晚期礦化蝕變的作用
我們把黃鐵礦-硬石膏化作為晚期礦化蝕變的開始,它與中期礦化蝕變最後階段的綠泥石-碳酸鹽化沒有明顯的界線。因為,在中期蝕變形成綠泥石-碳酸鹽巖時,就有黃鐵礦產出,而大量的黃鐵礦化、硬石膏化時亦伴隨有綠泥石、碳酸鹽形成。兩者實際上具有過渡關係。但從黃鐵礦-硬石膏化之後所形成的一套蝕變巖及有關礦化與中期礦化蝕變時期的蝕變巖及礦化特點在整體上有明顯的區別。這說明分出晚期礦化蝕變階段是必要的。
晚期礦化蝕變是寧蕪地區成礦氣液不斷作用並演化到了末尾階段的產物。熱液的溫度已進入中溫為主的階段,作用的範圍已更接近地表,因此在成分上水液的組分、包括地表水的滲入越來越多。在這個時期形成了黃鐵礦-硬石膏巖,之後依次形成了蝕變石英巖、高嶺石巖以及水雲母化的巖石。在礦化方面,開始為強烈的黃鐵礦化,同時伴隨有黃銅礦的產出,在同時或稍晚常有赤鐵礦化,菱鐵礦化,有時當氧分壓增高,鐵與硫、氧結合還可形成黃鉀鐵礬,隨後有硬石膏化、明礬石化,之後與強烈的矽化、高嶺石化有關的有鉛鋅礦化,有時有黃銅礦化。重晶石、天青石常以脈體在晚期礦化蝕變階段的末期產出。整個蝕變作用的過程是漫長的,其延續時間要比中、早期礦化蝕變階段長得多。
雖然晚期礦化蝕變是成礦作用末尾階段,但作用是強烈的,其活動的廣度超出了早、中期礦化蝕變所達到的範圍。這個時期作用的熱液在運移的過程中,不但對早、中期形成的礦化蝕變產物進行再次疊加交代和改造,並且超出這個範圍,在外圍的圍巖中形成晚期的蝕變巖帶。在強烈交代的部位,原來的蝕變巖及圍巖中的矽酸鹽礦物都可以最後被交代成石英、高嶺石、水雲母及碳酸鹽等礦物組合,前期形成的各種蝕變巖最後都可以變成成分相同的單礦物巖,如蝕變石英巖、高嶺石巖等。交代作用伴隨著組分的大量帶入帶出。
早、中期所形成的磁鐵礦當受到晚期蝕變作用時就變為黃鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦,有時甚至變為石英。各礦區磁鐵礦礦體都在這一時期不同程度地發生赤鐵礦化,如姑山、其林山等礦區的大部分磁鐵礦都變成了假象赤鐵礦。
晚期礦化蝕變是寧蕪火山巖地區鐵礦成礦過程中一個極其重要的組成部分,並具有成因上的標誌意義,這可能是火山巖地區鐵礦所特有的一種礦化蝕變過程,與火山巖地區存在強烈而持續的氣液活動有關。在國內、外的鐵礦(包括國外類似的火山巖地區的鐵礦)例子中,還沒有見到與鐵礦化有關的這樣一套性質的強烈晚期礦化蝕變的報導。蘇聯在硏究火山巖地區的蝕變作用時,提出了與火山氣液活動有關的「次生石英巖化」,這是一套與中、酸性火山巖有關的,伴隨有銅、多金屬、金、銀、汞、硫以及剛玉等礦化,由各種次生石英巖、泥化巖,並有特徵性的高鋁礦物(紅柱石、剛玉等)巖所組成的一套蝕變巖。一般高鋁礦物巖、泥化巖都在石英巖及黃鐵礦化帶的下面。國外作過較多的泥化作用的研究,但所報導的亦沒有與鐵礦有關的類似蝕變。因此,寧蕪地區這一期的礦化蝕變作用沒有已知的類似蝕變作用可與對比。根據上述情況,我們認為寧蕪地區與鐵礦有關的這套晚期礦化蝕變有必要作為一種火山巖地區與鐵礦有關的晚期蝕變作用單獨列出,稱之為泥英巖化,它形成泥英巖相組合。
與鐵礦化有關的礦化蝕變之前,還存在過輝長閃長(玢)巖次火山巖體侵入時期與圍巖的接觸變質作用,形成角巖,這在巖體與前火山巖系沉積巖接觸處表現較清楚。在與安山質火山巖接觸處,由於後期礦化蝕變的強烈疊加,因此要分出當時接觸變質階段的產物是存在困難的,在梅子山、南山礦區巖體接觸帶上所見到的石榴子石巖、透輝石巖,可能部分是接觸變質產物的殘餘。
劃分的早、中、晚三期礦化蝕變是鐵礦成礦過程的一個整體,它們是來自同一成礦源的氣液(晚期可能有地表水的滲入)在同個控礦構造範圍內,不斷與圍巖作用、不斷演化的產物。礦化蝕變作用是連續的、漸變的,但演變到一定階段礦液性質發生質的變化,在漸變中表現出階段性,這就構成了具有不同礦化蝕變性質的不同的礦化蝕變期,而且後期的礦化蝕變作用又可反過來改造前期的礦化蝕變產物。