交代結構

交代結構（metasomatic texture）是在變質作用或混合岩化作用過程中，由交代作用形成的結構。發生交代變質作用時，原岩中的礦物被取代、消失，以此同時形成新生的礦物。其特徵是，在形成過程中有物質成分的加入和帶出，而岩石中原有礦物的分解和新礦物的形成是同時的。既可以置換原有礦物，保持原有礦物的晶形，又可以由交代方式形成新礦物，產生一系列特徵的交代結構。根據形態不同可分為交代假象結構、交代殘留結構、交代條紋結構、交代蠕蟲結構、交代斑狀結構等。

基本介紹

• 中文名：交代結構
• 外文名：metasomatic texture
• 特徵：物質成分的加入和帶出等
• 含義：變質作用或混合岩化作用過程
• 形態分類：交代假象結構等

基本信息

交代結構

岩石變質作用的一種，主要表現在接觸交代作用過程中。

變質過程中，圍岩與侵入體發生物質交換，代入某些新的化學組分，代出一些原有的化學組分，從而使岩石的化學組成和礦物組成發生變化，形成新岩石。在這一過程中岩石成分發生顯著變化，新礦物大量產生。這種化學成分和礦物成分發生變化的作用即稱交代作用。典型的岩石是矽卡岩。

交代結構

這種作用產生的主要礦物有石榴子石，綠簾石，透閃石，透輝石，陽起石，矽灰石等。形成的岩石通常包括兩三種主要礦物和一些次要礦物，常為顆粒狀和不等粒狀變晶結構，塊狀構造。

交代變質岩是在氣水熱液（或稱熱液）的作用下，已存在的岩石主要通過交代作用使岩石的化學成分、礦物成分和結構、結構發生變化，形成的新的岩石。又稱為氣－液變質作用或蝕變作用。

變質作用通常沿構造破碎帶及礦脈兩側發育，在礦脈兩側發育時也稱圍岩蝕變，交代變質岩也可稱為蝕變岩。

交代結構

交代作用的方式

（1）滲透交代作用 組分呈真溶液或膠體狀態藉助裂隙溶液的流動被搬運、遷移（即組分隨介質一起遷移）。遷移的驅動力是壓力差，與組分本身在溶液中的濃度無關。滲透的速度與溶液本身的密度、粘度及通道的寬度和形態有關。滲透交代作用的規模較大，可影響到好幾公里。

（2）擴散交代作用 組分的遷移是通過在不流動的孔隙溶液中的擴散作用方式進行的。組分遷移的驅動力是不同部位的濃度差，即由濃度高的部位向濃度低的部位遷移。擴散速度還與溫度有關。擴散作用是通過礦物晶格或沿礦物顆粒表面進行的，一般只能影響幾米寬的範圍內，規模較小。

交代結構

實際上，滲透交代作用和擴散交代作用常同時存在，在交代過程中共同起作用。

氣－液變質岩的一般特徵

1. 產狀 常產於侵入體和圍岩的內外接觸帶、礦脈兩側、斷裂帶、韌性剪下帶等熱液易於集中、活動的地帶，形態呈脈狀、透鏡狀、囊狀及不規則狀等。

2. 礦物成分 多為低溫含揮發分的礦物組合，常含金屬礦物，並有原岩殘留礦物。

3. 組構 多為不等粒變晶結構、交代結構，也見變余結構；常見塊狀、條帶狀、斑雜狀、角礫狀構造及變余構造。

4.交代分帶現象明顯 氣液活動中心附近原岩特徵保留較少，礦物組合簡單，有時甚至可出現單礦物岩，遠離熱液活動中心，原岩特徵保留漸多，礦物組合複雜。這種分帶性一般發育於很窄的範圍內（幾十公分～數米）。

5.形成過程具多期多階段性 與成礦作用關係密切，是良好的找礦標誌。

交代結構

矽卡岩的形成

是交代作用的過程，對碳酸鹽圍岩來說，在交代過程中，帶出全部CO2及部分CaO。帶入的首先是Fe,其次是SiO2和AI2O3，它們是形成石榴石、輝石等所必須的組份，其量視原岩成分而定。某些矽卡岩中還有Mn及其它重金屬元素的加入。內接觸花崗質岩石矽卡岩化時，伴有大量CaO的加入及鹼金屬和SiO2的帶出。

交代結構

與矽卡岩有關的礦產

最主要為鐵和多金屬，其次為鉑、鎢、鈷、金、錫、鉍、鈹等，它們主要形成於較低溫的硫化物階段。不同矽卡岩類型所含礦稱常也不同，如鈣鐵榴石矽卡岩常與Fe、Pb、Zn及Cu、Be等礦種有關；含鈣鋁石榴石、符山石矽卡岩則與白鎢礦有關；成分界於二者之間的矽卡岩則主要與銅礦及部分鎢礦共生。

交代結構

矽卡岩型礦床的分布 非常廣泛，如湖北大治、長江中下游、山東金嶺鎮等地的鐵礦，安徽銅官山、湖北陽新、吉林天寶山、河北壽王墳等地的銅的湖南水口山的鉛鋅礦，湖南瑤崗仙的白鎢礦，雲南箇舊的錫礦等。

矽卡岩的主要礦物

透輝石一鈣鐵輝石系列和鈣鋁榴石一鈣鐵榴石系列，在接觸帶的分布是：各系列所有的含鎂鋁的造岩組份都集中在直接接觸處，而含鐵的端員組份則分布在遠離接觸帶的地方。

矽卡岩可分兩種：簡單矽卡岩和複雜矽卡岩。

簡單矽卡岩主要由輝石和石榴石組成，此外還常有符山石、方柱石、矽灰石等，它是早期交代作用的產物。

CaCO3+MgCO3+2SiO2——CaMgSi2O6+CO2↑

3CaCO3+Al2O3+3SiO2——Ca3Al2Si3O12+3CO2↑

交代結構

CaCO3+SiO2——CaSiO3+CO2↑

複雜矽卡岩： 礦物成份比較多樣，除含上述的輝石、石榴石外，還常含電氣石、白雲母、金雲母、鋰雲母、陽起石、綠簾石、黝簾石、螢石、石英、鈉長石等。它是早期的矽卡岩又經晚期的熱液作用交代而成的。

2CaCO3+5MgCO3+8SiO2+H2O——

CaMg5Si8O22（OH）2 + 7CO2↑

2CaMgSi2O6 + 3MgCO3 + 4SiO2 + H2O——

CaMg5Si8O22（OH）2 + 3CO2↑

金屬礦物出現磁鐵礦，有時形成富集的磁鐵礦礦體。