什么是碳酸盐化岩类？

2025-03-13 22:35:46

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岩石经受热液蚀变后，形成碳酸盐矿物的作用称为碳酸盐化。碳酸盐化有方解石化、白云石化、铁白云石化、菱镁矿化、菱铁矿化和菱锰矿化等，其中以方解石化白云石化最为普遍。碳酸盐化是一种分布十分广泛和重要的交代蚀变作用，在高、中、低温和在近地表和地壳较深处都能发生碳酸盐化，所以在很多矿床及其围岩中常能看到不同程度的碳酸盐化现象。几乎各种岩石都可发生碳酸盐化，但有利于碳酸盐化岩石的成分为富含钙、镁、铁的碳酸盐岩、火成岩中的中性岩、镁铁质岩、超镁铁质岩和碱性岩类，以及具有上述组分相当的变质岩石。
主要由粒状碳酸盐矿物组成的碳酸盐化岩的结构是细粒中粗粒或粗粒粒状变晶结构，菱镁矿化岩局部有粗巨粒粒状变晶结构，在不完全碳酸盐化岩石中常具有原岩矿物和结构的部分残留而形成变余结构、交代残余结构和交代假象结构。主要是块状构造，亦常呈碳酸盐细脉穿切岩石（照片7-65）。
碳酸盐化岩（carbonatization rock）的岩石类型有方解石化岩、白云石化岩、菱镁矿化岩、菱铁矿化岩和铁白云石化岩，但在一般情况下，不易确定碳酸盐矿物种类，常统称为碳酸盐化岩。
石英碳酸盐化岩（quartz carbonatization rock）是分布很广的气液变质岩，石英与碳酸盐物共生产出。岩石多呈灰白色、灰色或深灰色。多分布在热液黄铁矿床、铁矿床、铅锌矿床的围岩（钙质页岩或泥质灰岩）中，有时它与碳酸盐石英绿泥石化岩呈渐变过渡关系。在中性的火山岩和玢岩中的铁、铜、黄铁矿矿床中，也常见石英碳酸盐化岩（照片7-66），并常与青磐岩和石英化岩有过渡关系。
白云石化岩（dolomitization rock）主要发育在石灰岩、白云质灰岩和白云岩中，在石灰岩经受白云石化过程中可使原来是致密块状的石灰岩形成细粒、中粗粒粒状变晶结构和不等粒粒状变晶结构的白云石化岩，也有粒径较大的白云石形成斑状变晶结构。在白云石化岩中常有原岩不规则的残留体。岩石常具有白色、灰色、深灰色和杂色，但分布于断裂带中白云石化岩由于强烈的褪色作用，而形成白色的白云石化岩。
岩石以白云石为主，与其共生的矿物有重晶石、黄铁矿、石英、铅和锌的硫化物等。可形成石英白云石化岩、重晶白云石化岩等。当白云石中含有铁质而形成铁白云石等矿物时，则形成铁白云石化岩。与白云石化岩有关的主要有中低温热液的铅、锌、锑、汞和重晶石矿床。
菱镁矿化岩（magnesitization rock）是原岩为白云岩或白云石化岩经镁离子交换钙离子形成，也可由超镁铁岩石或蛇纹岩经碳酸盐化作用而形成，也有一部分菱镁矿产在风化壳的下部，其成因可能与风化淋漓作用有关。菱镁矿化岩多为白色、灰白色、浅灰色和深灰色及棕褐色。矿物以菱镁矿为主，可有含量不等的白云石等碳酸盐矿物，具有细、中、粗粒粒状变晶结构，局部为粗巨粒变晶结构，不等粒变晶结构等。多为块状构造，有的为条带状构造。
我国辽宁大石桥的菱镁矿是世界上著名的超大型矿床，主要是变质沉积成因，但部分由热液交代元古宙大石桥组的白云石大理岩和白云质大理岩而形成，矿石的品质优良。菱镁矿主要用作耐火材料、建材工业和化学工业上，部分用以提炼金属镁。
菱铁矿化岩（sideritization rock）其原岩主要是沉积的碳酸盐岩，如石灰岩、白云质灰岩和白云岩，也常有沉积的铁、锰碳酸盐岩，超镁铁岩，其他如火山岩、次火山岩以及砂页岩等也都可以形成菱铁矿化。
菱铁矿化岩（照片7-67）具有白色、灰白色、浅黄色。经地表风化后则形成黄褐色和褐色，甚至是黑褐色。具有细粒粒状变晶结构或不均匀的粒状变晶结构，有时因重结晶作用形成中粗粒粒状变晶结构。菱铁矿化岩的相对密度比石灰岩大，颜色和风化面特征与石灰岩等其他碳酸盐化岩石也有区别。
菱铁矿化岩本身可形成具有工业价值的铁矿床，与其有关的还有铅、锌和铜等硫化物矿床。
与碳酸盐化岩有关的气液变质岩还有很多，如碳酸盐钠长石化岩、粘土碳酸盐钠长石化岩、碳酸盐黑云母化岩、碳酸盐绿泥石化岩、碳酸盐石膏硬石膏化岩及含有稀有元素碳酸盐化岩等。
与碳酸盐化有关的矿产按围岩的成因和性质可分为下列几类：
（1）产在各种碳酸盐岩石中的铅、锌、银、铜、汞、锑、钨、锡、铁、重晶石、萤石、菱铁矿和菱镁矿等；（2）产在超镁铁质和碱性岩中的稀土、铌、钽、铁和钛，当超镁铁质岩石经受碳酸盐化后，可形成菱镁矿和滑石菱镁矿等；（3）中、基性岩石遭受碳酸盐化后有关矿产是铜、铅、锌、铁及黄铁矿等，并常与绿泥石化共生产出；（4）花岗岩类遭受碳酸盐化后，常形成重稀土矿床。
碳酸盐化岩常与青磐岩化、绿泥石化、蛇纹石化、绢云母化、硅化和粘土化等交代蚀变作用密切共生，在综合找矿工作中应加以注意。

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