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1、,兰州资环,变质成矿作用及其矿石,2,主要内容,3,概述,变质作用本质上属内生作用的范畴。与岩浆作用所不同的是它基本上是在固态下进行的。但随着变质程度加深，原岩失水形成变质热液，岩石部分熔融形成流体相，因而也有部分液态下的交代作用及混合岩化作用。变质作用方式：(1)脱水作用(2)重结晶作用(3)还原作用(4)重组合作用(5)交代作用,变质作用,变质作用可划分为:接触变质作用区域变质作用混合岩化作用动力变质作用,4,1、脱水作用：变质时因温度压力影响而使原岩矿石变成少含水或不含水矿物的过程。如：Fe2O3.nH2O Fe2O3.H2O Fe2O3,2、重结晶作用：高温高压下使原非晶质矿物变为晶质
2、、隐晶质矿物逐渐结晶的过程。如：胶黄铁矿晶质黄铁矿 蛋白石石英。,5,3、氧化还原作用：使矿物中发生低价离子氧化为高价离子或高价离子还原为低价离子的过程。如黄铁矿通过氧化作用形成磁铁矿。4、重组合作用：变质时原矿物趋于消失而重新组合形成新矿物的过程。如粘土矿物（高温中压）红柱石，粘土矿物（中温高压）蓝晶石，粘土矿物（中温中压）矽线石。,6,5、交代作用：区域变质或混合岩化作用形成的热液与原岩矿石发生一系列旧矿物被新矿物所取代的过程。6、碎裂作用：当外力超过岩矿石弹性极限时发生破裂而形成角砾状构造、碎裂结构、压力双晶结构等。,7,概述,使原岩或原矿床受改造而发生转化成为矿床或被改造的矿床，或使有
3、用组分进一步富集成矿的变质作用称为变质成矿作用。变质成矿作用可分为三类:(1)可使工业意义相对较小的岩石或矿床转变成工业意义较大的矿床。(2)可使原矿床变为另一种有工业意义的矿床。(3)原矿床经变质作用使品位增高，矿石质量得到提高。,变质成矿作用的类型,8,概述,（1）根据变质成矿作用前后矿石的工业意义和工艺加工特性分为：1、受变质矿床矿床原有矿石或岩石受到某种程度变化，但未改变其有用矿物的物理化学性质和工艺特性。2、变质矿床强烈地改变了原来的矿石或岩石的组分，使其物理化学性质和工艺特性发生了根本的改变，产生了新的有用矿物的堆积体，（2）根据变质成矿作用类型：接触变质矿床区域变质矿床混合岩化矿
4、床,变质矿床分类,9,受变质矿床,矿床分类,按变质前后岩矿石工艺类型,按成矿作用,变质矿床,接触变质矿床,区域变质矿床,混合岩化矿床,湖南鲁塘石墨矿床,弓长岭铁矿,辽宁宽甸硼镁铁矿,10,1、接触变质成矿作用 1）概念：主要是由于岩浆侵位引起围岩温度增高，通过重结晶作用和重组合作用而使有用矿物聚集成矿的作用，又称岩浆热变质作用。如煤石墨，灰岩大理岩，黄铁矿磁黄铁矿。2）成矿作用方式：重结晶作用和重组合作用。3）主要矿种：铁矿、大理岩、石墨、金云母等。,11,2、区域变质成矿作用 1）概念：在广大地区内，由于区域构造运动的影响，一般在高温高压及岩浆活动的联合作用下，使原来的岩矿石经受强烈的改组和
5、改造使有用矿物聚集成矿的作用。2）主要成矿作用方式：重结晶、重组合作用及变质交代作用。3）主要矿种：金（Witwatrsrand）、铁（鞍山式）、铜、铀、磷、石墨、石棉等。,12,3、混合岩化成矿作用 1）概念：指区域变质作用形成的深层褶皱带变质岩向混合岩浆转化，经各种交代作用使有用物质迁移、富集成矿的过程。2）成矿作用方式：交代作用、重结晶作用。3）成矿作用阶段：主期、中晚期。,13,（1）主期交代重结晶阶段 区域变质作用后深部流体或岩石部分熔融成混浆长英质熔浆；硅酸盐矿物重结晶，局部富集成矿（非金属，如云母、刚玉、磷灰石、稀土元素及伟晶岩型矿产）；熔浆的碱质交代，K、Na、Si等带入，Fe
6、、Mg、Ca等带出；形成富Fe、Mg、B等热液。,14,（2）中晚期热液交代阶段 热液中Fe、Mg质交代作用，磁铁石英岩建造富铁矿体；热液中B质交代，富硼建造富硼热液，形成电气石，镁质大理岩硼酸岩 4）主要矿种：Mg、Fe、B、P、U、Cu、Au、REE等。,15,概述,矿物组成：变质矿物，如石榴子石、透闪石、阳起石、透辉石、矽线石、红柱石等；矿石结构构造：片状、片麻状、眼球状、条带状、块状、浸染状；变余组构：反映原岩矿的特征组构，土沉积变质形成的条带状、变余条带状、皱纹状构造，细-隐晶结构变余结构揉皱结构 构、变余结构、揉皱结构 变成组构：如片状、片麻状、斑杂状、角砾状、脉状、网脉状构造，变
7、晶结构、压碎结构、嵌晶结构 矿体形态和产状：原矿体的形态和产状轻微变质 受变质成矿因素控制：如接触带构造、片理构造,变质矿床的基本特点,16,概述,前寒武系变质岩中的铁矿石 含铀砾岩石墨、菱镁矿等 大理石 铝（红柱石、蓝晶石、矽线石）,变质矿床的工业意义,17,接触变质成矿作用及其矿石,在岩浆岩岩体周围，由于温度升高而使围岩发生重组合和重结晶作用，称为接触变质作用。由此形成的矿床称为接触变质矿床。这类矿床的形成受到岩浆侵入的热力影响，因而也称为热力变质矿床。这类矿床在变质成矿过程中，几乎没有或者很少有外来物质的加人和原有物质的带出。接触变质矿床一般环绕侵人体呈带状分布，距离侵入体几十到几百米，
8、离侵人体愈远热力变质作用也愈弱。因此在围岩中围绕侵人体产生所谓接触变质晕。一般由近而远表现为三带:（1）显著重结晶带（2）过渡带（3）原岩带,接触变质成矿作用,18,区域变质成矿作用及其矿石,区域变质矿床主要是受热力和动力的影响而形成的有用矿物堆积体，因而亦称为热力-动力变质矿床。这类矿床受区域性构造运动的影响，分布范围广大，因而称之为区域变质矿床。在区域变质成矿作用过程中，原岩(原矿)在温度、压力及H2O、CO2等挥发组分的作用下，通常表现为下列变化:原来沉积铁矿中的氢氧化铁经脱水和重结晶作用变为磁铁矿或赤铁矿;矿石中蛋白石结晶为石英;使原来致密隐晶质的铁质碧玉变为条带状磁铁(或赤铁)石英岩
9、。矿物粒度增大，特别是磁铁矿的出现，很有利于工业加工利用，有时，原矿受变质之后，铁矿石中的磷和硫等有害杂质也会降低，进一步提高了矿石质量。,区域变质成矿作用,19,接触变质成矿作用及其矿石,区域变质成矿作用绝大部分是在沉积岩或沉积矿床的基础上进行的。因而区域变质矿床分布广，矿种多、规模大，在国民经济中具有较大的意义。主要的矿产有铁、锰、铜；金、铀、磷、菱镁矿、石墨、滑石、石棉、大理岩和石英岩等。主要矿石有：区域变质型铁矿石：磁铁石英岩（BIF、鞍山式）区域变质型含铜铁矿石：区域变质型含金铀砾岩型：区域变质型石墨矿 区域变质型滑石矿,区域变质成矿作用的主要矿石,20,接触变质成矿作用及其矿石,石
10、墨 石材（大理岩、板岩与可为接触 变质成因）石棉,接触变质成矿作用的主要矿石,21,混合岩化成矿作用及其矿石,混合岩化作用是在区域变质作用的基础上进一步发展演化的结果，是由深部上升的流体或由岩石部分熔融所产的混浆，与不同类型的原岩经过一系列相互作用和混合(二者包括渗透、注人、交代、结晶和重溶)，这种转化作用称为混合岩化作用(在这种作用过程中形成的不同组合和形态的岩石，统称为混合岩)。从混合岩化作用的发展过程来看，它们的成矿作用可分为两个主要阶段：（1）主期交代重结晶阶段（2）中晚期热液交代阶段,混合岩化成矿作用,22,接触变质成矿作用及其矿石,（1）硼镁石矿石（2）硼镁铁矿或硼镁铁矿-稀土元素
11、矿石（3）硼镁石-硼镁铁矿石,混合岩化成矿作用的主要矿石,23,本章小结,本章简要地介绍了变质成矿作用及其主要矿石。变质成矿作用有别于内生成矿作用和外生成矿作用,它是由于原岩和原矿基本在固态情况下受到热力、动力和变质热液的影响发生改造,使原岩或原矿的矿物组成、化学组成以及结构、构造发生了改变。由于成矿环境的差异,使得变质矿床在矿物组成、结构、构造以及矿体的形态等方面都与内生矿床及外生矿床之间有所不同。根据变质作用在成因和变质程度上的不同,变质成矿作用还可划分为接触变质成矿作用、区域变质成矿作用和混合岩化成矿作用。,24,本章小结,接触变质成矿作用主要是受岩浆侵入时温度的影响,使得接触带中的围岩受改造或转化形成矿床,岩浆热液活动对成矿作用也很重要,接触变质成矿所形成的矿床规模相对较小。区域变质成矿作用是由于区域温度和应力的作用所引起的对原岩或原矿的改造,所以区域变质矿床的矿床规模相对较大。混合岩化成矿作用是在变质作用的后期,由于区域温度的升高,使得受变质地区的岩石或矿床进一步与熔浆之间发生了 混合,尤其是中后期混合岩化的变质热液交代作用对矿床的形成更有利。,25,
