硅卡岩

一组极不均匀的变质或交代起源的岩石被称为硅卡岩，其特征是其矿物成分主要是富含钙的硅酸盐。 它们通常在岩浆侵入富含碳酸盐的岩层（如石灰岩或白云石）时出现，但原则上它们也可以在大多数没有岩浆作用的岩石中形成。 硅卡岩是经常出现的岩石，但它们的范围通常很小，从几厘米到几公里不等。 硅卡岩经常被矿化，可以形成多种金属的重要矿床。

硅卡岩是由它们的矿物组成定义的，主要由富含钙的硅酸盐组成。 这些主要是石榴石（通常是钙铝榴石或钙铁榴石）、辉石（例如透辉石、红榴石）、角闪石（例如阳起石、角闪石）或绿帘石族的矿物（例如绿帘石、斜长石）。 根据母岩及其形成条件，富含镁、铁或锰的硅酸盐也可以发挥作用。 在某些情况下，硅卡岩可能含有高比例的氧化物和硫化物矿物，使其成为多种金属的重要矿床。

根据确切的矿物学条件，硅卡岩的颜色可能会有所不同，从大多数棕色或绿色到红色、黄色、灰色或白色。 岩石的粒度也是可变的，通常从细粒到粗粒不等。

石英石通常是非常坚硬的岩石，如果石榴石含量高，则非常耐风化。 另一方面，富含辉石的硅卡岩可以更快地分解。

硅卡岩可以根据不同的方面进行分类。 这取决于手头的问题，可以包括岩石学、遗传学或经济特性。

硅卡岩按成因可分为

• 钙硅酸盐岩、
• 反应矽卡岩、
• 硅卡岩类和
• 分布最广的经典交代硅岩。

不同的矽卡岩类型经常一起出现在入侵的背景下。 钙硅酸盐岩、反应矽卡岩和硅卡岩类岩的形成先于交代硅卡岩的形成，因为它们是由上升侵入体和周围岩石之间的质量传输发生之前的纯热效应产生的水热解决方案。 因此，这些早期的钙岩地层与其他接触变质岩（如角岩或大理石）的地层平行。 在某些情况下，它们会阻碍随后形成的交代晶卡岩，因为这些密封热液溶液的路径具有细粒和地球化学相对抗性的矿物学特性。

由不纯的碳酸盐岩（如泥灰岩）变质而成，呈细粒状和层状，即它们的层状结构与原始沉积物一致。当它们被创建时，没有来自外部的材料供应。

在细层状岩石单元中的碳酸盐层和硅酸盐层之间的接触处，在没有任何外部物质供应的情况下发生。然而，在各个层之间的接触区域中存在超过几厘米的物质交换。与钙硅酸盐岩石一样，它们的粒度非常细，并遵循原始沉积物的分层。然而，由于它们的形成方式，它们非常小，通常只有几厘米厚。

可以认为是钙硅酸盐岩和交代硅卡岩的中间阶段。它们也从本质上反映了母岩的地球化学性质，颗粒细小，铁含量低。 然而，也有流体（包括地下水）流入，因此物质通过岩石中的细裂缝传输。因此，硅卡岩可以与层边界相交。

由侵蚀性热液与富含碳酸盐的岩石单元相互作用形成。与前面提到的类型相比，交代的矽卡岩通常是粗粒度的，并且具有高水平的外部物质摄入。它们主要是在花岗岩岩浆侵入富含碳酸盐的沉积单元时形成的。

由于在熔岩上升时影响下降的压力，水和其他溶解成分（如氯离子或氟离子）从岩浆中分离出来，并且由于高温，对邻近的岩石和凝固的岩石产生非常强烈的影响大量的。这导致热液、周围岩石和新形成的岩浆岩体之间发生活跃的物质交换。

交代硅卡岩可以根据它们相对于母岩的位置进一步细分。

内矽卡岩 (Endoskarn) 指的是硅卡岩，它是由成因的深成岩（通常是花岗岩）转化而成的。

外矽卡岩 (Exoskarn) 表示硅卡岩，它是由深成岩外的相邻岩石（通常是石灰岩）转化而成的。外矽卡岩 (Exoskarn) 通常比内矽卡岩 (Endoskarn) 体积大得多。

在非常大和密集改造的硅卡岩系统中，内皮和外皮之间的界限通常很难确定。外 围硅卡岩 (Exoscarns) 可进一步分为近端（靠近深成岩体）和远侧（远离深成岩体）硅卡岩。

母岩的地球化学成分对所得石英岩的矿物学有重要影响。

含钙矽卡岩是最常见的硅卡岩类型，产自富含钙质的母岩，通常是石灰岩。其矿物学由石榴石、辉石、硅灰石和其他富含钙的硅酸盐决定。

镁矽卡岩出现在富含白云石的岩石中。它们的矿物成分往往比钙矽卡岩更为复杂，因为除了钙之外，镁是矽卡岩形成矿物的另一主要化学成分，主要以橄榄石、辉石、腐殖石等富镁矿物为主.

锰矽卡岩相对稀有，通常与钙矽卡岩一起出现。 其矿物成分是富含锰的硅酸盐，如锰铝榴石、约翰菱锰矿或菱锰矿。

硅卡岩的矿物成分也可用于分类。 所以你可以用它们的主要成分（“石榴石矽卡岩”、“辉石矽卡岩”等）来命名硅卡岩。 然而，在硅卡岩体内，矿物学可能会有很大差异。通常，交代岩卡岩 显示出典型的矿物学分区，并且在成因深成岩附近比远离深成岩的地方更富含石榴石，而辉石通常占主导地位。

这种分区对于矿藏的勘探非常重要，因为不同的金属可以在硅卡岩的不同区域中富集。如果未暴露，分区还可以指示到深成岩的方向。

此外，个别硅卡岩矿物的化学成分通常会随着与深成岩的距离而变化。由于这直接影响典型的煤卡岩矿物的颜色，石榴石随着与深成岩的距离增加而变得更浅，而辉石则变得更暗。

矿物学还提供了有关硅卡岩氧化还原特性的信息。例如铁铁比高的氧化钙岩，富含铁的石榴石矿物如红榴石比例高，而贫铁钙岩则更具有还原性钙岩的特征。此外，磁铁矿在还原硅卡岩中很少见或不存在，而在氧化硅卡岩中则很典型。这种区别对于资源勘探非常重要，因为大 大减少的硅卡岩可以包含锡矿床，但没有铜矿床。

硅卡岩的出现在不断变化的条件下分几个阶段进行。硅卡岩演化初期在温度升高条件下形成的矿物组合称为顺行，在温度降低条件下形成的矿物组合称为逆行。顺行矿物地层通常是无水的（石榴石、辉石），而逆行矿物通常是含水的（角闪石、绿帘石）。 然而，它也可能导致在顺行和逆行条件下形成几代相同的矿物，例如几代石榴石相邻。 逆行矿物通常会破坏顺行矿物 - 例如，石榴石可以用绿帘石代替。

硅卡岩可从原料角度按所含元素分类，形成经济可采矿石富集度相应较大的硅卡岩矿床。 某些类型的矿化是特定地质构造条件的特征。 硅卡岩矿化几乎完全发生在交代性硅卡岩中，因为物质的外部供应对于金属的经济富集是必要的。

煤卡岩矿床已用于采矿至少 4000 年，现在是某些金属（尤其是铜和钨）最重要的原材料来源之一。