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簾石化巖及其找礦意義

壹、概述

綠簾石是壹族礦物,其中包括綠簾石、斜黝簾石、黝簾石、紅簾石和褐簾石,其有關交代蝕變總稱為簾石化。只有前三者是較常見的交代蝕變礦物,其中以綠簾石化最常見。綠簾石是含水的鐵鋁島狀矽酸鹽,化學式是Ca2(Al,Fe)3[SiO4][Si2O7]O(OH)。而黝簾石基本上是不含鐵的鈣鋁矽酸鹽礦物,斜黝簾石的化學成分基本與黝簾石相同,其光性和黝簾石很相似,相差僅是具有黃-綠色壹級幹涉色和較大的光軸角;黝簾石與綠簾石不論多色性、幹涉色和光性符號都有很大差別,易於區別。從化學成分可知綠簾石是在富鐵環境中形成的,相反後兩者是在貧鐵而富鈣的環境中形成的。在礦物學上認為綠簾石和斜黝簾石是類質同象系列,後者是貧鐵或缺鐵的綠簾石,但兩者光性有明顯差別。簾石類形成的溫度範圍較大,可以在高溫、中溫以及低溫條件下產生。壹般說來,綠簾石化主要發生在高-中溫條件下,但在綠簾石化巖石中,常見斜黝簾石與綠簾石***生,甚至在壹個晶體中相互過渡。黝簾石常在中—低溫條件下形成。從綠簾石等成分來看,最適合其交代蝕變的圍巖,是中、基性火成巖,因為這類巖石能提供鈣、鋁和鐵的成分。

黝簾石是壹種含鈣高的綠簾石族礦物。它主要是在低溫或中-低溫條件下形成的;其形成壓力可由低到高,甚至在超高壓條件下也能形成。有關的圍巖最主要是中、基性火成巖,尤其是富鈣和鋁的斜長巖和富斜長石的輝綠巖;此外還有泥質灰巖等。

與簾石化有關的礦床主要如鐵、銅、鉛、鋅、金和非金屬、黃鐵礦、獨山玉等礦床。

二、主要巖石類型及交代蝕變特征

當中-基性火成巖遭受綠簾石化時,往往斜長石、輝石和角閃石先遭到綠簾石化;交代方式呈現多種多樣;有的呈單晶假象(照片462,463);有的呈單礦聚集假象(照片464);有時在同壹切片中同時可見這兩種現象同時存在;更常見的是呈浸染狀或不規則脈狀交代。

在矽卡巖中常見綠簾石交代石榴子石、透輝石等早期矽卡巖化的礦物,這表明綠簾石的形成晚於上述無水矽酸鹽。

綠簾石化巖主要有以只幾種:

(1)綠簾石巖:早在1834年由列依欣巴赫提出綠簾石巖(epidosite)名稱。這種巖石多由綠簾石族礦物所組成(彩照127),有時交代斜長石構成單礦物巖(照片465),有時有少量石英等伴生。巖石淺黃綠色居多,少數因含鐵較高,呈綠和暗黃綠色;具花崗變晶、柱狀變晶或不均勻粒狀變晶結構。這種巖石分布較局部,除在矽卡巖中可單獨出現外,在弱酸性、中性以及基性火成巖中可呈小規模不規則脈狀、網脈狀或囊狀交代體。綠簾石巖分布雖較局部,但其周圍常發育範圍較廣的含有綠簾石族礦物的多種交變巖,如石英-綠簾巖、綠簾石-纖閃石巖、纖閃綠簾巖、鈉長-綠簾巖及含綠簾石青磐巖等。

(2)陽起(纖閃石)-綠簾石巖(簡稱纖閃綠簾巖):由基性巖遭受交代蝕變,產生陽起(纖閃石)-綠簾石巖是較常見的(照片466,467),此在矽卡巖中也較常見,表明這兩種礦物形成條件的相近性。

(3)石英-綠簾石巖(簡稱石英綠簾巖):石英綠簾巖比以上兩種巖石分布更廣,更為常見(照片468;彩照128,129)。它與綠簾石巖常有過渡關系。在壹般情況下,當圍巖發生強烈綠簾石化時,少數形成單純的綠簾石巖,多數變為石英-綠簾石巖。這種巖石常呈黃綠色;中-粗粒花崗變晶結構、不均勻粒狀變晶結構或斑狀變晶結構。綠簾石和石英的含量變化較大,兩種礦物分布也不均勻。這表明在交代過程中,圍巖中鈣、鐵和鋁成為綠簾石組分的重要來源,除了溶液帶來SiO2外,而從原矽酸鹽礦物中分解出來的SiO2成為形成石英的部分來源。巖石中綠簾石常呈自形晶,而石英常呈他形晶。隨著石英含量的增加和重結晶程度的加強,石英可成為斑狀變晶,可以包裹綠簾石和斜黝簾石(彩照130),並可見較晚期石英交代綠簾石的現象。

(4)鈉長-綠簾石巖(簡稱鈉長綠簾巖):這在高溫熱液鐵、銅礦床中是較常見的壹種蝕變。其圍巖往往是中、基性巖。蝕變巖中的Ca和Al主要取自圍巖,這可以從斜長石經常被綠簾石交代得到證實,同時由於形成綠簾石或斜黝簾石引起的去鈣長石化結果,發生鈉長石化,便形成鈉長綠簾巖(照片469,470,471,472;彩照131,132);其中部分鐵來自圍巖中的鐵鎂礦物,部分來自熱液;而此時MgO往往被活化轉移。

(5)鈉長石-黝簾石巖(鈉長黝簾石巖):鈉長石-黝簾石巖壹般可稱為鈉長黝簾石巖(saussurite)(在我國字典上皆譯為鈉黝石巖,這樣譯法不確切,這可能使人們誤認為是鈉質黝簾石化巖)。在前蘇聯的巖相學字典(1963)中,明確指出這主要是由鈉長石、黝簾石所組成的交代蝕變巖石,有時伴隨有方解石、綠泥石和絹雲母等,有時還有少量綠簾石和斜黝簾石。其形成作用稱為鈉長黝簾石化作用(saussuritization)。這種蝕變主要屬於低溫熱液交代蝕變。有關的圍巖主要是中、基性火成巖,如輝綠巖、輝長巖、安山巖、閃長巖和細碧巖等。鈉長黝簾石化主要表現在黝簾石對斜長石的交代,同時使斜長石發生去鈣長石化,形成鈉長石化。這種交代蝕變作用往往是不完全的,常保留較多的原生礦物,並可保留原巖的殘余結構,如各種變余結構。黝簾石主要以細粒浸染狀方式交代斜長石為主,東川銅礦中的輝綠巖的鈉長黝簾巖很典型(照片473)。有時也交代各種暗色礦物。由於斜長石轉變為鈉長石,暗色礦物不同程度被交代,而使巖石的顏色變淺,並可造成壹種特殊的包含結構。與這類交代蝕變有關的礦床主要是銅、鐵、鉛、鋅和鈷等熱液礦床。在鈦-釩-磁鐵礦的晚期巖漿礦床中,巖漿後期鈉長黝簾石化也較常見。

(6)絹雲母-石英-綠簾石巖(簡稱絹英綠簾巖):絹雲母-綠簾巖很少見,我們僅見於安徽南山鐵礦的局部地段(照片474)。這是在中溫熱液交代蝕變條件下形成的。圍巖主要為粗面質和粗安質的凝灰巖等,主要表現為絹雲母化、矽化和粘土化等;而絹英綠簾巖僅局部分布於絹雲母化巖石中,呈不規則脈狀分布。巖石呈淺黃綠色,細粒結構;綠簾石-斜黝簾石和絹雲母都呈浸染狀分布。

三、找礦意義

(1)簾石化是壹種常見的交代蝕變作用,它們不僅在矽卡巖中常見,在其他含弱酸性,中、基性侵入巖和噴出巖中也常發育,因此在找礦上有較重要意義。

(2)綠簾石化及其有關的交代蝕變巖石是找尋高-中溫熱液鐵、銅和鉛鋅、黃鐵礦型礦床和金等礦床的標誌。

(3)鈉長黝簾巖是找尋中-低溫熱液銅、鉛和鋅等中-低溫礦床的標誌。

(4)斜黝簾石化常與綠簾石化***同發生。

(5)石英-綠簾巖是綠簾石化巖中最常見的巖石,因此在找礦時更應註意。