第11章 变质矿床15864

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1、矿床学OreGeology第十三章变质矿床授课内容概述变质作用及变质矿床类型形成条件接触变质矿床成矿作用区域变质矿床混合岩化矿床变质矿床1.概述变质作用—由内生作用或外生作用形成的岩石和矿石，由于地质环境的变化和温度、压力的增高，其矿物成分、化学成分、物理性质及结构构造等发生变化，产生这种变化的地质作用变质矿床—遭受变质作用改造过的矿床和由变质作用形成的矿床变成矿床——若岩石中的某些组分，经变质作用后成为有工业价值的矿床，或由于变质作用改变了工业用途的矿床称为变成矿床。富铝岩石经变质后形成的刚玉矿床煤经过接

2、触变质后形成的石墨矿床变质矿床1.概述受变质矿床—若原来已经是矿床，受到变质作用后，矿石的成分、结构构造以及矿体的形态、产状、品位和规模等方面发生了变化但其工业用途并未改变的矿床称受变质矿床由赤铁矿-蛋白石组成的沉积铁矿床变质后形成由磁铁矿-石英组成的变质铁矿床变质矿床1.概述2、变质矿床的特点①变质矿床与变质岩产于同一地质构造环境主要分布于:前寒武纪变质结晶基底陆块分布区古生代造山带中-新生代构造-岩浆活动区特别是岛弧和活动大陆边缘变质矿床1.概述②变质成矿作用主要是在温度、压力作用下，使原岩/矿石建造成

3、分、组构等发生变化的改造过程。脱水作用重结晶作用重组合作用还原作用等变质矿床1.概述③变余组构和变成组构同时发育变余组构如：变余层理、变余流纹、变余杏仁、变余条带等变成组构如：板状、千枚状、片状、片麻状皱纹状、角砾状等变质矿床1.概述3、变质成矿中形成的主要矿种铁、金、铜、铅-锌、铀等金属矿床石墨、滑石、石棉、矽线石族、石榴石、刚玉、大理岩等非金属矿床变质矿床1.概述变质矿床2.形成条件1.变质原岩含矿性是形成变质矿床基础原岩的岩性与组成是决定变质矿床矿物组合和变质矿床类型的基本因素之一沉积原岩建造火山-沉

4、积原岩建造岩浆原岩建造变质矿床2.形成条件2.变质矿床形成于特定大地构造环境前寒武古老地块显生宙造山带中-新生代构造-岩浆活化区世界上大部分变质矿床都集中在前寒武纪地块变质矿床2.形成条件3.变质相与变质成矿作用沸石相——如沸石-绿泥石组合中的自然铜绿片岩相——如磁铁矿-赤铁矿石英岩蓝片岩相——硬玉角闪石相——磁铁石英岩、刚玉、蓝晶石麻粒岩相——磁铁石英岩、金红石榴辉岩相——金红石变质相与变质矿床的形成有密切的关系，变质流体从高向低变质相运移变质矿床2.形成条件4.物理化学条件①温度：是岩石变质的最重要因素

5、★决定变质反应的方向和速度★促使变质流体形成及混合岩化发生★200℃~800℃变质矿床2.形成条件温度升高原因局部性温度升高区域性温度升高前寒武纪明显较近代大，前寒武纪时期，洋壳地热梯度比现在大数倍，太古代时地球表面温度比现在高50~70℃。Isley认为，当时高热流产生的热液循环速率是现在的2.5~4倍。变质矿床2.形成条件②压力：影响变质矿物组合与变质相的重要因素负荷压力(Pl)：上覆岩层的重力单位-b、kb、Pa、GPa范围：1-2kb～7-8kb构造应力静压力：定向压力动压力：非定向压力变质矿床2.

6、形成条件变质过程中，压力和温度变化同时进行，矿物形成温度随压力变化而变化，如压力为1巴时，硅灰石的形成温度为470℃，当压力增至500巴时，其形成温度为650℃。在温度相同，压力不同时，则可出现不同的矿物变体。变质矿床2.形成条件压力随着变质程度的增加而增大绿片岩相1.5~2×108Pa（5~7km深度）绿帘石角闪岩相2~2.5×108Pa（7~9km深度）麻粒岩相4.2~4.4×108Pa（15~16km深度）变质矿床2.形成条件③变质热液流体/变质水：直接参与变质反应良好的溶剂和催化剂利于变质成矿物质组

7、分的活化-迁移与富集以H2O和CO2为主，其次还包括F、Cl、B等。来源-受变质岩层、岩浆或地壳深部。促进化学反应和重结晶，或直接参加化学反应变质矿床3.成矿作用1.脱水作用-dehydration在变质作用的温度和压力影响下，变质原岩矿物或矿石矿物脱水，生成不含水或含水较少的矿物褐铁矿→赤铁矿硬锰矿、水锰矿→黑锰矿变质矿床3.成矿作用2.重结晶作用-recrystallization变质作用使岩石中矿物晶质化或长大蛋白石、石髓→石英胶鳞矿→磷灰石灰岩→大理岩煤→石墨变质矿床3.成矿作用3.还原作用-red

8、uction变质作用的较高温压和还原条件常使矿物中的变价元素由高价转变为低价赤铁矿→磁铁矿黑锰矿→蔷薇辉石变质矿床3.成矿作用4.重组合作用-reorganization变质过程中原岩/矿石组分因温度、压力及其它物理化学条件变化，形成新矿物及组合粘土矿物→红柱石→蓝晶石+矽线石→刚玉变质矿床3.成矿作用5.交代作用-metasomatism在区域变质或混合岩化较高级变质作用过程中，由于产生大量变质流体，而发生变质