镁铁质（基性）变质岩类的递增变质作用有哪些？

镁铁质变质岩石随着温度和压力的递增，矿物、结构、构造及岩石类型都有相应的明显变化。在低、中p/T（低压、中压）相系（有沸石相、葡萄石-绿纤石相）、绿片岩相、角闪岩相和麻粒岩相，其中沸石相、葡萄石-绿纤石相在很多变质地体中并不发育。高p/T（高压）相系有蓝片岩相和榴辉岩相。各变质相的矿物组合和典型岩石参阅表3-18。

1沸石相

原岩为镁铁质火山凝灰岩和含有杂质的基性岩屑砂岩中，出现浊沸石、斜钙沸石，岩石中还出现绿泥石、钠长石等矿物。沸石相的矿物组合主要为：浊沸石＋绿泥石＋钠长石＋石英±方解石，温度稍高则出现斜钙沸石，这类轻微变质的岩石与未变质的岩石很难区分，原岩的结构构造及大部分矿物都基本保存。其岩石类型主要是变质的镁铁质火山凝灰岩和变质基性岩屑砂岩。

2葡萄石-绿纤石相

随着变质作用的温度增加浊沸石和斜钙沸石不稳定，被绿纤石和葡萄石所取代，其主要矿物组合是葡萄石＋绿纤石＋绿泥石±绿帘石＋钠长石＋石英±硬柱石。随着温度升高，矿物组合变化为绿纤石＋阳起石＋绿泥石＋钠长石＋石英，但这些很低级变质的矿物组合只有在少数变质地区发现，其典型的变质岩石大多是变质玄武岩、变质玄武质火山凝灰岩和变质基性岩屑砂岩等。

温克勒（1976）将沸石相和葡萄石-绿纤石相划归入很低变质级范畴。在很多变质地体中，火成岩和沉积岩通常一开始就直接进入到绿片岩相的绿泥石带和黑云母带。Zen（1961）认为这些低温含水含钙的矿物（如浊沸石、斜钙沸石、葡萄石、绿纤石等）是埋深变质作用的特征变质矿物，它们稳定于富含水的流体相中，如果流体相中所含的CO2与原岩中的钙反应形成方解石，则这些特征低温矿物将可能不会形成。

3蓝片岩相

在高p/T（高压）相系很低级变质岩石中，很低温和低温变质矿物是蓝闪石类矿物（蓝闪石、青铝闪石、镁钠闪石）、硬柱石、硬玉、文石、葡萄石、绿纤石、石英，此外还有绿泥石、阳起石、多硅白云母、黑硬绿泥石、钠长石、锰铝-铁铝榴石、绿帘石、榍石等矿物。蓝闪石＋硬柱石是蓝片岩相的典型矿物组合，硬柱石最早可在沸石相出现并一直持续到葡萄石-绿纤石相和蓝片岩相。由此可见，硬柱石可以与浊沸石、绿纤石等矿物共生，但只有硬柱石与蓝闪石共生才属于蓝片岩相。当蓝闪片岩中出现文石、硬玉和石英等矿物时，表明其压力较高，属于高压蓝闪片岩。

青铝闪石和镁钠闪石可形成于温度较高条件下，它们对压力变化不太敏感，因而在一个地区的蓝闪片岩中，如果只含有青铝闪石和镁钠闪石，则不一定反映曾有低温高压的蓝片岩相变质作用。若蓝闪片岩中不含有硬柱石、文石和硬玉质辉石这三种高压特征矿物之一时，则可作为蓝片岩相和绿片岩相的过渡相（卢良兆，2004）。

4绿片岩相

随着变质温度升高，岩石中硬柱石和绿纤石消失，代之以出现黝帘石可作为绿片岩相的开始。低绿片岩相的矿物组合是绿泥石＋绿帘石＋阳起石＋钠长石±方解石±石英±黑云母。典型的岩石类型是绿片岩类。

高绿片岩相岩石中，其矿物充分显示由低级变质向中级变质过渡的特征，主要矿物标志是钠长石向更长石转变和阳起石向普通角闪石转变。在低绿片岩相的绿片岩类中斜长石成分是An＜7的钠长石，而角闪岩相的斜长角闪岩的斜长石成分是An＞17的更长石，但高绿片岩相的镁铁质（基性）变质岩石中，An＜7的钠长石和An＞17的更长石在同一岩石中可共生产出，有时钠长石和更长石呈叶片状显微交生体（也称晕长石peristerite）产出。在绿片岩中稳定的阳起石，温度增高可转变为普通角闪石，在高绿片岩相的岩石中可观察到绿色的阳起石与蓝绿色普通角闪石共存于同一岩石中，也发现阳起石与普通角闪石呈叶片状显微交生。上述呈显微交生的An＜7和An＞17的斜长石的成分和阳起石与普通角闪石的成分只能利用电子探针的方法才能测定，一般的显微镜观察很难将它们区分开。由钠长石转变为更长石和阳起石转变为普通角闪石的温度较接近，大致相当于高绿片岩相的变质程度。但在中p/T（中压）相系中，普通角闪石最早出现于更长石之前，高绿片岩相的矿物组合是绿帘石＋钠长石＋普通角闪石±绿泥石±方解石±石英，典型的岩石类型为绿帘钠长角闪岩。部分地质学者将其命名为绿帘角闪岩相，实际上是中压相系条件下绿片岩相与角闪岩相之间的过渡相。本手册将其划归为绿片岩相中的高绿片岩相。

在低p/T（低压）相系或在接触变质带中，更长石要比普通角闪石先形成。其矿物组合是绿帘石＋更长石＋阳起石±绿泥石±方解石±石英，其典型岩石类型为绿帘斜长阳起岩。

高p/T（高压）相系绿片岩相与蓝片岩相的岩石在空间上关系十分密切。它既是蓝片岩相更高温的岩石，也是绿片岩相的高压变质作用的产物，是蓝片岩相与绿片岩相之间的过渡带。高压绿片岩相的矿物组合是，绿泥石＋绿帘石＋阳起石＋钠长石±方解石±青铝闪石。在青铝闪石的边缘常有绿色的阳起石围绕生长，形成反应边结构。在我国大别山地区、黑龙江依兰和西藏地区，发现含有蓝闪石和青铝闪石向阳起石转变的绿片岩（照片3-179，180），它们应属于高p/T（高压）相系的绿片岩。

5角闪岩相

镁铁质（基性）变质岩石中出现斜长石（An＞17）和普通角闪石是中级变质角闪岩相的典型矿物组合，其主要岩石类型是斜长角闪岩。随着变质作用温度增加，斜长石成分中钙长石分子（An）也相应增加，由更长石渐变为中长石，普通角闪石的Ng方向的多色性也由蓝绿色渐变为黄绿色及黄褐色。绿帘石在角闪岩相的低温部分还能存在，但随着变质温度的升高绿帘石不稳定，绿帘石中的钙质和铝质组分部分加入到斜长石中，使其成分中钙长石分子增加，其他的组分进入到普通角闪石或单斜辉石、石榴子石等暗色矿物中。

在低p/T（低压）相系的镁铁质（基性）的变质岩石中，角闪岩相的矿物组合是斜长石＋角闪石＋镁铁闪石，有时也有单斜辉石。

总的来看，在角闪岩相范围内随温度增加镁铁质（基性）变质岩的矿物变化不大，在不同的变质相系中，矿物组合也缺乏明显变化的标志，不像泥质变质岩的矿物组合不仅随着温度变化，而且也随着不同的压力发生相应的明显改变。

6麻粒岩相

随着变质温度的升高，普通角闪石不稳定转变为紫苏辉石和单斜辉石，其变质反应是普通角闪石＋石英→紫苏辉石＋单斜辉石＋H2O。在这一变质反应中随着紫苏辉石（铝的含量较高）的出现，标志着高级变质麻粒岩相的开始，其典型的变质岩石为镁铁质麻粒岩。由角闪石转变为斜方辉石的变质反应是滑动反应（不连续反应），因而在一定的温压范围内，角闪石、黑云母等含水矿物和辉石、斜长石、石榴子石等无水矿物组成平衡共存的过渡带。由此，可以将麻粒岩相分为低温麻粒岩相（角闪麻粒岩相）和高温麻粒岩相（辉石麻粒岩相）。低温麻粒岩相以变质岩石中出现部分含水矿物为特征（高钛角闪石和富镁高钛黑云母），其矿物组合是紫苏辉石＋单斜辉石＋斜长石±石榴子石＋含水矿物（角闪石或黑云母）±石英；高温麻粒岩相岩石中无含水矿物，其矿物组合是紫苏辉石＋单斜辉石＋斜长石±石榴子石±石英。后者石榴子石与单斜辉石共生产出是中p/T（中压）相系麻粒岩相的标志。

低p/T（低压）相系麻粒岩相变质岩石的典型矿物组合是紫苏辉石＋单斜辉石＋斜长石±普通角闪石±石英。不论原岩中SiO2是否饱和，变质岩石中均不出现石榴子石与单斜辉石的共生，这是低p/T（低压）相系麻粒岩相的标志。

在高p/T（高压）相系麻粒岩相中，随着压力增加发生下列变质反应，紫苏辉石＋斜长石→石榴子石＋单斜辉石＋石英（照片3-198）。上述的反应中说明高压麻粒岩相的镁铁质（基性）变质岩石是不含紫苏辉石的石榴斜长辉岩，其与压力更高的榴辉岩相比最主要的区别是岩石中含有斜长石，而榴辉岩是不含斜长石的。

7榴辉岩相

榴辉岩是高p/T（高压）相系中典型的岩石类型。在高压条件下斜长石发生分解，并最终消失，形成绿辉石＋石榴子石的矿物组合，进入到高p/T（高压）相系的榴辉岩相。榴辉岩形成的温度范围较宽（范围为450～1600℃），可分为低温、中温和高温榴辉岩。当榴辉岩中含有柯石英和金刚石等细小矿物包裹体时，则为超高压的榴辉岩类。

区内蚀变岩型金矿主要有3种矿石建造，硅化黄铁矿化糜棱岩质碎裂岩、硅化黄铁矿化绢云母化花岗质碎裂岩、黄铁矿化绿泥角闪质片岩。石英脉型金矿为黄铁矿石英脉建造。

5121 矿石物质成分

（1）蚀变岩型金矿

蚀变岩型金矿主要分布在牛家小河、龙泉站、南小尧等地，矿石是由构造岩经历多期次、多阶段热液蚀变作用改造而形成的，矿石物质成分复杂。

1）硅化黄铁矿化糜棱岩质碎裂岩。它是区内主要矿石建造类型。氧化矿石呈褐**、灰黑色、灰白色，褐铁矿化较为普遍，局部可见黄铁矿晶型假象；新鲜矿石呈灰绿色-灰黑色、浅灰红色、灰白色等，局部含烟灰色硅化石英细脉。矿石具碎裂状、压碎结构，细脉浸染状、块状构造；含金矿物黄铁矿呈浸染状、细脉状、团块状，主要分布在胶结物及裂隙中，早期黄铁矿含金性较好。

矿石矿物成分较简单。金属矿物主要为黄铁矿，含量为5%～12%，另有少量黄铜矿、方铅矿；脉石矿物主要为绿泥石、硅化石英、绢云母及碎斑岩中的斜长石等。

黄铁矿：根据矿物光性特征、结构特点及赋存形式可明显划分为两期：①早期黄铁矿，反射色黄白色，显均质性，具中粗粒压碎结构，条带状、斑点状及细脉状构造，多顺糜棱面理分布。压碎裂隙常被后期硅化石英以及多种硫化物充填。②晚期黄铁矿，反射色淡黄白色，显均质性，为细粒自形-半自形晶粒状结构，浸染状构造，矿物颗粒大小一般在002～03 mm之间，晶粒较大，该期黄铁矿对早期黄铁矿有明显的交代及穿切现象，多分布在早期矿物周围，晚期黄铁矿的含量略高于早期黄铁矿，早期黄铁矿为金矿物的主载矿物。

黄铜矿：反射色呈**，显弱非均质性，根据矿物生成顺序可划分为两期，早期黄铜矿生于早期黄铁矿的晶隙中，并对其有轻微的交代现象；晚期黄铜矿多以不规则粒状零星分布，局部成细脉浸染状或沿早期黄铁矿裂隙分布，该期黄铜矿颗粒边缘时常可见由辉铜矿构成的氧化圈。

方铅矿：反射色呈亮灰色，显均质性，矿物颗粒极为细小，常与早期黄铜矿共生，但含量极少。

脉石矿物以显微鳞片状绿泥石为主，次为绢云母及粉末状的长英质碎粒、碎粉，另有少量呈眼球状的钾长石、斜长石碎斑及后期碳酸盐细脉。这些新生矿物颗粒之间没有明显的轮廓界线，无规律地混合在一起，均呈现较好的定向性分布，使岩石呈现条带状构造、糜棱面状构造。晚期碳酸盐细脉主要以不规则细脉形式沿裂隙穿插，局部以团块状形式叠加于后期破碎岩石中。

矿石结构有粒状结构、碎裂结构、交代结构、填隙结构、包含结构等。

粒状结构：主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等金属硫化物呈半自形-他形粒状分布于矿石中。

碎裂结构：早期形成的黄铁矿、黄铜矿被压碎或呈角砾状、碎斑状，有的被后期金属硫化物或细小石英脉沿压碎裂隙充填。

交代结构：晚期形成的黄铁矿、黄铜矿等往往沿早期形成矿物的裂隙、解理及边缘交代熔融，使被交代的矿物呈港湾状、孤岛状或不规则状分布在交代矿物中。

填隙结构：黄铁矿、方铅矿或晚期黄铁矿等呈填隙状分布于早期黄铁矿裂隙中或晶隙中。

包含结构：黄铜矿、方铅矿常包含于黄铁矿中，金矿物呈包体状态包裹于早期黄铁矿和硅化石英中。

常见的矿石构造有：条带状构造、角砾状构造、脉状构造、浸染状构造和团块状构造等。

条带状构造：在黄铁矿化糜棱岩质碎裂岩中，新生的绿泥石、绢云母及尚未结晶的粉末状长英质组分，均呈较好的定向性分布在矿石中，使矿石呈条带状构造。

角砾状构造：糜棱岩质碎裂岩、花岗质碎裂岩等呈角砾状，为后期的黄铁矿、石英等矿物充填胶结，形成角砾状构造。

脉状构造：黄铁矿细脉、石英细脉沿矿石裂隙充填形成网脉状、细脉状构造。

浸染状结构：黄铁矿呈细小颗粒状不均匀地分布在矿石中。根据其矿物聚集程度，可分为稀疏浸染状构造和稠密状构造。

团块状构造：黄铁矿等矿物呈不均匀的团块状产出，普查区内具该种构造的矿石比较少。

2）硅化黄铁矿化绢云母化花岗质碎裂岩。氧化矿石呈黄褐色、灰白色，新鲜矿石呈灰白色—灰绿色，黄铁矿呈细脉状、浸染状、团块状分布于胶结物及裂隙中。石英主要呈脉状沿裂隙充填，局部为团块状。

矿石金属矿物主要为黄铁矿，另有少量褐铁矿、黄铜矿。非金属矿物有绢云母、长石、石英、绿泥石等。

黄铁矿：反射色为黄白色，显均质性，细粒自形—半自形粒状结构，颗粒大小在01～05 mm之间，多呈浸染状，细脉状或团块状分布于岩石裂隙中。

黄铜矿：反射色呈**，星点状构造。颗粒大小在05～12 mm之间，该矿物往往独自产出，偶尔沿早期黄铁矿裂隙分布，其含量较少。

石英：不等粒粒状结构，一般呈粒状集合体，颗粒大小一般为05～2 mm。

绢云母：显微鳞片状集合体，多呈不规则的小团块状被硅化石英所包裹。

绿泥石：显微鳞片、叶片状集合体，薄片中呈绿色，该矿物与晚期石英共生。

矿石的结构、构造：矿石结构有半自形—他形粒状结构，压碎结构、交代结构、填隙结构等。

矿石构造有细脉状构造、浸染状构造、块状构造、角砾状构造等。

3）黄铁矿化绿泥角闪质片岩。沿破碎带各种裂隙出现广泛的绿泥石-绿帘石脉的贯入和交代，在较大的破碎带内形成以绿泥石为主的蚀变矿物，在绿泥石脉的边部，尤其是在矿物微裂中，形成沿微裂分布的绿帘石粒状条带颗粒和在矿物内部形成星点状绿帘石小颗粒。在绿泥石-绿帘石脉作用影响下，钙质成分的加入，使破碎带中原有碎基矿物、重结晶石英和矿屑发生交代改造，形成聚晶状斜长石，在原有矿物的基础上，出现整体同一的聚片双晶纹，其内部仍可见到原矿物颗粒的外形轮廓阴影，斜长石的成分为更长石（No27）。在被绿泥石-绿帘石脉环绕、交汇或在脉体的端部常有成颗粒状或集合体状出现的斜长石颗粒，表现为由斜长石交代石英，形成与石英颗粒等大的斜长石颗粒，粒度为01～015 mm，有时见到在石英颗粒内部开始形成长条状绿帘石，进而形成聚片双晶纹和具有聚片双晶的斜长石，使石英完全改变成斜长石。

绿泥石：浅绿—浅黄绿色，片状，靛紫色异常干涉色，沿裂隙脉贯入并向周边渗透扩散交代，有时成04 mm的大片，并沿裂隙成条带状延伸。

绿帘石：浅绿-浅黄绿色，粒状，粒度0005～01 mm，高突起，与绿泥石伴生，常在绿泥石的边部出现，并沿微裂隙进入围岩矿物中，成星点状不连续的线条和微粒，伴随有气液包裹体。在脉体内局部可见长01～02 mm、宽002～005 mm的绿帘石集合体团块，延长方向与脉体方向一致，其干涉色发生褪色，向榍石演化，进而变为黄铁矿。

黄铁矿：不透明矿物，与绿泥石、绿帘石伴生，在与绿泥石伴生时黄铁矿的粒度稍大，在与绿帘石伴生时黄铁矿的粒度稍小，细小的黄铁矿多集中在微细脉中。

（2）石英脉型金矿

东营石英脉型金矿点的金矿体属该种类型，矿石为绢云母化褐铁矿化石英脉，红褐色、浅灰色、浅褐色，细粒晶粒状结构、压碎结构，块状构造，矿石主要由微细粒状硅化石英、绢云母及少量褐铁矿组成。矿石中硅化、绢云母、褐铁矿化发育。

5122 矿石化学成分

本次研究对该矿石化学成分进行了分析测试。由山东地科院实验室完成，检测依据为DZG2002-1991、GB/T14506-93，检测环境条件：温度为26℃，相对湿度为68%，仪器设备为日立-557双波长分光光度计和IRIS IntrepidⅡ全谱直读等离子体发射光谱仪。从主要矿石类型化学成分分析结果看出（表5-5），区内矿石中的K2O、Na2O含量较高，尤其是蚀变的角闪片岩，K2O、Na2O含量的增高可能与钾钠化有关，这与矿化蚀变的观测结果相吻合。

矿石中微量元素Au、Ag呈明显增高趋势，且具有正相关关系，说明两者在成矿特征上具有相似性（表5-6）。

表5-5 主要矿石类型化学成分

表5-6 主要矿石类型微量元素含量

5123 蚀变作用与蚀变分带

带内有糜棱岩质构造碎裂岩、糜棱岩化构造片岩、英云闪长质糜棱岩、花岗质糜棱岩、花岗质构造碎裂岩，局部地段充填有硅质条带或石英脉。蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、褐铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化及铅锌矿化等；其中绿泥石化和绿帘石化蚀变普遍，硅化和绢云母化不均匀，局部地段强烈，碳酸盐化多呈细脉充填状，蚀变矿化强烈且韧性变形较强地段形成金矿体。

镜下鉴定特征为：岩石经历了多次变形变质作用，按形成时间顺序，可分为岩石的碎裂岩化作用、硅化脉的贯入、第二次脆性破裂带的形成、方解石脉体的贯入和绢云母脉（矿化）的形成。

1）碎裂岩化作用：岩石在碎裂岩化过程中，使原岩形成碎基和岩屑（矿屑）两部分，两者的比例约为2∶3。

碎基：为粒度0003～0005 mm的石英颗粒，成集合体形态，多数情况发生重结晶，兼并成001～02 mm的重结晶石英颗粒，其外形受原有碎基石英形态制约，成不规则状，颗粒内部仍可见到碎基石英的轮廓。

矿屑、岩屑：主要由石英组成，粒度大小变化较大，可分为两个粒级，较小的为005～02 mm，较大的粒级为05～1 mm，被切割成不规则粒状、长条状，矿屑多为不规则状，边部被破碎带撕裂成破碎状，矿屑内部通常有数条较细的破碎带，内有石英碎块，岩石中几乎未见到成岩屑状的碎屑出现。

2）硅化脉的贯入。硅化脉在破碎带内宽度为005～15 mm，有宽窄和分叉现象，由粒度01～05 mm的石英和黄铁矿组成，石英间为平直接触成粒状集合体或成长条状相间排列，有一定的方向性，平行或斜交脉体方向。黄铁矿分布于较靠脉体的中心部位，粒度003～05 mm，通常为自形晶或多晶连晶体存在，硅化石英可沿边部支脉裂隙进入矿屑内部，形成与矿屑排列方向不一的长条状石英，受硅化作用影响，碎基内形成大小不等的长条形石英颗粒，具有一定的方向性但与碎基中原有石英有明显的区别。

3）第二次脆性破裂带的形成。在硅化脉形成后有一次分布范围较大的破裂作用，使整个岩石发生挤压变形和破裂，在矿屑和硅化石英颗粒内部均形成较强的带状挤压消光现象。在两条破裂带之间的矿屑，形成了剪切状平行排列的较宽的变形纹条带。在原岩中形成不同方向的张扭性微破裂，使斜长石聚片双晶纹发生位错，弯曲变形，在硅化脉体的两侧边部、矿屑的内部和边部、在早期碎基带内部都形成了宽度为005～02 mm的破碎带，破碎带内主要由碎基石英构成，粒度为0005～001 mm的集合体条带，成棱角形，有时发生重结晶。

4）方解石脉的贯入。有单一成分的方解石脉贯入，宽度为05～15 mm，方解石粒度为02～15 mm，彼此成变晶结构，方解石内部有明显的菱面体双晶，沿主脉向周边矿屑内部微裂隙和边界交代扩散，形成方解石微脉和星点状方解石颗粒（粒度为001～005 mm），在破碎带中形成网脉状方解石细脉；当方解石化交代强度不大时，可形成隐晶质的方解石集合体团块，此时方解石光性特征不明显。受方解石脉体的影响，在脉体的边部，尤其是在脉体的端部和方解石脉的交汇处，形成斜长石（成分为更长石），交代石英矿屑，或在碎基基础上聚合形成斜长石颗粒（大小为005～1 mm），而内部仍存有原矿物的外形轮廓。

5）绢云母脉和黄铁矿化。在方解石脉形成之后，发生又一次的热液蚀变作用，主要表现为钾长石化和绢云母脉的形成，同时有黄铁矿微脉的形成。此次热液脉的活动受微细破裂带的控制，穿透能力较强，出现在早期各种矿物颗粒间或其接触边界，但分布不普遍，局部蚀变较强，部分地段表现不明显。钾长石化出现在脉体的边部，尤其是在脉体的端部和脉体的交汇部位，由于钾质成分的增加，表现为在斜长石边部形成钾化带，宽度为005～01 mm；或者以钾质交代条带方式进入斜长石裂隙中，交代形成格子双晶微斜长石或部分取代斜长石，形成钾长石和斜长石的复合颗粒，在钾长石中有斜长石的聚片双晶纹残留；或者交代石英矿屑形成钾长石或石英-钾长石复合颗粒。交代钾长石颗粒有时可达15 mm；绢云母-绿泥石脉沿微细裂隙贯入交代，其中以绢云母为主，绿泥石仅在局部地段成小的团块状出现，绢云母脉形成后，形成了以黄铁矿为单一脉体的矿化现象，黄铁矿沿微裂隙并与气液包裹体一起形成星点状颗粒条带，有时成较密集的黄铁矿微脉集中地段，其中在主要矿物的边界和钾长石颗粒中表现最为明显。

黄铁矿绢英岩化是矿床中重要的蚀变作用，其反应式为：

山东沂沭断裂带构造演化与成矿作用

山东沂沭断裂带构造演化与成矿作用

黄铁绢英岩化之后，发生了以张性作用为主的构造运动，有大量的天水加入，这时的矿化流体由碱性向偏酸性→中性演化，由氧化环境向还原环境转化，温度、压力变低，从而导致成矿组分的沉淀，其成矿作用与硅化相伴进行。

碳酸盐化是黄铁绢英岩化、硅化的衍生产物。黄铁绢英岩化过程中有大量的CaO析出，与矿化流体中碳酸根结合，形成碳酸盐矿物，其反应式为：

山东沂沭断裂带构造演化与成矿作用

总之，该区岩石经历了多次变形变质作用，按形成时间顺序可分为岩石的碎裂岩化作用、硅化脉的贯入、第二次脆性破裂带的形成、方解石脉体的贯入和钾长石、绢云母脉（矿化）的形成。钾化、绢云母化现象值得进一步研究。

5124 载金矿物及金矿物特征

（1）载金矿物特征

1）载金矿物的矿物学特征。载金矿物主要为黄铁矿和脉石英。黄铁矿：浅**，反射率中等，半自形—自形粒状颗粒集合体，有两种产出形态，一类与方解石脉有关，产于方解石脉内和围岩接触带，黄铁矿成交代变晶，粒度较大；一类与闪锌矿伴生，产于岩石的微裂隙中。闪锌矿：暗灰色，弱反射光，硬度低，成不规则形态沿微裂隙分布，与黄铁矿伴生，有时在黄铁矿中残存或包裹。

早期黄铁矿闪锌矿脉主要在围岩中沿破裂面成不规则断续分布，在手标本中可见与脉体成15°～20°的一组劈理面，在劈理面内有星点状闪锌矿细脉和不规则长条状分布的黄铁矿。闪锌矿颗粒粒度为0005～01 mm，大体成条带状排列，个体颗粒成拉长状、细丝状、细纹状、点滴状、串珠状等形态。黄铁矿位于闪锌矿条带之间，闪锌矿较少出现的地段，或在闪锌矿微脉的端部，粒度为015 mm，有时沿破裂面也形成黄铁矿集合体条带，条带内黄铁矿有闪锌矿包体残留，成圆滴状。被包裹的闪锌矿颗粒仍保存闪锌矿原有沿裂隙的排列方向，两者成平直接触或交代接触。在围岩和角砾内部黄铁矿粒度较小，为002～03 mm，自形程度稍差，成不规则分散状，粒度为005 mm，此处黄铁矿与闪锌矿的含量比大体为8∶1。

石英方解石脉边部有垂直脉壁向内生长的自形石英晶体，大小为015～05 mm。与围岩接触处有宽度4～5 mm的矿化蚀变带，矿化蚀变带的内侧为黄铁矿化带，基本上由黄铁矿构成，宽度2～3 mm、粒度为1～15 mm的较自形的黄铁矿交代变晶颗粒，整体较洁净，黄铁矿内部含有不规则的围岩交代残留，表明黄铁矿是通过交代变晶方式形成的。在外侧形成硅化带，宽度2 mm，黄铁矿粒度为0005～06 mm，呈分散状产出的半自形—自形颗粒。在石英方解石脉中有原岩石英质岩石的碎块，大小为15～6 mm，在碎块的边部，集中有粒度1～2 mm的较大的黄铁矿，而在碎块的内部黄铁矿粒度较小，为0005～05 mm的黄铁矿。

金矿矿石矿物成分较简单，金属矿物主要为黄铁矿，含量为5%～15%，另有少量黄铜矿、方铅矿。根据矿物光性特征、结构特点及赋存形式黄铁矿可明显划分为两期。早期黄铁矿反射色为黄白色，显均质性，具中粗粒压碎结构，条带状、斑点状及细脉状构造，压碎裂隙常被后期石英以及多种硫化物充填。晚期黄铁矿反射色呈淡黄白色，显均质性，具中细粒自形—半自形晶粒状结构，浸染状构造，该期黄铁矿对早期黄铁矿有明显的交代及穿切现象，多分布在早期矿物周围，早期黄铁矿为金矿物的主载矿物［163］。对黄铁矿所作的电子探针分析结果表明，金与黄铁矿关系密切。

对牛家小河、龙泉站、南小尧等地金矿床的研究表明：黄铁矿呈不规则碎块状，结构疏松、裂纹发育者含金高；受力现象明显，成弯曲拉长状者含金高；颗粒细小，有其他多金属矿物伴生者含金高；而结构致密，强金属光泽、硬度大者和八面体、五角十二面体、立方体晶形完好无损的黄铁矿含金低。

上述黄铁矿的含金特点与陈光远等［167］对胶东金矿黄铁矿含金性特征的研究成果相类似，说明金矿与黄铁矿虽具有亲缘性，但更多的是在黄铁矿结晶后经破碎更有利于金的富集，或者说早期黄铁矿不利于金矿的形成，这与沂沭断裂带黄铁矿的含金性相类似。

2）黄铁矿中金的含量变化。黄铁矿电子探针分析结果表明（表5-7），金在黄铁矿中含量最高为1100×10-6，最低为5×10-6，一般金含量为130×10-6～660×10-6，这说明金与黄铁矿之间具有亲缘性，与黄铁矿的矿物学特征相吻合。

表5-7 黄铁矿成分电子探针分析结果

续表

（2）金矿物特征

1）金的自然形态。经光片鉴定，区内矿石中有用矿物主要为自然金、银金矿两种。根据45粒金矿物的镜下观察统计，金矿物呈亮金**，显均质性，表面呈麻点状，颗粒大小在0003～018 mm之间，矿物形态以角粒状为主，其次为长角粒状、树枝状、枝叉状及线状等（图5-3）。金矿物主要赋存在早期黄铁矿中，次为硅化石英中。其赋存状态以裂隙金为主，晶隙次之，并存在少量包裹金，据光片中见到的45粒金矿物统计，早期黄铁矿中裂隙金占58%、晶隙金为20%，硅化石英中包裹金只有7%，晶隙金为16%（表5-8）。

从以上统计结果可以明显看出，金矿物主要以裂隙金、晶隙金的状态存在，而包裹金较少，只占7%左右。

对黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩人工重砂样品（样重4 kg）资料分析表明：该样品中共发现63粒黄金，为带褐的金**，金属光泽，表面有鲕状突起和不规则凹坑，其形状多为薄片状、树枝状，其次为粒状。粒径大小分别为020 mm×010 mm×007 mm（1粒），033 mm×016 mm×007 mm（2粒），020 mm×020 mm×013 mm（3粒），013 mm×013 mm×010 mm（5粒），013 mm×010 mm×003 mm（9粒），006 mm×006 mm×003 mm（43粒），总体粒径较细小。

图5-3 自然金主要特征图

表5-8 金矿物特征一览表

2）金的成色。本次在有代表性的5个钻孔岩心中取样20个，由南京大学国家矿床重点实验室切片，并对金的成色进行电子探针分析，其他样品由山东地科院实验室分析。根据对区内金矿物的电子探针分析结果（表5-9），金矿物中Au含量为75242%～90609%，金矿物的成色平均为816。

表5-9 沂水龙泉站金矿金矿物电子探针分析结果

ZK-0301取于ZK01孔的53 m处，是含金粒最多的一个样品，以上金的成色说明，金与砷是互为不共生，与银正相关，金矿物为含碲银金矿（表5-10），铜、铅和锌的硫化物多见，镍元素普遍也指示了成矿热液的深部性质。

总体来看，电子探针分析结果显示区内成矿物质来源于深部，这与同位素分析得出的结论相符（参见后面有关部分的专门论述）。

表5-10 辉锑银矿、锑银矿成分电子探针分析结果

01 变质矿物（metamorphic mineral）是在变质作用中产生而为变质岩所特有的矿物。

变质矿物是指由变质作用形成的矿物。如区域变质作用形成的十字石、蓝晶石等，接触变质作用形成的石榴子石、硅灰石等。

特征变质矿物有：尖晶石、石榴石、方柱石、符山石、刚玉、堇青石、蛇纹石、滑石、绿泥石、硬绿泥石、绿帘石、黝帘石、硅灰石、红柱石、蓝晶石、夕线石、阳起石、透闪石、蓝闪石、绿辉石、十字石、绿纤石、红帘石。

岩石经受变质作用和构造变形作用，其矿物、结构构造发生改变，在新的变质、变形条件下形成新的稳定的变质矿物和优选定向的组构。经研究发现，变质岩石中矿物的生长（变晶作用）与岩石中优选方位（变形作用）之间，经常有（先、后或同时）相对序次的关系，这些关系记录了该变质地体的变质作用、构造变形作用的演化历史，也是变质岩鉴定和研究的重要内容之一。

在变质岩石中，根据变质结晶作用和重结晶作用形成的矿物与构造变形作用形成定向组构之间的相对序次关系，主要有下列几种：（1）构造前变晶（pretectonic blast）———构造变形阶段前已形成的变质矿物。（2）同构造变晶（syntectonic blast）———与构造变形作用同时形成的变质矿物。（3）构造间变晶（intertectonic blast）———变质矿物形成于某一构造变形阶段（Sn）后，但又早于其后的变形作用（Sn＋1），即该变质矿物生长在两期构造变形之间。（4）构造后变晶（posttectonic blast）———构造变形阶段后形成的变质矿物。

在变质岩石中要确定变质矿物的生长和构造变形之间的序次关系，主要是通过变质岩石的矿物和结构构造等岩相学的研究。

通过贵东岩体各种岩浆岩的交代作用讨论之后，可以得出一个结论：岩浆岩由于岩石性 质和形成时间上的不同，虽然它们的交代作用强度、方式、类型上有差别，但它们交代发育的 过程都十分相似，并不存在有截然的差距。例如：辉绿岩和花岗岩的暗色矿物的变化，辉绿 岩中拉长石和花岗岩中的中长石或更长石也同样可以出帘石和钠长石化。这说明岩浆岩中 的交代作用虽然在发育过程上存在着长短的差异，但它的最终生成物都存在相同性。有的 交代作用在过程上差别不大，但新生的矿物在量上有很大差别。如：拉长石生成的交代新生 帘石要比更长石生成的新生帘石要多得多。当然，不同岩浆岩发育的交代作用有时也会出 现特征的局部发育的交代蚀变现象或者是特征的矿物群体。造成这种特殊现象的原因，应 该是局部环境变化所引起。

如果不考虑岩石性质变化，综合上面各种岩石的交代作用发育过程，可以认为贵东岩体 岩浆岩的交代作用演化的顺序是：微斜长石交代-鳞片状黑云母交代-绿泥石、帘石、方解石 交代-蠕英石钠长石交代、白云母和伊利石交代。岩浆岩中的这些交代特点是：

（1）微斜长石交代表现有两种生成原因：第一是应力热作用下形成的微斜长石，从20 世纪60年代初描述的粗粒巨斑状黑云母花岗岩和粗粒斑状黑云母花岗岩中的碱性长石是 有不均匀的格子状双晶。实际上从应力矿物角度来研究，可以发现这些不均匀的格子状双 晶出现是受控于应力作用产生的压裂隙和晶体位错部位。这时碱性长石的原始外形尚保 留，但呈明显的愈合晶。另外应力重结晶微斜长石，呈粒状集合体，产生在碱性长石破碎，或 沿裂隙部位，这时微斜长石可以生成完好的格子状双晶。第二是富钾质的碱性流体与岩石 作用生成的新生微斜长石，这些微斜长石多呈他形，它可以以各种交代方式交代岩浆岩中主 要造岩矿物，但未见交代绿泥石、片状伊利石和钠长石，相反这种微斜长石往往被片状伊利 石、钠长石交代。

（2）绿泥石交代是发育在岩浆岩中的一种常见的交代现象。绿泥石又是一种复杂的交 代反应过程，它不仅有绿泥石种属不同，又有矿物群的组成上差别。大多数岩浆岩早期交代 生成的绿泥石从上面岩浆岩的矿物组成分析资料和计算的化学式看，这些绿泥石都应该属 于镁铁绿泥石。这些绿泥石多是交代暗色矿物组分，只有在内石山采集的粗斑状黑云母花 岗岩中见到蠕绿泥石代替了黑云母，且又强烈交代了石英，这种绿泥石是碱质热流体作用生 成的。绿泥石交代常见矿物群有：绿泥石-方解石、绿泥石-绿帘石、绿泥石-绿帘石-方解石 和单一的绿泥石等。绿泥石交代的矿物群的组成通常在辉绿岩中较复杂，常常是绿泥石-绿 帘石-方解石、锐钛矿和针铁矿，而在花岗岩中则多见单一的绿泥石，或少见帘石。

（3）钠长石交代在岩浆岩中有强弱之差，它的表现形式有两种：第一形成粒状钠长石，可以是它形、半自形或自形的；可以是粒状分散、粒状集合体或集合脉状出现；可以多种多样 的交代方式出现。第二，有蠕状石英插生钠长石的蠕状石化和钠长石自形晶的交代。至于 蠕英石的生长和交代现象在角闪黑云母二长花岗岩的交代作用中已全面介绍过，故不在此 重复。但要说明的是，为何将蠕状石英交代与钠长石交代列为一种交代。其依据有：

1）岩石性质的选择性：蠕英石发育与粒状钠长石交代，往往表现出相互制约的关系。如粗粒角闪黑云母二长花岗岩中蠕状石交代强，钠长石交代弱；相反，在细粒白云母花岗岩 中则粒状钠长石交代强，而少见蠕英石化；

2）空间上的统一性：可见斜长石，由半自形聚片双晶钠长石、蠕英石组成净边；

3）时间上相应性：蠕英石和钠长石都可以同时交代微斜长石，又可以同时被片状伊利 石交代；

4）形成条件的改变：在以粒状钠长石交代碱性长石时，粒状钠长石中也可以见到蠕虫 状石英。

（4）白云母交代是一定的K＋和 的流体作用下的产物，且钾离子和水合氢离子较 小的情况下产出。这种交代作用从交代强度上讲，在中粒和细粒花岗岩中发育十分强，而在 粗粒角闪黑云母二长花岗岩、粗粒巨斑状黑云母花岗岩和粗粒斑状黑云母花岗岩中很弱。从交代能力上，在细粒花岗岩中，白云母可以交代黑云母、碱性长石、斜长石和石英。

在总结完各种交代作用的特点之后，下面将对交代作用在空间上的变化作一概要综合。

1）微斜长石交代在空间上的变化，在不同岩石中微斜长石的类型、交代强度和能力是 不同的。粗粒角闪黑云母二长花岗岩很少见到应力形变产生的不均匀的格子状双晶微斜长 石。粗粒巨斑状黑云母花岗岩应力形变产生的微斜长石也不多见。粗粒斑状黑云母花岗岩 能较少见到应力形变的微斜长石外，在三房和岩庄一带的岩石中可以见到少量的新生微斜 长石。中粒斑状黑云母花岗岩中的新生微斜长石交代，在空间分布上也是很不稳定的。但 从总体趋势上看，竹筒尖、小石示、石示下及羊芨一带发育较强，石角围、仙人嶂一带的中粒斑状 黑云母花岗岩中，微斜长石化较弱。岩体西段司前、隘子至沙溪一带的粗粒角闪黑云母二长 花岗岩中微斜长石化更弱。在茅山垦殖场-小石示一带的中粒斑状黑云母花岗岩同样发育有 强烈的微斜长石化。细粒白云母花岗岩的岩石中虽然能见到一些微斜长石化，但总体上都 不十分强，原因可能是强烈的白云母化、钠长石化掩盖了微斜长石化，只有竹山下一带的细 粒花岗岩和岩庄细粒花岗岩有较强的微斜长石化。微斜长石化在空间上从岩体东段花岗岩 中发育较强，而且岩体东段花岗岩中微斜长石化北部强于南部；

2）鳞片状黑云母交代，多集中在贵东岩体东段南缘。它可以出现在粗粒斑状黑云母花 岗岩、中粒斑状黑云母花岗岩中，在辉绿岩中也有发现。在竹山下一带的中粒斑状黑云母花 岗岩中也能见到，但交代强度不强。鳞片状黑云母可以代换黑云母呈假象存在，也可以分散 浸染状交代长石、石英。从鳞片状黑云母与黑云母形变关系看，它可以出现在平移滑动变形 黑云母边缘，也可以垂直黑云母（010）解理呈鳞片状重结晶。因此，鳞片状黑云母在花岗岩 中出现不仅仅是动力重结晶产物也有阳离子的变化；

3）绿泥石-绿帘石交代，在实际观察中可以发现，它并不是一种稳定的新生矿物群体，即新生矿物绿泥石和帘石的含量比时常发生变化。这种交代在有的岩石中新生矿物以帘石 为主，绿泥石很少；有时则以绿泥石为主时，帘石不多，甚至在有的岩石中，则以方解石、绿泥 石代替帘石、绿泥石矿物群。显然，这些新生矿物组成的变化与交代的流体性质和岩石组成 有着密切的关系。绿泥石、帘石交代的选择性明显，它多半是交代岩石中的暗色矿物，在粗 粒角闪黑云母二长花岗岩和粗粒斑状黑云母花岗岩中也见交代斜长石的现象。绿泥石、帘 石交代在空间上，以角闪黑云母二长花岗岩、粗粒巨斑状花岗岩和粗粒斑状黑云母花岗岩中 最为突出。在石示头一带的中-细粒黑云母花岗岩中则以绿泥石为主，而帘石较少的交代特点 出现，但仅局限于中心塘一带。在石角围、仙人嶂一带的中粒斑状黑云母花岗岩中可以见到 绿泥石化，但强度较弱。大宝山一带的粗粒黑云母花岗岩中未见到绿泥石、帘石交代。

4）蠕状石英、钠长石交代，蠕状石交代在角闪黑云母二长花岗岩中有较强的交代能力。在粗粒斑状黑云母花岗岩和粗粒巨斑状黑云母花岗岩中也是常见的一种交代作用。蠕状石 英在岩体西段的粗粒斑状角闪黑云母花岗岩中，无论从交代规模和强度上都非常弱。钠长 石交代是一种交代能力极强的交代作用，又是贵东岩体岩浆岩中发育最普遍的交代现象。它不仅能交代岩浆岩中的所有矿物，又能以各种交代方式进行代换。在空间上钠长石交代 以北东部的龟尾山、白水寨、分水凹、小石示和石土岭地区的钠长石交代最强。若从岩性比较 看，钠长石交代在细粒白云母花岗岩、中粒斑状黑云母花岗岩中最发育。细粒黑云母花岗 岩、中-细粒黑云母花岗岩都较发育。粗粒角闪黑云母二长花岗岩、粗粒巨斑状黑云母花岗 岩发育最差。因此，在空间上表现出北强、南弱和东强西弱的变化趋势。

5）白云母化除了角闪黑云母二长花岗岩外，其余的各种花岗岩都在不同程度上有白云 母化。若从岩性看，白云母在细粒花岗岩中最发育；中粒斑状黑云母花岗岩次之；粗粒斑状 黑云母花岗岩仅有很弱的白云母；粗粒角闪黑云母二长花岗岩中一般很难见到白云母。所 以白云母在空间上也有南弱北强，西弱东强的交代发育趋势。

综合岩浆岩热改造及其交代作用特点得出：

1）贵东岩体不同期次的岩浆岩在交代作用和演化过程上十分相似。也就是说，虽然岩 浆岩在形成时间和岩性上存在有不同，但它们的交代演化过程大体相近。即经历过从微斜 长石交代、绿泥石帘石交代、钠长石交代到白云母交代；

2）交代作用发生与岩浆岩形成，在时间上有明显的滞后性，即许多交代现象往往是伴 随动力形变的情况下产生，且交代新生矿物（白云母）形成时间与岩浆岩形成年代（锆石）时 差甚大（50 Ma）；

3）不同交代现象在空间上的叠置是与岩浆构造和热流体活动是相吻合的；

4）交代作用发育的强度，在空间上有南弱北强，西弱东强的空间分区特点；

5）交代作用是多种热作用叠加的结果，即岩浆热活动、构造热活动和流体热活动的交 代产物；

6）任何一种岩浆岩中的交代作用都始于选择性、继承性交代，而结束于非选择、非继承 性交代。如：钠长石交代首先选择交代碱性长石，然后是斜长石、黑云母，只有最强烈时交代 石英；伊利石开始首先交代黑云母、斜长石，然后才发展到碱性长石和石英。

贵东地区酸性和基性岩浆岩的交代作用特点表明在岩石形成之后又经历了热流体活 动，这是贵东中生代热点活动的又一特征。