矽卡岩(Skarn):被热化学活性流体蚀变的岩石

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作者: Laura McKinney
创建日期: 6 四月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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矽卡岩(Skarn):被热化学活性流体蚀变的岩石 - 地质学
矽卡岩(Skarn):被热化学活性流体蚀变的岩石 - 地质学

内容


Skarn: 矽卡岩的标本,主要由石榴石,辉石,碳酸盐和石英组成。这个标本大约三英寸宽。

什么是Skarn?

矽卡岩(Skarn)是一种变质岩,由于交代作用已发生化学和矿物学改变。交代作用是指热的,化学活性的流体在岩石中流动或扩散并引起重结晶和成分变化而对岩石造成的蚀变。

矽卡岩通常形成在岩浆体边缘附近,并侵入附近的岩体。由岩浆,乡村岩石,反应性流体和热量相互作用形成或改变的岩石被称为矽卡岩。还已知其他变元活动环境会产生矽卡岩。



碳酸盐中的矽卡岩: 该图显示了斑岩钼矿床及其相关矽卡岩的横截面。矽卡岩形成在碳酸盐岩层附近,靠近火成岩侵入。图片由美国地质调查局提供,R.H。Sillitoe之后修改。

矽卡岩形成的一个例子

大多数矽卡岩是由岩浆体侵入石灰岩,白云岩或大理石等碳酸盐岩并因接触变质作用和交代作用而改变的。在入侵时,接触变质的热量是变化的主要动力。

然后,随着岩浆冷却,它释放出热的,酸性的,富含硅酸盐的流体。一些岩浆以重量计包含多达百分之几的溶解水,但是由于水和岩浆之间的比重差,溶解水的体积百分比至少是重量百分比的两倍。当这些水从岩浆中排出时,它就是一种溶剂,能够将热量和化学活性溶质带入乡村岩石中。

离开岩浆的水通过在孔隙空间,裂缝,甚至是构成岩石的矿物颗粒中流动或扩散而流过周围的乡村岩石。当它侵入碳酸盐岩时,酸性的,充满金属的热水会溶解,置换,重结晶和改变碳酸盐岩中的矿物。这些酸性水被溶解的金属离子(尤其是钙和硅)过热并过饱和。随着酸性水流经碳酸盐岩,其温度下降且其酸性被中和。发生这种情况时,大量的钙硅酸盐矿物开始在碳酸盐乡村岩石中沉淀并改变其组成。

交代作用可以将许多不同类型的岩石转变为矽卡岩。被改变的原始岩石被称为“原石”。尽管碳酸盐岩是最常见的原生岩,但许多矽卡岩已形成于花岗岩,玄武岩,砾岩,凝灰岩,页岩和其他类型的岩石中。




Skarn作为复杂的岩体

岩浆体和岩体之间边界的两侧都可以形成矽卡岩。那些在接触的火成侧面上形成的物质被称为内生矽卡岩。那些在接触的乡村岩石一侧形成的岩石被称为外骨骼。


岩溶体的形成是由于岩体的原始化学性质随着化学性质不相容的热流体流过或扩散通过岩石而改变。变化的强度和形成的矿物质的类型会随着距岩浆体的距离而变化。跨岩体的这些矿物变化是响应于地理和时间上温度和化学梯度的影响而发展的。

其他Skarn环境

在上述示例中,矽卡岩在岩浆侵入附近的碳酸盐岩单元中形成。矽卡岩可能形成的其他许多地质情况。这些包括与海底热液系统有关的矽卡岩;沿断层和剪切带的矽卡岩形成;在区域变质区深处形成矽卡岩;俯冲带上方有矽卡岩;还有很多其他矽卡岩可以由多种水输入形成,包括:岩浆水,浅层地下水,海水或深层盐水。

来自Skarn的Andradite Garnet: 来自斯卡恩的红石榴石标本,在俄罗斯达涅哥尔斯克附近采集。知识共享图片由Lech Darski摄。

斯卡恩发现的矿物质

矽卡岩通常包含各种变质矿物。矽卡岩中的矿物组合是由侵入岩石的岩性,侵入液体的化学性质以及岩石环境的温度决定的。

矽卡岩环境的特征变质矿物包括各种钙硅酸盐,多种石榴石以及各种辉石和闪石。有时,有价值的金属矿物矿石会出现在矽卡岩中。矽卡岩矿藏是世界上最好的铜,金,铅,钼,锡,钨和锌矿藏。


矽卡岩矿床中的宝石

在矽卡岩矿床中发现了各种宝石,石榴石,红宝石和蓝宝石是矽卡岩中的常见现象。从马达加斯加北部安班贾附近的Antetezambato矽卡岩中开采了金刚鹦鹉石榴石和托帕石。蓝宝石是从马达加斯加的安德拉嫩丹博地区的矽卡岩中开采的。黄色的方沸石是从马达加斯加南部Ihosy镇附近的矽卡岩矿床开采的。在莫桑比克北部的矽卡岩中发现了红宝石。