挥发组分在矽卡岩矿床的矿石、交代岩、矿物和其他岩石中的分布

人们早已注意到，在许多内生矿床的矿石和交代岩中常含有多量挥发组分，诸如Cl，F，S，B，CO₂，H₂O等。

我国许多矽卡岩矿床中挥发组分甚为富集，往往可作为找矿标志之一。例如我们对陕南和豫西地区15个有矿和无矿小侵入体进行调查后，发现有镁矽卡岩型铁矿床产出的小侵入体接触带，广泛发育金云母化、透闪石化、粒(斜)硅镁石化、蛇纹石化、绢云母化和沸石化等热液蚀变现象。因此，矿石和交代岩中含F和H₂O均较高:F0.07%～0.35%，H₂O1.55%～5.63%，Cl局部可达0.29%，这类岩体属于“湿”的岩体;而无矿岩体接触带，虽局部也有镁矽卡岩，但热液蚀变很弱，岩石含挥发组分都很低，F一般为0.03%～0.07%，Cl为0.02%～0.1%，H₂O为0.6%～1.3%，属于较“干”的岩体(赵一鸣等，1983)。

湖北大冶铁山和福建马坑等矿床的情况也是如此，无矿地段的岩石(灰岩、砂岩、粉砂岩等)挥发组分含量很低:F为0.02%～0.13%，Cl0.002%～0.01%;而矿区的矽卡岩、热液交代岩和矽卡岩铁矿石中挥发组分却相当高;F0.16%～3%，Cl0.02%～0.84%，即比无矿地段的围岩中高出一到两个数量级(表13－1)。

在我国主要矽卡岩矿床的矿石和近矿交代岩中，现已发现的含挥发组分较高的矿物有:方柱石、金云母、绿色云母(含铁金云母)、含氯角闪石、含氟角闪石、符山石、萤石、氟镁石、硅镁石族、蛇纹石和含氟透闪石等。在有的矿区还有多量含硼矿物出现，云南个旧锡多金属矿床就是一个很好的例子。在该矿床中，不但有许多含F，Cl的交代矿物，而且还存在不少含硼的矿物。表13－2列出了个旧矿区各类岩石和矿物的上述元素含量，从表中可以看出。

1)氟在各类矽卡岩和钾质交代岩中都较高，但分布不均匀。含锡钙矽卡岩的含氟最高，因为矽卡岩中有大量萤石和其他氟硼质交代矿物产出;蚀变花岗岩和透辉石矽卡岩含氟相对较低。在岩浆结晶阶段，氟在花岗岩的黑云母中已趋富集(2.05%～2.48%);在岩浆期后镁矽卡岩的金云母中含氟则更高(3.46%～4.86%)，粒硅镁石、灰枪晶石和硼符山石等含水矽卡岩矿物含氟也很高(1.99%～8.63%)。

2)硼在黑云母花岗岩中的含量和世界花岗岩的平均含硼量(维诺格拉多夫，1962)大致相当，说明在岩浆阶段，硼尚未见有明显的富集现象。但在个旧打磨山地区含锡钙矽卡岩中，硼的含量普遍较高，研究结果表明，那里有较多的含硼矿物产出，除了前人已确定的含硼矿物斧石、硼钙锡矿等外，新发现了硼符山石(含B₂O₃2.02%～2.75%)、硼角闪石(含B₂O₃3.62%)、赛黄晶、硅硼钙石、氟硼镁石等含硼矿物，形成一套氟硼质交代岩。

表13－1 马坑、大冶等矿区岩石、矿石和矿物中F，Cl含量

注:分析单位为中国地质科学院岩矿测试技术研究所:临汾、孤堰山和矿山村的矿物成分是据原地质部华北地质研究所1976年的资料。

表13－2 个旧锡矿岩石、矿物中B，F，Cl的含量单位:%

续表

3)氯主要赋存于方柱石中(1.24%)，硼符山石和金云母的含Cl量也偏高。

载贞(1980)对个旧矿区含锡花岗岩中Sn，F含量统计结果表明:花岗岩类含Sn>10×10^－6，F>1000×10^－6时，可以作为含锡花岗岩。含锡花岗岩中锡氟比值0.5～0.8时，为成矿岩体。因此，花岗岩中锡氟含量和百分比值可以作为锡矿成矿预测中对成矿岩体的一个判别指标。

方柱石主要见于华北地台和鄂东南等地区与中性、中基性或中偏酸性侵入体有关的某些铁矿床内接触带，常和透辉石或石榴子石共生，呈交代网脉产出，在其脉侧往往伴有钠长石化或条纹长石化现象。它的出现，说明成岩成矿温度是较高的。萤石在东南沿海、南岭和东北等地的花岗岩类接触带的矽卡岩矿床中有较广泛的分布，在与白云岩接触处还可能有氟镁石产出。金云母和硅镁石族矿物的出现也与镁质碳酸盐岩围岩有关。含氯角闪石在闽西南马坑、阳山、挂山和新疆磁海等钙矽卡岩铁矿床中有较多的分布，一般产于近矿辉绿闪长岩或花岗岩内接触带，常交代内带的钙矽卡岩。上述矿物中，除了方柱石是早期碱性交代阶段的产物外，其他多相当于晚期矽卡岩阶段或高中温气液阶段(酸性淋滤阶段)的交代产物，形成时间和金属矿化较接近，说明F，Cl等挥发组分在成矿期活动甚为强烈。

氟和氯不仅参与了上述交代矿物的晶格，而且还可以组成盐类矿物，赋存于矿物的多相包裹体中。据李荫清等(1980)的研究，在福建马坑、洛阳矿区的铁矿石和矽卡岩中，发现矿物的流体包裹体内常含有石盐(NaCl)和钾盐(KCl)的子晶，这和原地质部物探研究所(1977)报道的“在马坑铁矿体中含有多量可溶性氯(40～200)×10^－6”的资料是相符的。在云南个旧锡多金属矿区的方柱石、透辉石和硅灰石等矽卡岩矿物的流体包裹体中，我们也发现了不少石盐子晶。这说明成岩成矿流体的含盐度相当高。

与成矿有关的挥发组分富集的程度，不仅反映在岩浆期后气液交代作用的产物上，而且还能在岩浆结晶阶段所形成的某些含水硅酸盐矿物中表现出来。如个旧锡矿花岗岩黑云母中F含量很高和福建马坑、阳山、潘田等矿区近矿花岗岩中黑云母的F，Cl含量比远矿花岗岩体中黑云母要高很多，辉绿闪长岩中的角闪石含Cl也偏高等情况(赵一鸣等，1983)都是一些有力的证据。成矿岩体黑云母的F/Cl值似可作为判别金属矿化的类型。对我国几个重要矽卡岩矿床(田)与成矿有关侵入体中黑云母的F，Cl含量对比表明(图13－1):与矽卡岩铜矿、铁矿和铁铜矿床有关的侵入体中黑云母F/Cl值较低，小于5，而与矽卡岩钼矿、铁钼矿、锡钨多金属矿床有关的侵入体中黑云母F/Cl值相对较高，达8.6～183.3。

图13－1 与成矿有关侵入体中黑云母F，Cl含量相关关系