水熱蝕變
發(fā)布時(shí)間:2020-01-29 06:00
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騰沖水熱活動(dòng)分布地區(qū),都有水熱蝕變礦物的出現(xiàn),尤其是在熱沸泉出露較多的地段更為特征。熱海熱田區(qū)內(nèi)出露的堿長石花崗巖、玄武
騰沖水熱活動(dòng)分布地區(qū),都有水熱蝕變礦物的出現(xiàn),尤其是在熱沸泉出露較多的地段更為特征。熱海熱田區(qū)內(nèi)出露的堿長石花崗巖、玄武巖類,以及沉積巖類,巖石礦物種類繁多,在強(qiáng)烈水熱流體活動(dòng)作用下,水熱蝕變礦物紛呈多彩,是研究現(xiàn)代水熱活動(dòng)過程的典型區(qū)域。本節(jié)側(cè)重論述熱海熱田區(qū)的水熱蝕變研究成果,并討論在朗浦寨熱水塘地段、瑞滇熱田、石墻熱田、巴臘掌熱田等區(qū)的工作。在上述熱田區(qū)內(nèi)除進(jìn)行地質(zhì)剖面研究外,并采集60多件水熱蝕變樣品,在室內(nèi)通過X射線衍射(XRD)、紅外吸收光譜(IR)、透射電鏡分析(SEM)、熱分析(DTA、TG)以及化學(xué)分析等方法,進(jìn)行了礦物學(xué)研究。一、水熱蝕變礦物在本區(qū)水熱活動(dòng)的分布區(qū),通過上述方法已確定的礦物種類和礦物有;氧化硅礦物:非晶質(zhì)二氧化硅(本節(jié)以下均稱為硅膠)、玉髓、蛋白石、方英石、石英;硫酸鹽礦物:明礬石、鐵明礬、黃鉀鐵礬、毛礬石、無水芒硝、斜鈉明礬;碳酸鹽礦物:方解石、文石、天然堿;鹵化物礦物:石鹽;粘土礦物:高嶺石、迪開石、埃洛石、絹云母、蒙脫石、綠泥石、云母—蒙皂石不規(guī)則間層礦物;硫化物:黃鐵礦、白鐵礦;自然硫。此外,前人在眼鏡泉中發(fā)現(xiàn)有瀝青鈾礦、鈾石、黃銅礦、輝銀礦、赤鐵礦;在攀枝花硝塘熱泉發(fā)現(xiàn)方沸石、菱沸石等礦物。對(duì)騰沖地區(qū)的水熱蝕變礦物,擇要論述如下:硅膠硅膠為非晶質(zhì)二氧化硅。在透射電鏡和掃描電鏡下呈渾圓球體或串珠狀連生體,球粒直徑變化范圍為0.18~2μm,一般為1μm左右。老硅華中的硅膠多半已向形態(tài)不規(guī)則的玉髓和石英轉(zhuǎn)變。硅膠的X射線衍射譜為一連續(xù)的彌散譜線(圖4-2-A),硫磺塘老滾鍋老硅華中疊加有少量石英的反射(圖4-2-B)。紅外吸收譜圖上出現(xiàn)1099、795和473cm-1四次配位硅的典型特征譜帶以及947cm-1的弱譜帶。3450cm-1的寬吸收譜帶由水的OH伸縮振動(dòng)引起(圖4-3)。另外,硫磺塘老滾鍋的硅華在800cm-1處呈弱分裂的譜帶,是玉髓的吸收特征,這是硅膠或蛋白石向玉髓轉(zhuǎn)變的一個(gè)證據(jù)(圖4-2-B)。本區(qū)現(xiàn)代熱泉沉淀的微米級(jí)大小的非晶質(zhì)狀硅膠,是本區(qū)熱泉系統(tǒng)新硅華的主要組成礦物。硫磺塘大滾鍋熱泉正日夜不停地沉淀出硅膠球粒。硅膠失水老化而向蛋白石轉(zhuǎn)變。蛋白石是準(zhǔn)穩(wěn)定物質(zhì),其出現(xiàn)意味著流體溫度要比形成玉髓或石英的低,隨著時(shí)間的推移,而轉(zhuǎn)變?yōu)殡[晶質(zhì)的玉髓。因此,本區(qū)時(shí)代略老的老硅華,其礦物組分除硅膠以外,較多出現(xiàn)玉髓和石英(參見圖4-2-B)。水熱流體中的SiO2,由非晶質(zhì)的凝膠,脫水、縮小體積,逐漸晶化為顯晶質(zhì)石英的轉(zhuǎn)化系列可概括為以下過程:中國地球化學(xué)場(chǎng)及其與成礦關(guān)系圖4-2 硅華的X射線衍射圖A—硅膠,硫磺塘,樣品號(hào)D-173;B—硅膠+石英等,硫磺塘老滾鍋,樣品號(hào)D-162;C—蛋白石+石英等,鼓鳴泉,樣品號(hào)D-194;D—石英,眼鏡泉,樣品號(hào)D-193測(cè)試條件:CuKα輻射,電壓30世紀(jì),電流30mA測(cè)試單位:天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所騰沖地區(qū)的硅膠礦物,以在硅質(zhì)泉華中出現(xiàn)最多,在熱海熱田內(nèi)的蝕變堿長花崗巖、水熱爆炸角礫巖的膠結(jié)物中也有所發(fā)現(xiàn)。α方英石為標(biāo)準(zhǔn)的高溫相礦物,發(fā)現(xiàn)于硫磺塘地段的蝕變堿長花崗巖巖石中。在X射線衍射圖中,以4.07,2.46Å等特征反射,與共生的鉀明礬石、高嶺石、硅膠和石英相區(qū)別。高嶺石高嶺石是花崗巖遭受水熱蝕變高嶺石化階段的產(chǎn)物,在近地表的淺成低溫強(qiáng)酸性淋濾環(huán)境條件下形成。熱海熱田區(qū)內(nèi)的高嶺石,為我國迄今發(fā)現(xiàn)的有序度最高的高嶺石,其結(jié)晶度指數(shù)Hc=1.67,主要化學(xué)成分與SiO2/Al2O3摩爾比,均與高嶺石礦物理論值相近。高嶺石為1:1型二八面體層狀硅酸鹽礦物。其結(jié)構(gòu)有序程度變化很大,從高度有序向無序高嶺石的轉(zhuǎn)變,主要是延b軸方向出現(xiàn)±nb/3(n≠3)的晶層位移。礦物由三斜晶系的1Tc型變?yōu)閱涡本档?Md型。圖4-3 硅華的紅外吸收光譜圖(樣品號(hào)同圖4-2)測(cè)試單位:石油勘探開發(fā)研究院目前主要使用X射線衍射(XRD)、紅外吸收光譜(IR)、透射電鏡(TEM)等方法定性判斷高嶺石的有序度。定量估計(jì)的方法很多,但至今尚沿用Hinckley(1963)提出的方法,稱Hinckley結(jié)晶度指數(shù)(以下用Hc表示)。它實(shí)際上表征XRD圖上靠近的021、111衍射峰之清晰度及其強(qiáng)度比值。結(jié)晶度指數(shù)愈大,表明有序度愈高。我國自20世紀(jì)80年代以來,已發(fā)現(xiàn)江蘇蘇州陽山、廣東茂名和河北宣化沙嶺子等高嶺土礦床中的高嶺石(Hc分別為1.10;1.3~1.4和1.40)以及陜西略陽白水江硬質(zhì)粘土中的高嶺石(Hc為1.35)的有序度均較高。作者對(duì)高嶺石礦物進(jìn)行了XRD、IR和TEM等項(xiàng)測(cè)試研究。高嶺石化花崗巖<2μm粒級(jí)的樣品在XRD圖上出現(xiàn)三斜晶系高嶺石的所有反射(圖4-4)。衍射峰強(qiáng)、銳而對(duì)稱。( )強(qiáng)度大大超過(020)。( )和( )雙生線已分裂開。計(jì)算得出Hc=1.67,大大優(yōu)于我國迄今發(fā)現(xiàn)的上述各產(chǎn)地的有序高嶺石,且可與Brindley(1980)報(bào)道的美國艾奧瓦州Keokuk晶洞有序高嶺石(根據(jù)文獻(xiàn)XRD圖計(jì)算,Hc為1.65)相媲美。圖4-4 高嶺石的X射線衍射圖測(cè)試條件:CuKα輻射;35kV,30mA;掃描速度4°(2θ)/min測(cè)試單位:天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所圖4-5 高嶺石的紅外吸收光譜圖測(cè)試單位:石油勘探開發(fā)研究院在紅外吸收光譜圖(圖4-5)上,各吸收峰強(qiáng)度大,分裂好。屬于羥基伸縮振動(dòng)的高頻區(qū)(4000~3000cm-1),出現(xiàn)四個(gè)分裂清晰的吸收峰,顯示出有序高嶺石的特征。因樣品中微量絹云母的存在,使3696cm-1峰強(qiáng)度與3620cm-1峰強(qiáng)度的比值受到影響。屬于Si-O伸縮振動(dòng)的中頻區(qū)(1200~1000cm-1)有四個(gè)尖銳的吸收峰。在透射電鏡下,高嶺石晶體呈現(xiàn)發(fā)育完善的自形成度高的假六方(板)片狀,晶體大小和晶體厚度都較均勻,粒度大多小于2μm。因此,紅外吸收特點(diǎn)和結(jié)晶形貌分析也都表明礦物具有高度有序。此外,在該區(qū)斷裂帶外圍、瑞滇熱田等水熱區(qū)也發(fā)現(xiàn)有一般有序或較無序的高嶺石,多與伊利石、蒙脫石或綠泥石等粘土礦物共生。迪開石為高溫地?zé)岘h(huán)境出現(xiàn)的強(qiáng)水解型蝕變礦物,具有六方疊層狀自形晶的特點(diǎn)。在熱海熱田區(qū)域,常與有序高嶺石或伊利石—蒙皂石間層礦物共生。X射線衍射譜圖上2θ19°~35°間展現(xiàn)迪開石的特征反射:3.97,3.80,3.43Å以及3.09、293Å等。紅外吸收譜上,以高頻區(qū)強(qiáng)度依次遞增的3696,3652和3620cm-1附近的三個(gè)特征吸收峰與高嶺石相區(qū)別。埃洛石騰沖水熱活動(dòng)區(qū)內(nèi),已發(fā)現(xiàn)的埃洛石,以7Å型最為廣泛,次為10Å型和7Å~10Å的過渡型。全部由7Å埃洛石組成的粘土,在本區(qū)玄武巖、安山巖<2μm粒級(jí)的風(fēng)化產(chǎn)物中發(fā)育。白色粘土細(xì)脈<2μm粒級(jí)中有10Å和7Å兩種水化型埃洛石的出現(xiàn),由于10Å埃洛石層間水的脫失,在衍射圖上出現(xiàn)了7Å埃洛石的較強(qiáng)底面反射001(7.30Å)。10Å埃洛石多呈短細(xì)管狀晶形,長一般<1μm,管徑約0.06~0.02μm,管體多已展開或破裂形若長條狀,緊密叢生聚集時(shí)呈現(xiàn)絨球狀集合體。由衍射譜圖及電鏡可觀察到10Å管狀埃洛石➝7Å破裂的管狀埃洛石➝六邊形鱗片狀高嶺石(無序)➝厚板狀高嶺石(有序)的轉(zhuǎn)化系列。絹云母水熱活動(dòng)區(qū)內(nèi)絹云母,有1M多型、2M1多型和2M1+1M混合型。X衍射研究表明,區(qū)內(nèi)存在兩種礦物相:一為雙層較有序的單斜相絹云母(白云母),在區(qū)內(nèi)較為發(fā)育,為特征水熱蝕變礦物之一;另一類為單層較無序的單斜相伊利石(水白云母),其多以混入物形式出現(xiàn),水熱條件下,局部蒙脫石化,并可向伊利石—蒙皂石間層礦物過渡。硫磺塘地段的蝕變巖石中,絹云母呈結(jié)晶良好的板條狀自形晶出現(xiàn),時(shí)與不規(guī)則薄片狀絹云母共生。板條狀絹云母晶體的自晶生長,基本上?。?10]、和[100]方向而定向。I/S間層粘土礦物間層粘土礦物,是指由幾種不同的層狀硅酸鹽單元晶層,以不同比例、不同交替順序,沿C軸平行疊置組成的特殊結(jié)構(gòu)類型的粘土礦物。依其疊置的規(guī)則程度,可分為規(guī)則、不規(guī)則和具有分凝作用的三類。表征伊利石—蒙皂石間層礦物特征因素,主要為間層比和有序度兩個(gè)方面。前者指I/S間層礦物中可膨脹的蒙皂石晶層的百分含量;后者為礦物主要化學(xué)組分與理論值的差異狀況。伊利石—蒙皂石間層礦物的間層比,是礦物種類、水熱流體性質(zhì)與活動(dòng)強(qiáng)度諸因素的變化函數(shù)。Inoue等(1987)的研究指出,間層比>50%的多為無序間層;<50%的多為有序間層。伊利石—蒙皂石間層礦物,在騰沖水熱活動(dòng)區(qū)內(nèi)分布廣泛,在熱海熱田澡塘河地段特別發(fā)育,常與高嶺石、石英、明礬石一起構(gòu)成典型的礦物共生組合。通過X射線衍射和分析電子顯微術(shù)研究,區(qū)內(nèi)硫磺塘、澡塘河地段的I/S間層礦物多為不規(guī)則類型,其間層比S=28%~32%,屬于有序間層,這類間層比的I/S間層礦物,是伊利石向蒙皂石轉(zhuǎn)變初期的有序化間層,僅含少量的膨脹晶層,礦物外貌基本上保持了伊利石的形態(tài)特點(diǎn),透射電鏡下呈現(xiàn)不規(guī)則片狀和輕微的卷曲。隨著間層比的增加,I/S不規(guī)則間層的無序性增加,礦物顆粒邊緣模糊、卷曲、厚度減薄,而向蒙皂石轉(zhuǎn)化。X射線能譜分析表明,I/S間層礦物主要化學(xué)成分為Si、Al、K,含少量Mg、Fe。SiO2/Al2O3克分子比值略高于白云母的2,但低于蒙脫石的4。蒙脫石水熱活動(dòng)區(qū)內(nèi)的蒙脫石,常以混入物的形式分布于蝕變花崗巖類的水熱蝕變礦物中,并與高嶺石、絹云母、石英、綠泥石共生。其產(chǎn)出一般遠(yuǎn)離水熱活動(dòng)強(qiáng)烈地帶,為中性至弱堿性介質(zhì)環(huán)境中的蝕變產(chǎn)物。斜鈉明礬斜鈉明礬屬于含水無附加陰離子的硫酸鹽類礦物。自然界中少見,但騰沖地?zé)釁^(qū)澡塘河沿岸現(xiàn)代泉華和龍陵縣巴臘掌溫泉泉華中多有發(fā)現(xiàn)。無色或淺灰白色,半透明,細(xì)粒土狀集合體。易溶于水,味微澀。在掃描電鏡下可觀察到結(jié)晶完善的長柱狀和薄板狀晶體,后者直徑約0.1~2μm不等。因此,由礦物結(jié)晶外貌可反映出結(jié)構(gòu)(NaO6)八面體和(SO4)四面體形成的平行C軸的鏈狀結(jié)構(gòu)之特點(diǎn)。紅外吸收譜圖上1093和1148cm-1強(qiáng)的吸收譜帶歸屬于SO4基團(tuán)的S—O伸縮振動(dòng),較弱的606cm-1吸收帶為S—O彎曲振動(dòng)引起。黃鉀鐵礬泉華中黃鉀鐵礬多半與高嶺石、蒙脫石共生。純礦物產(chǎn)出者少見。主要通過分析電子顯微術(shù)(AEM)和X 射線衍射技術(shù)發(fā)現(xiàn)。透射電鏡下,黃鉀鐵礬晶體細(xì)小,呈直徑僅0.7μm的假立方體狀。其元素分析值與礦物理論化學(xué)組成基本吻合,并含有其它元素雜質(zhì)。X射線衍射分析,以其5.95、5.75、3.11、3.08Å等特征反射與伴生的粘土礦物相區(qū)別。在紅外吸收譜圖上,由疊加在高嶺石譜圖上但屬于SO4基團(tuán)振動(dòng)引起的1087,697和634cm-1吸收譜帶,屬于黃鉀鐵礬的吸收,而且也具有與高嶺石共有的反映OH基團(tuán)伸振縮動(dòng)引起的3385cm-1吸收譜帶。鐵明礬與斜鈉明礬同屬于含水、無附加陰離子的硫酸鹽類礦物。以純礦物產(chǎn)于熱泉附近沉淀物中。肉眼可見礦物晶體呈細(xì)長針狀,集合體呈毛發(fā)狀或纖維狀。淺黃褐色,半透明。易溶于水,久置室內(nèi)潮解,味略苦。掃描電鏡下結(jié)晶良好,呈細(xì)小柱狀、棒狀。紅外吸收譜圖上除了1106和1065cm-1二個(gè)分裂最強(qiáng)的吸收帶、698和595cm-1兩個(gè)中強(qiáng)吸收帶以外,還有由H2O引起的3387cm-1寬大的吸收帶。毛礬石白色,粉末狀,集合體為板狀,半透明。易溶于水。單礦物晶體呈柱狀、纖維狀或板片狀。纖維狀單晶的X射線能譜分析表明礦物主要由Al、S組成,F(xiàn)e3+部分代替Al3+,毛礬石主要特征反射為13.58Å、4.50Å、4.40Å、3.97Å、3.67Å等。毛礬石在硫磺塘、瑞滇等水熱區(qū)廣泛分布,常與氧化硅礦物共生。天然堿產(chǎn)于瑞滇等地?zé)崽锏娜A中。以細(xì)長針狀集合體被膜狀鹽華覆蓋于熱泉附近巖石表面或以細(xì)脈狀產(chǎn)于巖石裂隙中,并與少量石鹽共生呈集合體。淺黃色,半透明,易溶于水。經(jīng)X射線衍射分析,天然堿特征的反射層為9.86Å、4.91Å、3.07Å、2.65Å等。紅外吸收譜圖上1462cm-1和1061cm-1吸收帶為CO3基團(tuán)內(nèi)C—O伸縮振動(dòng)引起,而851cm-1和681cm-1吸收帶的C—O彎曲振動(dòng)引起。石鹽在本地區(qū)分布較少,主要發(fā)現(xiàn)于熱海熱田仙人澡塘及龍陵縣巴臘掌等地現(xiàn)代熱泉鹽華中。純礦物產(chǎn)出者少見,多半與鹽華中無水芒硝和斜鈉明礬共生。在瑞滇熱田發(fā)現(xiàn)石鹽與碳酸鹽礦物、天然堿共生的現(xiàn)象。石鹽主要是根據(jù)X射線衍射譜圖上3.26Å、2.82Å和1.99Å等特征反射確定的。α—自然硫分布于熱海、瑞滇、巴臘掌、攀枝花硝塘、朗浦熱水塘等熱田的熱沸泉、噴氣地面發(fā)育地段。多以被膜狀出現(xiàn)于氣液噴溢口四周孔壁或巖石裂隙周圍,局部地段形成硫華礦石,硫磺塘即以此得名。方解石和文石主要分布于龍江口、檳榔江水熱活動(dòng)帶中的中低溫水熱活動(dòng)區(qū)內(nèi)。在大盈江水熱活動(dòng)帶多見于較老水熱活動(dòng)時(shí)期形成的鈣華中,現(xiàn)今強(qiáng)烈活動(dòng)的水熱流體的蝕變礦物中也有所見,但不構(gòu)成蝕變礦物的主體。對(duì)方解石、文石的物性結(jié)構(gòu)不再贅述。僅予說明的是,水熱活動(dòng)區(qū)內(nèi)方解石的X射線能譜分析,反映了方解石礦物中常有Mn、Fe、Mg、Si等元素的混入物。二、水熱蝕變作用與分帶騰沖水熱活動(dòng)區(qū)內(nèi)的蝕變作用,受控于斷裂系統(tǒng)的性質(zhì)及活動(dòng)強(qiáng)度,受控于水熱流體的溫度、壓力、化學(xué)成分、pH值,和碳、硫、氧、氫逸度等眾多因素的變化,以及水熱流體幕式周期活動(dòng)的影響。作為水-巖反應(yīng)的載體圍巖,自然也因巖石的礦物組成不同,構(gòu)成不同蝕變礦物的組合與發(fā)育程度的差異。由前述區(qū)內(nèi)鉆孔測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)可知,在熱田的淺表40m以內(nèi)的變溫層內(nèi),地溫多在18~27℃區(qū)間,在局部地段(如澡塘河的仙人澡塘至蛤蟆嘴泉區(qū)間)地下淺表水溫高達(dá)150℃。朗浦熱水塘深鉆201孔,在深度200m時(shí)地溫為122℃;其他地段同等深度的地溫變化在25~70℃的范圍,可見區(qū)內(nèi)地溫變化因地而異,變化較大。作者對(duì)區(qū)內(nèi)新、老硅華樣品的二氧化硅礦物以及花崗巖體中的石英脈體包裹體測(cè)溫表明,區(qū)內(nèi)新硅華包體的均一溫度平均值為200℃,老硅華的均一溫度為270℃,形成時(shí)的壓力為30×105Pa,鈣華包體的均一溫度為157℃;蝕變花崗巖體中的石英脈體包體均一溫度為300℃,形成時(shí)的壓力約80×105Pa??紤]到熱海熱田新、老硅華的爆裂溫度均值大體在280℃,以及老硅華包體的均一溫度270℃,推斷本區(qū)地下熱儲(chǔ)溫度為270℃,與一些學(xué)者依據(jù)化學(xué)元素溫標(biāo)計(jì)算推論的熱儲(chǔ)溫度相近。據(jù)此可以認(rèn)為,熱海地區(qū)現(xiàn)代水熱流體的活動(dòng)主要在地面淺表200m以淺的空間。考慮到本區(qū)第四系地層由于新構(gòu)造活動(dòng)的抬升高度,以及本區(qū)最老硅華形成時(shí)間>35×104a,本區(qū)較老時(shí)期的水熱活動(dòng)應(yīng)為地表以淺300m左右的空間。也即,本區(qū)水熱流體的沸騰面深度,現(xiàn)今在地表以淺的200m深度以內(nèi),較老時(shí)期的水熱流體沸騰面在地表300m以淺的深度。騰沖水熱流體的活動(dòng)區(qū)域,所形成的諸多蝕變礦物組合,具有典型淺成低溫?zé)嵋鹤饔玫奶卣?。區(qū)內(nèi)硅華及蝕變花崗巖中,雖曾出現(xiàn)冰長石、葉蠟石、迪開石等較高溫相的礦物,但數(shù)量偏小,分布也僅局限于高溫沸泉的周圍。本區(qū)特征的方英石+鈉明礬石+高嶺石礦物組合,是區(qū)內(nèi)水熱流體因沸騰而致的酸性淋濾作用的代表性產(chǎn)物。由于本區(qū)多期次的水熱活動(dòng),強(qiáng)烈的酸淋作用,高嶺石化范圍廣、強(qiáng)度大,并形成結(jié)晶度指數(shù)最高可達(dá)1.67的典型熱液作用高嶺石礦物,甚至形成純凈高嶺石礦床,而遠(yuǎn)離強(qiáng)烈水熱活動(dòng)作用的地段,高嶺石的有序度降低,并多與伊利石、蒙皂石共生。在水熱流體呈現(xiàn)弱酸—弱堿性的介質(zhì)環(huán)境中,則形成絹云母化、伊利石—蒙皂石間層礦物化、泥化(蒙脫石、綠泥石)的礦物組合。當(dāng)水熱流體的周期性活動(dòng)處于衰減,又有大量Ca質(zhì)組分供給的條件時(shí),則出現(xiàn)碳酸鹽化,于泉口周圍形成鈣華,在圍巖中呈現(xiàn)方解石交代或以脈體形式充填。水熱活動(dòng)區(qū)內(nèi)的蝕變類型,主要有:硅化以出露于高溫或熱沸泉口周圍的硅華、硅質(zhì)層為特征。在熱海熱田內(nèi)的分布,以SN向斷裂帶中最為發(fā)育。熱沸泉水中的Si元素具有甚高的豐度,來源于深部水熱流體對(duì)圍巖的交代作用,SiO2在水熱流體中以微米級(jí)球狀硅膠的形式運(yùn)移,出露于熱沸泉的硅華及受蝕變作用的堿長花崗巖、水熱爆炸角礫巖的膠結(jié)物中,經(jīng)脫水作用可逐步向蛋白石、玉髓轉(zhuǎn)變,最終形成顯晶質(zhì)石英。區(qū)內(nèi)硅化作用形成的礦物為硅膠、蛋白石、玉髓、α石英、方英石等。硅華在水熱活動(dòng)作用過程中,并能呈現(xiàn)水熱流體噴溢孔道的自封閉作用,從而導(dǎo)致沸騰-爆裂過程的不斷發(fā)生和SiO2凝膠所攜帶的Au的沉淀。明礬石化明礬石為典型的熱液蝕變礦物。區(qū)內(nèi)的明礬石化,表明水熱流體具有高硫逸度和強(qiáng)酸性(pH>3.5)環(huán)境,流體中的H2S與H2O所形成的H2SO4,對(duì)堿長花崗巖中的堿性長石、鉀云母的化學(xué)作用,產(chǎn)生明礬石和石英。其分布主要見于熱沸泉口周圍和H2S氣體的噴氣地面,毛礬石、鐵明礬、斜鈉明礬、黃鉀鐵礬、無水芒硝等礬類礦物也常與之相伴。高嶺石化水熱活動(dòng)區(qū)內(nèi)高嶺石化至為普遍,為強(qiáng)烈酸性淋濾作用所形成。在水熱活動(dòng)強(qiáng)烈地帶,形成結(jié)晶度指數(shù)很高的1TC型有序板狀高嶺石,在遠(yuǎn)離水熱活動(dòng)強(qiáng)烈的地段,其有序度降低。一般有序和較無序的高嶺石,限于分布在斷裂帶外圍和較低溫區(qū)。水熱流體中K+/H+比值越低,越有利于鉀長石的高嶺石化,區(qū)內(nèi)水熱流體的H2S與堿長花崗巖中的鉀長石的背景,無疑是熱海熱田區(qū)內(nèi)普遍高嶺石化,以至在沙坡形成高嶺石礦體的良好環(huán)境條件。在水熱活動(dòng)強(qiáng)烈地段,曾見有迪開石、葉蠟石等典型水熱蝕變礦物,但分布局限。絹云母化水熱活動(dòng)區(qū)內(nèi)的絹云母,屬于二八面體細(xì)粒白云母類型,大多具有較低溫的1M多型或較高溫的2M多型特征,以此可與風(fēng)化作用形成的伊利石相區(qū)別。區(qū)內(nèi)絹云母化,反映中低溫?zé)嵋何g變作用和不斷降溫、降壓的反應(yīng)過程,存在鉀長石➝絹云母➝伊利石的蝕變礦物演化系列。黃瓜箐地段,蝕變花崗巖絹云母化強(qiáng)烈,鉀長石幾乎全部分解為絹云母和石英,并保有板狀鉀長石的外形,即為佐證。I/S間層礦物化本區(qū)水熱活動(dòng)區(qū)內(nèi)的伊利石—蒙皂石間層礦物化,反映了弱酸至弱堿的介質(zhì)環(huán)境,其形成經(jīng)歷了2:1型層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)化過程。區(qū)內(nèi)持續(xù)多期的水熱活動(dòng),促進(jìn)了I/S間層礦物的普遍發(fā)育。在IS間層礦物中,仍保留有二八面體的結(jié)構(gòu)性質(zhì),K+離子數(shù)隨膨脹層由28%→32%時(shí),相應(yīng)的由0.46減小到0.21,總層電荷數(shù)也隨膨脹層的增加而降低。本區(qū)I/S間層礦物中,未發(fā)現(xiàn)間層比更高的礦物。泥化本區(qū)泥化,發(fā)育在水熱活動(dòng)中心的外圍地帶,主要礦物為蒙脫石、綠泥石,形成于溫度較低的環(huán)境,并有I/S間層礦物、碳酸鹽礦物與之共生。以上六種水熱蝕變類型,總體上共同構(gòu)成了淺層低溫?zé)嵋合喹h(huán)境條件下的蝕變特征,雖或缺一些蝕變類型,仍可與世界通常所見的火山熱液區(qū)、熱泉型蝕變類型相比較。區(qū)內(nèi)各類蝕變,都表征了其形成的背景條件與形成過程。由于本區(qū)水熱流體的持續(xù)性、周期性活動(dòng),尤其是后期水熱流體活動(dòng)的作用,使本區(qū)蝕變類型常具彼此疊加的特征。區(qū)內(nèi)的蝕變分帶,從蝕變演化過程及特征上,應(yīng)按上述六類分帶,但由于疊加作用及原巖礦物組分的不同,宏觀上可歸并為以下分帶:硅化、明礬石化帶;高嶺石、迪開石化帶;絹云母、伊利石—蒙皂石化帶;蒙脫石、綠泥石泥化帶。
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