1、第二十四講第二十四講 氣液交代變質巖氣液交代變質巖一、概述二、交代變質反應三、分類與命名四、典型巖石簡介一、概述一、概述1、分布：火成巖巖體頂部和內外接觸帶、火山巖發育區、混、分布：火成巖巖體頂部和內外接觸帶、火山巖發育區、混合巖化區、斷裂帶附近及熱液礦脈兩側等流體強烈活動地段，合巖化區、斷裂帶附近及熱液礦脈兩側等流體強烈活動地段，產出部位常受裂隙控制。產出部位常受裂隙控制。2、產狀：脈狀、透鏡狀、囊狀及不規則狀。、產狀：脈狀、透鏡狀、囊狀及不規則狀。3、影響因素：溫度和壓力，具化學活動性組分化的學位（、影響因素：溫度和壓力，具化學活動性組分化的學位（）或活度（或活度（）4、發育交代變質帶：、

2、發育交代變質帶：（1）分帶性明顯，單個交代變質帶窄，一般數米或）分帶性明顯，單個交代變質帶窄，一般數米或1米；米；（2）由）由外向內交代增強，原巖特征保留越少，共生的交代礦外向內交代增強，原巖特征保留越少，共生的交代礦物越簡單，在氣液活動中心，甚至可出現單礦物巖。物越簡單，在氣液活動中心，甚至可出現單礦物巖。5、與礦床關系密切，是良好的找礦標志。與礦床關系密切，是良好的找礦標志。6、巖石的一般特征：、巖石的一般特征：（1）多為含揮發分、低壓礦物組合，高溫）多為含揮發分、低壓礦物組合，高溫-低溫礦物共存，低溫礦物共存，常含金屬礦物及原巖中的殘余礦物。常含金屬礦物及原巖中的殘余礦物。（2）不等粒變

3、晶結構、交代結構及變余結構發育，定向構）不等粒變晶結構、交代結構及變余結構發育，定向構造不發育，常見塊狀、條帶狀、角礫狀、斑雜狀構造及變造不發育，常見塊狀、條帶狀、角礫狀、斑雜狀構造及變余構造。余構造。（3）典型巖石類型：蛇紋巖、滑石菱鎂巖、青盤巖、黃鐵）典型巖石類型：蛇紋巖、滑石菱鎂巖、青盤巖、黃鐵絹英巖、云英巖、次生石英巖、熱液粘土巖、矽卡巖。絹英巖、云英巖、次生石英巖、熱液粘土巖、矽卡巖。二、交代變質反應二、交代變質反應封閉體系，等化學變質作用封閉體系，等化學變質作用開放體系，異化學變質作用開放體系，異化學變質作用控制因素T、PH2O、H2O、K和H（由pH反映：pH=-lgH）三、巖石

4、分類與命名三、巖石分類與命名1、原巖性質劃分：、原巖性質劃分：鎂質巖石：蛇紋巖、滑石菱鎂巖；鎂質巖石：蛇紋巖、滑石菱鎂巖；中基性巖：青磐巖；中基性巖：青磐巖；中酸性巖：黃鐵絹英巖、云英巖、次生石中酸性巖：黃鐵絹英巖、云英巖、次生石 英巖、熱液粘土巖英巖、熱液粘土巖鈣質巖：鈣質巖： 矽卡巖矽卡巖2、形成深度劃分：、形成深度劃分：Marakushev(1993)把把中酸性原巖中酸性原巖有關的交代巖劃分為深成相有關的交代巖劃分為深成相（云英巖）和火山相（青盤巖、黃鐵絹英（云英巖）和火山相（青盤巖、黃鐵絹英巖、次生石英巖和熱液粘土巖）（圖巖、次生石英巖和熱液粘土巖）（圖25-17）四、典型巖石簡介四、

5、典型巖石簡介（1）原巖與成因：超基性巖為主，少量為基性巖和碳酸鹽）原巖與成因：超基性巖為主，少量為基性巖和碳酸鹽巖巖低溫富低溫富CO2溶液交代作用溶液交代作用形成。形成。（2）巖石特征：主要礦物為石英、碳酸鹽（鐵菱鎂礦）、）巖石特征：主要礦物為石英、碳酸鹽（鐵菱鎂礦）、鉻云母和黃鐵礦以及綠泥石、滑石、蛇紋石和鉻鐵礦；巖鉻云母和黃鐵礦以及綠泥石、滑石、蛇紋石和鉻鐵礦；巖石呈淺黃綠色，或棕褐色（碳酸鹽分解出氫氧化鐵）；不石呈淺黃綠色，或棕褐色（碳酸鹽分解出氫氧化鐵）；不等粒變晶結構，塊狀構造。等粒變晶結構，塊狀構造。（3）礦產：金礦和多金屬礦床標志（蛇紋巖體變形帶內的）礦產：金礦和多金屬礦床標志（

6、蛇紋巖體變形帶內的滑石菱鎂巖可能是金礦的圍巖）。滑石菱鎂巖可能是金礦的圍巖）。（一）滑石菱鎂巖（listvenite）（1）原巖與成因：中基性火山巖、火山碎屑巖在中低溫熱）原巖與成因：中基性火山巖、火山碎屑巖在中低溫熱液及火山硫質噴氣的作用下，形成的綠色致密塊狀的交代液及火山硫質噴氣的作用下，形成的綠色致密塊狀的交代變質巖石。變質巖石。（2）巖石特征：）巖石特征： （A）礦物組成：主要礦物為鈉長石（冰長石）、纖閃石）礦物組成：主要礦物為鈉長石（冰長石）、纖閃石（陽起石）、綠簾石、綠泥石及碳酸鹽礦物（方解石、白（陽起石）、綠簾石、綠泥石及碳酸鹽礦物（方解石、白云石等）；次為絹云母、石英、黃鐵礦及

7、其他金屬硫化物。云石等）；次為絹云母、石英、黃鐵礦及其他金屬硫化物。后期低溫熱液作用將使青盤巖發生沸石化、絹云母化及硅后期低溫熱液作用將使青盤巖發生沸石化、絹云母化及硅化，并同時形成石膏、重晶石及明礬石等。化，并同時形成石膏、重晶石及明礬石等。 （B）顏色和結構構造：綠色，中細粒變晶結構或纖狀變）顏色和結構構造：綠色，中細粒變晶結構或纖狀變晶結構，常見變余斑狀、變余火山碎屑結構及交代假象結晶結構，常見變余斑狀、變余火山碎屑結構及交代假象結構，塊狀、斑雜狀及角礫狀構造。構，塊狀、斑雜狀及角礫狀構造。 （二）青盤巖（Propylite）（3）典型礦物組合（見共生圖解）：按溫度條件分）典型礦物組合（

8、見共生圖解）：按溫度條件分 ：陽起石綠簾石鈉長石相（較高溫；半深成，：陽起石綠簾石鈉長石相（較高溫；半深成，次淺成）次淺成） ：綠泥石綠簾石鈉長石相（中溫；淺成，次火：綠泥石綠簾石鈉長石相（中溫；淺成，次火山巖）山巖） ：綠泥石碳酸鹽相（低溫；淺）：綠泥石碳酸鹽相（低溫；淺）（4）類型劃分與命名：）類型劃分與命名： 按礦物組合命名，如鈉長陽起綠簾青磐巖。如為按礦物組合命名，如鈉長陽起綠簾青磐巖。如為單一礦物組成，可稱為陽起石青磐巖、綠簾石青磐巖等。單一礦物組成，可稱為陽起石青磐巖、綠簾石青磐巖等。（5）礦產：）礦產：是金、銀、銅、鉛、鋅等礦床的重要找礦標志。是金、銀、銅、鉛、鋅等礦床的重要找礦

9、標志。我國長江中下游火山巖地區青磐巖化廣泛發育。我國長江中下游火山巖地區青磐巖化廣泛發育。（三）黃鐵絹英巖（Beresite）1、原巖與成因：中酸性半深成巖或淺成巖經低溫交代作用、原巖與成因：中酸性半深成巖或淺成巖經低溫交代作用所形成。所形成。2、巖石特征、巖石特征（1）礦物組成：主要由石英、絹云母、黃鐵礦及碳酸鹽礦）礦物組成：主要由石英、絹云母、黃鐵礦及碳酸鹽礦物（鐵白云石系列）。黃鐵礦、碳酸鹽含量可達。物（鐵白云石系列）。黃鐵礦、碳酸鹽含量可達。（2）顏色和結構構造：一般為黃綠至淺灰色，中細粒至顯）顏色和結構構造：一般為黃綠至淺灰色，中細粒至顯微鱗片花崗變晶結構，可見變余斑狀等變余結構及交

10、代假微鱗片花崗變晶結構，可見變余斑狀等變余結構及交代假象結構，塊狀構造。象結構，塊狀構造。3、交代巖帶：、交代巖帶： 片麻狀黑云母花崗巖（片麻狀黑云母花崗巖（MicPlQBi） ：弱絹英巖化花崗巖帶（：弱絹英巖化花崗巖帶（MicPlQSe） ：絹英巖化花崗巖帶（：絹英巖化花崗巖帶（QMicSe） : 含礦絹英巖帶（含礦絹英巖帶（Q Se金屬礦物）金屬礦物）4、該交代系統的原巖礦物穩定和元素活動性遞減序列：、該交代系統的原巖礦物穩定和元素活動性遞減序列： 礦物：礦物：BiPlMicQ 元素：元素：CaNaKAlSi5、礦產：金礦脈的主要找礦標志之一，斑巖型銅、鉬、銀、礦產：金礦脈的主要找礦標志之

11、一，斑巖型銅、鉬、銀及多金屬礦床的蝕變圍巖及多金屬礦床的蝕變圍巖（四）云英巖（Greisen）1、原巖與成因：、原巖與成因： 中等深度條件下酸性（超酸性）侵入巖及其頂板長英質巖石在中等深度條件下酸性（超酸性）侵入巖及其頂板長英質巖石在中溫酸性熱液影響下經交代作用所形成的交代變質巖。中溫酸性熱液影響下經交代作用所形成的交代變質巖。2、巖石特征：、巖石特征：（1）礦物組成：石英、白云母及螢石、黃玉、電氣石為主，主要）礦物組成：石英、白云母及螢石、黃玉、電氣石為主，主要礦物含量變化大，一般以石英和白云母為主，有時以黃玉、電礦物含量變化大，一般以石英和白云母為主，有時以黃玉、電氣石或螢石為主，它們均可

12、占絕對優勢。其他礦物有綠柱石、氣石或螢石為主，它們均可占絕對優勢。其他礦物有綠柱石、石榴子石（錳鋁鐵鋁石榴子石）、磷灰石和金屬礦物石榴子石（錳鋁鐵鋁石榴子石）、磷灰石和金屬礦物錫錫石、石、黑黑鎢鎢礦、輝礦、輝鉬鉬礦、輝鉍礦、毒砂、白鎢礦及黃鐵礦等。礦、輝鉍礦、毒砂、白鎢礦及黃鐵礦等。（2）顏色和結構構造：淺色（灰白、灰綠或粉紅等色），中粗粒）顏色和結構構造：淺色（灰白、灰綠或粉紅等色），中粗粒鱗片變晶結構，交代假象結構，塊狀構造。鱗片變晶結構，交代假象結構，塊狀構造。3、巖石類型：據主要礦物相對含量可分：石英白云母云英巖；、巖石類型：據主要礦物相對含量可分：石英白云母云英巖；黃玉白云母云英巖、

13、電氣石石英云英巖；石英螢石云英黃玉白云母云英巖、電氣石石英云英巖；石英螢石云英巖、石英云英巖、云母云英巖、螢石云英巖等。巖、石英云英巖、云母云英巖、螢石云英巖等。斜長石斜長石螢石螢石+白云母白云母+石英；石英；鉀長石鉀長石白云母白云母+石英；石英；黑云母黑云母白云母白云母+石英石英+鐵白云石鐵白云石/金屬礦物金屬礦物MsQtzPlMs螢石螢石MsPlQtzMs4、交代巖帶：、交代巖帶： 未變化的花崗巖（未變化的花崗巖（QKfPlBi） 二云母花崗巖（二云母花崗巖（QKfAbMsBi） 白云母花崗巖（白云母花崗巖（QKfAbMs） 白云母鉀長云英巖（白云母鉀長云英巖（QKfMs） 白云母云英巖白

14、云母云英巖/黃玉云英巖（黃玉云英巖（QMs/QTp） 石英云英巖（石英云英巖（Q）5、礦產：、礦產： 非硫化物礦床（非硫化物礦床（WSn）和硫化物礦床（）和硫化物礦床（Fe、Cu、Mo、Zn、Pb、As等）。我國南嶺地區、俄羅斯中亞地區、哈等）。我國南嶺地區、俄羅斯中亞地區、哈薩克斯坦、英國、德國、緬甸等。薩克斯坦、英國、德國、緬甸等。（五）次生石英巖（secondary quartzite）1、原巖與成因：、原巖與成因： 是是中酸性火山巖或次火山巖中酸性火山巖或次火山巖在靠近地表的淺處，在火山噴在靠近地表的淺處，在火山噴出的出的含硫熱氣或熱液含硫熱氣或熱液的作用下形成的富石英的交代巖石。的作

15、用下形成的富石英的交代巖石。2、巖石特征：、巖石特征：（1）礦物組成：主要礦物為石英及絹云母、明礬石）礦物組成：主要礦物為石英及絹云母、明礬石(KAl3SiO42(OH)2)、高嶺石、紅柱石、一水硬鋁石、高嶺石、紅柱石、一水硬鋁石(AlO(HO)和葉蠟石，次要礦物為剛玉、黃玉和葉蠟石，次要礦物為剛玉、黃玉(Al2SiO4(F,OH)2)、氯黃晶、藍線石、氯黃晶、藍線石(Al,Fe3+)7BO2SiO43O3、電氣石、電氣石(B)，副礦物為金紅石、，副礦物為金紅石、黃鐵礦、赤鐵礦、重晶石黃鐵礦、赤鐵礦、重晶石(BaSiO4)及硫黃。及硫黃。（3）顏色和結構構造：淺灰、暗灰或灰綠等色，致密塊狀、）

16、顏色和結構構造：淺灰、暗灰或灰綠等色，致密塊狀、細粒到隱晶質，具中細粒到顯微粒狀鱗片變晶結構，塊狀細粒到隱晶質，具中細粒到顯微粒狀鱗片變晶結構，塊狀構造。可見變余斑狀結構、交代假象結構及變余流紋構造。構造。可見變余斑狀結構、交代假象結構及變余流紋構造。3、交代巖帶（由內帶、交代巖帶（由內帶外帶）：外帶）： 酸性巖系列：剛玉酸性巖系列：剛玉紅柱石紅柱石一水硬鋁石一水硬鋁石葉蠟石葉蠟石(Al2Si4O10(OH)2)絹云母；絹云母； 中酸性巖系列：明礬石中酸性巖系列：明礬石高嶺石高嶺石葉蠟石葉蠟石絹云母；絹云母； 中性巖系列：一水硬鋁石中性巖系列：一水硬鋁石高嶺石高嶺石葉蠟石葉蠟石絹云母；絹云母；

17、4、礦產：、礦產：（1）非金屬：明礬石、高嶺石，葉蠟石、水鋁石、剛玉、）非金屬：明礬石、高嶺石，葉蠟石、水鋁石、剛玉、紅柱石；紅柱石；（2）金屬：斑巖型銅、鐵、金、銀及多金屬礦床伴生。浙）金屬：斑巖型銅、鐵、金、銀及多金屬礦床伴生。浙江平陽、福建福鼎及安徽廬江的明礬石礦床、福建福州壽江平陽、福建福鼎及安徽廬江的明礬石礦床、福建福州壽山的葉蠟石礦床，特別是其中的壽山石（玉）舉世聞名。山的葉蠟石礦床，特別是其中的壽山石（玉）舉世聞名。（六）矽卡巖（Skarn）1、原巖與成因：、原巖與成因： 在中酸性侵入巖與碳酸鹽巖（灰巖、白云巖等）的接觸在中酸性侵入巖與碳酸鹽巖（灰巖、白云巖等）的接觸帶，在接觸熱

18、變質基礎上受高溫氣水熱液影響，經接觸交帶，在接觸熱變質基礎上受高溫氣水熱液影響，經接觸交代作用形成以鈣鎂鐵硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物為主的交代作用形成以鈣鎂鐵硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物為主的交代變質巖。分內矽卡巖和外矽卡巖，外矽卡巖又分鎂矽卡代變質巖。分內矽卡巖和外矽卡巖，外矽卡巖又分鎂矽卡巖和鈣矽卡巖兩類。雙擴散交代和滲濾作用是形成矽卡巖巖和鈣矽卡巖兩類。雙擴散交代和滲濾作用是形成矽卡巖的兩種機制。的兩種機制。2、巖石特征：、巖石特征：（1）礦物組成：）礦物組成：（A）鈣矽卡巖：鈣系石榴子石和透輝石鈣鐵輝石系列的）鈣矽卡巖：鈣系石榴子石和透輝石鈣鐵輝石系列的單斜輝石，鈣系石榴子石常具光性異常（圖單斜輝石

19、，鈣系石榴子石常具光性異常（圖25-23）。其）。其它礦物有符山石、硅灰石、方柱石、日光榴石、鋰云母、它礦物有符山石、硅灰石、方柱石、日光榴石、鋰云母、白云母和電氣石等高溫氣成礦物和金屬礦物。白云母和電氣石等高溫氣成礦物和金屬礦物。CpxGrtCcCcCcGrtCcGrtGrt（B）鎂矽卡巖：，鎂矽卡巖主要由鎂橄欖石、透輝石、金）鎂矽卡巖：，鎂矽卡巖主要由鎂橄欖石、透輝石、金云母、尖晶石、硅鎂石等富鎂（鋁）硅酸鹽礦物組成，還云母、尖晶石、硅鎂石等富鎂（鋁）硅酸鹽礦物組成，還可出現硼鎂石、硼鎂鐵礦等硼酸鹽礦物及青金石。金云母、可出現硼鎂石、硼鎂鐵礦等硼酸鹽礦物及青金石。金云母、硼酸鹽礦物及青金石等均可富集成礦。硼酸鹽礦物及青金石等均可富集成礦。（2）顏色和結構構造：矽卡巖常見為暗褐色、暗綠色及淺）顏色和結構構造：矽卡巖常見為暗褐色、暗綠色及淺灰色等。礦物較自形，具不等粒粒狀變晶結構、交代假象灰色等。礦