矽卡岩(skarn),是一种接触交代 变质岩 ,主要由富钙或富镁的硅酸盐矿物组成,一般经接触交代作用形成。其结构为细粒至中粗、粗粒不等粒,构造为条带状、斑杂状和块状。矽卡岩通常呈现深色,颜色可能为暗褐或暗绿等。它具有相对较高的密度,其主要矿物成分包括石榴子石、 绿帘石 、 透辉石 ,而次要矿物成分则包括铁、镁、钙 硅酸盐 ,如 硅灰石 、 电气石 、 阳起石 、 绿泥石 、 石英 等。
砂卡岩这个名词最早是 瑞典 中部的矿工用来称呼那些与铁矿石伴生的深色钙质硅酸盐岩石的,之后经焦涅邦(1875年)正式提出,并为林格仑(1902年)、 戈尔德施密特 (1911年)等所采用。 矽卡岩根据围岩钙镁质含量的不同,主要可分为钙质卡岩(通称矽卡岩)及镁质矽卡岩。 与矽卡岩有关的矿产是铁、铜、铅、锌、钨、锡、铍、硼等。中国 长江中下游平原 的大冶铜陵等地普遍分布有重要的铁铜矽卡岩矿床。
定义
矽卡岩(skarn),颜色取决于矿物成分和粒度,常为暗绿色、暗 棕色 和浅灰色、比重较大。
简介
主要在中、酸性侵入体与 碳酸盐岩 的接触带,在热接触 变质作用 的基础上和高温气化热液影响下,经 交代作用 所形成的一种变质岩石。产在 火成岩体 (主要为中性火成岩及酸性火成岩)与 碳酸根 类岩石(主要是 石灰岩 )及火山- 沉积岩 系接触带或其附近的,是一种接触交代变质的岩石。其名称来源于硅(旧名矽,为Si音译)和钙(卡为Ca音译)。
矿物组成
矿物成分比较复杂,主要有 石榴石 、 透辉石 、 硅灰石 、 绿帘石 、 电气石 、 阳起石 、 绿泥石 、 石英 等等,有时出现 黄铜矿 、 黄铁矿 、 方铅矿 、 闪锌矿 等矿物。具不等粒粒状 变晶 结构, 晶粒 一般比较粗大,块状构造,颜色较深,常呈暗褐、暗绿等色,相对密度较大。
分类
根据围岩成分可分为以下几种:
钙质岩
钙质矽卡岩是交代 石灰岩 形成的。主要矿物有石榴子石( 钙铝榴石 钙铁榴石 系列)和 辉石 (透辉石-钙铁辉石系列),有时含有 符山石 、硅灰石、 方柱石 、绿帘石、 磁铁矿 、 碳酸根 类矿物和石英。
镁质岩
镁质矽卡岩是交代 白云岩 或白云岩化 大理石 形成的。标型矿物有 透辉石 、 镁橄榄石 、尖晶石、 金云母 、 硅镁石 、 蛇纹石 、韭闪石、 硼镁铁矿 、磁铁矿和 白云石 。
硅酸盐岩
硅酸盐矽卡岩是硅酸盐岩石受交代作用形成的。其成分与钙质矽卡岩相似,最典型的矿物是方柱石。
矿床
矽卡岩有重要实际意义,这种岩石是找寻矽卡岩矿床的重要标志,与它有关的矿产是铁、铜、铅、锌、钨、锡、铍、硼等。我国 长江中下游平原 大冶- 铜陵市 等地普遍分布有重要的铁铜的矽卡岩矿床。
形成机理
苏联 的柯尔仁斯基于1945、1947、1948、1955年提出了矽卡岩化作用的接触反应交代新理论。根据这一理论,矽卡岩的生成是由于两种 化学性质 不平衡的介质—— 碳酸根 岩石和铝 硅酸盐 岩石在高温 岩浆 期后溶液作用下,通过接触反应交代而生成。在这里 扩散作用 (双 交代作用 )起主导作用,当溶液沿着碳酸盐岩石和铝 硅酸盐 岩石接触带运移时,发生了钙向铝硅酸盐岩石方向扩散,而SiO2和 Al2O3 向碳酸盐岩石方向扩散,于是这两种岩石就发生交代,形成某些反应矽卡岩带。另一种类型是接触渗滤矽卡岩。它也发生在碳酸盐岩石和铝硅酸盐岩石的接触带,是由于组分被溶液单方向搬运(渗滤)的结果。
矽卡岩一般是侵入体附近的 碳酸盐岩 或 硅酸盐 岩经接触交代 变质作用 形成的,还有其他成因的、具有矽卡岩矿物组成的类似岩石。 苏联 学者分别称为:
①矽卡岩类,指由不纯的 碳酸根 岩石,如泥 大理石 、 钙质 凝灰岩和类似岩石变质而成;
②近矽卡岩,指由 长石 、 石英 、 方柱石 或 绿帘石 组成的并与侵入体一侧的矽卡岩相毗邻的岩石;
③似矽卡岩,指矿物组成与矽卡岩相似而成因尚不能确定的岩石;
④自反应矽卡岩,指由 超基性岩 、碱性超基性岩同辉长岩发生钙 交代作用 而形成的岩石。矽卡岩通常按主要矿物直接命名,如 石榴石 矽卡岩、 透辉石 矽卡岩等。与钙质矽卡岩有关的矿产有铁、钴、铜、铂、钨、 、铅和锌、金、锡、 、 、 稀土 和 等;与镁质矽卡岩有关的矿产有硼、铁-锌和金云母等。