圍岩蝕變

圍岩蝕變是在熱液成礦過程中，近礦圍岩與熱液發生化學反應而產生的一系列物質成分和構造、結構的變化。氣化熱液礦床中的普遍現象和重要特徵，因其常與礦體伴生且其分布範圍一般比礦體分布範圍廣，因而是一種重要的找礦標誌。圍岩蝕變可產生在沉澱之前、同時或之後，其結果使得圍岩的化學成分、成分以及結構、構造等均遭受到不同程度的改變，甚至面目全非。圍岩蝕變的範圍變化很大，有的在礦脈的兩側只有幾厘米寬，有的圍繞著礦體形成數十米寬的暈圈。許多蝕變暈圈呈現出礦物集合體的分帶現象，這是由於熱液在通過圍岩時發生改變引起的。

基本介紹

• 中文名：圍岩蝕變
• 外文名：wall rock alteration
• 影響因素：圍岩的性質、熱液的性質等
• 套用：地質
• 常見種類：鈉長石化、鉀長石化等
• 研究意思：指導找礦

簡介

流體或水熱溶液作用於岩石(水一岩作用)時，兩者之間必然趨於達到化學平衡和發生物質交換作用，因而導致岩石中部分或全部原礦物的消失和新礦物的形成。流體或水熱溶液的不斷運動，導致流體或水熱溶液的物理、化學條件在空間上、時間上也不斷變化，使得在礦床形成前後和形成期問圍岩的化學組成或狀態發生變化，出現不同的礦物群體組合，它是水一岩相互作用的結果，也為追蹤古水熱活動提供了重要線索。

據水熱溶液性質、水熱溶液與岩石相互作用的產物以及蝕變與礦化時間先後的關係，相山礦田圍岩蝕變可分為成礦前、成礦期和成礦後三期蝕變。

成礦前蝕變可分為鹼性蝕變和酸性蝕變兩種，前者以鈉長石化為代表，發育於礦田的北部和東部，後者以水雲母化為代表，發育於礦田西部。成礦前蝕變以面式蝕變為特徵，多沿火山環狀構造、斷裂構造發育，如鄒家山礦床成礦前水雲母化主要沿鄒一石斷裂帶、火山塌陷構造及其兩側的次級構造裂隙帶發育，在碎斑熔岩中形成寬達幾十至數百米的蝕變帶，見下圖。

圍岩蝕變

決定因素

決定蝕變圍岩的類型和蝕變作用強度的因素有：①圍岩的性質，包括圍岩的化學成分、礦物成分、粒度、物理狀態（如是否受力破碎）、滲透性等；②熱液的性質，包括熱液的化學成分、濃度、pH、Eh、溫度和壓力條件，以及它們在熱液作用過程中的變化。

常見類型

最常見的圍岩蝕變有如下幾類。

矽卡岩化

主要是由（鈣鋁石榴子石-鐵鋁石榴子石）、（透輝石-鈣鐵輝石）及其他一些鈣、鐵、鎂的鋁矽酸鹽礦物所組成的岩石。它主要產生在中酸性侵入體與碳酸鹽類岩石的接觸帶或其附近，在中等深度條件下，經氣水熱液的高溫交代作用形成的。在矽卡岩中常有一些含揮發份的礦物，如方柱石、螢石、斧石、電氣石等，以及如綠泥石、綠簾石、蛇紋石、滑石、各類雲母、石英及鈣、鐵、鎂的碳酸鹽等熱液礦物，金屬礦物則以磁鐵礦、白鎢礦、錫石及銅、鉛、鋅的硫化物等為主。與夕卡岩有關的礦產主要有：鎢、錫、鉬、鐵、銅、鉛-鋅等。

鉀長石化

鉀長石化的結果是蝕變岩石中形成微斜長石、透長石、正長石、冰長石等礦物。原岩以酸性火成岩為主，其次是中性火成岩及較富長英質的沉積岩、沉積變質岩。形成條件多為高溫（冰長石為低溫）。有關的礦床有W、Sn、Be、Ta、Cu、Mo，冰長石與Au、Ag、Cu、Pb、Zn礦化有關。

為鉀質交代的產物，包括微斜長石化、正長石化、透長石化和冰長石化。由於它們不易區別，且成分幾乎完全相同故統稱鉀長石化。在與花崗岩有關的鎢、錫、鈹、鈮、鉭以及斑岩銅、鉬礦床等的下部，經常發生有大規模的鉀長石化帶。低溫熱液的鉀長石化，以冰長石化為主，多發生在中性、弱酸性火山岩中，也可在基性或酸性岩中發生，有時與青盤岩化有關。與其有關的礦產主要為火山岩系中的一些金屬礦床。

鈉長石化

鈉長石化的結果是蝕變岩石中形成鈉長石（可與石英、淺色雲母、方柱石、霓石、綠泥石、綠簾石組合）。原岩主要為酸性、中性、基性、鹼性火成岩。

一種鈉質交代作用。在與礦化有關的花崗岩中，鈉長石化常發生在鉀長石化之後，在鈉長石化之後往往發育雲英岩化。在這類交代蝕變花崗岩中，常發生鈮、鉭、鈹、稀土等礦化。在一些鐵、銅夕卡岩礦床中，在內接觸帶中，往往發育鈉長石化。在青盤岩化岩石中，也常有鈉長石化的產生。

雲英岩化

此類蝕變乃是矽鋁質岩石受高溫氣水熱液作用而成的，如花崗岩的雲英岩化，主要是鉀長石、斜長石受熱液作用分解成石英和白雲母。

酸性侵入岩受高溫汽水熱液交代蝕變而成。在作用過程中，常有氟、硼、水等揮發組分和金屬元素參加。雲英岩化除產生主要特徵礦物：石英和白雲母，還可有鋰雲母、黃玉、電氣石、螢石、綠柱石以及黑鎢礦、錫石、輝鉬礦等。雲英岩化和鉀長石化、鈉長石化在成因上密切相關，因此在蝕變岩體中，常可見到它們的共生。根據云英岩的主要礦物含量，可劃分為：富雲母雲英岩、富石英雲英岩、黃玉雲英岩、螢石雲英岩與電氣石雲英岩等類別或岩帶。雲英岩化常與鎢、錫、鉬、鉍、鈮、鉭、鈹、鋰等礦化有關。

絹雲母化

一種廣泛的中-低溫熱液蝕變,在中性和酸性火成岩及板岩等富鋁岩石中最常見。單礦物的絹雲母岩，一般少見。絹雲母化常伴隨有石英和黃鐵礦的產生，因而可稱為絹英岩化，若黃鐵礦含量超過5%時,則稱為黃鐵絹英岩化。絹英岩化與雲英岩化過程在本質上相同，只是前者形成溫度較低，它們之間可存在著過渡關係,即雲英-絹英岩化。在金、銅、鉛、鋅、鉬和鉍等以及螢石、紅柱石、剛玉等礦床中都能見絹雲母化現象。特別是斑岩型銅、鉬礦床、黃鐵礦型銅礦床和多金屬礦床。

綠泥石化

一種重要的中、低溫蝕變作用。與綠泥石化有關的原岩主要是中性-基性的火成岩,部分酸性火成岩和泥質岩石也可產生綠泥石化。在圍岩蝕變過程中，綠泥石主要由富含鐵、鎂的矽酸鹽礦物經熱液交代蝕變而成，也可由熱液帶來鐵、鎂組分與一般的鋁矽酸鹽礦物交代反應而形成。與成礦作用有關的綠泥石化，多與其他熱液蝕變作用（如電氣石化、絹雲母化、矽化、碳酸鹽化等）共生，很少單獨出現，與其有關的礦產主要是銅、鉛、鋅、金、銀、錫和黃鐵礦等。

綠簾石化

岩漿岩、變質岩、沉積岩受熱液交代後形成的一種圍岩蝕變。在伴有動力破碎的後退變質作用中。

可以從斜長石、輝石和角閃石中析出而形成綠簾石族礦物，例如：花崗岩類、輝長岩。輝綠岩等。綠岩帶中常見。

肉眼區分其跟綠泥石化，綠泥石化屬於草綠色、軟、泥狀，而綠簾石為翠綠色、較軟、針狀柱。

青盤岩化

主要是安山岩、玄武岩、英安岩及部分流紋岩，受中、低溫熱液作用產生的，一般是在近地表條件下形成。青盤岩化產生的特徵礦物為：綠簾石、綠泥石、鈉長石和碳酸鹽礦物（方解石、白雲石和鐵白雲石），可有少量的絹雲母、石英、黃鐵礦和磁鐵礦。與青盤岩化有關的礦床有：斑岩型銅、鉬礦床，熱液黃鐵礦礦床，多金屬礦床，金和金銀礦床等。

泥化

也稱為泥質蝕變。蝕變岩石中常形成高嶺石、迪開石、水雲母、蒙脫石、石英和絹雲母等礦物。可進一步劃分為深度泥化和中度泥化兩類。深度泥化蝕變的特點是含有特徵礦物迪開石、高嶺石、葉蠟石和石英，常伴有絹雲母、明礬石、黃鐵礦、電氣石、黃玉、氟黃晶和非晶質的粘土礦物。是一種蝕變比較深的類型。當岩石中的鋁被大量淋出，蝕變就過渡為矽化；隨著絹雲母含量的增加，則過渡為絹雲母化。中度泥化岩石中，以高嶺石和蒙脫石類礦物占優勢。它們主要是斜長石的蝕變產物，通常呈帶狀，向外可過渡為青盤岩化，向內（礦脈方向）過渡為絹雲母化。易受泥化的岩石主要為基性、中性、酸性火成岩，尤以火山岩最為發育。深度泥化常構成某些銅、鉛、鋅礦蝕變的內帶。中度泥化分布較廣泛，與金、銀、銅、鉛、鋅礦化有關。

矽化

使圍岩中石英或隱晶質二氧化矽含量增加的一種蝕變作用。形成矽化的二氧化矽一般是由熱液帶入，部分是由原岩中二氧化矽殘留、相對富集而成的。也可由長石或其他礦物經蝕變後形成。矽化幾乎在任何岩石中都可發育，從高溫到低溫條件下均可產生。由於矽化可以在廣泛的環境中由熱液作用形成，因此矽化蝕變常與其他蝕變，如絹雲母化、綠泥石化、碳酸鹽化、雲英岩化、泥化、長石化等相伴產出。與矽化有關的礦床很多，其中主要是銅、鉛、鋅、鉬、鎢、金、銻、汞、明礬石、重晶石礦床等。

碳酸鹽化

這是一種比較常見的中、低溫熱液蝕變類型。碳酸鹽化的結果是蝕變岩石中形成相當數量的方解石、白雲石等碳酸鹽類礦物。閃長岩、輝長岩等岩漿岩的碳酸鹽化是中溫熱液蝕變的產物，與之有關的礦產主要是銅、鉛、鋅。石灰岩、白雲岩遭受中、低溫熱液蝕變時也可形成碳酸鹽化，有時主要形成白雲岩，可稱白雲岩化。這類蝕變圍岩是尋找鉛、鋅、汞、銻礦床的良好標誌。

黑雲母化

黑雲母化的結果是蝕變岩石中形成黑雲母、淺色雲母、石英、電氣石、鉀長石、黃鐵礦、雌黃鐵礦、角閃石等礦物。原岩主要為含有鐵鎂質組分的各類岩石（火成岩、沉積岩、變質岩）。在高溫（高鉀）熱液條件下形成。

找礦標誌

一定的圍岩蝕變類型和一定的礦床類型有關，因此可以通過確定圍岩蝕變的類型來判斷可能找到的某種類型的礦床，如雲英岩化經常伴生有脈狀 鎢、錫、鉬礦和金礦化；鉀化、矽化和絹雲母化得蝕變組合往往和斑岩型銅、鉬礦共生；白雲岩化和矽化的蝕變圍岩是尋找鉛鋅礦的重要標誌。有些蝕變圍岩本身就是礦體，如明礬石化除了可以作為尋找某些金、銅礦床以外，所形成的明礬石往往是具有工業價值的礦床。

研究意義

研究圍岩蝕變具有重要的實際意義。首先．蝕變岩是重要的找礦標誌。由於圍岩蝕變分布的範圍比礦體要大，在找礦時易於被發現。且離礦體愈近，圍岩遭受的蝕變愈強烈，因此它不僅可以指示地面上的礦體形態和位置，而且也能指示地下盲礦體的存在。其次，一定的圍岩蝕變類型常和一定的礦床類型有關，因此可以通過確定圍岩蝕變的類型來判別可能找到的某種類型的礦床，如雲英岩化經常伴生鎢、錫和鉬礦化；鉀化、矽化和絹雲母化的蝕變組合往往和斑岩型銅、鉬礦床有關；白雲岩化和矽化是尋找鉛鋅礦床的重要標誌。再次，有時蝕變岩石本身就是礦產，如明礬石、葉蠟石和菱鎂礦等。最後，圍岩蝕變的組合及分布特徵有助於識別成礦過程中熱液運移的通道，進而指導找礦。