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1、2005-11-04,1,第八章热液矿床,一、概念、特征及工业意义二、气水热液矿床分类三、岩浆气液矿床四、非岩浆热液矿床,2005-11-04,2,（一）概念 各种成因的含矿热水溶液，在有利的构造空间和围岩条件下通过交代作用和充填作用造成有用矿物的沉淀堆积形成矿床的地质作用叫热液成矿作用，所形成的矿床叫热液矿床。,一、概念、特征及工业意义,2005-11-04,3,（二）热液矿床的特点 1、热液的性质与来源：热液是一种温度较高、活动力强、多来源、多成因、以水为主的、可进行远距离迁移的流体，因此成矿地区广泛，矿床成因复杂，矿床类型较多。其来源主要有岩浆热液、热卤水循环的大气降水，海水）、地层水（
2、囚水、封存水、同生水）、变质水、火山次火山热液、初始水、混合型热液。,2005-11-04,4,2、矿体形状：脉状与浸染状 由于矿液是以水为主的流体，因此它不仅能沿着岩石的裂隙、片理面、层面流动，也可以沿着岩石中极细小的孔隙、裂纹渗流，因此所形成的矿床形状是多种多样，极为复杂。但在第一种情况下，往往形成脉状矿床；而在第二种情况下则多为浸染状矿床。也因为矿液性质不同，矿液不仅能在岩石的裂隙中直接沉淀出矿质，形成“充填式矿床”，也能与围岩发生交代反应，形成“交代式矿床”。,2005-11-04,5,3、成分 由于热液矿床主要通过矿液的充填、交代作用形成，因此其成矿物质与围岩明显不同；金属矿物：金属
3、硫化物（）金属氧化物和含氧盐()；非金属矿物：石英；碳酸盐类矿物方解石、白云石、铁白云石；含铁白云石、菱铁矿。含水和挥发份的硅酸盐矿物，如绢云母、绿泥石高岭石。岩浆岩中的常见矿物除石英外，基本上见不到（橄榄石、角闪石、辉石），而长石、黑云母极为少见。硫酸盐矿物的大量出现，如石膏，硬石膏,2005-11-04,6,4、成矿的物化条件 热液矿床形成的温度一般50050（有时高600），矿床形成的深度1.54.5km，属深-中深度；有时小于1.5km，为浅成-超浅成环境。总体说来，其形成的深度及温度条件要比岩浆矿床，伟晶岩矿床浅得多。,2005-11-04,7,5、围岩蚀变 热液矿床的围岩蚀变十分发
4、育，类型较多，不同类型的热液矿床，所伴随的围岩蚀变各有不同。围岩蚀变的重要性要比岩浆矿床及伟晶岩矿床重要得多。,2005-11-04,8,6、构造控制 热液矿床在形成过程中，各级各类型的构造的重要性要比岩浆矿床和伟晶岩矿床具体得多，重要得多。各种构造既是矿液运输的通道，又是矿液进行交代，充填而形成有用矿物堆积的空间场所。另外，构造活动往往是多期次发生，这也导致热液活动的多次发生，结果形成成矿作用的多期多阶段性。,2005-11-04,9,7、成矿方式 成矿方式主要有交代作用和充填作用两种。当含矿热液温度较高，并且矿体围岩为化学性质活泼的岩石时，成矿作用多以交代方式为主，当含矿热液温度较低，矿体
5、围岩为化学性质不活泼的岩石时，成矿作用则以充填方式为主。因此，热液矿床中常形成典型的结构构造特点：如梳状、角砾状、晶洞状、对称带状。,2005-11-04,10,（三）工业意义,热液矿床是一个重要的矿床类型，矿种多，工业价值大。有重要价值的矿种包括：有色金属Cu、Pb、Zn、Hg、Sb、W、Sn、Mo、Bi、Ni、Co等；贵金属Au、Ag；黑色金属Fe；稀有及分散元素Li、Be、Ga、Ge、In、Cd等；放射性元素U；非金属矿产硫、石棉、萤石、水晶、明矾石、重晶石、菱镁矿、滑石、叶腊石、高岭土、膨润土等。其中一些矿种主要产于热液矿床，如Au、Ag、Hg、Sb等。,2005-11-04,11,二
6、、矿床分类,（一）成矿深度分类：,2005-11-04,12,（二）成矿温度分类1、高温热液矿床：a、成矿温度：300C b、矿物组合：黑钨矿、锡石、辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、磁 铁矿、镜铁矿、绿柱石、锂云母、黄玉、铌（钽）铁矿、萤石等。c、围岩蚀变：钾长石化、钠长石化、云英岩化、电气石化、硅石英）化等。,2005-11-04,13,2、中温热液矿床：a、成矿温度：200300C。b、矿物组合：黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。c、围岩蚀变：绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化、硅（石英）化等。,2005-11-04,14,1、低温热液矿床：a、成矿温度：200C。b、矿物组合：辉锑矿、辉铜矿、辰砂、雄黄、雌
7、黄、金银的硒化物及碲化物等。c、围岩蚀变：高岭土化、白云石化、明矾石 化、玉髓化及蛋白石化。,2005-11-04,15,（三）地质环境和热液来源1、岩浆气液矿床2、非岩浆热液矿床3、火山-次火山气液矿床4、变质热液矿床,2005-11-04,16,三、岩浆气液矿床 1、概念：在岩浆结晶冷凝分异过程中析出的含矿气水热液，在岩体中及岩体附近的围岩中经过交代、充填作用形成的矿床叫岩浆气液矿床。这类矿床不论在其成因上，成矿时空关系上均与岩浆岩有密切的关系，成矿的物质来自岩浆。,2005-11-04,17,1）、与岩浆岩的关系：岩性关系：与矿化有关的岩体多为中酸性、酸性及碱性（复式）小岩体。空间关系：
8、矿床或是直接产于岩体之中、顶部，或岩体附近的围岩中，某些类型的矿床与侵入深度之间表现了明显的对应关系，如：围绕岩体，热液矿床成带状分布，呈温度梯度由内向外逐渐降低。时间关系：同位素年龄研究指出，矿体形成时间晚于或稍晚于岩浆岩的侵入冷凝时间。,2、矿床特征,2005-11-04,18,华南地区含钨石英脉组合形式示意图,2005-11-04,19,物质成分 地球化学研究证实成矿物质主要来自岩浆活动，主要由岩浆析出的气水热液携带。并且不同类型的岩浆岩，都与一定类型的热液矿床有明显的成因联系，体现了热液矿床的成矿专属性。因此，岩浆热液矿床不论是从其产出位置、其内部的矿物组成、矿物共生组合、分带性，还是
9、从岩浆岩的成矿专属性等方面，都说明这类矿床与岩浆关系密切。,2005-11-04,20,、成矿热液主要是岩浆热液，因而热液H2O的氢氧同位素接近岩浆水的特征（18=（69）,D=（-48 80）,2005-11-04,21,2）、矿体（脉）受构造控制明显。主要是侵入体的原生构造：接触带构造和断裂构造、褶皱构造的控制。,2005-11-04,22,石英脉型钨矿“五层楼”式成矿综合模式图,2005-11-04,23,3）、矿床与围岩的关系：高温岩浆气液矿床大多产于岩体内及其附近的硅铝质沉积岩和变质岩系中；中低温岩浆气液矿床大则多产于钙镁质岩或火山岩中。岩石物理性质：脆性大的岩石：有利于矿液的流通和
10、沉淀；塑性大的岩石：起盖层作用，使热液中的成矿物质在其下伏岩石富集。,2005-11-04,24,3、成矿地质条件1）、成矿大地构造环境侵入岩浆热液矿床主要与中、酸性侵入岩体有关。因此，中酸性构造-岩浆活动强烈的大地构造环境有利成矿。此种构造单元主要是各地质时期的大陆边缘弧及岛弧，其次是大陆板块内部的构造-岩浆活动带。侵入岩浆热液矿床受构造控制明显，各种破裂性构造均可能构成热液活动的通道和沉淀成矿的场所。控制矿体分布的构造主要是断裂、破碎带、裂隙及侵入体的原生节理、接触带构造、围岩中的褶皱、层间滑动带等。,2005-11-04,25,2）、岩浆岩条件与侵入岩浆热液有关的岩浆岩主要是酸性、中-酸
11、性、中性岩浆岩及碱性岩类。与接触交代矿床相比，侵入岩浆热液矿床的矿种与岩浆岩之间也显示类似的成矿专属性，这是因为这两种矿床的成矿物质来源相同只是围岩条件和成矿方式的差异。与成矿有关的岩浆岩一般都富含相关元素。例如，不含锡的花岗岩其Sn的丰度一般小于510-6，含锡花岗岩其Sn的丰度可达（1060）10-6；不含钼的花岗岩其Mo的丰度一般小于210-6，含钼花岗岩其Mo的丰度可达（414）10-6。,2005-11-04,26,3）、围岩条件与侵入岩浆热液矿床有关的侵入体围岩及矿体围岩一般都是化学性质不很活泼的非碳酸盐类的岩石。这并不是因为碳酸盐岩不利于成矿，而是此种围岩存在时多形成接触交代矿床
12、。当侵入体与两种不同性质的围岩接触时可能形成接触交代型和侵入岩浆热液型两种矿床的成矿系列,如瑶岗仙钨矿床。此外裂隙发育、渗透性较好的围岩有利于成矿。,2005-11-04,27,3、成矿过程早期：热液中含有挥发组分，形成高温热液矿床，围岩主要为硅铝质岩（板岩、砂岩、花岗岩、千枚岩）。若围岩有碳酸盐岩，则可以产生矽卡岩。矿体主要产于岩体内部或围岩旁，围岩蚀变主要为高温蚀变，矿物结晶粗大，岩体大多具有多期次活动的特点，矿体形成与岩浆晚期小岩体关系紧密。,2005-11-04,28,中期：以硫化物为主，温度为300200，在空间上与 侵入体之间有一定距离，围岩主要为硅质、变质岩和碳酸盐岩，形成交代矿
13、床；其他非钙质成分的围岩中则形成充填矿床。晚期（T 200）：金属以碳酸盐形式从热液中沉淀出来，形成碳酸盐矿床；另外，还可以以硫化物形式出现。,2005-11-04,29,4、岩浆气液矿床的主要类型及其特点（1）岩浆高温热液矿床 形成的物化条件：形成温度500300，温度可高达600；形成深度34.5公里，属深成高温热液矿床。,2005-11-04,30,与侵入体的关系 极为密切，矿体直接产于有关岩体的内部（主要在岩体的顶部），岩浆岩主要为花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩等中-酸性侵入体，或岩体附近的外接触地围岩中，但距岩体很少超过11.5公里。,2005-11-04,31,矿体的围岩 一般为化学性
14、质不活泼的非钙质岩石，如岩浆岩、砂岩、页岩、板岩、千枚岩等。高温热液矿床一般不能产于碳酸盐岩石中。因此从这点上说，高温热液矿床与矽卡岩所处的围岩条件是不相同的。因为具有较高温度的矿液，一旦作用于钙质围岩（如石灰岩），便往往与围岩发生交代反应，形成矽卡岩矿床。如在湖南遥岗仙钨矿区，属同一成矿作用形成高温热液型黑钨矿-石英脉矿床，而在钙质围岩中则发生交代作用，形成矽卡岩型白钨矿矿床。,2005-11-04,32,围岩蚀变：这类矿床形成时由于成矿温度较高，而且热液中富含挥发份，因此在成矿过程中，含矿的气水热液对围岩，包括对先期结晶的母岩岩体（如花岗岩，基性，超基性岩体）进行强烈的交代，使近矿围岩发生
15、强烈的蚀变作用。围岩蚀变广泛发育，为本类矿床的特征之一，而典型的高温热液蚀变是寻找这类矿床的重要标志。高温热液矿床的围岩蚀变种类很多，主要有以下几种：,2005-11-04,33,云英岩化：当矿体围为花岗岩岩石时，在岩体的顶部花岗岩中长石发生水解形成新的白云母及石英，构成云英岩化：3KAlSi3O8（长石）+H2OKAl2Si3AlO10OH2（白云母）+6SiO2（石英）+K2O;云英岩化常形成云英岩型WSn矿床。如我国赣南钨矿。,2005-11-04,34,钠长石化：含矿热液中如果含有大量钠质，与花岗岩围岩中的长石交代，形成钠长石，甚至构成钠长岩，这类蚀变与稀土稀有元素有关：Li、Be、N
16、b、Ta、Rb、Cs、Zr等，独居石、磷钇矿、褐帘石、氟碳铈矿、褐钇铌矿、细晶石、烧绿石。,2005-11-04,35,黄玉化、电气石化：黄玉：Al2SiO4F.OH2 锂云母:KLiAl(AlSi3O10)(OH.F)2 这类蚀变是泥质沉积岩和变质岩经高温热液作用交代成，其中除黄玉和电气石化外，常含石英、白云母和绢云母。与黄玉化有关的矿床是W、Sn、Nb、Ta、Be；与电气石化有关的矿床有W、Sn、B、Co、Fe矿床等。,2005-11-04,36,霞石化、钠长石化、钠辉石化：与碱性岩、超基性岩的蚀变有关，有关矿产如Nb、Zr.稀土、钍Th、Ti、Fe、U等。电气石：(NaCa)(MgFeL
17、iAl)3(AlMg)6Si6O18BO33(OH)4 总之，高温热液矿床的围岩蚀变特点主要是生成的新矿物有大量的白云母、黑云母、锂云母、黄玉、电气石等富含挥发份的矿物，其结构也常是粗、中粗粒的。,2005-11-04,37,矿物共生组合：这类矿床的矿物成分，主要是氧化物和含氧盐类，其次为硫化物类。矿物组分中反映出较多的含有矿化剂（挥发份）的矿物，是典型的高温矿物共生组合：金属矿物：磁铁矿、白钨矿、黑钨矿、锡石、辉钼矿、辉铋矿、毒砂、磁黄铁矿、赤铁矿；非金属矿物：黄玉、电气石、绿柱石、方柱石、黑云母、白云母、钠长石、钾长石、金云母、石英、萤石,2005-11-04,38,矿体形态 高温热液矿床
18、主要以脉状矿床为主，也常为珠状脉、羽状脉、网状脉，因为这类矿床主要产于非钙质的围岩中，又以交代和充填作用为主，因此矿体形状主要受到围岩中裂隙性质的控制。在这些矿脉中，矿物颗粒结晶粗大。,2005-11-04,39,华南地区含钨石英脉组合形式示意图,2005-11-04,40,矿产类型：W-Sn-Mo-Bi-Be 黑钨矿-石英脉矿床：是我国最主要的钨矿类型，常伴生Sn-Mo-Bi矿产，如江西西华山。锡石-石英脉矿床：与黑钨矿-石英脉共生，但以锡石为主，或W-Sn共有。如广西珊瑚W-Sn矿脉。辉钼矿-石英脉矿床：除辉钼矿外，常伴生W、Sn、Bi等矿物，我国华南地区广泛分布。铍矿床：又可分为绿柱石-
19、石英脉型，含绿柱石花岗岩型两种，在华南地区广泛分布。此外，还有稀土，Nb-Ta、U-Th、Li-Be、Bi、毒砂(As)矿床。,2005-11-04,41,（2）岩浆中温热液矿床：成矿的物化条件：成矿温度为300200，深度31.5km，属中深中温矿床。,2005-11-04,42,与侵入体的关系 受侵入控制比较明显，与中小型中深成侵入体有成因关系，矿体产于岩体顶板附近的沉积岩、变质岩、岩浆岩等围岩中，少数产于侵入体顶部。中温热液矿床一般代表着高温热液矿床较晚期的成矿阶段。因此，从总的方面来看，矿床在离开母岩体稍远些的围岩中 与矿床形成有关的岩浆岩种类较多，从酸性-基性都有。,2005-11-
20、04,43,矿体围岩：由于此类矿床形成的温度已大大低于前者，因此其围岩性质种类较多，且控矿作用明显。若围岩为化学性质活泼的岩石如含钙质的岩石，则常形成交代矿床，但此时不能形成矽卡岩，如灰岩中的Pb-Zn交代型脉矿；若围岩为惰性的化学性质不活泼的硅质、砂质岩石时，此时交代作用不重要，只形成充填式矿脉，如绿泥石片岩中的Pb-Zn矿脉。,2005-11-04,44,围岩蚀变：典型的有绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、黄铁长绢英岩化、硅化、蛇纹石化、滑石菱镁片岩化等。,2005-11-04,45,矿物共生组合：由于矿床形成温度在水的临界温度374以下，因此出现大量硫化物，如黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿。
21、另外也出现含硫盐矿物如黝铜矿、砷黝铜矿，含Co、Ni、Fe的砷化物如红砷镍矿等。非金属矿物有绢云母、绿泥石、蛇纹石、石棉、滑石、水晶等。碳酸盐类矿物如方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿等大量出现。氧化物，含氧盐以及电气石、黄玉、角闪石、黑云母、白云母、辉石、钠长石等在高温热液条件下的常见矿物已基本消失。,2005-11-04,46,矿体形态：由于这类矿床是由中温热液经过交代、充填作用形成的，因此矿体形态多样：有充填作用形成的矿体，形态简单，多呈单脉状、平行脉群；交代作用形成的矿体多呈似层状、囊状、透镜状、扁豆状、柱状等，较为复杂。,2005-11-04,47,矿产类型：Cu-Pb-Zn-Au-石
22、棉-菱镁矿-滑石-水晶（含金石英脉)：95%为石英，构成各种脉体，金属矿物占5%左右，主要有Cu、Pb、Zn、Fe等的硫化物，如黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿、方铅矿、闪锌矿，还有方解石、绿泥石等，自然金呈细小颗粒产于金属硫化物中，呈“晶隙金”、“晶间金”、以及“包体金”。如山东招远玲珑。,2005-11-04,48,晶间金,2005-11-04,49,包体金,2005-11-04,50,铅锌铜矿床：方铅矿、闪锌矿、石英、重晶石、白云石、绢云母、黄铁矿、黄铜矿。围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、绢云母化。如湖南临湘桃林铅锌矿床。锡石硫化物多金属矿床：锡石、硫化物、石英等，广东海丰锡石-硫化物矿床。
23、五元素NiCoAgBiU矿床：可同时利用5种元素：斜方砷镍矿、辉钴矿、辉银矿、自然银、自然铋、非晶质铀矿、沥青铀矿、石英等，如加拿大熊湖。,2005-11-04,51,石棉矿床：产于超基性岩、基性岩中，蛇纹石石棉、角闪石棉、方解石、橄榄石等。菱镁矿矿床：产于变质的白云岩、大理岩、灰岩中。滑石矿床：产于含高的岩石如超基性岩、基性岩、白云岩中。黄铁矿矿床：硫铁矿矿床、广东云浮、化工用硫酸。水晶矿床：压电石英、光学水晶、熔炼水晶、琢磨水晶。,2005-11-04,52,（3）岩浆低温热液矿床 这类矿床的成因争议性最大，其最大的特点是，与高、中温热液矿床相比，这类矿床距岩体较远，相互关系极不明显。或者
24、这类矿床与高、中温热液矿床共生，代表一个矿化阶段由高向低逐渐演化过程中的晚期产物。也就是说，当这类矿床单调出现时，其成因要特别注意。,2005-11-04,53,矿床特点成矿物化条件：成矿温度为20050，常温，形成深度1.5公里至地面以下数百米，属浅成低温热液矿床。与侵入体的关系：矿床距岩体较远，或在矿区周围一带广大地区内无火成岩的出露。与成矿作用有关的多是一些酸性、中酸性小型侵入体，常呈岩脉，岩瘤，侵入体常具斑状、似斑状结构（侵入深度小，规模小）。低温热液矿床代表着侵入岩浆热液活动的最晚的矿化阶段。,2005-11-04,54,因此矿床均产于岩体附近的围岩中。这时，应该利用稳定同位素 地球
25、化学研究方法，确定矿物包裹体中的同位素的组成，达到辨别岩浆水的目的，各种水溶液的稳定同位素地球化学参数 18OH2O D CO2 初生水：+6+8.5-70-30 高达 78.54 岩浆水：+6+8-50-80 较初生水稍低 大气水：-44+10-340+50 较低 海水：1（5）1（5）同生水与海水相似，但随盐度的增高而增加 变质水：+5+25-20-65 较高,2005-11-04,55,围岩：岩浆低温热液矿床产于各类沉积岩、喷出岩及变质岩中，很少产在侵入体内。围岩蚀变：石髓化，蛋白石化，粘土化，明矾石化，泡沸石化，重晶石化，石膏化，冰长石化，高岭石化。,2005-11-04,56,矿物共
26、生组合：Hg、Sb、As、Au、Ag、Te 辰砂、辉锑矿、雄黄、雌黄、自然金、自然银、碲金矿、碲金银矿、深红银矿、淡红银矿。石英、石髓、蛋白石、方解石、白云石、高岭石 其次，还有黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿，少量见到。但是，在高温热液矿床中的常见矿物如W、Sn、Mo、Bi 及磁铁矿、毒砂等几乎见不到。,2005-11-04,57,矿体形态：形成这类矿床的含矿热液因其温度低，交代作用微弱，主要以充填作用为主，因此构造裂隙对矿体形态影响极大，常为脉状、透镜状矿体。矿石具特征的角砾状、胶状、晶簇、晶洞等结构构造。,2005-11-04,58,矿产类型：雄黄-雌黄矿床：As,常有Au、Ag、Se、H
27、g伴生。如湖南慈利，云南南化；菱铁矿矿床：贵州观音山；锑矿床：辉锑矿Sb，湖南新化冷水江“锡矿山”锑矿床；萤石矿床：CaF2浙江武义，诸暨，嵊县一带。,2005-11-04,59,1、定义 由地表下渗的雨水、海水、或者沉积岩内部的同生水、封存水、囚水等所形成的含矿热液，在有利的构造及岩石中经过交代、充填作用形成的矿床。,四、非岩浆热液矿床,2005-11-04,60,2、矿床特点 总体说来，这类矿床除了与岩浆岩无直接的成因关系外（如成分上、同位素、空间、时间等方面均无关系）。其它特征均与岩浆热液矿床中的岩浆中-低温热液矿床相同。,2005-11-04,61,矿床产于一定的地层层位中，其延伸展布
28、均受一定地层层位控制。也就是说非岩浆热液矿床均产于层状岩石中，如沉积岩、火山-沉积岩中或沉积-变质岩中。在横向上一般分布面积较大，因此这类矿床常构成广泛分布的大-特大型矿床。,与地层的关系,2005-11-04,62,除了可能有岩浆热能的烘烤加温作用外，这类热液矿床不论从物质来源，形成的时间、空间关系，均与岩浆岩无关。因此在矿区相当大的范围内，或在较深的部位，均见不到与之有联系的侵入体。,与岩浆的关系,2005-11-04,63,这类矿床受构造控制极为明显，如褶皱、断裂、断层、节理，在成矿过程中以及充填作用为主，因此矿体多呈二向或三向延长的形状，如囊状、柱状、透镜状、脉状，在空间上沿一定层位呈
29、带状分布。,矿体的形状,2005-11-04,64,十分微弱，或者不明显，这一类型有轻度的硅化，粘土化、重晶石化、碳酸盐化。,围岩蚀变,2005-11-04,65,矿床中硫化物的硫同素组成34S值多为负值，与陨石硫有很大的差别，说明硫不是来源于岩浆，而是富含轻硫32S，与生物作用有关。矿石中铅的同位素年龄可以比围岩年青，也可以比围岩更老，反映成矿物质可能来自上部更年青的地层，也可能来自下部更老的岩石。而C-H-O同位素测定值也反映热液与地下热卤水有关。,同位素特点,2005-11-04,66,含盐度很高，可达1020%，主要有Na、Ca、K、Cl，有时还出现NaCl、KCl的晶体以及石油成分。
30、这些都反映了成矿热液不是来自岩浆活动，而与地下水活动有关。因为岩浆成因的包裹体中NaCl5%，也不会含有石油。,矿物流体包裹体,2005-11-04,67,具体在一个矿床中，矿石组成简单，矿物颗粒细小，金属矿物主要是金属硫化物及硫酸盐矿物：黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿、辰矿、自然金、碲金矿、碲银矿、辉铋矿。非金属矿物有石英、碳酸盐类矿物、雄黄、雌黄、石棉、水晶、重晶石等。因此从矿物共生组合及矿产种类，与岩浆气液矿床中的中-低温热液矿床相同。,矿石组成,2005-11-04,68,3、非岩浆热液矿床的成矿物质来源 矿源层：即由沉积作用或火山沉积作用初步富集了某种有用组分并在后期的地下水
31、热液活动中能提供成矿物质的地层层位，叫矿源层。,2005-11-04,69,地表或近地表处的围岩和矿床 在风化作用过程中被地表水溶解萃取，并转入地下，形成含有一定成矿物质的地下水。,2005-11-04,70,含盐地层；火山沉积岩地层；各类火成岩体和基底岩石；,2005-11-04,71,一个陆相砂岩铜矿的成矿模式1-红色泥质粉砂岩及泥岩；2-红色渗透性砂岩；3-红色砂砾岩；4-浅（灰、灰白或灰绿）色层（退色带）；5-辉铜矿带；6-斑铜矿带；7-黄铜矿带；8-黄铁矿带（非矿化的退色带）,2005-11-04,72,1）、侧分泌作用：物质成分来源于附近围岩，大气降水下到地面后，被加温形成热液2）
32、、压实热液作用：沉积地层经压实作用释放出热液，使围岩中的物质压滤出来；3）、下渗循环热液作用：大气降水到地下加热之后，携带游泳组分向上运移，在有利地方富集成矿。一般运移距离较长，所以物质成分比较复杂。4）、热泉堆积作用：流出地表的地下热水带有有用组分在有利部位富集成矿，主要为年青和正在进行矿化的地区。,4、形成作用,2005-11-04,73,5、非岩浆热液矿床的主要类型碳酸盐岩地层中的铅锌矿床：密西西比河谷型（MVT）铅锌矿床（有争议，也属层控矿床）,2005-11-04,74,MVT型矿床特征A、多数矿床主要产于碳酸盐地层中，尤以白云岩地层常见；B、成矿时代：前寒武到白垩除志留外均有发育；
33、C、矿区分布范围大；D、多数矿区见不到岩浆岩的出露；E、大多数矿床中矿物成分较简单，主要有PbS、ZnS有时伴有FeS2及其他金属硫化物，其他矿物有：重晶石、萤石。其中PbS含Ag低，ZnS含Fe较低.,2005-11-04,75,F、矿床按金属比值不同分为；富Pb型、富Zn型或者富Pb、Zn型，矿体中Pb+Zn品位810%；G、成矿温度较低，20080，一般100150，含矿流体多是富Na、Ca的热卤水；H、具有特殊的矿石构造“屋顶落雪”,2005-11-04,76,碳酸盐岩型铅锌矿床成矿模式,2005-11-04,77,碳酸盐岩地层中的金矿床 产于碳酸盐岩地层中的石英-硫化物型金矿床和方解
34、石型金矿床；卡林型金矿床：中国有滇、黔、桂地区的板其、金牙、高龙等，还有陕、甘、川地区的东北寨、拉尔玛等金矿床。,2005-11-04,78,卡林型金矿是指，产于碎屑岩及碳酸盐岩类、沉积岩及浅变质岩中，显示中低温的矿物共生组合和围岩蚀变特点，金的粒度主要为次显微-显微级的浅成中低温热液金矿床。,2005-11-04,79,上述定义包括了三个方面的涵义：金矿床的容矿围岩为未经变质或变质程度极浅的沉积岩，主要为细碎屑岩和碳酸盐类岩石；金矿中矿石矿物的共生组合和围岩的热液蚀变，均具有中低温热液成矿作用的特点；金矿物及载金矿物都显示了微细粒结构的特点，矿石同以浸染状构造为主。以上三个特点不仅是卡林型金
35、矿的本质特征，而且是鉴别某个矿床能否归入卡林型金矿的主要标志。,2005-11-04,80,人们曾提出过多种观点解释卡林型矿床的成因，这些观点概括起来有以下四种：A浅成低温热泉成矿说：认为卡林型金矿与火山热泉型金矿床有相似的特征，都属于浅成低温热液矿床，只是一个产于火山岩中，一个产于沉积岩中，是两个重要的分支。这种观点强调金矿的形成与中新生代热泉活动有关。,2005-11-04,81,B地层改造成矿说：这是目前国内外许多研究者比较能认同的观点、如刘东升（1985，1994）、龙伯格（1986）、拉德克（1987）等人，这种成因观点的中心思想是：地层是金的矿源层，含矿热液从地层中萃取了金、砷、汞
36、、锑、钡等元素，再在断裂构造的有利部位使矿质沉淀形成矿床。对于这种观点的人们来说，他们在成矿作用过程中的热性质与来源、热事件的性质以及矿源层等重大问题上又都存在不同的看法,2005-11-04,82,C岩浆热液成矿说：A.潘捷列夫（1986）、H.西里托（1990）等人认为，卡林型金矿的矿源和热源均来自岩浆活动，而赋矿的沉积岩系地层仅仅是有利于成矿的容矿层位，卡林型金矿是岩浆热液体系的远源低温产物。,2005-11-04,83,D多源成矿说这种观点认为卡林型金矿的成矿流体以大气降水（即天水）为主，但成矿物质是多源的（张贻侠等人，1996），其中主要有岩浆来源、地层来源、深部来源以及地壳表层来源
37、，在成矿过程中都可能提供了部分成矿物质，而不可能具单一的来源。赋矿地层也可能提供了一定量的成矿物质，也有可能是成矿的有利声场所。,2005-11-04,84,卡林型金矿床中的金矿物，主要是自然金，其次有银金矿和金银矿，按其粒度大小可分为两种赋存状态：即显生粒级和次显微粒级。其中次显微级的金主要与主矿物同时沉淀，而粗粒的金则在主矿物之后形成。按照金的赋存方式与载金主矿物的共生关系又可分为四种形式：即“晶隙金”，“晶间金”，“晶格金”，“包体金”。,2005-11-04,85,卡林型金矿床的矿石中有数十几种矿物，各个矿床的主要矿物组成基本相同，但又有各自的特殊性。而且，卡林型金矿床中金的产出状态与
38、其中的几种主要载金矿物有关。卡林型金矿石中的金属和非金属矿物除了自然金之外，主要还有黄铁矿、砷黄铁矿、毒砂、辉锑矿、白铁矿、辰砂、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、雄黄、雌黄、砷黝铜矿、石英、粘土类矿物、方解石、白云石、含铁白云石、重晶石、碳质（有机质类）等等。,2005-11-04,86,金粒与石英、白云石、重晶石、伊利石粘土矿物、黄铁矿和有机质接触，但与辰砂、自然砷、雄黄、雌黄、辉锑矿等未见有与金有接触共生关系。,2005-11-04,87,矿床特点：品位低、产量不很大，单储量很大A、大地构造环境：大陆板块（地台盖层及褶皱带晚期）沉积岩系。B、含矿岩系特征：（a）含炭质或泥质碳酸盐岩，包括含炭质粉
39、砂质灰岩、白云质灰岩、条带状灰岩及角砾岩等。（b）钙质粉砂岩、泥质粉砂质凝灰岩、角砾岩。,2005-11-04,88,C、受一定岩性控制明显（薄层粉砂质、白云质灰岩或者钙质页岩），岩石中含丰富的炭（表面有吸附金的性质；是金的良好沉淀剂）；D、矿体受地层层间裂隙、破碎带或其他裂隙构造控制；E、矿物成分：金的颗粒很细，小于0.2微米，伴生的矿物为低温矿物；F、围岩蚀变较弱，常见有：硅化、泥化、白云石化。,2005-11-04,89,层状铜矿床砂岩铜矿（红层铜矿）：如滇中铜矿。含铜页岩：赞比亚铜矿带。含铜碳酸盐岩：曼斯费尔德铜矿带。,2005-11-04,90,赞比亚页岩型铜矿床的矿物和金属分带的立
40、体图解（据Fleischer等，1976）,2005-11-04,91,碎屑岩中的铅锌矿床（有争议，也属层控矿床）：云南金顶；砂岩钒-铀矿床：美国科罗拉多高原铀矿。碳酸盐岩中的汞锑矿床（有争议）：湘黔汞矿。水晶矿床：阿尔卑斯脉，我国首次发现的碳酸盐岩中的石英脉矿床。地下水、热泥、热气矿床。,2005-11-04,92,目前已发现的此类矿床 多在中元古代和古生代，矿床规模巨大，常伴生层状重晶石矿床，沉积型菱铁矿矿床。,以沉积岩为容岩的喷气沉积型铅锌矿床（sedex）,2005-11-04,93,（1）地质构造背景a、构造位置 大陆裂谷或被动大陆边缘长期沉陷的断陷盆地。b、成矿环境 盆地接受了巨厚
41、的陆源碎屑沉积物。矿床形成于同沉积断裂附近或由同沉积断裂控制的二级及三级盆地中。成矿流体属弱酸性中低温热卤水，至少沉积成矿的盆底局部水体为还原环境。c、赋矿岩石 以含有机质的黑色页岩、粉砂岩及细砂岩、碳酸盐岩、燧石岩等为主的细碎屑及化学的宁静海相沉积岩。一些矿床中还可见蒸发岩、凝灰岩。,2005-11-04,94,a、矿体特征 矿体可分为喷流-沉积成因和热液充填-交代成因两类。前者为主要矿体，呈层状、似层状、凸镜状整合地产于上述容矿岩层中。热液充填交代成因的矿体仅在部分矿床中可见，为沿热液上升通道分布的不整合矿体。,（2）矿床特征,2005-11-04,95,b、矿石矿物组合 矿石的主要金属矿
42、物是黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿，次为黄铜矿，还可见少量其他一些铁、铜、铋、钼的硫化物及硫砷化物等矿物。主要脉石矿物是石英、方解石、铁白云石、重晶石、白云石及菱铁矿,2005-11-04,96,c、矿石矿物组构 矿石多为细粒结构，次可见交代结构、固溶体分离结构，条带及条纹状构造、浸染状构造、块状构造、角砾状构造、细脉及网脉状构造。d、围岩蚀变 常见的围岩蚀变有硅化、电气石化、钠长石化、白云石化及铁白云石化、重晶石化、菱铁矿化及绿泥石化。,2005-11-04,97,封存于沉积物中的地层水随埋藏深度增加而增温和压实脱水，这些水溶解了沉积物中的盐分而使其化学活动性增强。同时在膨胀粘土矿物向云母
43、类矿物的转变过程中可有大量金属析出的铁、铜、铅、锌及钡等元素均可以硫氢络合物和氯络合物的形式溶于温度和盐度较高的弱酸性热卤水中。当成矿热卤水沿同生断裂上升到浅部时会因减压沸腾卸载而形成细脉及网脉状、浸染状不整合矿体，甚至冲破盖层形成角砾岩。,（3）矿床成因,2005-11-04,98,当其冲出海底时会因较大的密度流向洼地构成热卤水池并形成局部的强还原环境，形成铁、（铜）铅、锌的层状矿体及富含有机质的沉积层。当钡离子游离到热卤水池边部时与海水中的硫酸根离子结合形成重晶石的沉淀,2005-11-04,99,以沉积岩为容岩的喷气沉积型铅锌矿床模式（据Briskey，1986）1-蚀变沉积岩：硅化、电
44、气石化、钠长石化、白云石化、绿泥石化；2-层内滑动碎屑或角砾岩；3-凝灰质层；4-黑色页岩、粉砂岩、砂岩、燧石、白云岩、泥晶灰岩、灰岩,2005-11-04,100,1）、原生带状分布：在矿床或矿体内部矿物成分、化学成分、矿石结构构造的有规律的变化。可以是围绕一个岩体形成有规律的变化，也可以是在一个矿体内部有规律的变化。顺向分带：上部温度低，下部温度高的分带为顺向分带；反之为逆向分带。,6、热液矿床的原生带状分布,2005-11-04,101,广东韶关梅子窝石英脉型钨（锡）矿逆向分带图,2005-11-04,102,“五层楼”脉带示意图,2005-11-04,103,2）、原因内因：成矿物质的
45、来源、地球化学习性、含矿热液的性质、组分的浓度；外因：T、P、Eh、围岩性质、构造等,2005-11-04,104,地热分带：含矿热液从深部往上运移（运移的部位为向压力减小方向），在此过程中温度也随之降低，热液中物质按溶解度大小相反的方向相继沉淀，主要与温度有关，而逆向分带则认为与物质浓度有关，低温矿物在浓度较高的情况下可先沉淀；脉动分带：在成矿期间，构造是多次活动的，可带来热液的多次上升；沉淀分带：同一矿化阶段，热液中的物质按溶解度大小关系先后沉淀而成。,3）、成因观点,2005-11-04,105,1、如何识别高、中、低温热液矿床？2、侵入岩浆热液矿床具有哪些识别特征？相关矿种常有哪些？3、地下水热液矿床有何特征？4、砂（页）岩型铜矿床产于何种地质构造环境？含矿岩系及矿床有何特征？5、微细浸染（卡林）型金矿床产于何种地质构造环境？含矿岩系及矿床有何特征？6、碳酸盐型铅锌矿床产于何种地质构造环境？含矿岩系及矿床有何特征？,思考题,
