Question

侵入接触带的有利成矿部位

Answer 1

侵入接触带从成矿构造的角度来说，有许多特点：①岩浆侵入后，从其里面析出的气体和溶液主要朝岩体顶板方向运动，因此成矿物质特别富集；②这一地带的岩浆由于和围岩直接接触，因而有机会与后者发生交代作用和同化作用，给有关类型的矿床的形成提供了必要的前提；③侵入岩体的原生流动构造和原生裂隙构造大多数集中在这一地带内；④由于岩浆强行贯入，使围岩产生一系列裂隙；⑤侵入岩体在冷凝收缩或发生调整运动时，可以同围压之间产生剥离，形成减压空间。加之，侵入接触面是不同岩性形成的构造薄弱带，所以在区域构造动力作用下易于张开，甚至滑动，造成裂隙。由于上述种种原因，便导致这种地带对于矿床的形成具有多种多样的有利因素，提供物质条件和构造空间条件。直接受侵入接触带控制的矿床(例如，接触交代型矿床)集中在这里；由流层、原生节理及原生断层控制的矿床(包括岩体外层的某些岩浆分结矿床、伟晶岩矿床和各种热液矿床等)也主要发育在这里。

侵入接触带常见的特别有利成矿部位有如下几种(陈国达，1978；翟裕生，1988；翟裕生等，1993)：

(1)岩凸

侵入岩体的凸出部位，包括在剖面上相当于顶板围岩的界线朝上方弯曲部位(图11.14)，以及在平面上相当于侧旁围岩的界线弯入部位，特别是前者尤为重要。岩凸是岩蓬里面矿体特别集中的部位。其原因可用图11.15解释。当岩浆侵入以后，从它里面析出来的气体上升到接触带时，遇到岩凹便被分散开来，向侧旁岩凸的顶部集中，由于集中的气体的强大压力，该处岩石最易发生破裂。于是岩凸顶端上方的围岩以及岩蓬中已固结形成的岩石均被裂开，出现许多原生裂隙(主要是原生节理)。跟着气体沿裂隙侵入，岩蓬下面压力减小，上面的围岩以及岩蓬本身向下陷落，发生原生断层(部分这种断层是利用原生节理发展而成的)。以后如再有岩浆活动上升，也可在该处进一步发展节理及断层。气体带来的有用矿物以及沿裂隙上升的热液带来的矿物便得以在这些裂隙中形成矿脉。

图11.14 侵入接触构造各种控矿地质构造

(据翟裕生)

A—裂隙带附近矿体；B—热液蚀变接触带中的矿体；C—岩层下矿体；D—岩体顶部矿体；E—岩体超覆部位矿体；F—捕虏体内矿体；G—接触断裂带中矿体；H—岩体凹部矿体；I—陡倾接触带矿体；J—岩体与岩脉交叉部位矿体；K—背斜轴部矿体；L—接触层间破碎带矿体；M—底部接触带中矿体；N—再度侵入岩体中伴生矿体；O—岩体原生裂隙中的矿体

图11.15 岩凸成为有利成矿部位的原因及过程示意图

(据McRinstry)

1—矿脉；2—断层；3—岩缝；4—岩心；5—破裂

对于接触变质或接触交代型矿床，以至断裂充填型矿床来说，由于岩凸顶部是热力集中的所在，围岩又破裂厉害，对变质和交代以及充填的进行可起促进作用，故为这些类型矿床形成的最有利构造部位之一。

河北某接触交代型铁矿，在闪长岩侵入体的一些岩凸的顶部与中奥陶统上段灰岩的接触带，其比较平缓之处，是大型矿体常见的所在地(图11.16)。

湖南某多金属矿床在花岗闪长岩侵入体顶部与泥盆系变质大理岩接触带的岩凸地段，矿体较为多见(图11.17)。

(2)岩凹

侵入岩体的凹入部位，在剖面上相当于顶板围岩的悬垂体，在平面上则相当于侧旁围岩作半岛状伸出部位。这种部位接触面加宽、围岩裂隙较多、岩体冷缩时可形成新月状裂隙等原因，对于许多其他类型的矿床，例如，侵入接触带控制的接触交代型矿床，接触带内外裂隙中的热液充填或充填交代型矿床等来说，常为有利构造部位之一。例如，湖南某矿、河北某地接触交代型铁矿(图11.18，图11.19)，大冶铁矿(图11.20，图11.21)的一些矿体均产于这种构造部位。

图11.16 河北某接触交代型铁矿的一个地质剖面

(据518地质队)

1—第四系；2—中上石炭统；3—中奥陶统上段；4—铁矿体；5—蚀变闪长岩；6—闪长岩

图11.17 湖南某金属矿床的一个地质剖面图

(据中南矿院)

1—灰岩；2—页岩；3—大理岩；4—花岗岩；5—石英斑岩；6—矽卡岩型矿床；7—石英硫化物矿脉

图11.18 河北寿王坟产于侵入体凹入部位的矽卡岩型铜矿

(据河北地质局)

图11.19 岩凹部位的接触交代型铁矿体的一端，地表出露部分的素描图

(据河北518地质队)

1—中奥陶统灰岩；2—闪长岩体；3—铁矿体

图11.20 湖北大冶岩体凹部特别是

岩体超覆围岩地段矿体富集

(据609地质队)

1—闪长岩；2—石榴子石、透辉石、红柱石矽卡岩；3—蚀变闪长岩；4—大理岩；5—透辉石矽卡岩；6—闪长玢岩岩墙；7—铁矿体；8—含黑云—透辉石闪长岩

其次，在岩凹部位，当黏稠性较大的岩浆流过该处时，受围岩凸出部分的阻碍，常常形成极厚的边界层，可以产生涡流运动。因之岩浆流动方向往往发生转折或弯曲，其中的金属矿物易于凝聚，有时成为晚期岩浆矿床的富集地段。

(3)接触带其他产状变化部位

特别是拐弯较为急或较为明显的地段，也是成矿的有利部位。河北某铬铁矿的分异式矿床，即以超基性岩(纯橄岩、橄辉岩等)岩体与围岩(太古宇)的侵入接触带拐弯处，作为成矿的有利构造部位之一(图11.22)。某铅锌矿矿体多产于花岗岩与围岩接触的产状变化处(图11.23)。

(4)侵入接触带超覆围岩地段

在侵入接触带的火成岩体超覆于围岩之上的地段是最有利的成矿构造部位之一。例如，湖北大冶铁矿、河北某接触交代型铁矿床(图11.24)。

在岩体超覆围岩而接触带产状又有急剧变化、拐弯起伏处，在倒置的岩凸里可形成楔状矿体或矿柱(图11.25)。它们有时沿围岩裂隙或有利岩层下伸颇远，当其上端剥蚀去后，便似与岩体无关。

岩体超覆围岩地段成矿，其原因可能为：①岩体冷缩产生接触面裂隙；②岩体沿接触面错动形成接触面破碎带；③围岩的有利岩性或裂隙带。

图11.21 鄂东某铁矿区的接触—断裂型矿体及力学分析

1—堆积层；2—大理岩；3—白云质大理岩；4—石英闪长岩；5—石榴子石、透辉石及红柱石、透辉矽卡岩；6—铁矿体

图11.22 河北某超基性侵入岩体顶、底盘和岩体中部控制的矿体

(据河北第八地质队)

1—第四系；2—太古宇片麻岩体；3—纯橄榄岩；4—铬铁矿体

(5)侵入接触带与围岩中的非整合面交会地段

当侵入接触带与围岩中上下地层，特别是不同岩性的地层之间的不整合或假整合接触面相遇的时候，由于后者是构造的弱带，有利于矿液进入，因而形成矿体。湖南某多金属矿床石英斑岩接触带与元古宇震旦系板溪群千枚岩和石炭系灰岩的不整合接触面交会处，靠近侵入接触带附近有矿体产出(图11.26)。

不同岩性的地层间的非整合面与侵入接触带相交成为有利成矿的构造部位的原因可能是由于这种地层接触面本来已是构造上的弱带，加之两个地层的岩性不同，在褶皱变形时，容易出现张开，矿液便于进入。当上下地层或其中之一是活泼性岩石时，在此条件下，更易起交代作用。

图11.23 接触带弯曲处及岩体超覆围岩处的矿体

1—栖霞灰岩；2—茅口灰岩；3—乐平山系；4—花岗闪长岩；5—矽卡岩；6—黄铁矿体；7—铅锌矿体；8—坑道；9—钻孔

图11.24 河北某岩体超覆围岩地段的矿体

(据518队)

1—覆盖层；2—中奥陶统灰岩；3—闪长岩类岩体；4—矽卡岩；5—铁矿体

(6)侵入接触带同裂隙交会地段

在围岩中存在着裂隙(例如，断层、褶皱中的层间破碎带、背斜轴部的张节理等)的地方，当侵入接触带同它们相迁的时候便易于在该处形成矿体。例如，河北某接触交代型铁矿矿体即产于这些部位(图11.27)。

若断裂形成于岩体外层凝固以后，并从岩体进入围岩，则当矿液沿断裂流动时，遇到裂隙与侵入接触面交会处，矿液便易于利用接触面的构造弱点或已成的构造空间(剥蚀面或滑动面)，沿着它们流散开来，造成板状或毡状的充填(或充填交代)矿体，与裂隙里生成的矿脉相连接，共同构成较大的矿体，二者的交会点往往是矿柱的所在。

(7)捕虏体控制的矿体

在岩体侵入接触带的内带，捕虏体较多，若它们是活泼性岩层的同化残留体，其周围常形成接触交代型矿床。例如，河北某接触交代型磁铁矿，其中一部分矿体即系受中奥陶统灰岩围岩所成的捕虏体控制(图11.28)，浙江建德铜矿中这种矿体也常见(图11.29)。

图11.25 倒置岩凸中所成的矿体

(据翟裕生等)

1—中奥陶统灰岩；2—风化闪长岩；3—闪长岩；4—蚀变闪长岩；5—矽卡岩；6—铁矿体

图11.26 湖南某多金属矿侵入接触带与围岩中两个地层的不整合接触交会处形成的矿体

C₂₊₃—中上石炭统壶天白云质灰岩；Pt₂—元古宇震旦系板溪群千枚岩；λπ—石英斑岩；

1—热液充填交代型含铜黄铁矿体；2—热液接触交代型黄铜矿磁铁矿体

(8)较小侵入岩体顶底部接触带控制的矿床

岩盘、岩盆、岩床、岩墙、岩瘤、岩株、岩枝等其顶、底部及边缘与围岩的接触面都常有矿体形成。特别是有些小侵入体底部常可直接见到或探测到矿体。

中酸性小侵入岩体侵入接触带接触交代型矿床，上接触带(顶盘)比下接触带(底盘)发育，因为从岩浆析出的气液其主要运动方向朝岩体顶板；同时该处又有各种有利的构造空间(特别是裂隙构造)。当然，下盘也可成矿，如某花岗斑岩岩盘底部与石灰岩接触带控制矽卡岩型铜矿床(图11.30)。

图11.27 河北某接触交代型铁矿区侵入接触带与断层交会处控制的矿体

(据518地质队)

1—近代堆积；2—中石炭统；3—中奥陶统上段；4—中奥陶统中段；5—闪长岩；6—蚀变闪长岩；7—矽卡岩；8—铁矿体；9—断层

图11.28 河北某接触交代型铁矿6号矿体5号剖面

(据518地质队)

1—灰岩捕虏石；2—闪长岩；3—蚀变闪长岩；4—矽卡岩；5—磁铁矿体

图11.29 浙江建德铜矿第一期黑云母花岗岩闪长玢岩中的

白云岩(a)和砂岩(b)捕虏体

1—第一期黑云花岗闪长玢岩；2—白云岩；3—砂岩；4—矿体；5—含黄铁矿、黄铜矿石英脉

图11.30 某地花岗斑岩岩盘底部的铜矿体

基性、超基性侵入岩体顶底盘及边缘出现的矿床大多属正岩浆矿床，包括熔离矿床、结晶分异矿床，如铜镍硫化物矿床、铬铁矿矿床、铅锌磁铁矿矿床、含磷灰石的磁铁矿床、含铂族元素矿床(图11.31)。它们是岩浆在主要结晶阶段由分异作用形成的。当岩体底盘是平卧或倾斜的，如岩盘、岩盆、岩床等底盘，由于重力作用，金属硫化物矿液或先结晶的金属矿物下沉，富集堆积在岩体底部；对于岩墙、岩株、岩枝等，由于侧分异作用，可在岩体边缘或陡倾的上下两壁皆出现矿体。

图11.31 超基性岩盆底部控制的铜镍硫化物矿床剖面示意图

(据陈国达)

①超基性岩；②铜、镍硫化物矿体

河北某前震旦纪超基性岩体侵位于太古宇片麻岩中，其上下盘富集分异式铬铁矿（图11.22）

桂北某地侵位于前震旦纪四堡群中的基性—超基性岩盘和顺层岩床底部发现铜镍熔离及熔离交代矿体(图11.32)。

图11.32 桂北某铜镍矿区45号岩体铜镍矿富集在波状地段的凹槽内

(据第九地质队)

1—砂岩；2—凝灰岩；3—石英闪长岩；4—辉长辉绿岩；5—辉石岩；6—铜镍矿石

图11.33 安徽某铜矿田29线地质剖面及力学分析

(地质剖面据安徽地质)

1—五通群石英岩；2—黄龙屋龙山组白云质大理岩；3—第四系；4—石英闪长岩(燕山期)；5—矽卡岩；6—磁黄铁矿；7—蛇纹石；8—滑石带；9—铁帽；10—生产坑道

(9)接触—断裂带控制的矿体

由岩体边缘滑动面与侵入接触带二者相结合控制，由于侵入体与围岩的接触面是一个构造薄弱带，故常可被岩体形成后的动力所利用，发展成为滑动面，特别是强硬块状侵入岩同软弱带薄层的沉积岩层相接触的地方，因二者物理性质上差异，表现最为明显。接触面在区域构造运动时易发生破裂，变成有利成矿的空间，是残余岩浆或后来另一期岩浆带来的矿液所充填(或充填交代)成矿体的场所。

安徽某铜矿区东南部一走向北东倾向北西倾角时陡时缓的接触—断裂带，沿断裂带北西盘(上盘)上升，在断层面倾角变缓部位矿体增厚，而在断层面变陡部位矿体变薄(图11.33)。同一矿区另一走向南北的张剪性断层，断面产状变缓处矿不好，而陡处矿富(图11.34)。鄂东某矽卡型铜矿床，岩体形成后在南北向挤压应力作用下沿石英闪长岩与灰岩接触带滑动，形成逆断层，在接触一断层倾角由大变小处产生矿体(见图11.21)。

图11.34 安徽某铜矿田104线地质剖面及力学分析

(地质剖面据812地质队)

1—第四系；2—薄层状大理岩；3—条带状大理岩；4—石英闪长岩；5—矽卡岩；6—矿体；7—断层

侵入岩体与围岩接触带由于走向的变化曲折，加之岩体与围岩在水平方向上相对滑动的结果，同样造成局部引张而利于矿体富集，如鄂东某铁矿(图11.35)。

(10)侵入接触带同有利岩层交汇地带

当侵入接触带与围岩中一些活泼性强的岩层(如碳酸盐岩)相交时，可进行交代作用形成层状接触交代型矿床。若围岩脆性强，裂隙特别发育，则可沿此形成脉状、网脉状热液充填型矿床。

上述诸有利成矿的接触构造带，常互相联系，在同一侵入体矿田内，常常同时出现多种控矿构造，形成复杂类型矿床(图11.36)。

图11.35 侵入体接触—断裂带两侧平移所产生的矿体及力学分析

1—大理岩；2—含透辉石石榴子石大理岩；3—含角页岩条带大理岩；4—石英闪长岩；5—锰铁矿体；6—锰铁矿脉

图11.36 某地锡石—硫化物矿床剖面图

1—中三叠统砂岩（

）；2—中三叠统砂岩、页岩（

）；3—中三叠系灰岩（

）；4—变辉绿岩；5—含斑黑云花岗岩及其过渡带；6—矽卡岩；7—矿体(Cu、Zn、Pb、Be)；8—断层