交代結(jié)構(gòu)(metasomatic texture)是在變質(zhì)作用或混合巖化作用過程中,由交代作用形成的結(jié)構(gòu)。發(fā)生交代變質(zhì)作用時,原巖中的礦物被取代、消失,遇刺同時形成新生的礦物。
簡介概述
交代結(jié)構(gòu)
巖石變質(zhì)作用的一種,主要表現(xiàn)在接觸交代作用過程中。
變質(zhì)過程中,圍巖與侵入體發(fā)生物質(zhì)交換,代入某些新的化學(xué)組分,代出一些原有的化學(xué)組分,從而使巖石的化學(xué)組成和礦物組成發(fā)生變化,形成新巖石。在這一過程中巖石成分發(fā)生顯著變化,新礦物大量產(chǎn)生。這種化學(xué)成分和礦物成分發(fā)生變化的作用即稱交代作用。典型的巖石是矽卡巖。
這種作用產(chǎn)生的主要礦物有石榴石,綠簾石,透閃石,透輝石,陽起石,硅灰石等。形成的巖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(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
交代變質(zhì)巖是在氣水熱液(或稱熱液)的作用下,已存在的巖石主要通過交代作用使巖石的化學(xué)成分、礦物成分和結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,形成的新的巖石。又稱為氣-液變質(zhì)作用或蝕變作用。
變質(zhì)作用通常沿構(gòu)造破碎帶及礦脈兩側(cè)發(fā)育,在礦脈兩側(cè)發(fā)育時也稱圍巖蝕變,交代變質(zhì)巖也可稱為蝕變巖。
交代作用方式
(1)滲透交代作用 組分呈真溶液或膠體狀態(tài)借助裂隙溶液的流動被搬運、遷移(即組分隨介質(zhì)一起遷移)。遷移的驅(qū)動力是壓力差,與組分本身在溶液中的濃度無關(guān)。滲透的速度與溶液本身的密度、粘度及通道的寬度和形態(tài)有關(guān)。滲透交代作用的規(guī)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(qū)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(guān)。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范圍內(nèi),規(guī)模較小。
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(zhì)巖的一般特征
1. 產(chǎn)狀 常產(chǎn)于侵入體和圍巖的內(nèi)外接觸帶、礦脈兩側(cè)、斷裂帶、韌性剪切帶等熱液易于集中、活動的地帶,形態(tài)呈脈狀、透鏡狀、囊狀及不規(guī)則狀等。
2. 礦物成分 多為低溫含揮發(fā)分的礦物組合,常含金屬礦物,并有原巖殘留礦物。
3. 組構(gòu) 多為不等粒變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu),也見變余結(jié)構(gòu);常見塊狀、條帶狀、斑雜狀、角礫狀構(gòu)造及變余構(gòu)造。
4.交代分帶現(xiàn)象明顯 氣液活動中心附近原巖特征保留較少,礦物組合簡單,有時甚至可出現(xiàn)單礦物巖,遠離熱液活動中心,原巖特征保留漸多,礦物組合復(fù)雜。這種分帶性一般發(fā)育于很窄的范圍內(nèi)(幾十公分~數(shù)米)。
5.形成過程具多期多階段性 與成礦作用關(guān)系密切,是良好的找礦標(biāo)志。
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巖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。
矽卡巖可分兩種:簡單矽卡巖和復(fù)雜矽卡巖。
簡單矽卡巖主要由輝石和石榴石組成,此外還常有符山石、方柱石、硅灰石等,它是早期交代作用的產(chǎn)物。
CaCO3+碳酸鎂+2SiO2——CaMgSi2O6+CO2↑
3CaCO3+Al2O3+3SiO2——Ca3Al2Si3O12+3CO2↑
CaCO3+SiO2——casio3+CO2↑
復(fù)雜矽卡巖: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、白云母、金云母、鋰云母、陽起石、綠簾石、黝簾石、螢石、石英、鈉長石等。它是早期的矽卡巖又經(jīng)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(xiàn)磁鐵礦,有時形成富集的磁鐵礦礦體。
矽卡巖的形成
是交代作用的過程,對碳酸根圍巖來說,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AI2臭氧,它們是形成石榴石、輝石等所必須的組份,其量視原巖成分而定。某些矽卡巖中還有Mn及其它重金屬元素的加入。內(nèi)接觸花崗質(zhì)巖石矽卡巖化時,伴有大量CaO的加入及堿金屬和SiO2的帶出。
有關(guān)的礦產(chǎn)
最主要為鐵和多金屬,其次為鉑、鎢、鈷、金、錫、鉍、鈹?shù)龋鼈冎饕纬捎谳^低溫的硫化物階段。不同矽卡巖類型所含礦稱常也不同,如鈣鐵榴石矽卡巖常與Fe、Pb、Zn及Cu、Be等礦種有關(guān);含鈣鋁石榴石、符山石矽卡巖則與白鎢礦有關(guān);成分界于二者之間的矽卡巖則主要與銅礦及部分鎢礦共生。
矽卡巖型礦床的分布 非常廣泛,如湖北大治、長江中下游平原、山東金嶺鎮(zhèn)等地的鐵礦,安徽銅官區(qū)、湖北陽新、吉林天寶山、河北壽王墳等地的銅的湖南水口山鎮(zhèn)的鉛鋅礦,湖南瑤崗仙鎮(zhèn)的白鎢礦,云南個舊的錫礦等。
參考資料 >