第六章 热液矿床各论 三、地下水热液矿床(2006)
第六章 热液矿床类型及特征-3 高中低温热液矿床
长安大学
Chang'an University
矿床学 Ore Geology
钠长岩-云英岩型矿床
1. 概念及特点
钠长岩－云英岩型矿床 （albitite-greisen deposit）
—通过岩浆期后热液交代花岗岩类岩石形成 的，与钠长岩和云英岩在空间上和成因上密 切相关的，以产稀有和稀土元素为主的一类 矿床。
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矿床学 Ore Geology
钠长岩-云英岩型矿床
1. 概念及特点
—钠长岩：主要由钠长石（>50%）和少量微 斜长石、石英组成的中 细粒浅色岩石 —云英岩：主要由中粗粒的石英和白云母组 成的蚀变岩石。可分为：
云英岩（石英60 75％，云母25 40％） 富石英云英岩（石英>75 ％）
矿物组合
矿物有30种以上，以石英、黑钨矿、白云母为主，其它矿 物含量较少
矿石组构
矿石结构复杂，有自形、半自形、它形粒状结构等 构造有块状、浸染状、条带状等
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矿床学 Ore Geology
变质岩 花岗岩
正常 云英岩 锡石
图 西华山钨矿床围岩 蚀变垂直分带与矿物 分布关系示意图
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矿床学 Ore Geology
钠长岩-云英岩型矿床
2. 形成条件
围岩条件
—含矿岩体的上覆围岩通常是渗透型较差、化 学性质不活泼的硅泥质沉积岩和变质岩（起 屏蔽作用，防止挥发分的向上、向外逸 散）。
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热液矿床各论(火山次火山热液矿床)
第六章热液矿床各论四火山-次火山热液矿床（一）概述1、概念：在火山喷发作用的晚期或间歇期，喷气和热液活动非常强烈，气液中通常含有大量的重金属化合物，在一定的地质条件和物化条件下，这些气液与围岩、与海水或气液之间发生作用，使其中的有用组分聚集和沉淀，形成火山热液矿床。
2、火山-次火山热液矿床的特点：（1）矿床常产于火山岩地区，在矿区内或其附近常有同期的火山岩、次火山岩或侵入体分布，矿化主要发生于火山活动的晚期或间歇期；（2）矿化主要发生于地表、海底或地下浅处（＜1～2km＝，成矿温度范围较大（50-500℃）；（3）成矿介质复杂多样，有喷气、热液，或火山口附近被烤热的湖水、地表水、海水等；（4）火山机构控矿明显，如火山口、火山颈、角砾岩筒、环状裂隙、放射性裂隙等，因此矿体常具复杂独特的形态和产状特征；（5）多数矿床围岩蚀变强烈，既有高温蚀变（如钾化、云英岩化、黑云母化、钾长石化等），又有中低温蚀变（如硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等），蚀变范围广，与矿化关系密切；（6）矿石物质成分复杂，组构多样，主要的金属矿物主要有元素单质（Cu、Ag、Au 等）、氧化物（磁铁矿、锡石、黑钨矿等）、金属硫化物（黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿等）。
3、火山-次火山热液矿床的工业意义：火山-次火山热液矿床分布很广，规模较大，矿种多，矿石质量好。
主要矿产有Fe、Cu、Mo、Sn、Pb、Zn、Au、Ag、U等金属矿产、稀有分散元素（Be）以及萤石、明矾石、硫等非金属矿产。
（二）火山热液矿床的成矿作用和主要类型矿床的地质特征火山热液矿床的成矿作用有三：（1）火山喷气作用（2）火山热液作用（3）次火山热液作用。
据此，并根据产出的环境，将该类矿床分为四个亚类：（1）陆相火山喷气矿床（2）陆相火山热液矿床（3）陆相次火山热液矿床（4）海相火山热液－沉积矿床。
1、陆相火山喷气矿床此类矿床仅限于火山活动区，数量不多，规模有限，形成温度高（600～1100℃）。
矿床学6-热液概述
资料表明，成矿的 热水溶液是多组分体系， 其来源是多途径，类型 是多种多样的，而且不 同来源和成因的溶液常 常是相互掺杂混合，它 们的形成常常有一个漫 长的发展过程。
（一）岩浆热液
1、成因：岩浆热液是岩浆中所含的H2O及其他挥发组分在岩浆上侵和冷凝结晶 过程中，由于温度、压力和成分的变化与其所溶解的化学成分一起被析出形成 的。
大气水热液及其成矿模式 （斯米尔诺夫）
这种地下水热液在循环流 动过程中，不断发生“水-岩反 应”，从围岩，矿源层，甚至 从已形成的矿床中溶解萃取大 量成矿物质以及盐类，形成含 矿热卤水或含矿热液：
大气水热液及其成矿模式 （斯米尔诺夫）
水→热水→热卤水→含矿热液（含矿热卤水）
海水 海水也属于大气降水 一大类，但海水中的化学 组成显然与地表的大气降 水不完全一样。海水的含 盐 度 约 为 3.5%NaCl ， 海 水 沿着海底的深大断裂下渗 到洋壳深处，形成环流热 液。
按照沉积背景的不同，又可分为海成溶液和陆成溶液。
② 后生下渗溶液 指由地表大气降水和海水沿
着岩石的裂隙或海底裂隙、间隙、 孔洞等下渗到地壳不同的深度形 成的溶液。
大气降水可下渗到深约12~15km 处。这些水加热升温，以至其温度达 到300～400 ℃。
水的密度小，岩石的渗透率减弱， 地下水热液便不再向下渗透。于是向 着上昂的方向，或沿着断层，向着减 温减压的方向循环流动。
有关矿种：
a、主要金属矿产：Fe、Mn，Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Sb、Hg，Au、Ag，Li、 Be、Nb、Ta，U、Th
b、非金属矿产：云母、石棉、萤石、水晶、明矾石、叶腊石、蛇纹岩，硫铁矿、 重晶石、天青石、滑石、菱镁矿等。
二、热液的成因（类型）
矿床学课件——第六章 热液矿床的类型及特征
2.围岩蚀变及分带
蚀变围绕侵入体中心呈同心圆状产出，自岩体中 心向外依次出现四个蚀变带：
（1）钾质蚀变带 （2）石英-绢云母化带 （3）泥质蚀变带 （4）青盘岩化带
3.其实就是矿化了的蚀变围岩，有一定的矿化分带。 工业矿化位于（1）、（2）带。
4.矿床成因 （二）富金斑岩型矿床
（三）围岩条件
为碳酸盐类岩石。
矽卡岩按成分可分为钙矽卡岩和镁矽卡岩 （四）构造条件 （1）接触带构造 A：整合型 B：不整合型 （2）围岩层理和层间破碎带 （3）断裂和裂隙 （4）褶皱构造 （5）围岩捕掳体
二.矽卡岩矿床的地质特征
（一）矿体的形态、产状与规模
矿床产于中酸性岩浆岩和碳酸盐类岩石的接触带, 多产于外接触带.距接触面100-200m以内. 矿体形态复杂、连续性差,多数矿床为中小型。 （二）矿石特征
云英岩化 3.矿体地质特征
（1）大脉型矿体 （2）中-薄脉带型矿体 （3）网脉型矿体
黑钨矿-石英脉“五层楼”分布规律，矿脉自下而 上分为5个带： （1）微脉带 （2）细脉带 （3）中脉带 （4）大脉带 （5）稀疏大脉带 4.矿石特点 5.矿床成因 代表矿床：江西省西华山钨矿床
（二）钠长岩型稀有、稀土元素矿床 二.中温热液脉型矿床 成矿温度在300-200之间，受断裂控制。 矿体产于侵入体的内外接触带中 围岩蚀变发育，为中温热液蚀变组合 金的重要来源 （一）中温热液脉型金矿床 1.太古宙脉状矿体 2.中国中温热液脉型矿床 具有又老又新的特点,分为石英脉型(含金硫化物石英脉,矿化
矽卡岩矿物组合，成分复杂、结构构造多样，矿 石有块状构造、浸染构造，矿石多为带：交代岩浆岩形成的矽卡岩带。主要为高温矿 物。
内带：交代碳酸盐围岩形成的矽卡岩带。主要为中 温矿物。
第六章 热液矿床各论 二、岩浆热液矿床(2006)
第二节 岩浆热液矿床
一、岩浆热液矿床概述
二、 岩浆热液矿床的成矿作用过程
三、岩浆热液矿床的类型及其地质特征
二、岩浆气液矿床成矿作用过程
矿 床 ↑ 非碳酸盐岩 有用物质聚集成矿 交代和充填作用 ↑ 高中温岩体内、低温附近围岩 含矿气液 ※超临界流体的分离 ↑ 岩浆分泌作用 岩浆气液 岩浆结晶 ↑ 岩浆房 ※ 当内压力超过外压力时，它们就将脱离岩浆房，大 量挥发组份的携带金属上升。 岩浆气液矿床成矿形成过程示意图
非金属:重晶石、萤石、石英等）等;
2.矿床形成的地质条件 （1）形成环境、时－空性 形成环境：成矿多与造山运动的中、晚期或地壳活 化期的酸性、中酸性和偏碱性的岩浆有关； 在时间上：矿床形成于造山发育某阶段的某一构造 一岩浆期，或造山运动未期中央隆起或活化地台 上形成的断裂带伸展期；一般在岩浆演化期后热 液阶段； 在空间上：一定矿床类型与一定岩浆岩在空间分布 上有一定的规律性，主要分布在岩体内或其附近 的围岩中。
第二节 岩浆热液矿床
一、岩浆热液矿床概述
二、 岩浆热液矿床的成矿作用过程
三、岩浆热液矿床的类型及其地质特征
三、岩浆热液矿床的类型及其地质特征
三、岩浆热液矿床的类型及其地质特征1.分
类——按成矿方式大致分两类
岩浆气液交代矿床：以岩浆气液交代作用 为主形成的矿 床 充填－交代矿床:以岩浆气液以充填－交代 作用形成的矿 床
第二节岩浆热液矿床一岩浆热液矿床概述一岩浆热液矿床概述岩浆热液矿床的成矿作用过程岩浆热液矿床的成矿作用过程三岩浆热液矿床的类型及其地质特征三岩浆热液矿床的类型及其地质特征二二岩浆气液矿床成矿作用过程岩浆气液矿床成矿作用过程非碳酸盐岩非碳酸盐岩有用物质聚集成矿有用物质聚集成矿交代和充填作用交代和充填作用高中温高中温岩体内岩体内低温附近围岩低温附近围岩超临界流体的分离超临界流体的分离岩浆分泌作用岩浆分泌作用岩浆气液岩浆气液岩浆结晶岩浆结晶岩浆房岩浆房当内压力超过外压力时当内压力超过外压力时它们就将脱离岩浆房它们就将脱离岩浆房大大量挥发组份的携带金属上升量挥发组份的携带金属上升
第6章气水热液矿床
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S a、氧化态为SO42-，与Cl-性状相似，影响热液 的ph值和有助于大部分金属元素的迁移，也可形 成难溶硫酸盐而沉淀成矿，如重晶石（BaSO4）。 b、还原态为H2S，是弱电解质和重要的矿化剂， 性状如下： （a）温度＞400º C时，H2S为中性分子，不电 离，或分解为 S和H2。H2S=H2+S (b)温度＜400º C，H2S开始电离，H2S=H++HSHS-= H++ S2- S2-+Me=sulfide
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(2)地壳深部来源（花岗岩类来源，或“硅铝质岩 浆重熔混浆源”）：这主要是指在地壳的深部 （一般大于15公里，温度600-700℃以上，压力大
于200MaPa），发生硅铝质地壳的改造、变质和
重熔，产生花岗岩。
（3）地壳表层来源 ：指来源于含矿建造（或矿
源层）、与岩浆或混浆作用无关的、由地下水或
集在一起的热液区，促使深处的热液在地表不
同部位压力差（构造挤压、重力、静压力）的
驱使下向减压方向运移。
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虹吸作用
当 构造形成大量裂隙时，尤其是那些隐
伏于地下并未与地表勾通的裂隙，开始形成张
口，此时裂隙中处于真空状态，产生负压力，
从而能吸取周围的含矿热液（虹吸作用），并
产生沉淀。这实质上也是压力差所产生的运移， 大多数育矿脉，如阿尔卑斯型Pb,Zn矿脉，被 认为是这样形成的。
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2）、特征：地下水热液H2O的氢氧同位素接近
大气降水线，温度多属中、低温，多富Ca2＋、
Na＋。
第六章 热液矿床各论(接触交代矿床)
第六章热液矿床各论第一节接触交代矿床一、接触交代矿床概述1、接触交代矿床(Contact-metasomatic deposit)：指产于中酸性、中性侵入体与碳酸盐岩(或凝灰岩、安山岩等火山岩)接触带及其附近（不超过200米），由含矿气水热液交代作用形成的，在时间、空间和成因上与矽卡岩关系密切的一类矿床。
由于此类矿床与矽卡岩关系密切，因此又称之为“矽卡岩矿床（Skarn Deposit）”2、矽卡岩：“矽卡岩”一词，是瑞典中部的矿工用来称谓那些与矿石伴生的深色钙质硅酸盐岩石。
以后经焦涅邦（1875）正式提出，并为Lingren（1902）所采用并被广大研究者接收并沿用。
指中酸性侵入体与碳酸盐岩石接触，在中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成的蚀变岩石，主要由石榴石、辉石及其它一些钙、铁、镁、的铝硅酸盐（阳起石、绿帘石、方柱石、符山石、硅辉石等）矿物组成。
由于围岩的岩性不同，可形成不同的矽卡岩，根据围岩性质、矽卡岩成分和组合，可将矽卡岩分为钙质矽卡岩和镁质矽卡岩。
前者主要由石榴石（钙铝－钙铁）、辉石（透辉石－钙铁辉石）组成，有时伴有相当数量的符山石、硅灰石、方柱石及绿帘石、阳起石、透闪石等，由于这些矿物中都含一定数量的钙，故称钙质矽卡岩，是中酸性侵入体与灰岩接触交代而成。
镁质矽卡岩则是与白云岩、白云质灰岩接触交代形成的，常由镁橄榄石、透辉石、尖晶石、硅镁石、蛇纹石、金云母等组成。
在自然界中，镁质矽卡岩分布不如钙质矽卡岩广泛，且常与钙质矽卡岩相伴产出。
矽卡岩常具有分带现象。
根据与它们岩浆岩体的空间位置可分为内带和外带。
靠近岩浆岩体一侧形成的矽卡岩矿物组合，称为内带，它们主要由高温矿物组成，如磁铁矿、赤铁矿、石榴石、辉石等；靠近围岩一侧形成的矽卡岩矿物组合，称为外带，主要由高、中温矿物组成，如石榴石、辉石、角闪石、绿泥石、阳起石、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等。
在外接触带外侧的围岩中，广泛发育有中、低温条件下形成的石英、方解石等，有时也见有萤石、重晶石等矿物，一般情况下，从岩浆岩体经接触带到石灰岩，SiO2和Al2O3的含量降低，而CaO（MgO）和FeO的含量则逐渐增高。
6矿床学 第六章 热液矿床
Ⅰ 岩浆热液矿床
• 1．岩浆气液交代矿床 • 2．岩浆气液充填-交代矿床
•
Ⅱ 地下水热液矿床 Ⅲ 变质热液矿床
• 一、岩浆热液矿床 • 岩浆热液矿床是指由岩浆结晶冷凝 分异过程中析出的含矿气水热液，在侵 入体内及其附近的围岩中经过交代、充 填作用所形成的矿床。这类矿床与侵入 岩体（主要是酸性、中酸性、中性及中 碱性侵入体）在时间上、空间上和成因 上有密切的联系，侵入岩就是其成矿母 岩，而且具有明显的成矿专属性。
8.2、矿床形成地质条件
• 三、围岩条件
• 围岩是控制热液成矿的主要条件之一。因为热液的运移、 演化、沉淀都是在围岩中进行的，而且在这一系列过程中热 液还可能不断地与围岩进行物质成分的交换，有些矿质就是 由围岩提供的。 • 围岩的物理化学性质直接影响着热液成矿作用。首先， 就物理性质而言，围岩的孔隙度和渗透率对热液的运移和成 矿有显著影响：矿化多富集于孔隙度较大、渗透性较高的岩 层中。脆性的岩石（如石英岩、硅化岩石、花岗岩、砂岩等） 受力后易产生很多裂隙，这些裂隙常成为热液的通道和矿质 沉淀的场所；而塑性围岩（如片岩、页岩等）则不易破碎， 且透水性差，有时能起阻挡层的作用，使热液中的成矿物质 大量沉淀在其下伏岩石中，形成似层状、透镜状、鞍状等矿 体。 • 围岩的化学性质对热液成矿物质的沉淀方式、富集程度 及矿体形状都有一定影响。当含矿热液通过化学性质活泼的 围岩（如碳酸盐岩石）时，容易发生交代作用，形成似层状 矿体；而通过化学性质不活泼的围岩（如砂岩、页岩等）时， 则易于形成裂隙充填矿床；若通过的围岩是由岩性活泼和不 活泼的岩层构成互层时，成矿作用往往具有明显的选择性， 矿体的产状也因围岩性质的不同而变化，有时形成形态复杂 的矿体。
第六章 热液矿床各论 一、接触交代矿床-2006
特殊构造 i）岩体的凹部
特殊构造 ii）断裂交错、断裂破坏的接 ii）断裂交错、 触带、 触带、早期脉岩与断裂复合 部位等
iii） iii）复杂构造接触面组合的矿化特征 平行接触面、岩层和顺层矿体） （平行接触面、岩层和顺层矿体）
某地矽卡岩型铁矿接触带构造与矿化关系 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + (-) +++++ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 花岗闪长岩 石灰岩 铁矿 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
第六章热液矿床各论(地下水热液矿床)
第六章热液矿床各论三地下水热液矿床（一）概述一、1、地下水热液矿床：与岩浆活动无直接关系，在地壳浅部和表层的地热异常区，由地热或地热增温率导致的岩层内同生水或循环地下水活动性增强，萃取围岩中的成矿物质形成的含矿溶液，称为地下水含矿热液，当地下水含矿热液运移到有利构造和围岩中，通过充填和交代的成矿方式形成的矿床称为地下水热液矿床。
2、工业意义：主要金属矿产有Pb、Zn、Hg、Sb、As、Au、Ag、U、Ni、Mo等；非金属矿产有水晶、冰洲石、石棉、蛇纹石、重晶石等，有些矿床可以称为大型、超大型矿床（MVT 型铅锌矿床、贵州万山汞矿床）（二）地下水含矿热液的形成作用1、侧分泌作用：热液可能是大气降水、原生水、或结晶时的释放水。
热液流经围岩时，成矿组份从附近围岩中析出进入热液，形成含矿气水热液，矿质被热液带到附近有利空间沉淀成矿。
2、压实热液作用：岩石在压实过程中，岩层中的孔隙水受压而被释放出来。
如原为海相沉积物在成岩、压实过程中，可释放出以卤化物为主的热卤水。
在这些热液的作用下，可形成后生的金属和非金属矿床，如某些泥质岩中的铅锌矿脉可能是这种成因造成的。
3、下渗水环流热液作用：下渗水沿断裂、裂隙带循环，通过加温，使围岩中有用组份活化转移，进入热液，并在有利的岩性条件下富集。
4、热泉堆积作用：一般发生在年轻和正在进行矿化的地区。
热泉水基本上是大气降水，一般含有较高的Hg、As、F等元素，随着温度下降，有用组分沉淀堆积可形成矿床，如美国加利福尼亚州的汞矿床就是一例。
（三）地下水热液矿床的特征其总体特征与岩浆热液矿床大体相似，但还有自己的特点，主要表现在：（1）矿床及其附近一般无岩浆岩体出露，即使有，也与矿床无直接直接关系；（2）矿化明显受一定地层、岩性（岩相）控制，矿床常产于一定层位中，矿体常集中在某些岩性段：ⅰ）海相、泻湖相碳酸盐岩（多与白云质碳酸盐岩和礁相杂岩）；ⅱ）红色碎屑岩系中的浅色带及接触带；ⅲ）黑色页岩；（3）矿床受构造控制明显，主要是褶皱、断裂、裂隙、及岩层的层间构造带，矿体多为两向至三向延长过渡的凸镜状、囊状或脉状矿体，在空间上沿一定层位呈带状分布；（4）矿石成分简单，与围岩成分基本相似，金属矿物常为方铅矿、闪锌矿、自然金、辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄、黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿等，矿物颗粒较大，并呈带状分布，有时晶体生长完好；（5）围岩蚀变弱，主要为低温蚀变，如硅化、碳酸盐化、粘土化、重晶石化等；（6）成矿温压低（T50-200℃，P＜3×107-5×107Pa，D＜1.5km），同位素变化大（δ34S 变化范围-12.2-+36.1‰），矿石年龄可大于围岩，也可小于围岩。
热液矿床
热液矿床(1）成矿溶液的来源:成矿溶液或称成矿气液、成矿热液是在一定深度（几至几十千米）下形成的，具有一定温度（一般为50-600℃）和一定压力（一般为n-250MPa）的气态、液态和超临界流体。
其成分以H2O为主，有时CO2占很大比例，常含有CH4、H2S、CO、SO2等挥发性气体成分和K+、Na+、Ca2+、Mg2+、F-、Cl-、SO42-、HCO3-等离子成分。
成矿溶液中还有W、Sn、Mo、Au、Ag、Cu、Pb、Zn等多种成矿元素。
成矿溶液和成矿物质来源是矿床学界长期争论的问题之一，目前认识一般有四种：a.岩浆热液：岩浆在侵入和喷发过程中，随着温度和压力的下降，硅酸盐熔体不断地结晶，H2O等挥发分就从岩浆中分离出来，形成高温气液。
一些成矿元素倾向富集于气液中，这种含矿气液在岩体边缘和围岩的裂隙中运移，当物理化学条件发生变化时，就可在有利的地段形成矿床。
b.地下水热液：从地表渗透到地下深处的大气降水，可在地下环流中受热并与流经的岩石发生相互作用，溶解岩石中的有用成矿元素，运移至有利的地质环境中沉淀形成各种热液矿床。
c.海水热液：在海洋扩张中心、火山岛弧、大陆边缘及海洋岛屿地区，下渗的海水可沿裂隙到达地壳深部受热形成环流。
环流过程中也可萃取流经围岩中大量的成矿物质，然后通过断裂、火山口或海底扩张脊再流入海中，与海水作用形成热液矿床。
d.变质热液：由变质作用（包括一般区域变质、混合岩化和花岗岩化作用）而形成的含矿溶液，统称为变质热液。
岩浆岩和沉积岩内都含有一定数量的水分。
如造岩矿物中的结构水、结晶水，岩石中的裂隙水、毛细水、吸附水和同生水等，在岩石受变质过程中都可逐渐被释放出来成为变质热液。
这些变质热液由深变质带向上迁移过程中从围岩中吸取成矿物质，在低变质带中聚集沉淀成为变质热液矿床。
(2）热液矿床的形成过程:主要可分为充填作用和交代作用两种，从而形成充填矿床和交代矿床：充填作用方式：气水溶液在化学性质不活泼的围岩中流动时，一般与围岩没有明显的化学反应和物质的相互交换，气水溶液中的有用组分是由于物理化学条件变化的影响，直接沉淀在围岩裂隙和空洞中，这种作用称充填作用。
第六章 热液矿床各论(岩浆热液矿床)
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
第六章热液矿床各论第二节产于岩体内或附近围岩中的岩浆热液矿床一、概述1、概念：由岩浆结晶分异过程中分出的气水溶液，在侵入体内部及附近围岩的有利构造中，通过充填和交代的方式形成的矿床，称为岩浆热液矿床。
2、工业意义：岩浆热液矿床类型众多，包括大部分有色金属矿产（W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、Hg、Sb、As）、贵金属（Au、Ag）和重晶石、萤石、硫、水晶、菱镁矿等非金属矿产，其中不乏大型、超大型矿床，价值巨大。
二、岩浆热液矿床的成矿作用概述1、岩浆热液的产生与运移在深部高温高压条件下（温压条件为600－300℃、8－4km），由于岩浆的演化，导致超临界流体的分离，当冷却至临界点之下就变成热液。
当内压大于外压时，它们就从岩浆房分出。
由于大量挥发份的存在，提高了金属在溶液中的溶解度。
金属离子在溶液中主要呈硫化物、氧化物、氟化物、氯化物等形式被搬运。
2、岩浆热液的早期成矿作用在岩浆气液作用早期，由于F-、Cl-阴离子大量存在，溶液pH值低，多呈酸性、弱酸性。
若围岩是非钙质岩石酸性岩浆岩或硅铝质岩石的情况下，当溶液分出后，未经长距离的搬运，即在酸性岩体的顶部或其上覆围岩中沉淀成矿。
由于所在较深的环境下，降温缓慢，其它物理化学条件的变化也不显著，酸性溶液不易被中和，因而有利于高温矿物的沉淀；蚀变是长石水解为粗一中粒的石英和白云母—典型的云英岩化，伴随大量的W、Sn等矿物结晶、富集形成高温热液脉状矿床，即云英岩型钨、锡石英脉矿床。
第六章 气水热液矿床概论
（4）硫（S）
成矿热液中，硫以H2S形成存在，并具电离： H2S ≒H+ +HS— HS— ≒H+ + S2— [S2—] = K1· K2· [H2S] / [H+]2
溶液中[S2—]增加，对硫化物大量形成具重要意义。
S对热液成矿作用的影响：
S2— → [S2]2— →S0 → 还原环境 形成自然 形成金属 硫，主要 硫化物 见于火山 喷气中 S4+ →S6+ →氧化程度增加 与O结合形成SO2， 近地表时+H2O形成 亚硫酸氧化成硫酸， 形成硫酸盐矿物。
硫的地球化学性状决定硫化物主要在中、深和碱性 条件下形成，而硫酸盐只能在近地表环境下形成。
4）溶解的气体：H2S、CO2、HCl等； 5）其它微量元素：主要是稀散元素：Li、Rb、Cs、Br、 I、Se、Te等。
3、气水热液组份的性状：
（1）水
水是气水热液的主要组分，它不仅是成矿物质的搬运介质，而且在 成矿作用的地球化学过程中起着极大的作用。
a.水解作用：溶解物质或使某些矿物沉淀。 b.水的电离：H2O ≒H+ +OH—，影响溶液的pH值，对成
4）深层地下水（深钻和深部矿井中获得的）的成分；
5）现代地热系统的详细研究。
2、气水热液的成分
1）最主要组份：水（H2O）。 2）基本组份：主要的造岩元素和挥发性组份：Na、K、 Ca、Mg、Sr、Ba、Al、Si等；Cl、F-、SO42-、P等。 3）金属成矿元素：
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※地幔拄作用
近年我国也发现类似卡林型金矿床，如：陕西二台子、 金厂、康定等地区的金矿床。
方解石金矿床的地质特征
该类型矿床常与石英一硫化物金矿床伴生， 因此独立矿床少见。 （1）矿体分布：多产于古生代碳酸盐地层中，矿 化以含金方解石脉出现；其中脉体主要由巨晶方 解石组成，有少量石英和萤石。
典型矿床：美国 “卡林型”金矿床——(Carlintype Gold Deposit) 卡林型金矿（Romberger，1986) ： ——矿床是由热液作用形成的，在成分不同的容矿 岩石中所含细分散金具有经济价值;矿化很少受或不 受组构的控制;矿石呈浸染状、细脉浸染状,金通常 呈次显微或显微颗粒; 产在各个时代的沉积岩石中。 成因观点，如：
（4）矿石构造：矿石多具角砾状、晶洞状构造，矿物自形、
半自形晶为主； （5）围岩蚀变：硅化和碳酸盐化，硅化普遍发育；
（6）矿化阶段：大致三个，石英－辉锑矿，雄黄－雌黄－闪
锌矿，碳酸盐 （7）成矿温度：辰砂——>50℃ ～130℃
辉锑矿(锡矿山)——135-215℃ (锡矿山)
3. 碳酸盐建造中的金矿床
矿体按有用组份及产出部位可分为两类。
第一类是金矿体
主要分布于北带西段和中段的含金角砾岩中。该角砾 岩体的围岩为大理岩或大理岩化灰岩，与围岩界线清晰。
矿体走向近东西，倾向南，倾角较陡；可见地表矿化 较弱，深部矿化强。蚀变以铁碳酸盐化和黄铁矿化为主； 地表金的品位一般为0.21一3. 87g／t，深部金品位3.57 －24.8 g／t，
层状、似层、透镜状矿体：沿层断续分布，产状与围 岩基本一致，有多层的特点； 脉状矿体：受地层的褶皱和张裂隙控制
似层状汞锑矿床形成条件图 1-页岩；2-白云质灰岩；3-矿体；4-断层
（3）矿石组成： 矿石矿物：简单，低温硫化物组合为主； 汞矿床：辰砂为主，尚有雄黄、雌黄、辉锑矿、闪锌矿、黄铁 矿等，汞品位一般0.2%，最富达5-7%； 锑矿床：辉锑矿为主，品位一般5%，最富可达20%以上； 脉石矿物：低温方解石、白云石、石英等；
由地下水（或热卤水）沿碳酸盐地层的层间破 碎带、断裂和裂隙带运移的过程中，溶滤了围岩的 Au等成分，以交代或充填的方式在有利的地层和构 造部位富集成矿。 ——“卡林型”、“微细浸染型金矿床” 按矿石组合及矿体性质分两类: （1）石英一硫化物金矿床
（2）方解石金矿床。
石英一硫化物金矿床的地质特征
(1）产于薄层炭质、砂泥质碳酸盐地层中，矿化的直接围 岩为炭质大理岩或灰岩、泥质白云岩、条带状或角砾状 灰岩。
4.成矿作用方式：充填＋交代； 5.成矿作用特征：常具多期多阶段性，受构造的间 歇性活动影响； 6.矿石成分：复杂，金属矿物主要是硫化物、氧化 物、砷化物、含氧盐类，非金属矿物以硅酸盐、 碳酸盐、硫酸盐和石英为主； 7.矿石组构：复杂多样，矿石主要呈晶洞状、晶簇 状、条带状、浸染状、块状构造； 8.蚀变类型：蚀变弱，复杂，成矿过程往往伴有不 同类型、不同程度的围岩蚀变；主要有硅化、碳 酸盐化、粘土化、重晶石化等；
液成矿作用，由此种作用形成的矿床叫地下水热液
矿床。
3. 工业意义
矿产类型较多，主要矿产包括： 有色金属矿产:Pb、Zn、Hg、Sb 、As等 黑色金属矿产：Ni 、 Mo、Ti等； 贵金属矿产：Au、Ag、PGE； 放射性矿产：U等； 非金属矿产：水晶、冰洲石/方解石、石棉、蛇纹石、 重晶石等；
一、概述 二、形成条件和成矿作用方式 三、分类及其地质特征 四、地下水气液矿床基本地质特征特征 和典型矿床实例
3）斑杂状、块状铜金矿石：以砷黝铜矿、黄铜矿、黄铁矿、 由铁矿及自然金等为主，其次有少量斑铜矿、闪锌矿、钴 镍硫化物及方解石、重晶石、石英等，氧化矿物有蓝铜矿、 孔雀石、及褐铁矿等；呈斑杂状、块状、构造，含铜较高， 平均可达13％，金品位约11g/t。
2. 地下水热液成矿作用和方式
成矿作用归纳起来有下列四种基本类型。
（1）侧分泌成矿作用 （2）压实热液成矿作用 （3）下渗水环流热液成矿作用
（4）热泉堆积成矿作用
成矿作用方式
——充填和交代两种
一、概述 二、形成条件和成矿作用方式 三、分类及其地质特征 四、地下水气液矿床基本地质特征特征 和典型矿床实例
一般的，地下水可下渗到几百米到几公里的
深处，有时甚至可达10km以上。
2.地下水热液成矿作用和地下水热液矿床
系指产于地壳浅部和表层的地热异常区，由地
热或地热增温率等热源导致的岩层内同生水／循环
地下水活动增强，通过侧分泌、压实热液以及渗水
环流等作用，使有用物质活化、迁移形成的含矿溶
液，并在有利场所聚集结晶，这种作用叫地下水热
矿石类型：较简单，按其成分和构造可以分为以下三种类型。
1）角砾状金矿石：系构造角砾岩受矿化后成为浸染状角砾矿 石。主要成分由黄铁矿，白铁矿、
2）角砾状含铜金矿石：除黄铁矿、由铁矿、自然金外，尚有 部分砷黝铜矿、黄铜矿及方解石、白云石、重晶石和少量 石英等，呈角砾状构造，含铜一般低于1％，含金可达10克 ／吨。
(2）围岩蚀变：主要为硅化，其次有白云石化、泥化。 (3）矿体形态：可以含金石英脉产出，呈各种形态、大小 的脉体。与围岩界线不清楚； (4）矿石组成，金呈浸染状分布于蚀变带中，也伴生的硫 化物有黄铁矿、雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂。
(5）元素分布：金矿化与As、Sb、Hg的高异常有固定的相 关关系。 ——成矿流体－以大气降水为主
在白云岩中呈浸染状、似层状分布— —MVT (据W林格伦)
（5）围岩蚀变：以硅化、白云岩、方解石为主； （6）矿化阶段：一般两个阶段（多金属硫化物，碳酸盐） （7）物理化学性质：成矿温度为>50-150℃(<200 ℃)，成 矿溶液盐度15-20%(30%NaCl)，包裹体成分Na、Ca、Cl 为主，有时含石油； （8）同位素特征：δ34S变化范围为-8.03～ +31.36‰ （9）成矿时代：与围岩接近，晚于围岩或老于围岩。
9、成矿 温度： 一般 在>50～400℃之间 ，少数为 500～600℃，深度不等，深成＞4.5km，浅成～ 近地表＜1.5km;
10.同位素：Pb、S等成分变化大； 11、成矿形成时代：与围岩近于同时或晚与围岩；
这类矿床除矿区附近无相关岩浆作用， 其它特征与岩浆气液矿床相类似，基本上也 属干后生矿床。所不同的是：
（1）成矿温度较低； （2）硫化物矿石中δ34S值变化范围大，一般为12.2~ +36.1‰; （3）岩浆热液矿床的矿石年龄小于围岩，但地 下水热液矿床的铅同位素成矿时代可比围岩 年轻，也可比围岩老。 （4）成矿受地层岩相和构造双重控制；
典型矿床（课后阅读）
陕西某地金矿床 该金矿床位于秦岭印支造山带的北缘，矿区 出露地层主要为泥盆纪古道岭组及星仁铺组。矿 层赋存干古道岭组上部（D2g3），碳酸盐岩层中， 对金矿有利的围岩为白云岩受改造作用形成的角 砾岩和蚀变大理岩。矿区基本为一单斜构造，断 裂构造较发育，角砾岩和金矿体明显受其控制。
第二类是铜金矿体： 位于古道岭组顶部薄层灰岩中北东向断层与南带角砾 岩带的交汇处，矿体形态复杂，为向南倾伏的串珠状、筒 状矿体，该类矿体以铜为主，铜的品位平均13％，余的品 位一般10g／t左右，为多组份的铜金矿体（图）。
矿石构造：主要是浸染状、角砾状、斑杂状、块 状构造等，含铜较高，平均可达13％，金品位 约11g/t。 矿石结构：主要是由凝胶再结晶作用而形成的各 种变晶结构。如自形变晶、不等粒变晶、放射 状变晶及晶粒内胶状环带结构等。 自然金赋存状态：多赋存于黄铁矿颗粒中，黄铁 矿的各种变晶为凝胶再结晶作用而成。其次为 填隙交代作用而形成的各种结构，如粒间填隙 及脉状填隙结构等，交代溶蚀现象不显著；
2.碳酸盐岩中的层状锑、汞矿床
我国湘、黔一带的矿床的盆地内多属矿床属此类。
典型矿例：贵州万山汞矿床、湖南锡矿山锑矿床
中 国 汞 矿 分 佈 图
矿床地质特征
（1）控矿构造：成矿具有明显的层控和断裂特征：矿 体赋存于灰岩向白云岩过渡地带，与“角砾岩”、微 裂隙关系密切，同时在断裂附近矿体规模较大；矿区 内无相关岩浆岩出露； （2） 矿体形态：产状有两种
（2）矿化特征：自然金在脉体中分布不均匀， 此外，常伴生有黄铁矿、辉锑矿、辰砂等；
（3）围岩蚀变:弱，方解石和石英为主，有退色化 现象；方解石颜色自外向内变化规律是：灰色一 灰白色一白色（中心）；
（3）产状：含金方解石脉受断裂破碎带、裂隙、溶 洞等的控制。脉体大小悬殊，延深可达几十米。 ——金及其它矿物常与白色方解石有关。
三、矿床分类和特征 按建造和矿种类型，可分以下四 种主要类型：
（1）碳酸盐岩中的脉状－层状铅锌矿床 （2）碳酸盐岩中的层（脉）状锑汞矿床 （3）碳酸盐岩中的金矿床 （4）硅酸盐岩、砂岩中的脉状水晶矿床
1.碳酸盐岩中的脉状－层状铅锌矿床
该类矿床规模大、地质构造简单、埋藏浅、易开采。 典型矿床：密西西比铅锌矿床（MVT）
二、形成条件和成矿作用方式
1.形成条件 (1)形成环境和热动源：地壳浅部和表层，热动源包括：
1）造山带或造山过程导致地热异常环境；
2）深断裂、裂谷内作用导致地热异常区环境； 3）地热增温导致的环境。 (2)岩层内部同生水或循环地下水因素：能力强，可提高其化 学活动性，溶解、萃取围岩中的成矿组分转化为含矿热液。 (3)变形构造和岩石的原生、次生构造：沉积的、成岩的和后 生的构造的发育； (4)地层和岩性：既可是这类热液矿床的矿石的物质来源（矿 源层），又是含矿热液与岩石的相互作用（化学的、物理的） 的交代或充填产所，进而有用组份聚集起来的。
——Mississippi-valley-type lead-zinc deposit
云南金顶铅锌矿床
辽宁关门山铅锌矿床
矿床形成环境与地质特征