Question

　蚀变作用及蚀变岩特征

Answer 1

一、围岩蚀变及其形成机理

矿床围岩蚀变发育，蚀变类型有赤铁矿化、钾长石化、黄铁绢英岩化、碳酸盐化等。

（一）赤铁矿化

发生在热液活动早期阶段，分布于蚀变构造带的周缘，宏观上使岩石产生红花现象，但不改变原岩结构、构造的一种蚀变作用，其形成机理为：长石矿物中的低价铁在高温氧化环境中变为高价铁，形成赤铁矿微粒，弥散在长石矿物中，使长石尤其是斜长石带上肉红色。

与赤铁矿化相伴，有少许金红石化，主要由黑云母，榍石等含钛（Ti）的矿物在热液作用下蚀变分解，析出的钛结晶成显微针状金红石。

（二）钾长石化

钾长石化主要表现为早期富含钾质的含矿热液对斜长石的交代和钾长石的再生长，钾长石的交代形成交代条纹结构和交代残余结构。

蚀变机理为

山东省莱州市新立金矿床成矿规律研究及成矿预测

钾长石的再生长形成颗粒粗大的钾长石不规则外形，并有石英、黑云母、斜长石等矿物包体。

宏观上，钾长石化主要表现为在断裂带中形成不规则状、团块状，以微斜条纹长石为主，其次有钠长石和石英的交代伟晶岩。

（三）黄铁绢英岩化

与矿化关系最为密切，是主要的矿化蚀变作用。当热液温度降低到临界温度（纯水的临界温度为374℃，因含有各种物质提高到400℃左右）以下时，对围岩（中酸性花岗岩或富含长石的其它岩石）的钾交代作用是伴随着水解作用同时进行的，因而不再生成钾长石，而是生成富含钾质的含水矿物绢云母。

首先暗色矿物变为绢云母，继而钾长石和斜长石先后蚀变为小鳞片状绢云母和微粒石英，其蚀变机理为：

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黑云母的绢云母化，经历褪色或绿泥石化过程，最终被绢云母取代，分解出Fe、Mg、Ti等，其中Fe与热液中的硫氢酸根结合生成散点状黄铁矿：

Fe²⁺+2HS^-→FeS₂（黄铁矿）

绢云母对钾长石和斜长石的交代，首先沿颗粒边缘、解理、裂隙进行，逐渐取代整个颗粒而呈其假象，析出的SiO₂呈微粒状石英分布于绢云母的间隙。

在上述黄铁绢英岩化过程中，分离出来的K₂0与热液中残存的Al₂O₃、SiO₂结合生成热液绢云母细脉，即：

（四）碳酸盐化

围岩蚀变的晚期阶段，随着温度的降低和物理化学条件的改变，上述蚀变作用析出的Ca^2＋、Mg^2＋、Fe^2＋和CaO与热液中的

、CO₂发生反应生成菱铁矿、铁白云石或方解石等：

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因此，所谓碳酸盐化所生成的碳酸盐矿物实际上是黄铁绢英岩化的衍生矿物，宏观上呈方解石等碳酸盐脉的形式充填分布于晚期岩石裂隙中。

二、蚀变分带及蚀变岩特征

矿床蚀变带表现出两大特点：一是蚀变带分布受构造控制，二是蚀变具有分带性。

蚀变受构造控制主要表现在蚀变岩严格地框定在构造带内，呈带状分布，其形态、规模、产状、与构造带一致，而且构造破碎最强烈的部位蚀变作用也最强。由于热液渗透交代能力的变化，热液的脉动及围岩岩性破碎程度等因素的影响，造成了围岩蚀变的分带性。

根据岩石的破碎程度、蚀变类型、矿物组合，可将蚀变带由外向内为以下几个亚带（图5-1）：

黄铁绢英岩化碎裂（糜棱岩）岩带。黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带→黄铁绢英岩化碎裂岩带。不同的蚀变亚带以断层泥为中心呈不对称分布。断裂面下盘蚀变较强，发育有三个较完整的亚带，且较为连续；上盘缺失黄铁绢英岩化碎裂岩带，而且黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩也不连续，有时仅发育有黄铁绢英岩化花岗岩带。

（一）黄铁绢英岩化碎裂岩（糜棱岩）带

该带以黄铁绢英岩为主，局部发育有黄铁绢英岩化糜棱岩。黄铁绢英化糜棱岩发育在主裂面之下，紧靠主裂面呈不连续的带状分布，宽1～5m，与下盘相邻岩带界线明显。黄铁绢英岩化碎裂岩紧挨黄铁绢英岩化糜棱岩，大部分紧靠主裂面，呈连续而稳定的带状分布，宽15～48m，与下邻岩石呈渐变过渡。

1.黄铁绢英岩化糜棱岩

岩石呈灰—暗灰色，变余糜棱结构，（角砾）斑杂状构造。其组成成分为：绢云母（25%～40%）、硅化石英（10%/～20%）、原岩石英（5%±）、黄铁矿（5%～10%）、糜棱物（40%～60%）及少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。

原岩为黄铁绢英岩化岩石或黄铁绢英岩、受构造作用，原岩中大部分矿物被压碎成糜棱物，只有少量石英呈碎块残留，强烈波状消光。该带以浸染状、细脉浸染状矿化为主。

2.黄铁绢英岩化碎裂岩

岩石呈灰白—灰绿色，变余碎裂（斑）结构，斑杂状结构或块状构造。由绢云母（50%～60%）、硅化石英（5%～30%）、原岩石英（15%～25%）、黄铁矿（少量至10%）、碳酸盐（＜10%）及少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿等组成，碎斑主要由原岩石英构成。

表5-24　巴尔特岩石化学成分计算表

原岩为黄铁绢英岩，受后期构造作用，产生破碎，形成黄铁绢英岩化碎裂岩，该带矿化以细脉浸染状、脉状、网脉状为主。

（二）黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带

该带发育在主裂面上、下盘，黄铁绢英岩化碎裂岩两侧，宽2～45m，分布不连续，局部缺失。上盘岩带与黄铁绢英岩化碎裂岩带呈断裂接触，与黄铁绢英岩化花岗岩呈渐变过渡关系；下盘岩带与相邻岩呈渐变过渡关系。

岩石呈浅肉红色-灰色，变余碎裂结构，块状，斑杂状构造。原岩矿物占60%～70%，主要为英（29%～30%）、斜长石（20%～30%）、钾长石（15%～25%）、云母（5%～10%）。蚀变矿物占30%～40%，主要为绢云母（40%～60%）、石英（20%～30%）、黄铁矿（＜10%）、方解石（＜15%），其次有少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。

原岩为花岗岩，受到动力作用破碎，后经钾长石化、黄铁绢英岩化等蚀变作用改造而成，以脉状矿化为主。

（三）黄铁绢英岩化花岗岩带

紧靠黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带，局部与黄铁绢英岩化碎裂岩带相邻，上盘宽10～40m，下盘宽5～80m，呈连续面稳定的带状分布，与相邻的花岗岩呈渐变关系。

岩石呈浅灰—肉红色，变余花岗结构，块状结构。由原岩矿物斜长石（46%～50%）、钾长石（10%～15%）、石英（25%～30%）、黑云母（5%～10%）及蚀变矿物绢云母、微粒石英、黄铁矿、方解石组成。原岩经动力作用产生裂隙，沿裂隙分布微粒石英、绢云母及星点状黄铁矿。该带一个明显特点是花岗岩中赤铁矿化显著。

三、蚀变带岩石化学特征

根据三山岛-仓上断裂蚀变带及其围岩的硅酸盐分析结果，进行了巴尔特岩石化学成分计算（表5-24），各岩带标准岩石部分正离子数对比见表5-25，通过上述工作，可以总结出以下规律：

表5-25　各岩性带标准岩石中部分正离子数对比表

（1）蚀变作用过程中，K、Na、Si是主要活动元素，其次为Al、Ca、Fe、Mg。

（2）和原岩对比，各蚀变岩中K普遍增高，反映了整个蚀变带都发生了钾化蚀变作用，增高最明显的为黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩，比原岩增高9个原子数。次为黄铁绢英岩化碎裂岩，增加了6个原子数。黄铁绢英岩化糜棱岩在未受到后期构造作用前都为黄铁绢英岩，是钾交代最强地段。钾原子本应增加最多，但测试结果反而比下邻蚀变减少，这可能是在后期构造作用中，同属于易迁移元素的K^＋、Na^＋已迁移他处所致。

（3）由花岗岩到黄铁绢英岩化糜棱岩带递进蚀变过程，Al、Ca原子数逐渐变少，属正常带出。Si计算结果反映为带出元素，这是因为在整个蚀变作用过程中，硅从溶液中不断地以石英脉的形式产出，而测试样品中则没有将这些石英脉考虑在内引起的。

（4）Mg、Fe在蚀变带内表现为带入元素，铁、镁从铁镁铝硅酸盐中分离出进入溶液，又以铁白云石的形式产出。Fe表现为带入，可能由矿化阶段黄铁矿叠加所致。

（5）Na在蚀变带内表现为带出元素，它被从斜长石中置换出来以后进入溶液，随着温度降低，又以NaCl的形式晶出，但由于NaCl极易溶解，故除少量存在于矿物包裹体中外，大部分又被地下水溶解带走。

总之，在整个蚀变过程中，各元素的增减与实际中的矿物变化是一致的。蚀变作用表现为早期富钾热液对原岩进行去Na^＋、去Si^4＋的作用，随着蚀变作用的进展，绢云母大量晶出，分解出来的SiO₂和热液中的矿质等不断增加，后来又能以黄铁矿物质和热液石英脉的形式产出，最终与绢云母叠加在一起，形成了黄铁绢英岩化系列岩石，或以含金石英脉的形式穿插入各种蚀变岩中。

四、构造、蚀变与矿化对应关系

新立金矿与整个胶西北地区其它内生金矿一样，在空间上，则往往是构造、蚀变、矿化三者分带协调对应，呈现三位一体见表5-26。

表5-26　胶北内生金矿构造和蚀变与矿化对应关系

（据李宏骥，2002）