矿床学14变质矿床.ppt

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1、第十三章 变质矿床本章内容变质矿床概念、特点和工业意义变质矿床概念、特点和工业意义变质矿床的形成条件变质矿床的形成条件变质成矿作用的类型和变质矿床分类变质成矿作用的类型和变质矿床分类一、变质矿床的概念、特点-概念概念变质矿床变质矿床由内生作用或外生作用形成的岩石和矿石，由于地质环境由内生作用或外生作用形成的岩石和矿石，由于地质环境的改变，温度、压力的增高，原有的矿物成分、化学成分、的改变，温度、压力的增高，原有的矿物成分、化学成分、物理性质及结构构造等都要发生变化；同时在变化过程中物理性质及结构构造等都要发生变化；同时在变化过程中原岩的物质成分发生强烈改造或者活化迁移，并在新的条原岩的物质成分

2、发生强烈改造或者活化迁移，并在新的条件下富集；由这种成矿作用所形成的矿床称为件下富集；由这种成矿作用所形成的矿床称为变质矿床变质矿床。矿床学中讨论的矿床学中讨论的“变质作用变质作用”，主要指，主要指“区域变质作用区域变质作用”、“接触变质（热）作用接触变质（热）作用”,“混合岩化作用混合岩化作用”三大类，以三大类，以及相对应的变质矿床。而不包括岩浆的及相对应的变质矿床。而不包括岩浆的 “岩浆气水热接岩浆气水热接触带变质作用触带变质作用”，“自变质作用自变质作用”，这些相应的作用和，这些相应的作用和矿床，已在前面矿床，已在前面“岩浆矿床岩浆矿床”和和“矽卡岩矿床矽卡岩矿床”中讲了。中讲了。一、变

3、质矿床的概念、特点-概念概念变质矿床可分为变质矿床可分为：变成矿床、受变质矿床：变成矿床、受变质矿床变成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，或由于变质作用业价值的矿床，或由于变质作用改变了工业用途改变了工业用途的矿床称的矿床称为为变成矿床变成矿床。富铝岩石经变质后形成的刚玉矿床富铝岩石经变质后形成的刚玉矿床煤经过接触变质后形成的石墨矿床煤经过接触变质后形成的石墨矿床受变质矿床受变质矿床若原来已经是矿床，受到变质作用后，矿石若原来已经是矿床，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、品位和规模等的成分、结构构造

4、以及矿体的形态、产状、品位和规模等方面发生了变化，但其方面发生了变化，但其工业用途并未改变工业用途并未改变的矿床称为的矿床称为受变受变质矿床质矿床由赤铁矿由赤铁矿-蛋白石组成的沉积铁矿床变质后形成由磁蛋白石组成的沉积铁矿床变质后形成由磁铁矿铁矿-石英组成的变质铁矿床等石英组成的变质铁矿床等一、变质矿床的概念、特点-特点特点1 1矿物成分和化学成分的变化矿物成分和化学成分的变化这种变化主要由以下变质作用造成：这种变化主要由以下变质作用造成：（1 1）脱水作用）脱水作用（dehydrationdehydration）：原来岩石或矿石中经常含）：原来岩石或矿石中经常含有较多的水分，变质过程中由于温度

5、和压力的升高，就会有较多的水分，变质过程中由于温度和压力的升高，就会使它们变成少含水或不含水矿物。使它们变成少含水或不含水矿物。FeFe2 2O O3 3 nHnH2 2O O（褐铁矿）（褐铁矿）FeFe2 2O O3 3（赤铁矿）（赤铁矿）mMnO mMnO MnO MnO2 2 2nH2nH2 2O O（硬锰矿）（硬锰矿）MnOMnO2 2（软锰矿）（软锰矿）。（2 2）重结晶作用）重结晶作用（recrystallizationrecrystallization）：非晶质或隐晶质、）：非晶质或隐晶质、胶体矿物重结晶为晶体矿物胶体矿物重结晶为晶体矿物AlAl2 2O O3 3 H H2 2O

6、 O（一水铝石）（一水铝石）AlAl2 2O O3 3 （结晶）（结晶）AlAl2 2O O3 3（刚玉）（刚玉）;SiOSiO2 2 nHnH2 2O O（蛋白石）（蛋白石）SiOSiO2 2（石髓）（石髓）SiOSiO2 2（石英）（石英）;CaCOCaCO3 3 （泥晶灰岩）（泥晶灰岩）CaCOCaCO3 3 （大理岩）（大理岩）;C C（煤，无定形）（煤，无定形）C C（石墨）。（石墨）。一、变质矿床的概念、特点-特点特点（3 3）重重组组合合作作用用（reorganizationreorganization）：由由于于温温度度、压压力力或或其其他他物物理理化化学学条条件件发发生生变变

7、化化，使使得得原原来来稳稳定定的的矿矿物物组组合合，被新的条件下稳定的矿物组合所代替。被新的条件下稳定的矿物组合所代替。AlAl2 2O O3 3+SiOSiO2 2 AlAl2 2O O3 3 SiOSiO2 2（高高温温中中压压变变为为红红柱柱石石/高高压中温变为蓝晶石压中温变为蓝晶石/高温高压变成矽线石）高温高压变成矽线石）（4 4）还还原原作作用用（reductionreduction）：在在高高温温缺缺氧氧条条件件下下，矿矿物物中中一一些些易易于于还还原原的的变变价价元元素素，常常由由高高价价转转变变为为低低价价，而而使使一一种矿物变为另一种矿物。种矿物变为另一种矿物。FeFe2 2

8、O O3 3 （赤铁矿）（赤铁矿）FeFe3 3O O4 4（磁铁矿）（磁铁矿）（5 5）交交代代作作用用（metasomatismmetasomatism）：在在区区域域变变质质过过程程中中，往往往往可可产产生生变变质质热热液液，尤尤其其是是混混合合岩岩化化过过程程中中，流流体体对对原原岩岩进进行行广广泛泛的的交交代代作作用用，促促使使原原岩岩多多种种组组分分重重新新组组合合，通通过过溶液的迁移和富集，发生矿化和蚀变。溶液的迁移和富集，发生矿化和蚀变。一、变质矿床的概念、特点-特点特点2 2矿石结构和构造的变化矿石结构和构造的变化变质矿床的矿石有变质矿床的矿石有变余结构、构造变余结构、构造和

9、和变成结构、构造变成结构、构造。变余结构、构造变余结构、构造是指岩石或矿石经变质后保留下来的原来是指岩石或矿石经变质后保留下来的原来岩石或矿石的结构、构造。岩石或矿石的结构、构造。磁铁石英岩中的变余鲕状磁铁石英岩中的变余鲕状变余砂状结构和残留斜层理构造变余砂状结构和残留斜层理构造块状硫化物矿床中残留的热水喷流形成的细、微层理。块状硫化物矿床中残留的热水喷流形成的细、微层理。一、变质矿床的概念、特点-特点特点变成结构、构造变成结构、构造是指变质过程中形成的结构、构造。是指变质过程中形成的结构、构造。在在浅浅变变质质时时，矿矿物物重重结结晶晶不不明明显显，通通常常表表现现为为隐隐晶晶变变晶晶结结构

10、；由于矿物定向排列产生千枚状或板状构造。构；由于矿物定向排列产生千枚状或板状构造。当当变变质质程程度度较较深深时时，主主要要有有花花岗岗变变晶晶、斑斑状状变变晶晶、鳞鳞片片变变晶等结构及片状、片麻状、皱纹状等构造。晶等结构及片状、片麻状、皱纹状等构造。当当动动力力作作用用显显著著时时，由由于于定定向向压压力力的的影影响响，产产生生劈劈理理及及破破碎，常见压碎结构及角砾状构造。碎，常见压碎结构及角砾状构造。在在变变质质过过程程中中，当当变变质质气气水水热热液液作作用用显显著著时时，常常见见各各种种交交代结构和脉状构造等代结构和脉状构造等。一、变质矿床的概念、特点-特点特点3 3矿体形状和产状的变

11、化矿体形状和产状的变化变质矿床矿体的形状和产状，受变质矿床矿体的形状和产状，受原来岩层或矿体原来岩层或矿体的控制。的控制。原生的沉积矿床经变质后矿体形态依然比较规则；原生的沉积矿床经变质后矿体形态依然比较规则；原生的内生矿床形态本来就较复杂，经变质后矿体形态更原生的内生矿床形态本来就较复杂，经变质后矿体形态更为复杂。为复杂。一、变质矿床的概念、特点-特点特点变质作用类型对矿体形状、产状的影响变质作用类型对矿体形状、产状的影响接触变质接触变质矿床沿接触带附近发育，矿体形态不规则，产状矿床沿接触带附近发育，矿体形态不规则，产状变化大，规模一般较小。变化大，规模一般较小。区域变质区域变质矿床矿体形态

12、大多比较规则，产状较稳定，规模矿床矿体形态大多比较规则，产状较稳定，规模也较大。也较大。变质过程中变质过程中成矿组分活化转移能力和塑性形变强度成矿组分活化转移能力和塑性形变强度，对矿，对矿体形态、产状的改变有很大影响体形态、产状的改变有很大影响成矿组分的活化转移，可在在层状、似层状矿体基础上形成矿组分的活化转移，可在在层状、似层状矿体基础上形成脉状矿体。成脉状矿体。塑性形变强烈时，成矿组分虽无大量活化转移，但矿体形塑性形变强烈时，成矿组分虽无大量活化转移，但矿体形态和产状可发生非常大的变化，如层状矿体在受到强烈挤态和产状可发生非常大的变化，如层状矿体在受到强烈挤压褶皱后，形成透镜状、弯钩状、串

13、珠状甚至不规则状矿压褶皱后，形成透镜状、弯钩状、串珠状甚至不规则状矿体。体。二、变质矿床的工业意义变质矿床的变质矿床的矿产种类繁多矿产种类繁多金属矿产金属矿产主要有铁、金、铀、铜、铅、锌等主要有铁、金、铀、铜、铅、锌等金属矿产。金属矿产。非金属矿产非金属矿产滑石、菱镁矿、硼、磷、石墨和滑石、菱镁矿、硼、磷、石墨和石棉等。石棉等。一些变质矿床一些变质矿床分布广、储量大分布广、储量大变质铁矿床储量占全球铁矿总储量的变质铁矿床储量占全球铁矿总储量的2/32/3以上。以上。变质金变质金-铀砾岩矿床则是世界上金和铀的主要来铀砾岩矿床则是世界上金和铀的主要来源。源。二、变质矿床的工业意义前寒武纪的前寒武纪

14、的变质铁矿床变质铁矿床在全球各大陆均有分布，占世界铁在全球各大陆均有分布，占世界铁矿总量的矿总量的2/32/3以上，其中还不乏一些大的富矿，以上，其中还不乏一些大的富矿，澳大利亚的哈默斯利铁矿澳大利亚的哈默斯利铁矿巴西的米纳斯铁矿带巴西的米纳斯铁矿带印度、南非、阿富汗的一些大的富矿印度、南非、阿富汗的一些大的富矿变质铁矿占变质铁矿占我国我国铁矿储量的铁矿储量的6060，以鞍山，以鞍山-本溪、北京本溪、北京-冀冀东、五台东、五台-太行、内蒙阴山等地最为集中，但总体而言以太行、内蒙阴山等地最为集中，但总体而言以贫矿贫矿为主。为主。二、变质矿床的工业意义变质型金矿变质型金矿也是金矿床的重要类型之一，

15、也是金矿床的重要类型之一，美国霍姆斯塔克金矿美国霍姆斯塔克金矿加拿大赫姆洛金矿加拿大赫姆洛金矿我国黑龙江东风山金矿我国黑龙江东风山金矿南非的维特瓦特斯兰德含金铀砾岩矿床是世界上最大的南非的维特瓦特斯兰德含金铀砾岩矿床是世界上最大的金和铀产区金和铀产区变质型铜矿变质型铜矿也极具规模，也极具规模，如沉积变质型铜矿（我国东川铜矿、赞化亚如沉积变质型铜矿（我国东川铜矿、赞化亚-扎伊尔铜矿扎伊尔铜矿带等）带等）火山变质型铜矿（我国中条山铜矿、澳大利亚莱伊尔山火山变质型铜矿（我国中条山铜矿、澳大利亚莱伊尔山铜矿等）铜矿等）二、变质矿床的工业意义变质铅锌矿床变质铅锌矿床也不乏大矿，如澳大利亚的布罗肯山铅锌矿

16、床，也不乏大矿，如澳大利亚的布罗肯山铅锌矿床，其铅锌含量大于其铅锌含量大于2020，储量大于，储量大于60060010104 4t t，铜、金、银，铜、金、银和镉可综合利用。和镉可综合利用。变质菱镁矿变质菱镁矿（辽宁大石桥），变质锰矿（印度、巴西），变（辽宁大石桥），变质锰矿（印度、巴西），变质磷矿（江苏、湖北、吉林）质磷矿（江苏、湖北、吉林）变质硼矿变质硼矿（我国辽东、瑞典）（我国辽东、瑞典）变质石墨矿变质石墨矿（我国山东、黑龙江、福建、印度）（我国山东、黑龙江、福建、印度）云母、宝石及研磨原料，部分稀有分散元素矿床等云母、宝石及研磨原料，部分稀有分散元素矿床等变质矿床的形成条件1 1地质条

17、件地质条件（1 1）时代与分布）时代与分布：前寒武纪前寒武纪古老的古老的地盾区地盾区和和地台区地台区是变质是变质矿床的最重要分布区，矿床的最重要分布区，显生宙造山带显生宙造山带是另一类比较重要的是另一类比较重要的变质矿床分布区。变质矿床分布区。大面积分布的大面积分布的古老地盾和地台区古老地盾和地台区蕴藏着极为丰富的变质矿蕴藏着极为丰富的变质矿产，特别是产，特别是金、铀、钒、钛、铬、钴、铂、锰、稀有稀土、金、铀、钒、钛、铬、钴、铂、锰、稀有稀土、磷、云母、石棉、菱镁矿、石墨磷、云母、石棉、菱镁矿、石墨等，大部分储量都集中在等，大部分储量都集中在前寒武纪矿床中；前寒武纪矿床中；显生宙造山带显生宙造

18、山带中变质岩呈带状分布，其内也有较丰富的变中变质岩呈带状分布，其内也有较丰富的变质矿床，主要有质矿床，主要有铬、铁、铜、铅、锌、钨、钼、钴、稀有铬、铁、铜、铅、锌、钨、钼、钴、稀有稀土、放射性元素以及云母、压电石英、石棉稀土、放射性元素以及云母、压电石英、石棉等。等。变质矿床的形成条件（2 2）原原岩岩建建造造：原原岩岩建建造造的的含含矿矿性性是是形形成成变变质质矿矿床床的的物物质质基基础础。不不同同类类型型的的岩岩石石含含矿矿性性往往往往差差别别很很大大，而而产产于于不不同同地质背景下的同类岩石含矿性也往往不同。地质背景下的同类岩石含矿性也往往不同。有有些些原原岩岩在在遭遭受受变变质质之之前

19、前，其其所所含含的的成成矿矿物物质质已已达达工工业业品品位位和和规规模模，变变质质过过程程中中成成矿矿物物质质又又发发生生局局部部迁迁移移，形形成成一一定数量的富矿体。定数量的富矿体。原原岩岩只只是是比比其其他他区区段段岩岩石石成成矿矿元元素素相相对对富富集集，远远未未达达到到工工业业品品位位和和规规模模，经经过过变变质质后后才才形形成成工工业业矿矿床床，而而绝绝大大多多数数变变质质矿矿床床产产于于富富含含成成矿矿物物质质的的原原岩岩建建造造中中，很很少少超超出出含含矿矿的的原原岩岩建建造造范范围围。因因此此，原原岩岩建建造造的的含含矿矿性性研研究究，对对变变质质矿床形成矿床形成机理及找矿机理

20、及找矿都具有十分重要的意义。都具有十分重要的意义。变质矿床的形成条件原岩的含矿建造类型原岩的含矿建造类型沉积型建造沉积型建造：典型变质沉积岩组合（大理岩、石英岩、云：典型变质沉积岩组合（大理岩、石英岩、云母片岩等）；矿层或矿体通常为层状、似层状或透镜状，母片岩等）；矿层或矿体通常为层状、似层状或透镜状，与围岩片理或构造线一致；含矿层在剖面中占据一定位置，与围岩片理或构造线一致；含矿层在剖面中占据一定位置，一定范围内可以相互对比；矿石矿物成分简单而稳定，脉一定范围内可以相互对比；矿石矿物成分简单而稳定，脉石矿物成分与围岩一致；矿石可保留原始的沉积构造特征；石矿物成分与围岩一致；矿石可保留原始的沉

21、积构造特征；矿层与围岩一起发生褶皱变形；矿层与围岩一起发生褶皱变形；古火山沉积岩型建造古火山沉积岩型建造：变质源岩主要为火山熔岩和碎屑变质源岩主要为火山熔岩和碎屑岩；区别于后期岩浆热液活动有关的矿床，围岩蚀变受区岩；区别于后期岩浆热液活动有关的矿床，围岩蚀变受区域变质或混合岩化而变得不明显；热水沉积建造组合。域变质或混合岩化而变得不明显；热水沉积建造组合。岩浆型建造岩浆型建造：古代岩浆作用有关的建造。古代岩浆作用有关的建造。变质矿床的形成条件2 2物理化学条件物理化学条件（1 1）温度）温度：温度变化温度变化是使岩石发生变质的最主要因素，因为变质作用是使岩石发生变质的最主要因素，因为变质作用是

22、随温度的变化而进行的。温度的升高和降低决定了变质是随温度的变化而进行的。温度的升高和降低决定了变质作用进行的方向和速度。作用进行的方向和速度。温度的增加促使吸热反应的进行，而温度的降低有利于放温度的增加促使吸热反应的进行，而温度的降低有利于放热反应的进行。热反应的进行。根据研究，接触变质和中、深区域变质都属于吸热反应，根据研究，接触变质和中、深区域变质都属于吸热反应，动力变质和一部分浅区域变质则属放热反应。动力变质和一部分浅区域变质则属放热反应。温度的升高促使变质含矿流体的活动性增强，从而引起成温度的升高促使变质含矿流体的活动性增强，从而引起成矿物质的迁移，促使交代作用的发生。矿物质的迁移，促

23、使交代作用的发生。温度升高还能使矿物发生重结晶和重组合，进一步可发生温度升高还能使矿物发生重结晶和重组合，进一步可发生选择性重熔，引起复杂的混合岩化作用。选择性重熔，引起复杂的混合岩化作用。变质矿床的形成条件变质矿床形成的温度可分为变质矿床形成的温度可分为3 3类类第一类相当于沸石相第一类相当于沸石相-绿片岩相（绿片岩相（100450100450），），第二类为绿帘石角闪岩相（第二类为绿帘石角闪岩相（450650450650），），第三类相当于角闪岩相和麻粒岩相（第三类相当于角闪岩相和麻粒岩相（600800600800）。）。变质过程中引起变质过程中引起局部性温度升高局部性温度升高的原因主要是

24、的原因主要是岩浆侵入岩浆侵入火山喷发火山喷发地壳局部应力作用地壳局部应力作用变质矿床的形成条件变质过程中引起变质过程中引起区域性变质作用中温度区域性变质作用中温度升高的原因是深部升高的原因是深部热流的上升。地壳深部上升的热流值，在不同时期和不同热流的上升。地壳深部上升的热流值，在不同时期和不同构造单元内是不同的。构造单元内是不同的。n n前寒武纪明显较近代大，所以区域变质作用和与其有前寒武纪明显较近代大，所以区域变质作用和与其有关的成矿作用主要发生在前寒武纪。关的成矿作用主要发生在前寒武纪。n n古生代以后，热流值增高以造山带最为剧烈，区域变古生代以后，热流值增高以造山带最为剧烈，区域变质也限

25、于这些地带。质也限于这些地带。变质矿床的形成条件（2 2）压力：）压力：压力在变质成矿作用中也具有重要意义。压力在变质成矿作用中也具有重要意义。由上覆岩层重力而产生的静岩压力的增高，使变质反应向由上覆岩层重力而产生的静岩压力的增高，使变质反应向体积变小的方向进行。体积变小的方向进行。变质过程中，压力和温度的变化往往是同时进行的，有些变质过程中，压力和温度的变化往往是同时进行的，有些矿物的形成温度随着压力的变化而变化，如压力为矿物的形成温度随着压力的变化而变化，如压力为1 110105 5PaPa时，硅灰石的形成温度为时，硅灰石的形成温度为470470，当压力增至，当压力增至5005001010

26、5 5PaPa时，其形成温度为时，其形成温度为650650。在温度相同，压力不同时，则可出现不同的矿物，如在温度相同，压力不同时，则可出现不同的矿物，如AlAl2 2SiOSiO5 5在在500600500600，当压力较高时成为矽线石，压力较，当压力较高时成为矽线石，压力较低时成为红柱石。低时成为红柱石。变质矿床的形成条件由由构造应力构造应力产生的产生的定向压力定向压力可使岩石和矿石破碎、褶皱和可使岩石和矿石破碎、褶皱和流动，形成片理、劈理、线理等构造，可促使熔体和气液流动，形成片理、劈理、线理等构造，可促使熔体和气液运移，降低变质矿物的熔点。在变质成矿过程中，定向压运移，降低变质矿物的熔点

27、。在变质成矿过程中，定向压力可促使成矿物质发生迁移和富集。力可促使成矿物质发生迁移和富集。变质成矿过程中的变质成矿过程中的压力压力随着随着变质程度变质程度的增加而增大，的增加而增大，n n在绿片岩相中是在绿片岩相中是1.51.510108 82210108 8PaPa（相当于（相当于57km57km深度）深度）n n在绿帘石角闪岩相中是在绿帘石角闪岩相中是2 210108 82.52.510108 8PaPa（相当于（相当于79km79km深度）深度）n n在麻粒岩相中是在麻粒岩相中是4.24.210108 84.44.410108 8PaPa（相当于（相当于1516km1516km深度）。深

28、度）。变质矿床的形成条件（3 3）流体作用）流体作用：各种流体在变质过程中也起重要作用，其：各种流体在变质过程中也起重要作用，其中以中以H H2 2O O和和COCO2 2为主，其次还包括为主，其次还包括F F、ClCl、B B等。它们部分来等。它们部分来源于受变质岩层本身，另一部分可能来源于岩浆或地壳深源于受变质岩层本身，另一部分可能来源于岩浆或地壳深部。在一般的变质过程中部。在一般的变质过程中H H2 2O O和和COCO2 2等流体等可以与外界自等流体等可以与外界自由交换，它们可以促进化学反应和重结晶的进行，如：由交换，它们可以促进化学反应和重结晶的进行，如：H H4 4AlAl2 2S

29、iSi2 2O O9 9AlAl2 2SiOSiO5 5SiOSiO2 22H2H2 2O O高岭石高岭石 红柱石红柱石 石英石英CaCOCaCO3 3SiOSiO2 2 CaSiO CaSiO3 3COCO2 2方解石方解石 石英石英 硅灰石硅灰石上述反应中上述反应中P PH2OH2O和和P PCO2CO2的高低对变质反应方向有明显的制的高低对变质反应方向有明显的制约。约。变质矿床概念、特点和工业意义变质矿床的形成条件变质成矿作用的类型和变质矿床分类变质成矿作用的类型和变质矿床分类1 1区域变质成矿作用区域变质成矿作用区域变质成矿作用区域变质成矿作用（regional metamorphic

30、 ore-forming regional metamorphic ore-forming processprocess）是指在地壳深部地质作用过程中，由于区域性）是指在地壳深部地质作用过程中，由于区域性温度、压力升高和岩浆作用等，使原岩或原生矿床中的成温度、压力升高和岩浆作用等，使原岩或原生矿床中的成矿组分聚集或改造形成矿床的作用。由此形成的矿床称为矿组分聚集或改造形成矿床的作用。由此形成的矿床称为区域变质矿床区域变质矿床。区域变质成矿作用主要发生在区域变质成矿作用主要发生在前寒武纪古老前寒武纪古老的地盾或地台的地盾或地台区，少数发生在后期造山带。区，少数发生在后期造山带。区域变质矿床分布广

31、泛，矿种繁多，主要矿产有铁、金、区域变质矿床分布广泛，矿种繁多，主要矿产有铁、金、铜、铀以及磷、菱镁矿、石墨和石棉等。区域变质矿床规铜、铀以及磷、菱镁矿、石墨和石棉等。区域变质矿床规模一般较大，具有重要的工业价值。模一般较大，具有重要的工业价值。变质成矿作用的类型和变质矿床分类含矿原岩建造含矿原岩建造是区域变质成矿作用的物质基础。如：是区域变质成矿作用的物质基础。如：条带状含铁石英岩建造，条带状含铁石英岩建造，含金、铁的绿岩建造，含金、铁的绿岩建造，含磷、石墨的片岩建造，含磷、石墨的片岩建造，含钛、钒、磷的辉石岩含钛、钒、磷的辉石岩-角闪岩建造，角闪岩建造，含硼的钠长变粒岩建造，含硼的钠长变粒

32、岩建造，富镁（滑石、菱镁矿）变质碳酸盐建造。富镁（滑石、菱镁矿）变质碳酸盐建造。变质成矿作用的类型和变质矿床分类区域变质过程中，含矿原岩建造中的成矿物质通过区域变质过程中，含矿原岩建造中的成矿物质通过2 2种种方方式得到改造和富集。式得到改造和富集。一种是由于一种是由于温度、压力升高温度、压力升高，原岩中的矿物经脱水、重结，原岩中的矿物经脱水、重结晶和重组合作用而富集成矿，其形成的矿体以似层状、透晶和重组合作用而富集成矿，其形成的矿体以似层状、透镜状为主。磁铁石英岩矿床、磷灰石矿床、石墨矿床等；镜状为主。磁铁石英岩矿床、磷灰石矿床、石墨矿床等；另一种是由变质热液另一种是由变质热液交代交代使成矿

33、组分得到富集。有时含矿使成矿组分得到富集。有时含矿的变质热液，受原岩的构造裂隙控制，形成各种形态的矿的变质热液，受原岩的构造裂隙控制，形成各种形态的矿脉，绿岩带中的脉型金矿等。脉，绿岩带中的脉型金矿等。变质成矿作用的类型和变质矿床分类2 2接触变质成矿作用接触变质成矿作用接触变质成矿作用接触变质成矿作用（contact metamorphic ore-forming contact metamorphic ore-forming processprocess）主要是由于岩浆侵位而引起围岩温度增高而产）主要是由于岩浆侵位而引起围岩温度增高而产生的变质成矿作用。生的变质成矿作用。压力压力对其影响很

34、小，以对其影响很小，以热力热力作用为主，主要是作用为主，主要是交代交代作用，作用，重结晶和重组合作用。重结晶和重组合作用。接触变质矿床主要为非金属，如石墨、大理岩、高铝矿物接触变质矿床主要为非金属，如石墨、大理岩、高铝矿物原料等，也可形成一些金属矿床，较贫的沉积赤铁矿经接原料等，也可形成一些金属矿床，较贫的沉积赤铁矿经接触变质后可成为较富的磁铁矿矿床。触变质后可成为较富的磁铁矿矿床。变质成矿作用的类型和变质矿床分类接触变质成矿作用过程中几乎没有外来物质的加入和原有接触变质成矿作用过程中几乎没有外来物质的加入和原有物质带出，物质带出，挥发分挥发分的影响也很微弱，在某情况下，局部地的影响也很微弱，

35、在某情况下，局部地段可发生一定的交代作用。段可发生一定的交代作用。在交代作用比较剧烈时，接触变质成矿作用就在交代作用比较剧烈时，接触变质成矿作用就过渡为过渡为接触接触交代成矿作用，形成交代成矿作用，形成矽卡岩型矿床矽卡岩型矿床。围岩性质围岩性质对接触变质矿床的形成具有十分重要的意义。对接触变质矿床的形成具有十分重要的意义。围岩成分直接决定接触变质的产物，如煤经接触变质后形围岩成分直接决定接触变质的产物，如煤经接触变质后形成石墨，石灰岩则形成大理岩；成石墨，石灰岩则形成大理岩；围岩物理性质对接触变质强度和规模有一定影响，钙质岩围岩物理性质对接触变质强度和规模有一定影响，钙质岩石较泥质岩石导热性强

36、，重结晶范围较泥质岩石大，常出石较泥质岩石导热性强，重结晶范围较泥质岩石大，常出现大面积的接触变质。现大面积的接触变质。变质成矿作用的类型和变质矿床分类侵入体的岩性和规模侵入体的岩性和规模对接触变质矿床的形成也有很大影响。对接触变质矿床的形成也有很大影响。通常讲，同等规模的岩体中，通常讲，同等规模的岩体中，中酸性侵入体中酸性侵入体的热容量较大。的热容量较大。侵入体规模大其含热量也越大，故规模大的中酸性侵入体侵入体规模大其含热量也越大，故规模大的中酸性侵入体会使围岩重结晶和重组合更强烈，波及范围也更广泛。统会使围岩重结晶和重组合更强烈，波及范围也更广泛。统计显示大部分接触变质矿床都分布在规模较大

37、的中酸性岩计显示大部分接触变质矿床都分布在规模较大的中酸性岩体周围。体周围。接触变质成矿作用主要形成于接触变质成矿作用主要形成于中深或浅成条件中深或浅成条件。接触带。接触带特特征征对接触变质发育程度有一定影响。对接触变质发育程度有一定影响。侵入接触面和围岩层理面斜交时，有利于热的扩散和传导，侵入接触面和围岩层理面斜交时，有利于热的扩散和传导，可形成较宽的接触变质晕。可形成较宽的接触变质晕。变质成矿作用的类型和变质矿床分类接触变质晕常成接触变质晕常成带状分布带状分布，一般可分为，一般可分为3 3个带：个带：显著重结晶带，显著重结晶带，过渡带过渡带原岩带原岩带湖南郴州石墨矿，靠近侵入体为石墨，稍远

38、为半石墨，湖南郴州石墨矿，靠近侵入体为石墨，稍远为半石墨，再远则为未变质的煤层。再远则为未变质的煤层。变质成矿作用的类型和变质矿床分类3 3混合岩化成矿作用混合岩化成矿作用在区域变质作用基础上，由于深部上升的流体作用，原岩在区域变质作用基础上，由于深部上升的流体作用，原岩在地壳深处在地壳深处重熔成熔浆重熔成熔浆；这些流体和熔浆又渗透到变质岩；这些流体和熔浆又渗透到变质岩中，以中，以交代方式交代方式带入带入K K、NaNa和和SiSi等组分，带出等组分，带出FeFe、MgMg、CaCa等组分，使变质岩的矿物成分和化学成分不断地发生变化，等组分，使变质岩的矿物成分和化学成分不断地发生变化，最终向最

39、终向接近花岗质岩石接近花岗质岩石的方向发展；这种由变质作用向岩的方向发展；这种由变质作用向岩浆作用转化的过程称为浆作用转化的过程称为混合岩化作用混合岩化作用（migmatizationmigmatization），），又叫花岗岩化作用。又叫花岗岩化作用。混合岩化过程中，由于强烈的交代作用可使一部分成矿物混合岩化过程中，由于强烈的交代作用可使一部分成矿物质发生迁移和富集，从而形成质发生迁移和富集，从而形成混合岩化矿床混合岩化矿床。依混合岩化作用的发展演化，与其有关的成矿作用可分为依混合岩化作用的发展演化，与其有关的成矿作用可分为早期早期交代重结晶阶段和交代重结晶阶段和中晚期中晚期热液交代阶段。热

40、液交代阶段。变质成矿作用的类型和变质矿床分类（1 1）早期交代重结晶阶段）早期交代重结晶阶段：主要是新生的长英质熔浆对原：主要是新生的长英质熔浆对原岩组分的交代作用，以岩组分的交代作用，以碱质交代为主碱质交代为主（钾化和钠化），挥（钾化和钠化），挥发份也起一定作用。发份也起一定作用。在交代过程中，由于温度增高，变质岩中的硅酸盐矿物发在交代过程中，由于温度增高，变质岩中的硅酸盐矿物发生重结晶，组分重组合，可导致有用矿物的粒度加大和局生重结晶，组分重组合，可导致有用矿物的粒度加大和局部富集，使其具有工业价值。部富集，使其具有工业价值。形成的矿床有云母、石墨、磷灰石、刚玉、石榴石、锆石、形成的矿床有

41、云母、石墨、磷灰石、刚玉、石榴石、锆石、独居石和金红石等。独居石和金红石等。变质成矿作用的类型和变质矿床分类早期交代重结晶阶段早期交代重结晶阶段后期后期，通过各种交代反应原岩中的，通过各种交代反应原岩中的铁镁质硅酸盐矿物大量分解，形成含铁镁质硅酸盐矿物大量分解，形成含(OH)(OH)-较多的较多的铝硅铝硅酸盐酸盐，如透辉石被交代成为阳起石和透闪石等。，如透辉石被交代成为阳起石和透闪石等。随着交代作用的进行，原来的长英质熔浆，逐渐演变成随着交代作用的进行，原来的长英质熔浆，逐渐演变成热液热液，经过交代作用后从原岩中带出的各种组分，呈，经过交代作用后从原岩中带出的各种组分，呈氧化物或络合物存在于热

42、液氧化物或络合物存在于热液中，从此进入中，从此进入中晚期热液中晚期热液交代交代阶段。阶段。变质成矿作用的类型和变质矿床分类（2 2）中晚期热液交代阶段）中晚期热液交代阶段：混合岩化热液携带着早期阶段：混合岩化热液携带着早期阶段带出的有用组分，在带出的有用组分，在交代围岩交代围岩时既可引起围岩蚀变，同时时既可引起围岩蚀变，同时也可成矿。也可成矿。通常情况下，由于早期通常情况下，由于早期铁镁质硅酸盐铁镁质硅酸盐被交代，使中晚期热被交代，使中晚期热液中含有较多的液中含有较多的FeFe、MgMg、CaCa等组分，从而产生等组分，从而产生FeFe、MgMg质交质交代作用。代作用。磁铁石英岩磁铁石英岩中的

43、蚀变和富铁矿体主要是这样形成中的蚀变和富铁矿体主要是这样形成的。的。滑石菱镁矿滑石菱镁矿大多产于镁质碳酸盐建造中，主要是富大多产于镁质碳酸盐建造中，主要是富MgMg和和CaCa的混合岩化热液交代而成。的混合岩化热液交代而成。含硼建造中的硼在中晚期交代过程中可与铁、镁一起进入含硼建造中的硼在中晚期交代过程中可与铁、镁一起进入溶液，交代镁质大理岩而形成溶液，交代镁质大理岩而形成硼镁铁矿和硼镁石矿床硼镁铁矿和硼镁石矿床。这一阶段也可形成磷、铀、金、钼及某些稀有、稀土等矿这一阶段也可形成磷、铀、金、钼及某些稀有、稀土等矿床。床。变质矿床的主要类型一、沉积一、沉积-变质铁矿床变质铁矿床二、变质金矿床二、

44、变质金矿床三、变质磷矿床三、变质磷矿床四、石墨矿床四、石墨矿床 一、沉积-变质铁矿床此类矿床在世界铁矿床中是最重要的，分布十分广泛，有此类矿床在世界铁矿床中是最重要的，分布十分广泛，有不少大型、特大型矿床：如北美的苏必利尔型铁矿、独联不少大型、特大型矿床：如北美的苏必利尔型铁矿、独联体的库尔斯克和克里沃罗格铁矿等，我国的鞍山铁矿、水体的库尔斯克和克里沃罗格铁矿等，我国的鞍山铁矿、水厂铁矿等。厂铁矿等。该类型占世界铁矿总储量的该类型占世界铁矿总储量的60%60%以上，占富铁矿储量的以上，占富铁矿储量的70%70%；在我国约占总储量的；在我国约占总储量的60%60%，占富铁矿储量的，占富铁矿储量的

45、27%27%。形成于形成于前寒武纪前寒武纪（主要为太古代到早元古代）的沉积变质（主要为太古代到早元古代）的沉积变质铁矿，因其矿石主要由铁矿，因其矿石主要由硅质硅质（碧玉、燧石、石英）和（碧玉、燧石、石英）和铁质铁质（赤铁矿、磁铁矿）薄层呈互层组成，又称为铁（质）（赤铁矿、磁铁矿）薄层呈互层组成，又称为铁（质）-硅（质）建造、条带状铁建造（硅（质）建造、条带状铁建造（Banded Iron FormationBanded Iron Formation，简称，简称BIFBIF）。）。类型类型Algoma typeAlgoma typeAlgoma typeAlgoma typeSuperior t

46、ypeSuperior typeSuperior typeSuperior type形成时代形成时代2525亿年（亿年（ArAr）18-2518-25亿年（亿年（PtPt1 1）形成环境形成环境与绿岩带有关（优地槽）与绿岩带有关（优地槽）与火山活动无关（冒地槽）与火山活动无关（冒地槽）伴生岩石伴生岩石基性变质火山岩夹少量中酸基性变质火山岩夹少量中酸性火山岩、沉积岩性火山岩、沉积岩陆源碎屑岩为主（石英岩、页岩、陆源碎屑岩为主（石英岩、页岩、板岩），火山岩少见板岩），火山岩少见矿物相矿物相氧化物相为主，有时出现较氧化物相为主，有时出现较多碳酸盐、硫化物相多碳酸盐、硫化物相氧化物相为主，少量硅酸盐、

47、碳氧化物相为主，少量硅酸盐、碳酸盐混合相，缺少硫化物酸盐混合相，缺少硫化物规模规模长几长几kmkm，厚几十厘米，厚几十厘米-几百几百米米长达几十至几百公里，厚几至几长达几十至几百公里，厚几至几百米百米矿例矿例加拿大加拿大AlgomaAlgomaAlgomaAlgoma矿床、我国鞍矿床、我国鞍本、冀东地区本、冀东地区 美国美国SuperiorSuperiorSuperiorSuperior地区地区地区地区BIFBIF产于世界各地前寒武纪地盾区和地台区。矿床的形成与产于世界各地前寒武纪地盾区和地台区。矿床的形成与前寒武纪地壳演化密切相关，根据矿床的前寒武纪地壳演化密切相关，根据矿床的形成时代形成时

48、代及及含矿含矿建造建造的不同，可分为阿尔戈马（的不同，可分为阿尔戈马（AlgomaAlgoma）型和苏必利尔）型和苏必利尔（SuperiorSuperior）型。）型。（一）沉积变质铁矿的一般特征（一）沉积变质铁矿的一般特征阿尔戈马型铁矿阿尔戈马型铁矿阿尔戈马型铁矿主要形成于阿尔戈马型铁矿主要形成于新太古代新太古代（约为（约为2500Ma2500Ma）以前。）以前。铁矿的形成在空间和时间上与铁矿的形成在空间和时间上与优地槽海底火山活动优地槽海底火山活动密切相密切相关，世界各地此类含铁建造都发育于新太古界的关，世界各地此类含铁建造都发育于新太古界的绿岩带绿岩带中。中。阿尔戈马型阿尔戈马型BIFB

49、IF主要与绿岩带中上部的主要与绿岩带中上部的火山碎屑岩火山碎屑岩相伴生，相伴生，并靠近浊积岩组合并靠近浊积岩组合在加拿大地盾的绿岩带中还可以清楚地识别出阿尔戈马型在加拿大地盾的绿岩带中还可以清楚地识别出阿尔戈马型铁矿建造与火山作用或火山活动中心直接有关。此类铁矿铁矿建造与火山作用或火山活动中心直接有关。此类铁矿建造的建造的硫化物相硫化物相或或碳酸盐相碳酸盐相产在产在靠近火山活动中心靠近火山活动中心处，处，氧氧化物相化物相通常通常远离火山活动中心远离火山活动中心分布，分布，硅酸盐相硅酸盐相位于两者之位于两者之间。间。阿尔戈马型铁矿阿尔戈马型铁矿此类此类铁矿建造铁矿建造常由灰色、浅黑绿色的常由灰色

50、、浅黑绿色的铁质燧石铁质燧石和和赤铁矿或赤铁矿或磁铁矿磁铁矿组成窄条带状构造。单个矿体的组成窄条带状构造。单个矿体的厚度厚度可在几米到几可在几米到几百米之间变化，但超过百米之间变化，但超过50m50m的很少，走向的很少，走向延长延长从数十米至从数十米至几公里。含矿建造中的一系列连续的几公里。含矿建造中的一系列连续的凸镜状矿体凸镜状矿体构成规模构成规模巨大的矿带。巨大的矿带。这类铁矿建造一般都经受了这类铁矿建造一般都经受了绿片岩相和角闪岩相绿片岩相和角闪岩相的变质作的变质作用，个别矿床产于麻粒岩相中。用，个别矿床产于麻粒岩相中。阿尔戈马型铁矿建造在加拿大地盾的克科兰德湖地区，美阿尔戈马型铁矿建造