变质矿床的形成、作用和类别(三千字左右）

变质作用矿床的基本类型~

从20世纪70年代开始，变质作用矿床分类开始强调变质作用本身的特征，包括变质热液和混合岩化作用。董申保（1990）结合我国实际，根据变质成矿作用过程中的变质作用阶段提出变质矿床分类：Ⅰ 前变质矿床；Ⅱ 变质形成矿床（包括：①变质重结晶型；②变质热液型）；Ⅲ混合岩化矿床（包括：①原地交代型；②后期热液交代型）。

图3-11 常见变质岩中金红石的分布

前变质矿床属于受变质作用影响前已成为矿床的类型，也称受变质矿床。其形成可分两个阶段：在第一阶段（变质前阶段），在火山-沉积作用过程中成矿组分在岩石中聚集起来；在第二阶段（变质阶段），由于原岩的溶解和重结晶而使矿床的矿物成分发生变化，同时，由于集合重结晶作用而使成矿物质在岩层内发生短距离迁移。这类矿床中常见有矿层、含矿透镜体和层状矿体，它们产于成分近于矿石、与矿石的区别主要在于成矿组分含量不同的岩石中。矿体及其围岩属于同一沉积建造或沉积-火山建造，而岩石和矿石的矿物共生组合属于同一变质相。变质作用改变了元素存在的原始矿物形式，元素的这种存在形式决定着矿石的工艺性质（磁铁矿、蓝晶石、石墨等矿石）。受变质矿床的实例有：在世界许多地盾区均有发育的含铁角岩、碧玉铁质岩和含铁石英岩；印度的锰矿床；澳大利亚的多金属矿床；加拿大、巴西、南非等地的元古代砾岩、砂岩和页岩中的金、铜、铀矿床。
变质形成矿床也称变成矿床，发生于变质作用时期的固态重结晶阶段，包括晚期抬升而受剥蚀的退化变质阶段。矿床的形成由变质重结晶作用和流体效应联合影响于含矿建造中所致。由于二者影响的程度不同，又可分为：①变质重结晶型：含矿组分的迁移、反应和集中主要由变质反应时的重结晶作用引起，流体占次要地位。它们迁移的距离不明显，集中于矿源层内。如大部分的条带磁铁石英岩、石墨片麻岩、蓝晶石或刚玉片岩等。②变质热液型：它们主要由变质作用发生时的流体参与而形成。受流体影响的迁移反应较明显，主要表现为热液蚀变所呈现的交代作用。含矿组分有明显的迁移，但大都限于含矿建造中。矿体结构常与变质结构有继承关系或包含关系，例如铁矿的海绵结构。
混合岩化矿床属于变质作用后期由固态重结晶转向重熔过程的转化阶段形成的矿床。根据其发生的阶段不同，又可分为：①原地交代型：属于混合岩化主期，表现为重熔的开始，贯通流体的发生和原岩组分的活化。原岩组分开始时常聚集成为伟晶或粗晶集合体，相当于聚晶作用，随后分解成为含水化合物、络阴离子化合物、氧化物等并逐渐析出。主要矿床有伟晶岩型白云母、锂、铍、铌、钽、磷灰石矿等，混合花岗岩型铀、钍矿等（辽宁连山关）。它们主要特征是：交代作用明显，伴生的热液蚀变矿物与原岩矿物成世代关系，并密切相关，矿体常成顺层状、浸染状或伟晶状并与含矿建造相一致，成矿期与混合岩期相一致。②混合岩化后期热液型：属于混合花岗岩形成后的热液型。它们往往处于后期的近于绝热降压阶段，流体贯通明显，形成矿床的组分基本来自含矿建造内，与含矿建造成线形排列。热液交代现象普遍，主要是铁、镁交代作用和碱性交代作用。这一类型矿床是混合岩化矿床中的重要类型，我国有：受电气石变粒岩所控制的金云母、透辉石化硼镁铁矿及硼镁矿床（辽宁营口—辑安）、受硅铁建造控制的铁镁闪石、铁铝榴石富铁矿床（辽宁鞍山）、受铁、铜建造控制的堇青石、直闪石型铜矿床（甘肃陈家庙）等。
我国变质作用矿床的实例见表3-16。

矿体特点:变质矿床的形状和产状既有规则的、也有不规则的特点，它的变化主要取决于两种因素：
（1）原岩或原生矿体的性质：如或原生矿体为沉积型或火山沉积型，变质矿床的矿体形态较为规则；若为火山岩或侵入岩则不规则。
（2）变质作用的类型：变质程度较浅的区域变质矿床一般较为规则，原岩建造破坏不大，矿床的规模变化不大。而接触热变质和混合岩化成矿作用形成的矿体形状复杂、规模变化也很大。尤其是混合岩化的变质热液参与，其矿床类型则更为复杂。
一般说来，变质矿床的矿体形状常常会发生以下变化：
（1）机械变形：原生矿体或原岩在刚性状态下发生褶皱和断裂；
（2）塑性变形：原生矿体或原岩在塑性状态下发生原地的变形，可使岩层发生变薄或增厚，或造成塑性分异、塑（二）矿石特点
表现在矿物成分、化学组成、矿物共生组合方面的变化。其中，如果原岩或原生矿床在外生条件下沉积成因的，由于变质前后物化环境巨大差异，因此矿石的性质改变最为显著。
原来在外生条件下稳定的矿物，在变质前后往往会消失，或被改造。

变质矿床-基本概念 变质矿床是指在变质地区，因受区域变质作用影响使成矿物质富集而形成的矿床，以及原有矿床经受强烈的区域变质，成为具有另一种工艺性质的矿床。由内生作用或外生作用形成的岩石或矿石在遭受变质作用时，由于地质环境的改变，温度和压力的增加，以及变质热液的作用，它们的矿物成分、物理性质和构造结构等，都要发生变化，并在变化中形成成矿物质的富集。[1]
变质矿床-主要类型 按变质成矿作用的不同，变质矿床有三种主要类型：
接触变质矿床 1、概念： 由于岩浆侵入使围岩温度升高引起围岩中有用组分重结晶及重组合而形成有用矿物的作用称为接触变质成矿作用，由此而形成的矿床即为接触变质矿床。 接触变质成矿作用的能源来自侵入岩浆热能。成矿物质来自受变质的原岩，与侵入体及其热液无关。
2、矿床特征：
a、矿床分布于较大侵入体周围的接触变质晕圈中。
b、矿体受原岩建造和变质程度控制，产于特定层位，并且由于变质温度的差异随远离接触带矿物组合及结构等常有明显的分带。
c、矿床规模取决于富矿质原岩建造、变质范围和变质程度。
3、重要的变成矿床：
常见的有重要工业意义的矿床有石墨矿床、红柱石矿床、硅灰石矿床、大理石矿床等。
区域变质矿床 1、概念： 区域变质矿床是在区域构造运动和岩浆活动引起的区域变质作用下受到强烈改造的矿床和形成的矿床。
区域变质成矿作用的能源来自地热增温、构造热能和岩浆热能。成矿物质主要取决于原岩建造（可能伴有变质热液的带入和带出）。 2、矿床特征：
　　a、矿床分布于区域变质带中，不限于岩体附近或与其无直接的成因联系。
　　b、在矿床范围内变质程度一致，不具因变质程度差异而形成的分带。
　　c、矿石常见片理构造、片麻理构造、条带状构造及皱纹构造等特征。
　　d、控矿因素是含矿原岩建造和变质程度（相）。
3、意义：
属变质矿床的重要类型，大部分变质矿床均属此类。
混合岩化矿床 1、概念：
混合岩化矿床是指经混合岩化作用形成的矿床。当变质温度升高到一定程度时变质岩将发生部分熔融，其中低熔点组分如石英及钾、钠长石首先熔融形成高挥发组分的花岗质岩浆。这些富钾、钠、硅和高挥发组分的岩浆汇聚并贯入到断裂裂隙中缓慢冷凝结结晶则可形成伟晶岩及伟晶岩矿床。如果这些岩浆分散注入或渗透于变质岩中则形成混合岩及混合岩化矿床。
2、混合岩化成矿作用可分如下两个阶段：
a、主期交代重结晶阶段，即注入岩浆对围岩的（钾、钠）交代作用和使围岩发生重结晶的阶段。
b、中晚期热液充填交代阶段，即随岩浆冷凝由岩浆注入交代作用转变为热液的充填交代作用，形成混合岩化热液矿床。
3、矿床分类：
根据混合岩化作用的特点，混合岩化矿床又可分为以下2类。
①原地交代型矿床：与混合岩化主期同步，矿源层中的成矿组分受混合岩化流体和混合岩浆的影响，形成较大的运移。主要矿床有含白云母、稀有元素和磷灰石的伟晶岩型，含铀、钍和稀有元素的混合花岗岩型及某些非金属矿床。主要特征为：矿床常位于矿源层内，部分受构造控制明显；蚀变矿物与原有矿物成世代关系或为退变质组合，有绿泥石化、白云母化、帘石化、透辉石化、硅化及碳酸盐化，一般碱性交代作用明显，往往形成脉状、浸染状透镜体。
②后期热液交代型矿床：属于混合岩化晚期热液作用形成的矿床。热液来自构造期后由于张力影响而形成的流动溶液，可形成延伸较长的矿化带和矿床。主要矿床有富铁矿床、硼矿床、铜矿床、部分稀有元素伟晶岩以及与交代岩（钠长石岩、黄铁细晶岩等）有关的稀有元素矿床。主要特征为：蚀变矿物与围岩变质矿物之间存在有世代关系,重要的有铁铝石榴石-铁镁闪石化、堇青石-直闪石化、金云母-透辉石化、钠长石化和硅化等；含矿组分基本来自含矿建造，但常受一定的构造和层位的控制；矿石结构与混合岩化结构相似，表现为残留结构、云雾状浸染及丝缕状结构;矿体成透镜状、层状、往往不连续，但常有一定的排列方向。
4、矿床特征：
　　a、矿床分布于混合岩化区。
　　b、成矿时代大致与混合岩化时代相同。
　　c、矿化受构造裂隙控制，常伴有明显的围岩蚀变。
　　5、相关的矿床：
　　包括菱镁矿、滑石、硼矿、金矿、铀矿、铜矿及稀有和稀土矿床。[2]
变质矿床-成矿条件 物理化学作用 1、温度：用是决定变质程度（变质相）和变质矿床类型的主导因素。
2、压力：
a、影响变质反应的温度和变质相及矿物的形成一般压力升高变质反应反应所需温度也会相应升高；一些变质相如蓝闪石片岩相、榴辉岩相仅形成于高压环境；蓝晶石类矿物种类的形成均取决于压力。
b、促进元素和流体的迁移。
c、产生定向构造（片理及片麻理等）。
3、流体（水溶液）：
a、起介质作用，促进重组合及交代反应的进行。
b、水分压升高可降低受变质岩石发生部分的熔融温度，促进混合岩化作用。
地质构造条件 构造岩浆活动强烈，热流值高是发生区域变质作用的原因，因此变质作用及变质岩变质矿床的分布受构造岩浆活动的控制。如：
1、中-新生代变质岩及变质矿床集中分布于裂谷、洋中脊和岛弧等大地构造单元——板块增生边缘和消亡边缘，变质岩及受变质矿床已经和正在形成，变质程度可达绿片岩相。
2、古生代变质岩和变质矿床分布于古板块碰撞缝合带及岛弧等构造单元（地槽褶皱带）。变质成矿作用可能发生在碰撞前、碰撞造山期及造山晚期。变质程度多属角闪岩相，形成相应的变成矿床及受变质矿床。
3、元古代及太古代的变质岩及变质矿床分布于大陆板块内部这些老地层分布区（地轴、地盾）。此种构造单元中变质岩分布普遍，变质程度可达麻粒岩相，可形成相应的变质矿床。
原岩建造条件 原岩建造是变质矿床成矿的物质基础，决定矿种、变质含矿建造及矿体的分布规律。
1、沉积型含矿原岩建造
a、识别标志：
（a）具有代表沉积岩的岩性组合——如大理岩、石英岩、石墨及云母片岩。
（b）矿体成层状、似层状、凸镜状并且产状与围岩中不同岩性的界面一致。
（c）矿石成分简单、多可见残余沉积结构构造，如层理、条带、结核、波痕等。
（d）矿体中矿物的分带和品位的变化与构造无关。
b、有关的变成矿床及含矿建造：
　　（a）煤系、炭质泥（页）岩及灰岩建造变质后形成石墨片岩、片麻岩及石墨大理岩建造。
　　（b）硅质灰岩建造变质后形成硅灰石大理岩建造。
　　（c）镁质碳酸盐岩建造经变质和变质热液交代形成菱镁矿（滑石）大理岩建造、金云母大理岩及含硼大理岩建造。
　　（d）富铝粘土岩建造变质形成红柱石（蓝晶石、矽线石）片岩及片麻岩建造、刚玉片岩及片麻岩建造。
　　（e）钙（铁）质泥岩及泥灰岩建造变质形成石榴石片岩及片麻岩建造。
2、火山及火山碎屑岩型含矿原岩建造
a、识别标志；
　　（a）岩性组合为绢云石英片岩、浅粒岩、片麻岩、绿泥石片岩、斜长角闪岩、石英岩。
　　（b）变余火山岩的结构构造：如变余的斑状结构、气孔构造、杏仁构造、流纹构造。
b、重要的受变质矿床：磁铁石英岩型铁矿、细碧角斑岩型块状硫化物矿床等。
3、岩浆型含矿原岩建造
　　a、特征：常具蛇纹岩、滑石岩、辉岩、角闪岩黑云母片岩等岩性组合且多呈不规则状分布。矿体形态复杂，产状不规则。
　　b、受变质矿床：铬铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、钒钛磁铁矿矿床。[3]

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