交代矿床
交代作用形成的渗滤型矿床
交代矿床是由于含矿热液与围岩发生化学反应,通过渗透或扩散作用引发物质置换而形成的地质体。其形成过程受控于岩浆活动、构造条件及围岩理化性质,典型代表为接触交代型(矽卡岩型)矿床,如湖北大冶铁矿。这类矿床常发育于中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触带,具有石榴石透辉石等特征矿物组合,并展现明显蚀变分带现象。成矿温度多在300-600℃范围,围岩成分与热液物理化学参数的匹配度决定交代强度。
形成机制
交代矿床的形成本质是含矿溶液与围岩间发生的物质置换反应,具体包含两种作用模式:扩散交代通过化学梯度驱动离子迁移,形成以侵入体接触带为中心的矿物置换带。渗滤交代则依靠压力梯度促使热液沿构造裂隙渗透,在溶液流动路径上产生定向矿物沉淀。这两种机制常复合出现,其中渗滤作用对大规模矿体形成更具主导性。
成矿过程受多重因素制约:围岩的化学活性(如碳酸盐岩易被交代)、热液pH值/Eh值变化、温度压力条件共同控制矿物稳定性。当含矿流体运移至化学性质差异显著的岩性界面时,SiO2、Al2O3等组分与围岩中的CaO、MgO发生置换反应,形成石榴石、透辉石等矽卡岩矿物组合。
矿床类型
接触交代型
中酸性岩浆侵入碳酸盐岩地层时,接触带发生双交代作用形成矽卡岩型矿床。按作用深度可分为:
该类型矿床具有垂向分带特征,自侵入体向外依次出现:内矽卡岩带(无水硅酸盐)→外矽卡岩带(含水硅酸盐)→大理岩化带。
渗滤交代型
沿断裂带或层间破碎带发育,热液单方向渗透产生线型蚀变矿化带。典型实例包括:
此类矿床常呈现脉状、网脉状构造,矿石矿物组合与围岩成分具明显对应关系。
地质特征
矿物组合具有指示意义:早期高温阶段形成透辉石-钙铝榴石组合,中期中温阶段发育绿帘石-阳起石组合,晚期低温阶段出现石英-方解石组合。结构构造方面,变斑状结构、残留结构普遍存在,块状、浸染状构造反映交代强度差异。
蚀变分带规律显著:以矿体为中心向外扩展,依次出现强蚀变带(完全矿物置换)→中等蚀变带(部分矿物新生)→弱蚀变带(岩石结构改变)。例如大冶铁矿显示透辉石矽卡岩(近矿)→金云母透闪石岩(过渡)→大理岩(外围)的三带结构。
典型实例分析
湖北大冶铁矿作为经典案例,展现完整成矿过程:
该矿床铁品位达45-65%,矿石储量超过1.6亿吨,证明渗滤交代作用具有重要工业价值。
研究意义
交代矿床研究对矿产勘查具有指导作用:
当代研究聚焦于超临界流体交代机制、纳米尺度物质迁移过程等前沿领域,为揭示成矿本质提供新视角。
参考资料
做矿更要懂矿,这些不可不知!.西安建筑科技大学.2023-11-25
矽卡岩型铁矿的形成条件和赋存规律.环磨科技控股(集团)有限公司.2024-01-17
最新修订时间:2025-10-16 15:11
目录
概述
形成机制
矿床类型
参考资料