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。
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。