、红柱石、刚玉等矿床中都能见绢云母化现象。特别是斑岩型铜、钼矿床、黄铁矿型铜矿床和多金属矿床。

绿泥石化一种重要的中、低温蚀变作用。与绿泥石化有关的原岩主要是中性-基性的火成岩,部分酸性火成岩和泥质岩石也可产生绿泥石化。在围岩蚀变过程中，绿泥石主要由富含铁、镁的硅酸盐矿物经热液交代蚀变而成，也可由热液带来铁、镁组分与一般的铝硅酸盐矿物交代反应而形成。与成矿作用有关的绿泥石化，多与其他热液蚀变作用（如电气石化、绢云母化、硅化、碳酸盐化等）共生，很少单独出现，与其有关的矿产主要是铜、铅、锌、金、银、锡和黄铁矿等。

绿帘石化岩浆岩、变质岩、沉积岩受热液交代后形成的一种围岩蚀变。在伴有动力破碎的后退变质作用中。

可以从斜长石、辉石和角闪石中析出而形成绿帘石族矿物，例如：花岗岩类、辉长岩。辉绿岩等。绿岩带中常见。

肉眼区分其跟绿泥石化，绿泥石化属于草绿色、软、泥状，而绿帘石为翠绿色、较软、针状柱。

青盘岩化主要是安山岩、玄武岩、英安岩及部分流纹岩，受中、低温热液作用产生的，一般是在近地表条件下形成。青盘岩化产生的特征矿物为：绿帘石、绿泥石、钠长石和碳酸盐矿物（方解石、白云石和铁白云石），可有少量的绢云母、石英、黄铁矿和磁铁矿。与青盘岩化有关的矿床有：斑岩型铜、钼矿床，热液黄铁矿矿床，多金属矿床，金和金银矿床等。

泥化也称为泥质蚀变。蚀变岩石中常形成高岭石、迪开石、水云母、蒙脱石、石英和绢云母等矿物。3可进一步划分为深度泥化和中度泥化两类。深度泥化蚀变的特点是含有特征矿物迪开石、高岭石、叶蜡石和石英，常伴有绢云母、明矾石、黄铁矿、电气石、黄玉、氟黄晶和非晶质的粘土矿物。是一种蚀变比较深的类型。当岩石中的铝被大量淋出，蚀变就过渡为硅化；随着绢云母含量的增加，则过渡为绢云母化。中度泥化岩石中，以高岭石和蒙脱石类矿物占优势。它们主要是斜长石的蚀变产物，通常呈带状，向外可过渡为青盘岩化，向内（矿脉方向）过渡为绢云母化。易受泥化的岩石主要为基性、中性、酸性火成岩，尤以火山岩最为发育。深度泥化常构成某些铜、铅、锌矿蚀变的内带。中度泥化分布较广泛，与金、银、铜、铅、锌矿化有关。

硅化使围岩中石英或隐晶质二氧化硅含量增加的一种蚀变作用。形成硅化的二氧化硅一般是由热液带入，部分是由原岩中二氧化硅残留、相对富集而成的。3也可由长石或其他矿物经蚀变后形成。硅化几乎在任何岩石中都可发育，从高温到低温条件下均可产生。由于硅化可以在广泛的环境中由热液作用形成，因此硅化蚀变常与其他蚀变，如绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、云英岩化、泥化、长石化等相伴产出。与硅化有关的矿床很多，其中主要是铜、铅、锌、钼、钨、金、锑、汞、明矾石、重晶石矿床等。

碳酸盐化这是一种比较常见的中、低温热液蚀变类型。碳酸盐化的结果是蚀变岩石中形成相当数量的方解石、白云石等碳酸盐类矿物。闪长岩、辉长岩等岩浆岩的碳酸盐化是中温热液蚀变的产物，与之有关的矿产主要是铜、铅、锌。石灰岩、白云岩遭受中、低温热液蚀变时也可形成碳酸盐化，有时主要形成白云岩，可称白云岩化。这类蚀变围岩是寻找铅、锌、汞、锑矿床的良好标志。3

黑云母化黑云母化的结果是蚀变岩石中形成黑云母、浅色云母、石英、电气石、钾长石、黄铁矿、雌黄铁矿、角闪石等矿物。原岩主要为含有铁镁质组分的各类岩石（火成岩、沉积岩、变质岩）。在高温（高钾）热液条件下形成。3

找矿标志一定的围岩蚀变类型和一定的矿床类型有关，因此可以通过确定围岩蚀变的类型来判断可能找到的某种类型的矿床，如云英岩化经常伴生有脉状 钨、锡、钼矿和金矿化；钾化、硅化和绢云母化得蚀变组合往往和斑岩型铜、钼矿共生；白云岩化和硅化的蚀变围岩是寻找铅锌矿的重要标志。有些蚀变围岩本身就是矿体，如明矾石化除了可以作为寻找某些金、铜矿床以外，所形成的明矾石往往是具有工业价值的矿床。

研究意义研究围岩蚀变具有重要的实际意义。首先．蚀变岩是重要的找矿标志。由于围岩蚀变分布的范围比矿体要大，在找矿时易于被发现。且离矿体愈近，围岩遭受的蚀变愈强烈，因此它不仅可以指示地面上的矿体形态和位置，而且也能指示地下盲矿体的存在。其次，一定的围岩蚀变类型常和一定的矿床类型有关，因此可以通过确定围岩蚀变的类型来判别可能找到的某种类型的矿床，如云英岩化经常伴生钨、锡和钼矿化；钾化、硅化和绢云母化的蚀变组合往往和斑岩型铜、钼矿床有关；白云岩化和硅化是寻找铅锌矿床的重要标志。再次，有时蚀变岩石本身就是矿产，如明矾石、叶蜡石和菱镁矿等。最后，围岩蚀变的组合及分布特征有助于识别成矿过程中热液运移的通道，进而指导找矿。2