网上有关“水-岩反应及蚀变-矿化网络”话题很是火热，小编也是针对水-岩反应及蚀变-矿化网络寻找了一些与之相关的一些信息进行分析，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您。
流体-岩石反应或简称水-岩反应，是自然界最普遍的地球化学过程，这一过程涉及到水（水溶液和热水溶液）、岩（矿物、岩石）和水-岩界面（水-矿物界面）。流体和岩石的相互作用是指在一定的温度、压力条件下，流体与岩石中的矿物发生反应，通过溶解、交代等方式，使原有矿物发生变化，并生成新的矿物，结果使原来的矿物组合转变为在新的条件下更加稳定的矿物组合。在这个过程中，流体成分也发生了变化，并与新矿物组合达到平衡状态。
流体作用于岩石中矿物并溶解矿物的作用受两方面因素控制（於崇文，1998）。首先它受矿物的表面反应控制。水-岩界面上进行反应的这一“表面区”的深度很小（＜5μm）。在酸性溶液中，此深度受制于氢离子对金属阳离子的交换速率，以及随之而来的残余部分结构的分解。另一方面，矿物的溶解又受到溶解物质从矿物-溶液界面移开速度的影响。由于界面附近的对流作用很有限，因此溶质的输运要依靠溶液中有关物质的扩散来完成。
水-岩作用是产生成矿流体的一个重要条件，也是成矿流体在输运过程中一种重要的地球化学行为。这种地球化学行为或产生岩石蚀变（±矿化现象），或直接导致矿石沉淀和矿床形成。这里先依据卢焕章等（1997）资料、简述几种主要岩石中的水-岩反应，再介绍其所形成的蚀变矿化网络。
1.岩石的水-岩反应
（1）花岗岩的水-岩反应
花岗岩与许多热液矿床密切相关。花岗岩本身携带的水气溶液在岩浆冷凝后期，可对已固结的岩体部分发生浸染、充填和交代，即自交代作用。自交代作用多为有钾、钠等大量参与的碱交代作用。通过交代，花岗岩中一些金属如钨、锡、锂、铍等参加到热液中去，并最终在岩体附近的地球化学障中沉淀、浓集成矿。
花岗岩冷却散热过程和以后，可与周围受热的地下水发生广泛的水-岩反应，与花岗岩有关的许多矿床的成矿流体就是在这种水-岩反应过程中形成的。
Edmunds W M 等人（1985）对英国Cornwall地区的Carnmenellis花岗岩进行了水-岩反应研究。该地区花岗岩中的地下水矿化度高达19.3 g/L，温度在52℃左右，是一种地下热卤水，与常见的成矿流体相类似。Edmunds W M 经过地质观察和实验研究认为，这种卤水是地下水与热的“干”花岗岩反应形成的。他完成的实验表明，地下水主要和花岗岩中的斜长石与黑云母发生反应。反应方程式如下：
K2（Mg，Fe）（Fe，Al，Li）2（Si6Al2O20）（OH）2（F，Cl）2+3H2O+ 12H＋＝Al2Si2O5（OH）4+4H4SiO4+2K＋＋（Mg2＋，Fe2＋）+2（Fe3＋，Al3＋，Li1＋）+2（F-，Cl-）
5（Na0.8Ca0.2）（Al1.2Si2.8O8）+6H＋+19H2O ＝ 3Al2Si2O5（OH）4+4Na＋+Ca2＋+8H4SiO4
在Carnmenellis及其邻区，分布着四个产在花岗岩内的锡矿。这四个锡矿不同深度的地下热水有以下特点：①深部的地下水（240～690 m深处）是一种热卤水，其总的矿化度比浅部地下水高出2～260倍；②深部地下水中钠离子无论在含量上，还是在所占成分百分比上均有明显增加，钙、钾、锂、镁等阳离子也有明显增加；③阴离子中Cl-的含量大大增加， ，F-也有所增加；④铁、锰的离子含量有很大的增加，其他金属离子如Cu2＋， Ni2＋等也有所增加。这种情况与Edmunds等人的实验结果十分相似。
（2）玄武岩的水-岩反应
玄武岩类是一种重要的矿源岩，研究其水-岩反应对认识某些金属矿床成因有重要意义。由于大洋玄武岩在其成岩期及成岩后仅与海水发生反应、基本上没有其他地质作用叠加，因此，通常选择大洋玄武岩类作为研究对象。
玄武岩的水-岩反应有多种模式，Thompson G（1984）指出，海水和玄武岩的化学反应强度和离子交换总量取决于反应温度和反应物的比例，亦即取决于反应地点与热源的距离及海水循环模式。玄武岩在海底产状有高有低，玄武岩与海水的接触有的直接，有的隔着上层岩石。各地段的温度也不一致。随着水-岩反应的持续进行，原来新鲜玄武岩可变为四种新的岩石，即角闪岩、绿片岩、沸石岩和海解岩，各有自己的矿物组合（表3-1）。
表3-1 玄武岩变质相及每个相中的矿物组合
（据Tompson，1984）
从模拟实验和大洋钻探岩心的观测表明，在整个玄武岩-海水反应过程中，岩石中失去Si，Ca，Fe，Mn，Cu，Ni和Zn，获得Mg，K，B，P，Rb，H2O，CO2和U。反应的温度多在100～400℃之间（海底扩张中心）。实验还表明，在低温反应时，岩石净增的元素多，而在高温时岩石净增的只有Mg和H2O，而自岩石析出到海水中的元素猛增，如Li，Rb，Cs，Sr，Cu，Ni，Zn。这说明温度高有利于金属成矿元素从玄武岩向海水中迁移。整个反应过程可能要持续数万年才能达到平衡。研究现代海底成矿作用表明，太平洋和大西洋中脊的洋壳基底区的成矿产物为铜-锌或铜的硫化物矿床，含少量和微量Pb和Ba，相当于塞浦路斯型硫化物矿床，矿化与MORB型玄武岩密切共生。而在岛弧及弧后盆地区，成矿金属则为锌-铅-铜型，Pb占有较大比重。该类矿床与岛弧钙碱性火山岩系或长英质-玄武质双峰式岩石组合有关。这显示了在不同的构造-岩石环境中，热流体的化学和成矿物质的显著差异。这也有力地说明，火山成因块状硫化物矿床的成矿物质主要来自含矿火山岩系及其下伏岩石，是由循环的热液通过水-岩反应从这些岩石中淋滤出来的。
（3）绿岩带的水-岩反应
绿岩带在太古宙结晶基底中广泛分布，它与热流体的强烈作用是形成金矿床的一种重要机制。对流体包裹体及蚀变矿物组合的研究表明，世界各地太古宙绿岩带金矿床成矿流体的成分有相似性（卢焕章等，1997），主要为 Si，H2O，CO2，K，Na，Ca，Mg，Cl，还有CH4，H2S，N2等。流体中盐度一般低于10%，CO2普遍作为成矿流体的重要组分，其密度由0.7 g/cm3到大于1.0 g/cm3。流体与剪切带内及两侧岩石作用形成的蚀变带是剪切带水-岩反应的标志性产物。
在加拿大的Abitibi太古宙绿岩带，产出许多金矿。研究表明，形成金矿的成矿流体沿剪切带上升，与其两侧的岩石发生反应，形成典型的蚀变带，蚀变类型包括铁白云石化、钠长石化、绿云母（含铬或钒的云母）化及黄铁矿化。如果剪切带围岩为镁铁质火山岩和侵入岩，流体（H2O-CO2-NaCl）与其发生作用时会使斜长石、辉石和钠长石发生分解。在蚀变作用开始时形成铁白云石、方解石和绿泥石，再继续反应会形成铁白云石、绿泥石和绢云母，最后，可能只形成绿云母。影响蚀变类型的主要因素，除了流体的化学成分外，还包括：①原岩成分；②剪切带及其两侧岩石的渗透率及水-岩比例；②流体及周围介质的温度和压力。绿岩带的岩相组合主要有：①镁铁质火山岩和侵入岩；②科马提岩；③条带状铁建造；④泥质沉积岩；⑤长英质侵入岩（Colvine，1988）。当剪切带切过不同岩相组合时，蚀变类型和蚀变过程也就不同。而且蚀变反应是逐级进行的，伴随着原岩矿物及中间产物的逐渐减少，蚀变矿物逐渐增多，并表现出剪切带的蚀变分带。以TADD金矿床为例，由剪切带内部向外，发育以下矿物组合：
成矿系统论
不少蚀变带中都产有石英，而石英-铁白云石-绢云母-黄铁矿则是含金矿体的主要蚀变矿物组合。需要指出的是，由于剪切带中岩石的渗透率较高，有利于流体对岩石的充分交代。在交代反应过程中，不仅改变了原岩成分，也改变了流体自身的成分和物理化学性质，并可能因此促进了金等成矿物质的沉淀和浓集。
2.区域蚀变-矿化网络
区域性水-岩反应的结果是产生大规模蚀变岩带，而这些蚀变岩带经常与金属矿化伴生，其中以碱交代作用规模较大，也比较常见。
在长江中下游成矿带的宁芜火山岩盆地中，在著名的玢岩铁矿成矿系列形成过程中，以含矿岩体辉石闪长玢岩为核心，发育有强烈而广泛的围岩蚀变现象，并与铁、钒、钛、磷、硫矿化密切共生，构成区域性矿化-蚀变网络。这个网络带受北北东向区域构造-岩浆-成矿带控制，长约60 km，宽12～15 km。在这个蚀变-矿化网络带中，既有显著的蚀变地段，也包括基本未蚀变的火山岩层。蚀变岩中以含矿辉石闪长玢岩及其接触带围岩的蚀变最为强烈。蚀变岩自下而上主要分为三个带。下部为浅色蚀变带（钠长石化带），中部为深色蚀变带［透辉石（-阳起石）-磁铁矿-磷灰石组合］，上部为浅色蚀变带（硅化-泥化-硬石膏化-黄铁矿化）。
表3-2 宁芜盆地中主要铁矿区矿化蚀变分带
（据《宁芜玢岩铁矿》，1978）
经过对宁芜盆地中各主要矿床围岩蚀变特征的对比研究，发现它们具有类似的蚀变和矿化分带（表3-2），都是次火山岩浆有关气液与周围火山岩及前火山岩系发生显著的水-岩反应的产物。早期的蚀变相类似矽卡岩化，中期的类似青磐岩化，晚期的为泥英岩化。这些蚀变岩相分布范围广，深度大。自北部的梅山矿田，中部的凹山矿田，到南部的姑山矿田，蚀变矿化带沿着火山岩盆地中轴断续延长60 km，其中，在多组断裂交叉点上的几个主要矿床（梅山、向山、凹山、姑山等）为强蚀变-矿化中心。在垂向上，已控制的蚀变矿化带一般深达300～400 m，在有些矿区中深达700 m以上，尚未穿过蚀变带，如在马鞍山地区和梅山地区。
上述矿化-蚀变的明显分带性受断裂构造控制。该盆地的NNE-SSW向主断裂和近东西向次级断裂是成矿流体向浅部输运的通道。交代蚀变作用以断裂带为中心向两侧发育，因而沿这种网脉状构造带形成网脉状蚀变-矿化带。其中，两组不同方向断裂的交会处，控制了辉长闪长玢岩的侵位和派生的蚀变和矿化，构成了网络结点上的若干个大型矿床及其伴生的强蚀变带。
热液蚀变与矿化
具垂向分带的矿化蚀变直接受侵入体上侵、固结、释热所产生的异常地热梯度控制，深部温度高，超过600℃，向上温度逐渐降低，直至低于200℃，异常地热梯度达30℃/100m，比正常地热梯度高约10倍。
矿化和蚀变的温度就是异常地热带中岩石的温度，矿化和蚀变的热液温度，也就是说，岩石的温度决定热液的温度，而不是相反（按岩浆热液观点，热液温度高于围岩温度，导矿构造中热液的热向较低温围岩中扩散）。所以，矿化和蚀变带的空间分布是受玢岩侵入体上侵所产生的异常地热梯度控制的。
蚀变与矿体空间关系
热液蚀变主要受控于3方面因素, 即流体性质、围岩成分及水岩比。斑岩铜矿床的蚀变具有明显的分带性, 且其分带特征是斑岩铜矿床中最引人注目和最重要的成果之一。Lowelli和Sillitoe (1973) 等人的研究工作基本建立了弧环境斑岩铜矿床蚀变及矿化特征的一般性框架 (图1.3), 依据矿物组合, 常可将斑岩铜矿床蚀变 (硅酸盐矿物蚀变) 分为4种主要类型, 即钾硅酸盐化、绢英岩化、泥化及青磐岩化 (Loweli et al., 1970)。 钾硅酸盐化常产于斑岩体中心或附近, 以钾长石、黑云母、石英等蚀变矿物组合发育为特征, 硫化物以辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿为主。青磐岩化常与钾硅酸盐化蚀变呈同心环状分布, 但远离斑岩中心产出, 以绿泥石、绿帘石、方解石等蚀变矿物组合发育为特征, 硫化物以黄铁矿、方铅矿及闪锌矿为主。 绢英岩化常叠加在钾硅酸盐蚀变与青磐岩化蚀变之间, 以绢云母-石英等蚀变矿物组合发育为特征, 硫化物以黄铁矿、方铅矿及闪锌矿为主。 泥化常呈补丁状产出, 受裂隙控制, 依据成因可分为泥化和高级泥化两种类型, 前者以粘土类矿物 (如高岭石、伊利石) 蚀变为特征, 黄铁矿是该蚀变阶段的主要硫化物类型; 后者以水铝石-红柱石-明矾石蚀变矿物组合发育为特征。
图1.3 弧环境下斑岩铜矿床成矿模型(据Lowell et al., 1970)
钾硅酸盐化通常为最早的蚀变类型, 其形成与出溶的高温 (>450℃; Gustafson etal., 1975) 岩浆热液有关。青磐岩化同时或略晚于钾硅酸盐化蚀变, 其形成通常也与岩浆热液有关, 只是同钾硅酸盐蚀变相比, 水/岩比要小得多, 不过, 有时青磐岩化的形成也可因加热的雨水所致 (Proffett, 2003)。 绢英岩化通常认为是由低温、高盐度岩浆热液与雨水混合后的流体蚀变导致 (Reynolds et al., 1985), 其成因一直争论不休, 最近人们发现, 绢英岩化也可直接由高温、高盐度的岩浆热液引起 (Harris et al., 2002)。 引起泥化蚀变的流体与引起绢英岩化蚀变的流体类似, 只是该流体温度更低, 混入的雨水更多。不过, 特别需要注意的是, 引起高级泥化的流体要复杂得多, 既可以是由晚期因SO2水解反应加剧而形成的酸性混合流体, 也可以由超临界流体相分离后形成的低盐度富气相形成(Hedenquist et al., 1998)。
(一)面型热液蚀变
在五凤和五星山两矿区范围内都有分布，金沟岭组安山岩均遭受不同程度的热液蚀变作用，表现为大面积的弱青磐岩化，据野外观察蚀变使安山岩颜色改变为灰黑色、灰褐色，普遍具有少量褐铁矿浸染，局部放大镜下可见少量星点状黄铁矿微细粒(0.1mm)，镜下斜长石斑晶普遍遭受钠长石化作用，部分暗色矿物斑晶和部分基质被绿泥石交代，在一些地段具有绢云母化和碳酸盐化。
(二)线型热液蚀变
五凤和五星山两矿床具有不同的线型热液蚀变分带现象。
1.五凤金矿床线型热液蚀变
分布在面型热液蚀变内，呈带状展布，蚀变带的分布方向严格受含矿断裂控制，其蚀变的规模或厚度也与断裂带的厚度成正比。五凤矿区的蚀变具有多阶段叠加特征，呈对称状分布的蚀变矿物组合。在五凤矿区蚀变主要沿北东1号断裂、北西1号和北西2号断裂分布，由矿体向外可以大致分为三个蚀变带:
(1)强硅化-冰长石化-方解石化带该带中以硅化蚀变分布最为广泛，蚀变岩石坚硬，强烈褪色后呈灰白色、灰绿色和灰褐色，蚀变岩见有石英、玉髓、冰长石、方解石、黄铁矿、绿泥石、高岭土、沸石等矿物，多出露在矿体内部，构成矿石的主要矿物组成，与成矿关系最为密切。
(2)硅化-绢云母化-浊沸石-方解石化带蚀变以硅化、绢云母化、冰长石化、黄铁矿化及碳酸盐化等蚀变作用为主，突出特点是除出现上述蚀变矿物外，出现较多的绢云母，此外还可见到钠长石、绿帘石等蚀变矿物。该蚀变带多出露在矿体内及其边部。
(3)绿泥石-绢云母化-青磐岩化带蚀变岩石呈灰绿色、黄褐色，基本保留原有岩石结构，具有弱硅化、绿泥石化、黄铁矿化、褐铁矿化、青磐岩化，主要蚀变矿物为石英、绿泥石、绢云母化、钠长石及黄铁矿、褐铁矿等。
2.五星山金矿床线型热液蚀变
分布在面型热液蚀变内，呈带状展布，蚀变带的分布严格受北西向断裂控制，蚀变具有多阶段叠加特征，五星山矿区蚀变带由矿化体内部向外依次为:
(1)黄铁绢英岩化带为五星山矿体内蚀变，主要蚀变矿物为石英、绢云母、黄铁矿、方解石、冰长石、高岭土等。
(2)泥英岩化带为五星山矿体内及边部的蚀变，主要蚀变矿物为石英、绢云母、褐铁矿、高岭土等。
(3)青磐岩化带为五星山矿体外部的蚀变，主要蚀变矿物为绿泥石、绢云母、钠长石、高岭土等。
关于“水-岩反应及蚀变-矿化网络”这个话题的介绍，今天小编就给大家分享完了，如果对你有所帮助请保持对本站的关注！
本文来自作者[笑白]投稿，不代表盛龙号立场，如若转载，请注明出处：https://snlon.net/sn/19939.html
评论列表（3条）
我是盛龙号的签约作者“笑白”
本文概览：网上有关“水-岩反应及蚀变-矿化网络”话题很是火热，小编也是针对水-岩反应及蚀变-矿化网络寻找了一些与之相关的一些信息进行分析，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您...
文章不错《水-岩反应及蚀变-矿化网络》内容很有帮助