金礦床圍巖蝕變特征及地質意義分析

杜 盛 華

(山西省第一水文地質工程地質隊，山西 太原 030024)

0 引言

圍巖蝕變屬于熱液成礦作用的關鍵部分，其記錄了成礦物理化學條件、成礦熱液的成分、熱液的性質及演化過程等信息，對闡明金礦床成因具有非常重要的意義。同時，圍巖蝕變與金屬礦床的成因和空間關系密切，其分布規模通常超過礦體范圍，是地質找礦的直接標志。通過對圍巖蝕變類型和特征進行研究，可以為預測金礦床賦存位置及礦化富集程度提供一定的指導和借鑒。

1 金礦床圍巖蝕變概述

圍巖蝕變通常是指在熱液成礦階段，熱液與近礦圍巖發生一系列化學反應后所產生的構造、結構和物質成分的變化。由于圍巖蝕變通常與礦體相伴生，因此可以作為重要的找礦標志。通常情況下，在沉淀之前、之中和之后均可能發生圍巖蝕變，其會導致圍巖的化學成分、結構、構造等出現不同程度的改變，甚至完全改變。圍巖蝕變范圍相對比較大，有的圍繞礦體可以達到數10 m寬的暈圈，而有的在礦脈兩側僅有幾厘米寬。大多數的蝕變暈圈都可以反映出礦物集合體的分帶特點，主要是因為在通過圍巖時熱液出現改變而引起的。影響圍巖蝕變的因素比較多，如溫度、壓力、滲透率、巖石類型、流體組分和活度等。流體的逸度，活度，溫度，壓力，pH,Eh等物理化學性質，將會直接決定圍巖交代蝕變的強度。圍巖與流體所存在的化學性質差異越大，所引發的圍巖交代蝕變越明顯。

圍巖蝕變既可以呈體型、面型分布，也可呈線型分布。在空間上，不同溫度壓力條件下所產生的蝕變巖可以形成不同的暈圈；在時間的推移下，圍巖蝕變會隨流體性質的變化而產生共生疊加現象，如低溫、中溫、高溫交代蝕變巖融合在一起，可以為金礦床提供良好的成礦條件。

2 金礦床圍巖蝕變的類型及特征

2.1 矽卡巖化

其一般是由透輝石—鈣鐵輝石、鐵鋁石榴子石—鈣鋁石榴子石及其他鐵、鎂、鈣等鋁硅酸鹽礦物構成的巖石，其發育于碳酸鹽類巖石與中酸性侵入體的接觸帶。在中等深度下，通過氣水熱液高溫交代作用生成。矽卡巖中常見螢石、斧石、方柱石、電氣石等含揮發分的礦物，有的也含有熱液礦物，如綠簾石、綠泥石、滑石、蛇紋石以及各類石英、云母等，金屬礦物包括白鎢礦、磁鐵礦、錫石及鉛、鋅、銅等組成的硫化物等。與矽卡巖有關的礦產有:鐵、銅、鉛—鋅、鎢、錫、鉬等。

2.2 鈉長石化

其原巖主要為基性、中性、酸性、堿性火成巖，并與石英、方柱石、綠泥石、淺色云母、霓石等組合在一起中蝕變巖中的鈉長石。在金礦床圍巖蝕變過程中，一般在鉀長石化之后發生鈉長石化，在其之后繼續發育云英巖化。同時，在一些鐵、銅矽卡巖礦床的內接觸帶位置，也經常發育有鈉長石化。

2.3 鉀長石化

在金礦床圍巖蝕變中，鉀長石化發生后，可以在蝕變巖石中形成透長石、正長石、微斜長石、冰長石等礦物。而酸性火成巖是其主要的原巖，其次為較富長英質的沉積巖、中性火成巖。鉀長石化一般是在高溫的條件下形成，冰長石除外，其一般在低溫條件下形成，多發生在弱酸性、中性火山巖中。在與花崗巖有關的鈹、鈮、鉭、鎢、錫及鉬礦床、斑巖銅等的下部，通常存在大規模的鉀長石化帶。與鉀長石化有關的礦產主要為金屬礦床。

2.4 云英巖化

云英巖化通常是指在高溫汽水熱液作用下，硅鋁質巖石反應的產物，如花崗巖的云英巖化。在高溫汽水熱液交代蝕變過程中，酸性侵入巖所發生的云英巖化過程常有金屬元素和硼、氟、水等揮發組分參加。云英巖化過程中，石英和白云母是主要特征礦物，除此之外還有黃玉、螢石、綠柱石、鋰云母、黑鎢礦、錫石、電氣石以及輝鉬礦等。云英巖化和鈉長石化、鉀長石化具有非常密切的成因關系，它們往往在蝕變巖體中共生。云英巖化常與鉬、鉍、鈹、鋰、鎢、錫、鈮、鉭等礦化有關。

2.5 絹云母化

其多發生于酸性和中性板巖及火成巖等富鋁巖石中的中—低溫熱液蝕變。絹云母化過程中，經常會伴隨有黃鐵礦和石英的產生，又被稱之為絹英巖化，如果黃鐵礦含量大于5%時，可以稱之為黃鐵絹英巖化。實際上，絹英巖化形成溫度較低，并且與云英巖化存在著過渡關系，最常見的是云英——絹英巖化。絹云母化現象多發生于金、銅、鉬、鉍、鉛、鋅及紅柱石、剛玉、螢石等礦床中，尤其是鉬礦床、斑巖型銅、黃鐵礦型銅礦床和多金屬礦床。

2.6 綠泥石化

在金礦床圍巖蝕變中，綠泥石化屬于重要的中、低溫蝕變，而中性—基性的火成巖是綠泥石化過程中最主要的原巖，其他的原巖如泥質巖石和酸性火成巖也可發生綠泥石化。在金礦床圍巖蝕變過程中，主要由富含鎂和鐵的硅酸鹽礦物通過一系列的熱液交代蝕變而成，有的時候也可能由鋁硅酸鹽礦物與熱液帶來鎂和鐵組分發生交代反應而形成。與綠泥石化有關的礦產主要有金、銀、鉛、銅、鋅、錫和黃鐵礦等。

2.7 硅化

硅化作用可以使金礦床圍巖中的隱晶質二氧化硅或石英含量增加，從而形成硅化的二氧化硅。該過程中的二氧化硅通常是由熱液帶入，有的時候也由原巖中二氧化硅相對富集而成。在任何巖石中硅化都可以發育，從低溫到高溫均可進行。硅化蝕變一般會與其他蝕變，如碳酸鹽化、絹云母化、云英巖化、長石化、綠泥石化、泥化等相伴而生。在硅化條件下賦存的礦床有金、鉛、鋅、銅、銻、明礬石、汞、鉬、鎢、重晶石礦床等。

3 金礦床圍巖蝕變的地質意義

3.1 研究礦床成因條件

在地質礦床中，圍巖蝕變屬于熱液成礦體系中比較關鍵的組成部分，通過對圍巖蝕變特征進行研究可以更好的了解和掌握金礦床形成時的熱液性質和演化規律，物理化學條件，成礦元素的富集、遷移和沉淀等。因此，通過對金礦床圍巖蝕變進行研究，可以更好的了解和掌握金礦床成因條件，為金礦床的后續研究及開發奠定良好的基礎。

3.2 判斷礦床類型

通常情況下，礦床類型與圍巖蝕變類型具有密切的相關性，因此可以通過對金礦床圍巖蝕變的類型進行研究，來推斷礦床的類型，如金礦化與云英巖化有關，因此可以把云英巖化作為金礦床的找礦重要標志。此外，還有一些圍巖蝕變本身就屬于礦體，最常見的明礬石化，其不僅是金、銅礦床的找礦依據，而且所形成的明礬石是比較重要的礦床，具有非常大的工業價值。

3.3 建立蝕變成礦模式

通過對金礦床圍巖蝕變進行全面、系統的分析和研究，可以更好的掌握圍巖蝕變的分帶現象，從而為交代蝕變成礦模式的構建奠定良好的基礎，為金礦床的研究及開采提供參考依據。

3.4 找礦標志

在地質找礦過程中，圍巖蝕變與伴生礦體在成因和空間上具有密切的聯系，圍巖蝕變的范圍一般大于礦體分布范圍，而且很容易被勘探，因此可以將其作為找礦的重要標志之一。圍巖蝕變不僅可以作為盲礦體的找礦標志，而且還可以根據蝕變巖石的特征、類型，來對礦產的種類、礦化富集程度及礦體賦存位置進行預測。

4 結語

圍巖蝕變是熱液礦床的關鍵特征，通過對圍巖蝕變中蝕變帶流體包裹體、蝕變巖巖石學特征、微量元素、稀土等進行研究，能夠對圍巖蝕變進行準確的分帶，從而確定圍巖蝕變的類型，為金礦床的勘探、研究與開采提供有效的依據，同時還可以對礦區深部及邊部找礦工作的開展起到指導作用。

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