一、 礦床時空分布及成礦規(guī)律
硅灰石是一種典型的變質礦物,為構成夕卡巖的主要礦物成分,也見于某些深變質巖中。能夠富集成具一定規(guī)模的硅灰石工業(yè)礦床(體),主要賦存于中酸性、酸性侵入巖體與不純石灰?guī)r或鈣質砂巖和硅質鈣質頁巖的接觸帶,或見于深成變質巖的鈣質結晶片巖中。礦床受不同時代、不同類型的隆起構造控制,產(chǎn)于中淺—中深較高溫接觸變質或區(qū)域變質構造環(huán)境中,斷裂構造發(fā)育,厚度中等的巖層封閉系統(tǒng)是其最優(yōu)的儲礦場所。區(qū)域成礦常與深斷裂帶有關,受一定的構造-巖漿活動帶的影響,礦體往往表現(xiàn)出成群集中和成帶分布的特征。與大部分夕卡巖體一樣,硅灰石礦床通常分布于緊靠侵入巖體接觸帶一側的碳酸鹽圍巖中,屬外接觸帶礦床。礦體距侵入體一般為十幾米至幾十米,有些可達幾百米,少數(shù)達1~2km。以接觸交代變質成因為主的礦床,礦體距侵入巖體較近;以接觸熱變質成因為主的礦床,礦體距侵入巖體要遠些。也有一些礦床分布在呈半島狀伸入侵入巖體內(nèi)的碳酸鹽巖楔狀體中,或產(chǎn)于被包裹在侵入巖體內(nèi)的碳酸鹽巖捕虜體中,形成復雜的接觸帶。
硅灰石礦床的形成取決于地殼發(fā)展演化一定旋回中各類巖漿建造發(fā)育的程度和各時期碳酸鹽巖的分布及構造條件等,其形成限于一定的時期。中國硅灰石礦床大多賦存在寒武紀以來的蓋層建造中,主要產(chǎn)于石炭系和二疊系,其次為寒武系、泥盆系及志留系。與成礦作用有關的侵入巖主要是燕山期、印支期、海西期的中、酸性巖漿巖。
中國已知硅灰石礦床主要分布于3個地槽褶皺系:吉黑褶皺系是最重要的成礦構造單元,分布礦床多,規(guī)模大;其次為華南褶皺系和三江褶皺系;在揚子地臺和華北地臺邊緣也有小規(guī)模分布。在這些構造單元內(nèi),巖漿活動頻繁,侵入巖分布廣泛,與成礦有關的中、酸性侵入巖主要有:淺至中成花崗斑巖、斑狀花崗巖、花崗閃長斑巖、正長閃長斑巖、石英斑巖等。成礦圍巖一般為含燧石結核,燧石條帶等硅質成分的海相碳酸鹽巖沉積建造。
二、 礦床類型
中國已知具有工業(yè)價值的硅灰石礦床,按其成因分為接觸熱變質型、夕卡巖型(接觸交代變質型)和區(qū)域變質型三種,以接觸熱變質型礦床為主,夕卡巖型礦床次之,區(qū)域變質型礦床較少。
(一) 接觸熱變質型礦床
常位于侵入巖與含硅質的碳酸鹽巖建造外接觸帶角巖化—大理巖化蝕變帶中,一般距侵入巖體幾十米至千余米。礦床形成是由于富含硅質的石灰?guī)r經(jīng)侵入體熱力烘烤發(fā)生接觸變質而成。成礦過程是硅質灰?guī)r中的SiO2和CaCO3經(jīng)侵入體的熱變質作用,重新組合而形成硅灰石,一般沒有外來物質帶入。因此,礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和物質在很大程度上受硅質灰?guī)r地層控制,也與侵入接觸界面產(chǎn)狀有密切關系。礦床多具明顯的層控特點,礦體形態(tài)一般呈層狀、似層狀、透鏡狀,產(chǎn)狀多與圍巖一致,只有在構造復雜時才呈不規(guī)則狀。
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