氣成水熱液變質(zhì)作用及蝕變巖.ppt

變質(zhì)巖巖石學(xué) 第九章 氣成水熱液變質(zhì)作用及其變質(zhì)巖,本章重點,1. 掌握氣成水熱液變質(zhì)作用的概念； 2. 掌握各蝕變巖形成的一般特征； 3. 掌握各蝕變巖的主要鑒別特征。,本章難點,1. 蝕變巖的形成特征； 2. 蝕變巖的分類原則； 3. 蝕變巖的鑒別特征。,9 氣成水熱液變質(zhì)作用及其變質(zhì)巖,9.1概述 1概念 氣成水熱液變質(zhì)作用 （pneumatolytic hydrothermal metamorphism ）: 的氣體或水溶液使已形成的巖石產(chǎn)生礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的轉(zhuǎn)變而形成新巖石的作用。 通常將氣成水熱液簡稱為氣液或蝕變熱液，其變質(zhì)過程簡稱為蝕變，該作用也簡稱為蝕變作用（alteration）。,9.1概述,氣成水熱液變質(zhì)巖（ pneumatolytic hydrothermal metamorphism ）: 由氣成水熱液變質(zhì)作用形成的巖石。 在氣液作用過程中，礦物成分主要通過交代方式發(fā)生改變，故又稱為交代變質(zhì)巖（metasometamorphic rock）；因該作用可稱為蝕變作用，故其巖石也簡稱為蝕變巖（alterated rock）。 一般情況下，交代變質(zhì)巖還包括了接觸交代變質(zhì)作用形成的接觸交代變質(zhì)巖（矽卡巖），而后者不能稱為蝕變巖。,9.1概述,2蝕變巖形成的條件 1）物化條件 一般來說，蝕變巖形成于中低溫（200500），壓力通常較低（小于0.2GPa，且為Pf，可為獨立因素），流體為熱氣和溶液。因此，主導(dǎo)因素是T、C、Pf。 從此點看，與矽卡巖的形成有類似的特點，故按此可將矽卡巖與蝕變巖歸為交代變質(zhì)巖。,9.1概述,2）地質(zhì)環(huán)境 可形成于一種巖石中，亦可在兩種巖石之間，通常是沿構(gòu)造破碎帶、裂隙發(fā)育部位或脈緣發(fā)育。 因蝕變與成礦關(guān)系密切，且蝕變巖常構(gòu)成礦體圍巖，故也稱為圍巖蝕變。因而是重要的找礦標(biāo)志；在礦床研究中，也是重要的內(nèi)容之一。,9.1概述,3）熱液的來源 主要有四種： 巖漿水：來源于巖漿分異析出的氣水熱液； 變質(zhì)水：變質(zhì)過程中，礦物、巖石脫水形成的氣液； 地下熱水：由深循環(huán)從地下深處帶來的氣成水熱液，亦稱為區(qū)域水； 混合巖化水：混合巖化過程中分泌出的氣成水熱液。,9.1概述,3蝕變巖類型及一般分類 由于蝕變前原巖類型、溶液等方面的復(fù)雜多樣，故蝕變巖的類型繁多，其中常見的有五種： 蛇紋巖 青磐巖 云英巖 黃鐵絹英巖 次生石英巖 蝕變巖的形成及其特點主要取決于蝕變的因素。,9.1概述,1）決定蝕變巖類型的四個因素 原巖（圍巖）特征，主要是原巖的成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的特點； 氣成水熱液的物化性質(zhì)，不同來源的流體有不同的性質(zhì)； 交代作用方式（滲透、擴(kuò)散）及作用過程（流體參加變質(zhì)反應(yīng)的性質(zhì)、數(shù)量、程度等）； 地質(zhì)環(huán)境，為流體提供通道，也是蝕變場所。,9.1概述,2）蝕變巖的一般分類原則 由于蝕變巖的流體來源、物化性質(zhì)的差異，其蝕變過程及產(chǎn)物（蝕變巖）也各不相同，故蝕變作用的分類無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。通常采用以下三種方式： 按產(chǎn)物的巖性特征劃分，如蛇紋巖化、云英巖化，等； 以交代的主要成分劃分，如鉀化、硅化，等； 以地質(zhì)背景劃分，如地?zé)嵛g變、洋底蝕變，等。,9.1概述,教學(xué)中采用的是以蝕變巖巖性特征劃分基本巖類，進(jìn)一步按蝕變程度，即蝕變礦物的含量劃分巖石類型，以主要蝕變礦物名稱命名（表91）。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,1蛇紋巖 蛇紋巖（serpentinite） 超鎂鐵質(zhì)巖經(jīng)中低溫?zé)嵋何g變作用形成以蛇紋石為主要成分的一類蝕變巖。 1）巖石一般特點 暗綠至黃綠色，有時為雜色，質(zhì)軟而略有滑感，顯微晶質(zhì)或纖維質(zhì)，鏡下為鱗片、纖維變晶或隱晶，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)常見；塊狀、斑雜狀、角礫狀、片狀構(gòu)造。除蛇紋石外，常含鎂質(zhì)含水礦物（滑石、水鎂石等）及鐵質(zhì)氧化物。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,蛇 紋 巖,蛇紋石,交代交代假象及交代網(wǎng)環(huán)結(jié)構(gòu),9.2主要蝕變巖類型及基本特征,2）蛇紋巖化的特點 主要表現(xiàn)為超鎂鐵質(zhì)巖的水化和硅化，化學(xué)成分上為富鐵鎂、貧硅鈣和堿金屬，水含量高。如： 2 橄欖石3 水 蛇紋石水鎂石 蛇紋石可進(jìn)一步被綠泥石交代。受構(gòu)造擾動后，常伴有蛇紋石石棉形成。當(dāng)受CO2熱液改造，可形成滑石菱鎂巖。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,3）分布及礦產(chǎn) 蛇紋巖分布極廣，但一般與超鎂鐵質(zhì)巖的分布相當(dāng)；其中作為蛇綠巖中的重要組成單元的蛇紋巖（阿爾卑斯型超鎂鐵質(zhì)巖蝕變形成），在地質(zhì)研究中有重要的意義。 主要的金屬礦產(chǎn)有鉻、鈷、鎳、鉑；非金屬有石棉、滑石、菱鎂礦；巖石本身可作為化肥原料、石材（郵政綠）。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,2青磐巖 青磐巖（propylite） 中基性火山巖或火山碎屑巖經(jīng)火山熱氣液蝕變形成外貌為灰綠（銅綠）色的一類蝕變巖石。 1）巖石一般特點 灰綠黑綠色，中細(xì)粒（纖狀）變晶，常有變余斑狀和火山碎屑結(jié)構(gòu)，塊狀、斑雜狀、角礫狀構(gòu)造。礦物成分以綠泥石、綠簾石、鈉長石、陽起石、絹云母為主，含碳酸鹽礦物、金屬硫化物，礦物組合可反映青磐巖化時不同深度條件下的分帶現(xiàn)象。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,青 磐 巖,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,2）青磐巖化的特點 原巖在硫質(zhì)噴氣及熱液作用下形成，礦物組合相當(dāng)于低壓型綠片巖相，常有分帶現(xiàn)象，可進(jìn)一步發(fā)育沸石化、絹云母化和硅化等。 3）分布及礦產(chǎn) 分布廣泛，常見于火山噴發(fā)中心（特別是古近紀(jì)以來）和次火山巖相小侵入體邊部的裂隙帶。 主要為中低溫多金屬礦產(chǎn)，如：斑巖型銅礦、金銀礦等。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,3云英巖 云英巖（greisen） 酸性侵入巖及類似的長英質(zhì)巖石在高溫?zé)釟庖鹤饔孟滦纬傻囊活愇g變巖。 1）巖石一般特點 淺灰色為主，中粗粒（鱗片）粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分為石英、云母（富F、Li），含螢石、黃玉、電氣石、綠柱石、磷灰石等，常有Sn、W、Mo、Bi等，含量變化大，可形成單礦物巖；在垂深上常出現(xiàn)礦物分帶現(xiàn)象，形成不同的云英巖。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,云 英 巖,絹云母石英集合體交代長石呈其假象,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,2）云英巖化的特點 花崗質(zhì)巖石受含氟、硼、鋰等成分的熱液（300500）沿裂隙交代而成。垂直分帶清楚顯示不同溫度下礦物的生成順序，亦可具水平分帶，但帶相對較窄。 原巖中除石英外按暗色礦物斜長石鉀長石的順序被交代，析出多余的硅結(jié)晶為石英，其中部分石英是原巖的。此外，云英巖中也可見到晚期疊加蝕變，形成綠泥石、絹云母、高嶺石等。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,3）分布及礦產(chǎn) 分布較廣，多呈脈狀、網(wǎng)狀與含礦石英脈一起分布于花崗質(zhì)巖石的裂隙（破碎帶、張裂隙）中，不同類型的云英巖可作為不同礦種的找礦標(biāo)志。 主要為W、Sn、Mo、Be及稀土礦產(chǎn)，含W-Sn的多金屬硫化物礦。 申屠保勇（1994，成礦所）認(rèn)為攀西地區(qū)有云英巖漿的存在。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,4黃鐵絹英巖（黃鐵細(xì)晶巖） 黃鐵絹英巖（beresite） 中酸性淺成超淺成侵入巖受中低溫?zé)嵋鹤饔眯纬傻囊活愇g變巖。 1）巖石一般特點 淺色淡綠色，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物為細(xì)粒的絹云母、石英，黃鐵礦相對較少，但晶粒較大，晶形好，故名?？珊需F白云石、綠泥石、鈉長石等及金屬硫化物（黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦）、金、銀礦。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,2）黃鐵絹英巖化的特點 中酸性淺成超淺成巖（常為花崗斑巖）呈面狀蝕變，其溫度為100400，壓力0.0150.02GPa；中性熱液帶入OH、S，帶出Mg、Na等，K、Si相對富集；一般認(rèn)為是云英巖化與青磐巖化的過渡類型，也有認(rèn)為是云英巖化與次生石英巖的過渡。 3）分布及礦產(chǎn) 分布廣泛，常呈面狀、細(xì)脈狀分布于淺成或超淺成侵入體的邊緣相或頂部。 主要有Cu、Mo、Ag、Au礦，是斑巖型銅礦、石英脈型及斑巖型金礦的找礦標(biāo)志之一。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,5次生石英巖 次生石英巖（secondary quartzite） 中酸性火山巖或火山碎屑巖在近地表處受火山含硫熱氣液作用形成的一類蝕變巖。 1）巖石一般特點 淺暗灰、灰綠等色，細(xì)粒顯微鱗片粒狀變晶，常具變余斑狀、變余火山碎屑結(jié)構(gòu)，致密塊狀、變余流紋狀等構(gòu)造。礦物主要為石英、絹云母，通常含富鋁礦物紅柱石、剛玉、明礬石、黃玉等，金屬礦物主要是貴金屬、有色、放射性礦產(chǎn)；礦物相中不出現(xiàn)含鈣、鈉的礦物。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,明礬石次生石英巖,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,2）次生石英巖化的特點 中酸性火山（碎屑）巖在近地表處蝕變，熱液為富硫、氯的酸性溶液；長石硅化形成蛋白石，后者可進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)橛袼杓笆ⅲ匀芤夯顒又行某霈F(xiàn)分帶（礦物帶）現(xiàn)象。作用過程溶液由酸性中性（可伴生青磐巖化）堿性（Na離子加入溶液中與Cl離子結(jié)合）。,9.2主要蝕變巖類型及基本特征,3）分布及礦產(chǎn) 分布廣泛，中新生代出現(xiàn)，見于火山頸火山通道相、噴氣孔附近的環(huán)狀裂隙或淺成超