凡在成因上与矽卡岩有联系、在空间上与矽卡岩相伴生的矿床称为矽卡岩矿床。这类矿床多数产于侵入体和碳酸盐岩石或其它岩石的接触处，并通过气液（通常是高温气液）的交代作用形成的，故又称为接触交代矿床，形成接触交代矿床的作用称为接触交代成矿作用。

 

    接触交代矿床是气化热液成矿作用中的一种重要矿床类型。我国的接触交代矿床分布广泛，连绵成带：如燕辽一带的铁、铜、铅、锌矿带；长江中下游的铜、铁、铅、锌矿带；南岭地区的铜-多金属和钨锡矿带；西南地区的锡、钨、铜和铅、锌矿带。还有世界上少见的接触交代型的铍矿和压电石英矿等。总之，本类矿床在我国矿产资源的开发和利用中占重要地位。

 

    前面已述及接触交代矿床在形成时间、空间和分布规律方面均与矽卡岩有成因关联。矽卡岩主要分布在中酸性岩浆岩岩体与围岩（以碳酸盐类岩石为主）的接触带中，岩浆岩岩体内或围岩中有时也有分布，少数情况下侵入岩邻近的灰岩与砂岩接触处也可形成矽卡岩。

 

    矽卡岩的成分非常复杂，一般可分为简单的和复杂的两类。简单的矽卡岩主要由石榴石、透辉石、符山石或硅灰石等矿物分别组成单矿物岩石，或由2～3种上述矿物组成的多矿物岩石，而总的矿物成分较简单；复杂矽卡岩是在简单矽卡岩的基础上又重迭发育了一些含OH根的矽卡岩矿物如绿帘石、阳起石和透闪石等。它常与成矿有关，故特别为人们重视。由白云岩或白云质灰岩形成的矽卡岩为镁质矽卡岩，由于镁是各种硼酸盐矿物最重要的“沉淀剂”，因此，镁质矽卡岩与硼矿床关系密切。

 

 

 

    接触交代矿床的成矿作用比较复杂，作用过程长且阶段多，但总的是通过交代作用形成的。由于它是在两种完全不同化学成分的岩石（中酸性侵入与碳酸盐岩石）接触带进行的交代作用，所以，Д.C.柯尔任斯基提出了本类矿床形成的渗滤-扩散说，即包括了前面所介绍的渗滤交代作用和扩散交代作用外，还有其独特的双交代作用才形成了矽卡岩及接触交代矿床。

 

    双交代作用  是指当溶液沿着两种反应岩岩石的接触面流动时，两旁岩石裂隙不发育或可塑性大（不易产生裂隙的高温阶段），此时溶液只能沿接触面流动。原灰岩的粒间溶液为CaO所饱和，岩浆岩的粒间溶液为SiO₂、Al₂O₃所饱和，均处于平衡状态。但在上升溶液作为媒介影响下，破坏了原有的平衡，使CaO向硅酸盐岩石扩散，SiO₂、Al₂O₃向石灰岩中扩散，在它们之间形成增大着的反应矽卡岩带，且常具有对称分带的特点。也就是说原来两种岩石中的组分，通过缓慢渗透的粒间溶液，在岩石接触带的横向方向上发生相向的扩散交代作用，这种作用称为双交代作用（图1）。

 

 

图1  溶液沿花岗岩类与石灰岩之接触面流动

时的双交代作用图解

1-石灰岩；2-石灰岩之中砂岩层；3-花岗岩；4-矽卡岩带；5-矽卡岩带中原来的接触面；6-各区的界线；7-溶液流动方向；8-发生反应之惰性组分扩散方向

 

 

    接触交代矿床的成矿作用是在矽卡岩形成的基础上发生的。根据对接触交代矿床的矿物共生关系研究，发现其成矿过程具有明显的多期性和多阶段性，一般可以划分为二个成矿期，五个成矿阶段。

 

  A  矽卡岩期

 

    在这一时期的矿化作用可以形成各种钙、铁、镁、铝的硅酸盐矿物，没有石英出现，这个成矿期又包括三个矿化阶段：

 

    早（干）矽卡岩阶段  最典型的矽卡岩矿物常在此阶段形成，它们是矽卡岩的基本组成部分。矿物为钙铝-钙铁榴石、钙镁-钙铁辉石、硅灰石、符山石和方柱石。此时形成的矿物多不含水，也称作“干矽卡岩阶段”。也没有有用矿物的形成，也称“无矿阶段”。本阶段是在高温的超临界条件下形成的。

 

    晚（湿）矽卡岩阶段  这一阶段明显地表现为对早期矽卡岩的交代作用。且显示了[OH]^—、CO₂和H₂S等矿化剂的作用，形成了阳起石、透闪石、普通角闪石、绿帘石等含水硅酸盐类矿物，故又称作“湿矽卡岩阶段”。由于温度降低，矿液中铁不参加硅酸盐格架，逐渐浓集达到饱和可形成大量磁铁矿，故又称“磁铁矿阶段”。矽卡岩型铁矿多在此阶段形成。矿化作用是在接近超临界状态条件下进行的。

 

    氧化物阶段  此阶段界于矽卡岩期和石英硫化物期之间，可能有大量白钨矿出现，故又称“白钨矿阶段”。形成的矿物有长石类矿物，如钾长石、酸性斜长石等；云母类矿物，如金云母、白云母及少数黑云母；还有石英、萤石和绿帘石等。矿石矿物有磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿以及铍的硅酸盐矿物，如日光榴石、硅铍石和香花石等。此外尚有少量硫化物如辉钼矿、磁黄铁矿和毒砂。本阶段是在高温热液条件下形成的。

 

    B  石英硫化物期

 

    这一时期生成的矿物和前期有很大不同，矿液中的SiO₂不再形成矽卡岩矿物，而独立形成了大量石英，同时，还形成大量金属硫化物。这一矿化期可分为二个矿化阶段：

 

    早期硫化物阶段  这一阶段生成的矿物有绿泥石族、绿帘石族矿物、绢云母和方解石等，并有石英和萤石；矿石矿物有磁黄铁矿、毒砂、黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿、辉铋矿和辉钴矿等。由于形成的主要是铁、铜硫化物，因此又可称铁-铜硫化物阶段。本阶段的矿化作用是在高至中温条件下进行的。

 

    晚期硫化物阶段  这一阶段除了形成绿泥石和绢云母外，石英特别是碳酸盐矿物的含量明显增多。硫化物最主要为闪锌矿和方铅矿，还有部分黄铁矿和黄铜矿，因此又称为铅锌硫化物阶段，其矿化作用主要是在中温热液条件下进行的。

    本类矿床的基本特点

 

    A  矿石的矿物成分及结构构造

 

    组成接触交代矿床的矿物较为复杂，据统计有100多种，主要以钙、铁、镁、铝的硅酸盐矿物为主，如石榴石族、辉石族、角闪石族、绿帘石族及符山石等。此外，还有石英、白云母、绢云母、绿泥石以及含镁、铁的各种碳酸盐矿物、萤石、黄玉等等。

 

    主要的金属矿物以氧化物、硫化物最多，如磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、辉钴矿、辉铋矿等。和其它类型矿床相比，接触交代（矽卡岩）矿床中的金属矿物常具有以下特点：

 

    （1）大多数情况下，闪锌矿富含铁和部分锰，颜色呈灰黑和深褐色；

 

    （2）矿床中方铅矿的数量常较闪锌矿少得多；

 

    （3）基本上不存在复杂的硫盐矿物；

 

    （4）磁铁矿中，一般不含钛和钒，但与闪长岩、辉长岩有关的矽卡岩矿床也含钛和钒，然而其量较岩浆矿床低得多，未见钛的固液体分解产物；本类矿床中磁铁矿常为赤铁矿所替换，形成具磁铁矿假象的赤铁矿；

 

    （5）在钨的接触交代矿床中，主要是白钨矿，黑钨矿极少；

 

    （6）铍的矿物，不是一般矿床中的绿柱石，而是日光榴石、铍榴石、塔菲石、香花石和硅铍石等。

 

    常见的矿石构造有块状、条带状、脉状、网脉状、角砾状和浸杂状等。矿石结构主要为粒状结构、交代结构、固液体分解结构和压力结构等。

 

    B  矿体的产状和形状

 

    接触交代矿床的矿体不仅受矽卡岩形状、产状的控制，而且还受到岩浆岩形态、围岩性质、接触带构造及交代作用强度的影响，故矿体的产状及形状比较复杂。总的讲来绝大部分矿体均产于岩浆岩与碳酸盐岩石的接触带上或其附近（图2）。本类矿体的形态变化大，有似层状、透镜状、柱状、囊状和其它不规则状。

 

 

图2  一号矿体15勘探线剖面图

1-西霞灰岩；2-大理岩化大冶灰岩；3-矽卡岩；4-闪长岩；5-矿体

 

    至于产在接触带以外的接触交代矿床，其产状与形状变化更大。例如在岩体裂隙中的矿体，在围岩破碎带和层间破碎带中的矿体，以及顺层交代的矿体等，它们受环境影响极为显著，可以因选择交代结果产生似层矿体，可以受破碎带控制形成扁豆状、似层状，也可以在裂隙中形成脉状、团块状、囊状以及其它不规则的复杂形态。

 

    矽卡岩的形状、产状对矿体形状、产状的影响是明显的。在大部分接触交代矿床中，尽管矿化晚于矽卡岩（矿体穿切和选加在矽卡岩之中），但它们的形状和产状往往是一致或部分一致。甚至矿体的规模大小和矽卡岩岩体的规模可成正比关系，但它与矽卡岩岩体的体积相比，通常是很小的，如我国大冶一带的铁矿床，其接触带长30余公里，但含矿部位仅占10%。

 

    C  矿床的分带现象

 

    接触交代矿床常具分带性，一般在靠近岩浆岩一侧形成内矽卡岩，称为内矽卡岩带，主要由较高温矿物组成，如磁铁矿、赤铁矿、石榴石族、辉石族等，次要矿物有符山石、方柱石等。从内带往外（朝碳酸盐岩石方向），靠近围岩一侧形成外矽卡岩，称为外矽卡岩带，主要由高至中温矿物组成，主要由含[OH]^1—的硅酸盐矿物如角闪石、绿泥石等和金属矿物黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。再往外就是碳酸盐岩石，是因受热力影响形成的大理岩带或受SiO₂交代的硅化带。

 

    矽卡岩的分带常控制不同的矿产，在内带常见的有用矿物有磁铁矿、赤铁矿、白钨矿等；外带则有辉钼矿、锡石、辉钴矿、黄铜矿、辉铋矿、闪锌矿、方铅矿、自然金、毒砂等，有时还有非金属矿物石墨、滑石、磷灰石、金云母和石棉等。

 

    接触交代矿床的矿产种类很多，主要有铁、铜、铅、锌、钨、锡、钼、钴、金和铍等10余种金属矿产，非金属矿产主要有硫（黄铁矿）、硼、金云母、石棉和压电石英等。不少接触交代矿床品位较富，而且还伴生有大量的其它有用元素，可以综合利用。

 

 

    接触交代矿床的矿产种类比较多，除铬、锑、汞外，所有的金属在该矿床中都有发现，是可综合利用的有重要工业意义的矿床类型，现将其中最主要的矿石类型介绍于后：

 

    磁铁矿矿石和含铜磁铁矿矿石产于花岗岩类、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩、辉石闪长岩、偏碱性火山岩与石灰岩的接触带。矿石若为磁铁矿矿石，主要金属矿物为磁铁矿，其次为黄铜矿、黄铁矿、假象赤铁矿、少量自然铜、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、菱铁矿、褐铁矿、孔雀石、少数矿床中含锡石也不少（广东连平大顶锡铁矿床）。脉石矿物以透辉石、蛇纹石、绿泥石、金云母和方解石为主，其次有石榴石、透闪石、阳起石、白云石和磷灰石等。若黄铜矿的数量多，则为含铜磁铁矿矿石（一般含Cu大于0.5%）。矿石构造主要为块状和浸染状，其次为条带状、角砾状、斑杂状和脉状构造。矿石结构为粒状结构。这类矿石比较富，含Tfe一般30～50%，常常大于45%，最高可达70%（山东莱芜铁矿）。 本类矿石在我国铁矿产中占有重要地位，占我国铁矿总储量的第5位，富铁矿储量的第1位，总开采量第2位，富矿开采量第2位。此外，矿石中常含有铜、钴、钼、金，部分矿床的矿石中还伴生有锡、锌、铅、镓、铟、镉和砷，可以综合利用，经济价值较大。由于铜、铅、锌、锡、硫、砷在此类矿石中含量都较高，而它们对钢铁都是有害元素，故在矿石冶炼前需进行分选，使之各自在国民经济建设中发挥作用。我国这类矿石的矿产地很多，如湖北大冶、山东莱芜、广东连平大顶等等。

 

    黄铜矿矿石  产于产于花岗岩、二长花岗岩、石英二长岩、花岗闪长岩、闪长岩、辉石闪长岩等与石灰岩的接触带。矿石矿物以黄铜矿（常包含方黄铜矿固液体的分解体）为主，有时有少量斑铜矿、伴生的硫化物最主要是磁黄铁矿和黄铁矿，其次为闪锌矿和方铅矿。脉石矿物有石榴石、绿帘石、透辉石、透闪石、钾长石、绿泥石、金云母、石英、方解石等。矿石主要构造为块状、浸染状、细脉浸染状和角砾状等。矿石结构主要为粒状结构。此类矿石含铜量高，一般含Cu1～1.5%，可达2～8%。有时可和磁铁矿伴生成为铜铁矿石；有时和辉钼矿伴生成为铜钼矿石；有时和方铅矿、闪锌矿伴生成为多金属矿石。另外，矿石中常含有钴和少量金。在我国此类铜矿石相当重要，其铜的储量占铜的总储量的第三位，占富铜矿总储量的第二位，在铜的总开采中占第一位（41.2%）。矿石中常伴有铁、铅、锌、钼、钴、金、银、砷、硫、硒和碲等，可综合利用。我国这类矿石的产地有云南个旧、安徽铜官山等。