作者:杜乐天先生近日历史悠久,杜先生对围岩蚀变有独到的见解。本文主要引用杜先生的观点。写一首纪念杜先生;然后详细总结了围岩蚀变情况,供地质工作者参考。分为三个部分:①理论综述;②各种围岩蚀变理论;③围岩蚀变和碱交代作用。
一.基本概念
[变更]
泛岩矿物受热液、地表水、海水等作用,产生新的矿物或矿物组合,适应新的物理化学条件。围岩蚀变、化学风化和交代作用都属于蚀变范畴。
[围岩蚀变]
热液矿床形成过程中,围岩受流体和热液作用,发生各种交代变质作用。影响围岩蚀变的主要因素是热液或流体的性质、成分、温度、压力,以及围岩的性质和成分。围岩蚀变有多种类型,如矽卡岩化、云英岩化、方钠石化和碳酸盐化。交代作用形成的围岩成为蚀变围岩。如英安岩、矽卡岩、钠长石等。
【蚀变围岩】热液矿床周围常发现矿物成分、化学成分、结构和构造在热液作用下发生变化的岩石,故称蚀变围岩。某些热液矿床常常与某些类型的蚀变围岩共存。因此,蚀变围岩不仅是研究热液矿床成因的重要标志,也是重要的找矿标志之一。一些特殊的蚀变围岩,如明矾石化火山岩,具有开发利用价值。
二、主要改造
[褪色效果]
是指在热液作用的影响下,岩石中的暗色矿物消失,铁、镁成分浸出,原岩变轻的蚀变作用。
[碱交代]
含内生碱(如钾、钠)的成矿溶液对围岩的各种交代作用。在此过程中,由碱性长石(钾长石、钠长石)、碱性角闪石、碱性辉石、云母、红柱石、霞石等碱性硅酸盐矿物组成的交代蚀变岩。显示了碱在溶液和交代过程中的积极作用。根据碱金属的不同,可分为钾交代和钠交代两大类。钾交代作用,包括钾长石、云母、云英岩、绢云母等。钠交代作用包括钠长石、钠长石、钠长石、钠长石长石、霞石、红柱石和部分沸石。碱交代往往具有潜在的成矿特异性。例如,重稀土元素如钨、锡、钼、铜、金、钽、铌、铷、铯、硼等。与钾的交代关系最为密切。与钠交代作用关系最密切的是铁、钒、黄铁矿、轻稀土元素、钴、铌和一些金、铀矿床。
[钾交代]
一种碱交代作用。即在含钾溶液作用于岩石的过程中,交代蚀变岩产生含有各种钾矿物的交代作用。其中钾质长石(如微斜长石、天河石化、正长石、冰厂石化)、云母(黑云母、白云母、绢云母、金云母和锌华云母)、云英岩和绢云母等。与钾交代作用有关的矿物有钨、锡、钼、铜、金、钽、重稀土元素、铷、铯和硼。
[钠交代]
一种碱交代作用。即在含钠溶液交代岩石的过程中,发生了含各种钠质矿物的交代蚀变岩的交代作用。其中有钠质辉石岩(镍石化、镍石化)、钠质斜长角闪岩(如钠质辉石岩、钠铁辉石岩、红色钠质斜长角闪岩等。)、钠长石化、霞石、红柱石、方钠石。与钠交代作用有关的矿物有铁、铌、锆、稀有元素(主要是轻稀土元素)、部分金矿和磷灰石等。
三。围岩蚀变与矿化(以金矿化为例)
金矿有很多种类型。尽管不同类型在地质背景、容矿岩石、控矿构造、矿物、元素组合、成矿时代等方面存在较大差异,但其共性依然明显。杜乐天先生提出金矿床的成因与碱交代作用有关。
1.热液金矿的蚀变类型
热液型金矿床与碱交代作用有不同程度的联系,具有以下四个共性:一是无金无硅,但无论金矿床类型如何,都广泛发育大小不一、形态各异的硅化应时脉。当然,硅不一定有金。二是不含金或钾,金矿中随处可见钾长石和云母,而且金矿越深,开发程度越强。当然,钾的存在不一定有金,甚至有些矿床与钠化有关。当然钾交代和钠交代都是碱交代。第三,无金无液,多数金矿与热液成矿有关。12分散定位& rdquo特征,几乎任何岩性、任何构造在一定条件下都能有金的工业富集。通常我们在研究一个矿床时,总是强调它与其他矿床的区别,而很少注意矿床之间的共性。
蚀变岩的类型。一开始,变更类型的列表是八、九到二十& ldquo化学& rdquo。这些& ldquo化学& rdquo到底是什么意思?热液蚀变是指水岩反应。热液矿体因赋矿岩石的矿物和岩石不同,甚至同一岩石也有不同的蚀变。
杜乐天先生(1982)曾从地球化学角度将六七十种热液蚀变分为两三类(表1):碱蚀变、酸蚀变和中性蚀变。
表1热液蚀变的地球化学分类

2.热液金矿的蚀变特征。
热液型金矿的蚀变以碱交代作用为主导,晚期中酸性成矿热液由此演化而来(图3-1)。酸性溶液只起到携带矿物质和保证其沉淀富集的作用。在矿床平面上,蚀变带呈水平状,内部为碱性交代岩,外部为中性蚀变,外部为酸性蚀变。如果晚期应时矿脉被叠加和穿透,船法就不明显了。
金矿的分布和位置受碱性交代岩带(体)的严格控制,这是研究金矿蚀变地球化学的重要理论和实践结论。蚀变分带在垂直方向或剖面上的规律性为:碱性交代体总是出现在较深部(矿床根部),向上逐渐变为弱碱性和中性蚀变(Ca、Fe、Mg交代),顶部为酸性和强酸蚀变场。

3.热液金矿床的碱交代模型。
矿床场总是位于中性区和酸性区,位于断裂带的上部,这与该环境中K+和Na+的减少有关。杜乐天先生强调& ldquo在硅上,在碱上& rdquo、& ldquo酸导致碱& rdquo,就是这个规律的形象概括。这是一个酸碱分离的盐析过程。
在碱交代成矿理论中,另一个核心问题是脱硅,即应时的溶解。杜乐天先生对此有专门的论述。应时在水溶液中的溶解度随着温度、压力和pH值(碱度增加)的增加而急剧增加。这种碱性交代热液可以大规模溶解& ldquo涂妍& rdquo中部应时及成矿元素金,沿断裂上升至减压、冷却、碱弱化区域,形成含金石英脉及硅化(图3-4)。

1.研究矿床的成因条件。
围岩蚀变是热液成矿的重要组成部分,也是热液矿床的主要特征之一。围岩蚀变的研究可以提供成矿的物理化学条件、热液的性质和演化、成矿元素的迁移富集和矿石沉淀的相关信息,丰富和发展成矿理论。因此,围岩蚀变有助于阐明热液矿床形成过程的物理化学条件和矿床成因。
2.判断存款类型。
某种类型的围岩蚀变与某种类型的矿床有关,所以我们可以通过确定围岩蚀变类型来判断可能找到的某种类型的矿床。如云英岩化常伴有脉状钨、锡、钼、金矿化;钾、硅化和绢云母化的蚀变组合常与斑岩型铜钼矿床共生。蚀变围岩的白云石化和硅化是寻找铅锌矿的重要标志。一些蚀变围岩本身就是矿体。例如,明矾石可以用来寻找一些金和铜矿床,明矾石往往是一种工业矿床。
3.建立蚀变矿化模型。
蚀变围岩往往具有分带现象,这是建立交代蚀变-矿化模型的重要依据。
4.找矿标志
同时,由于蚀变围岩与伴生矿体关系密切,蚀变岩的分布范围一般比矿体更广,更容易被发现,因此是最重要的找矿标志之一。它不仅可以指示盲矿体的存在,还可以根据蚀变岩的类型和特征预测矿物的种类、矿体的位置和矿化富集程度。