蚀变带及特征 硅化蚀变带的特征是什么

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一、围岩蚀变特征

胶西北深部金矿床围岩蚀变发育,其规模、强度取决于断裂构造的规模、性质及岩石的碎裂程度。蚀变类型有钾长石化、红化、黄铁绢英岩化和碳酸盐化,此外还有绿泥石化、高岭土化等。

1.钾长石化

钾长石化是成矿早期的热液蚀变,分布于整个破碎蚀变带内,由于后来的黄铁绢英岩化等蚀变的改造,仅在黄铁绢英岩化较弱的破碎带边部清晰可见。钾长石化是高温热液钾质交代作用,斜长石经钾质交代形成钾长石。

2.红化

发育于蚀变带边部,在蚀变带中岩石呈鲜艳的肉红色,是由于钾交代和二价铁被氧化成三价铁过程中,将钾长石、斜长石染成红色,形成红化蚀变岩。它是继钾长石化作用后的一种蚀变,与钾长石化相伴出现,为热液成矿早期产物,具有重要的找矿标志意义。

3.黄铁绢英岩化

黄铁绢英岩化是矿床内普遍发育的一种蚀变作用,分布在蚀变带的中心。其实质是含水铁镁硅酸盐在热液交代过程中,过饱和的二氧化硅析出形成硅化石英;长石被分解成绢云母和石英;暗色矿物蚀变时析出的铁与热液硫结合生成黄铁矿。它是绢云母化、硅化和黄铁矿化的统称,是区内的主要蚀变,与金矿有着密切的时空关系。

4.硅化

与黄铁绢英岩化中的硅化不同,它是热液中的二氧化硅在外部条件改变情况下形成硅化石英的作用,它交代斜长石或钾长石,使之呈残留体。硅化与金矿关系亦较密切。

5.碳酸盐化

碳酸盐化是破碎蚀变带内普遍存在的一种蚀变,是钾长石化、黄铁绢英岩化蚀变过程中一种派生的蚀变作用,是两种蚀变析出钙或镁、铁与热液中的二氧化碳相结合的产物。形成的碳酸盐矿物以方解石为主,伴有少量的石英,常呈脉状或网脉状穿插于岩石之中。它是成矿晚期的产物,也标志着金银矿化的尾声。

总体来说,矿床的蚀变作用经历了一个由简单—复杂—简单的交代过程,形成了以黄铁绢英岩为中心的蚀变岩带。

二、主要蚀变矿物

主要有钾长石、绢云母、石英、绿帘石、绿泥石、黄铁矿等,其中石英、黄铁矿与金矿化较为密切。蚀变矿物以前三种为主。

1.钾长石

以微斜长石为主,可见少量正长石。在宏观上呈不规则的团块状集合体,镜下多呈不规则的他形或基底胶结状分布在其他矿物颗粒间隙中。尤以交代斜长石最为普遍和强烈。斜长石被交代成港湾状,出现蠕英结构或呈残留体。此种钾长石消光不均匀,可见格状或隐格状双晶。经红外及远红外吸收光谱分析,在这些钾长石中往往含有斜长石的残留,有序度为0.75~0.9。弱片麻状二长花岗岩中的微斜长石的有序度为0.4~0.45,两者有较大的差异,说明两者在不同的物理-化学条件下生成。蚀变钾长石化形成温度在420℃以上。

2.绢云母

它是一种发育广泛、延续时间长的蚀变矿物,有两种产出形式:一种呈鳞片状集合体与糖粒状石英共生,呈团块状分布;另一种呈脉状沿矿物颗粒间隙或裂隙充填交代。

3.石英

主要是硅化形成的石英,按其产出特征可分为两种:一种是与绢云母密切共生的糖粒状石英,粒度小,且不具波状消光,形成温度为340~420℃;另一种是发育在矿化石英脉的外侧,有时与含矿石英脉界线不清,呈渐变过渡。这类石英都是细粒、微晶乃至玉髓状,致密块状构造,是形成乳白色石英的同期热液在破碎绢英岩中发生渗透交代之产物。

三、破碎蚀变带特征

深部金矿床中的蚀变岩是在构造岩的基础上,经后期热液作用改造而成,呈带状分布。根据蚀变类型、蚀变程度及矿物组合等,莱州焦家矿区深部金矿床蚀变岩分带如下:

以主裂面为界-400m标高以上地段,上盘依次为绢英岩化变辉长质碎裂岩带(断续展布)、绢英岩化变辉长岩带,下盘依次为黄铁绢英岩化碎裂岩带、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带、黄铁绢英岩化花岗岩带;-400m标高以下地段,上盘依次为绢英岩化碎裂岩带、绢英岩化花岗质碎裂岩带、绢英岩化花岗岩带,下盘依次为黄铁绢英岩化碎裂岩带、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带、黄铁绢英岩化花岗岩带(图6-1)。

图6-1 莱州焦家矿区深部金矿床蚀变分带示意图

1.断层泥(主裂面)带

呈灰—灰黑色,由泥质物和微量石英角砾组成,延伸较稳定,产状与断裂蚀变带一致,厚2~40cm,与蚀变岩接触界线清晰。-400m标高以上地段,基本上沿黄铁绢英岩化碎裂岩带的顶部展布,-400m标高以下,逐渐转变为沿底部或中下部展布。

2.黄铁绢英岩化碎裂岩带

位于主断裂面下盘或两侧,主要蚀变岩石有黄铁绢英岩化碎裂岩,局部为黄铁绢英岩化角砾岩及黄铁绢英岩化糜棱岩等,呈较连续的带状分布,局部缺失,厚0.00~80.00m,平均21.70m。-1000m标高以下逐渐变薄,并具尖灭趋势,152线仅厚2.20m,96、112、128、160、176线深部已经尖灭。

岩石呈灰—灰黑色,具碎裂结构、糜棱结构、变余碎裂结构,块状、角砾状或斑杂状构造。主要矿物成分为石英、绢云母、黄铁矿、多金属硫化物及碳酸盐等。由于多次应力作用,蚀变矿物遭受到较强烈破碎,黄铁矿呈浸染状分布,并具不同程度的裂纹。

3.黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带

位于黄铁绢英岩质碎裂岩带外侧,与其为渐变过渡关系。呈连续带状分布,主要蚀变岩为黄铁绢英岩化花岗质碎粒岩、黄铁绢英岩化花岗质碎斑岩等。带厚4.20~188.50m,平均53.47m。

岩石呈灰—灰白色,具变余碎裂结构,斑杂状构造。主要矿物成分有原岩斜长石、钾长石和石英,受动力变质作用而破碎,蚀变新生矿物有石英、绢云母、碳酸盐、黄铁矿、多金属硫化物等。黄铁矿集合体多呈脉状、网脉状或交错脉状分布。

4.黄铁绢英岩化花岗岩带

该岩带-400m标高以上位于下盘蚀变带最外侧,-400m标高以下组成蚀变带外带,主要蚀变岩为黄铁绢英岩化花岗岩,其内局部见薄层的黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩。

岩石呈浅肉红色、灰白色,为变余花岗结构,块状或斑杂状构造。主要矿物成分为绢云母、石英、钾长石及少量斜长石、黄铁矿等,偶见碳酸盐细脉。黄铁矿呈星散状分布,部分呈细脉状、网脉状产出。

5.绢英岩化变辉长岩带

位于破碎蚀变带(-400m标高以上)上盘边部,常发育有黄铁绢英岩化变辉长岩,局部碎裂程度高,为变辉长质碎裂岩,与变辉长岩呈渐变过渡关系,并与下盘的黄铁绢英岩化碎裂岩或黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩等呈突变关系。多为带状分布,但厚度变化较大。

岩石呈浅灰色,粒状、纤状变晶结构,条纹条带状构造。主要矿物成分为斜长石、角闪石、石英等原岩矿物以及绢云母、绿泥石、碳酸盐等蚀变新生矿物;岩石裂隙常见有少量石英细脉及碳酸盐脉贯入。

6.钾化、红化花岗岩带

位于蚀变带最外侧,与黄铁绢英岩化花岗岩和二长花岗岩呈渐变过渡关系,多为不规则带状。岩带的突出特点是钾长石交代斜长石形成发育的交代结构,外貌呈淡肉红色。

四、围岩蚀变的流体-水-岩交代作用

根据焦家和寺庄矿区深部钻孔中花岗岩和蚀变岩石的化学分析结果(详见表7-1,表7-2),利用A.鲁德尼科的原子体积法,计算蚀变岩形成过程中化学组分的加入-带出平衡,总结流体-水-岩蚀变交代作用中组分的迁移规律。

将深部金矿床花岗质围岩按照蚀变破碎程度划分为花岗岩(未发生蚀变破碎)、蚀变花岗岩(对应于黄铁绢英岩化花岗岩带)、蚀变花岗质碎裂岩(对应于黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带)和蚀变碎裂岩(对应于黄铁绢英岩化碎裂岩带)四种类型,按照各种岩石类型化学成分平均值分别计算各元素的Zi值,将蚀变岩石与原岩比较得出元素在蚀变过程中加入、带出的量(表6-1,表6-2)。

表6-1 焦家深部金矿蚀变岩石在1000(10-10m3)标准几何体积中所含组分的原子个数

注:Zi=相对密度×原子数/16.6;岩石名称中括号内的数字为样品个数。

表6-2 寺庄深部金矿各种蚀变岩石在1000(10-10m3)标准几何体积中所含组分的原子个数

续表

注:同表6-1。

反映在蚀变岩元素组分变化图解中,焦家深部金矿床随着蚀变程度增强,Si4+曲线变化幅度最大,其次为H+、K+、Fe3+、Na+、Ca2+、Al3+(图6-2)。这说明,从新鲜花岗岩-黄铁绢英岩化花岗岩-黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩-黄铁绢英岩化碎裂岩,富含SiO2、H2O、K2O、Fe2O3的流体加入到蚀变带内,而花岗岩内的Al2O3、CaO、Na2O等组分被带出。

图6-2 焦家矿区深部金矿床蚀变岩组分含量变化图解

寺庄深部金矿床随着蚀变程度增强,H+、Si4+、C4+、Na+曲线变化幅度大,其次为K+、Fe3+、Ca2+、Al3+、Fe2+、Mg2+。元素含量变化特点指示,从新鲜花岗岩-黄铁绢英岩化花岗岩-黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩-黄铁绢英岩化碎裂岩,富含有H2O、CO2、SiO2、K2O、Fe2O3、FeO、MgO的流体加入到蚀变带内,而花岗岩内的Na2O、CaO、Al2O3等组分被带出。

图6-3 寺庄深部金矿床蚀变岩组分含量变化图解

上述深部金矿蚀变岩中组分的加入-带出平衡关系说明,在蚀变带形成的交代作用过程中,相对加入组分有H2O、CO2、SiO2、K2O、FeO、MgO,相对带出组分有Na2O、CaO、Al2O3,相对惰性组分有TiO2、MnO、P2O5。各主要组分加入、带出量的幅度表明,各组分的活动迁移强度顺序为:SiO2>Na2O>Al2O3>K2O>CaO>Fe2O3>FeO>MgO,与浅部金矿组分活动顺序(K2O>Na2O>CaO>MgO>FeO>Fe2O3>SiO2>Al2O3)(杨敏之,1998)有明显差异。

水岩交代作用组分平衡的标志是特征蚀变矿物和蚀变矿物相的出现。绢云母的出现是钾(K2O)交代作用的标志,指示了钠更长石的分解和围岩内Ca2+、Na+、Al3+的带出,即:

6NaAlSi3O8+6CaAl2Si2O8+5K2O=10KAlSi3O8+CaO+3Na2O+4Al2O3

微斜长石化—绢云母化—水云母化指示了成矿热液流体K2O交代作用的发育,有大量水的加入和奥长石被分解后有大量CaO被淋出。

交代作用在时间、范围、强度和种类上均有序地演化:在金矿成矿作用之前,出现面型钾化带,产生微斜长石化花岗岩;在金矿成矿作用的同时,出现钾化—绢英岩化—黄铁绢英岩化—硅化;在金矿成矿作用之后,出现碳酸盐化(杨敏之,1998)。



蚀变分带特征~

银山矿区围岩蚀变广泛发育,蚀变类型主要有黄铁绢英岩化、绿泥石化、碳酸盐化(菱铁矿化、方解石化)、局部还发育重晶石化、高岭石化和迪开石化等。此外,在矿区变质石英闪长岩中青磐岩化普遍发育。矿区南北侧蚀变特点有所差异,北侧硅化较强,碳酸盐化(主要为菱铁矿化)强烈发育;南部除碳酸盐化外,绿泥石化较突出,并出现低温的方解石化、重晶石化等,反映矿区南部成矿深度较浅,温度较低。
蚀变带范围大大超过矿体分布范围,总体上呈面型展布,矿脉旁侧蚀变则呈线状分布。在平面上,蚀变带大致沿西火山口东侧的次火山岩体向外展布,形成以3#岩体英安斑岩至8#、1#岩体为中心的蚀变分带(图7.3)。从岩体内部向外水平方向依次为:(弱)绢云母化英安斑岩带→黄铁绢英岩化英安斑岩带和千枚岩带→黄铁绢英岩化绿泥石化(碳酸盐化)千枚岩带→绿泥石化碳酸盐化千枚岩带→碳酸盐化绿泥石化火山碎屑岩带。各蚀变带无明显界限,多呈过渡关系。围岩蚀变的垂直分带与水平分带具有一致性。从深部到浅部,蚀变千枚岩中绢云母、黄铁矿、绿泥石等矿物有减少趋势,而碳酸盐矿物含量则有增加趋势。各蚀变带具体特征分述如下:
(1)(弱)绢云母化英安斑岩带
该带发育在英安斑岩体内,长石斑晶受到绢云母化,常保留斑晶假象,有的仍隐约可见双晶纹。石英斑晶多受熔蚀,角闪石晶型较好常蚀变为绢云母、碳酸盐及少量绿泥石。黑云母多蚀变为绢(白)云母,黄铁矿含量很少,呈星点状分布。基质中的长石多蚀变为绢云母的细小鳞片。

图7.3 银山矿床—5m中段蚀变矿化分带略图

(据银山矿地测科资料修改)
1.千枚岩;2.蚀变石英闪长岩;3.爆破角砾岩;4.流纹英安斑岩;5.英安斑岩;6.火山震碎角砾岩;7.英安质凝灰岩、凝灰熔岩、集块角砾岩、集块岩;8.英安质熔岩;9.蚀变带和矿化带界线;10.矿体
(2)黄铁绢英岩化英安斑岩和千枚岩带
该带分布于英安斑岩体两侧200~300m内,常伴有铜、金矿化。黄铁绢英岩化英安斑岩中,长石多已蚀变成绢云母,偶见斜黝帘石化。早期石英斑晶有时被绢云母和次生石英等交代。暗色矿物多被绿泥石、绿帘石、绢云母和碳酸盐矿物交代。岩石中间大量黄铁矿呈浸染状、星点状或细脉状产出。蚀变带千枚岩中见大量蚀变成因的黄铁矿、石英和绢云母。
(3)黄铁绢英岩化绿泥石化千枚岩带
该带在英安斑岩岩体上盘银山区段宽200~300m,在下盘九龙上天一带仅40m宽。该带是本矿区部分铜铅锌矿体赋存部位。蚀变矿物绿泥石、绢云母、石英、黄铁矿沿千枚岩片理和裂隙广泛发育。
(4)绿泥石化碳酸盐化千枚岩带
该蚀变带宽200~400m,是矿区部分铅锌矿体赋存部位。在矿区北部(北山、九龙上天一带)碳酸盐化比较突出,碳酸盐化蚀变矿物主要为菱铁矿和方解石,沿千枚岩片理和裂隙产出,绿泥石化在矿区南部银山区段广泛发育。
(5)碳酸盐化绿泥石化火山碎屑岩带
该带发育于矿区南部南山区,矿区部分铅锌银矿体赋存于该带。岩石蚀变作用表现为碳酸盐矿物和绿泥石呈细脉状沿片理、裂隙充填交代千枚岩和英安质火山碎屑岩。常见富银的铅锌碳酸盐脉。

岩石比围岩坚硬,用地质锤敲打敲打就能判断。

蚀变带及特征
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