【矿床学A-任云生】7 第六章 热液矿床各论(高中温热液脉状矿床)

• 绝大多数矿床产于中到高级绿片岩相的变质地体中，反 映了从脆性到韧性变形的过渡变形域，相当于中成矿床 的范畴。
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（1）太古代脉状金矿
• 控制金矿的绝大多数构造表现出典型的脆-韧性过渡 的变形性质，但在角闪岩相和麻粒岩相地质体中的 控矿构造则表现为韧性剪切带特点。 • 矿体可呈透镜状、板状或不规则状，多由具复杂矿 物组合的含金石英脉构成。 • 绝大多数金产出在石英脉中，但许多金矿床的近矿 蚀变围岩中也含金，通常与黄铁矿有关。金以自然 矿物形式产出，多出现在石英和硫化物的微裂隙中。 银金矿有时分布在高成色的自然金附近。
（7）矿石中金属矿物主要为金属矿物主要有自然 金、银金矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、黄 铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿和自然铋等 等。非金属矿物主要有石英、绢云母、绿泥 石、绿帘石、方解石等
（8）矿石中常见块状构造、角砾状构造、脉状构 造、网脉状构造、条带状构造和晶洞状构造15
❖脉状多金属矿床可进一步划分为
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国外太古代脉状金矿的研究新进展
• Barnicoat等研究了西澳大 利亚南克劳斯省产于角
闪岩相和低麻粒岩相区 的2个金矿床，发现其成 矿温度分别可达500～ 550℃和740℃，围岩蚀 变、矿物共生组合等方
面都与低级变质区的金 矿不同。
海水
斑岩-煌 斑岩脉群
大气水 此绿片岩相 低绿片岩相
角闪岩相
（1）成矿与花岗岩的密切的时空关系； （2）华南地区与成矿相关燕山期花岗岩中W、Sn、Nb、Ta、Be丰 度是普通花岗岩几倍、十几倍；
（3）H、O同位素表明成矿流体以岩浆水为主。
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5. 矿床成因 • 目前认为，含钨花岗岩是深部硅铝层重熔岩浆侵入而成，钨、锡等成 矿物质来自重熔前的矿源层。 • 矿床形成于高温热液阶段，形成温度约在550~300℃，成矿深度约为
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–所有的太古代脉状金矿床都伴随有强烈且广泛发育的 围岩蚀变，围岩蚀变过程中通常伴随有CO2、K、S和 H2O的大量带入，以及硅的带入或再分配 –碳酸盐化是区域和矿区尺度上最重要和最常见的围岩 蚀变类型。硫化作用、氧化作用和钾交代的矿物组合 也是矿床的重要特征，但这些蚀变与金矿化的关系主 要表现在矿区尺度上 –任何太古代地体中的该类金矿化都基本代表了与晚期 变形作用有关的成矿事件，这种变形伴随着峰期变质 作用发生，但晚于绝大多数长英质侵入体形成。成矿 的绝对年龄在26到27亿年之间。
交代和充填作用 含矿气液
岩体内、附近围岩构造裂隙中形 成岩浆热液矿床
超临界流体的分离 岩浆分泌作用
岩浆气液
岩浆结晶 T、P降低、挥发分含量增加
岩浆房
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（一）高温热液脉型矿床
岩浆结晶分异过程中分 出的含矿气水溶液，在侵入 体内部及附近围岩中的有利 的部位，通过充填和（或） 交代方式形成的矿床
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岩浆热液的成矿作用 由于F-、Cl-的存在，溶液pH值低，多呈酸性、弱酸性 热液降温缓慢，酸性溶液不易被中和，因而有利于高温矿物（钨、锡的氧
第六章 热液矿床各论
二 高、中温热液脉型矿床 高温热液脉型矿床
1、钠长岩型稀有、稀土元素矿床 2、云英岩型钨、锡矿床 中温热液脉型矿床
1、中温热液脉型金矿床 2、中温热液脉型铅锌（银）多金属矿床
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（一）高温热液脉型矿床（岩浆热液矿床）
含矿岩浆热液的产生与成矿
矿床
围岩为碳酸盐岩，接触带附近形 成矽卡岩矿床
角闪岩相 伟晶岩脉 岩浆热液
麻粒岩相 Pb、Sr、Au
变质热液 Pb、Sr、Au
• Gebre-Mariam等报道了
产于次绿片岩相区的低 温热液金矿。
Pb、Sr、Au?
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2
3 地幔或下地壳源热液
图1 成矿过程中的地壳剖面示意图
1.花岗质侵入体；2.含矿构造带；3.矿液运移方向
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国外太古代脉状金矿的研究新进展
矿床可以由不同成因的含矿热液形成。 （2）与呈岩株状产出的中小型、中深成、酸性～中酸 性岩浆岩有一定的空间和成因联系，矿脉大多分布在 岩体接触带及附近的围岩中（沉积岩、变质岩或者1火2
（4）断裂构造对脉状矿体有重要控制作用，矿体经常赋存 于各种断裂构造中，形态一般为脉状、透镜状，也可呈似 层状、柱状等。由充填作用形成的矿体，主要呈简单的脉 状，比较规则，但有时也呈复脉状以及网脉状、梯状和鞍 状矿脉。由交代作用形成的矿体，以网脉状、似层状为最 常见，其次为扁豆状、囊状、柱状等。
化物）的沉淀富集 围岩蚀变表现为典型的云英岩化 高温热液矿床-石英脉型钨、锡矿床 成矿温度300-500℃、压力2×107-108Pa、深度1.5～4.5km
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工业意义：
高温热液脉型矿床的
主要矿种有钨、锡、铍、铌、钽等，
矿床的规模一般为中小型，少数规
模很大，是一种重要的矿床类型，
如该类矿床钨矿的储量可达几万吨5
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(2)矿体常受各种裂隙构造控制，多以充填方式成矿， 也有交代方式成矿。矿体呈脉状、似层状、筒状、囊 状等复杂形态分布于岩体顶部、边缘或距接触带不远 的围岩中
江西西华山钨矿地质略图
1-含钨石英脉；2-黑云母花岗岩； 3-砂岩、千牧岩；4-砂、砾岩
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（3）矿石矿物组成 氧化物和含氧盐-黑钨矿、锡石、赤铁矿、磁铁矿、 少量白钨矿 金属硫化物-磁黄铁矿、辉钼矿、辉铋矿、毒砂 非金属矿物--石英、长石、锂云母、角闪石
（4）矿石组构 粗粒自形晶结构，脉状、浸染状、梳状构造、晶 洞状、带状或对称带状构造；
（5）近矿围岩和岩体内部都发生强烈蚀变 (云英岩化、 钠长石化、电气石化、钾长石化、黄玉化等)
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(6)此类常具明显的水平和垂直分带现象 矿化垂直分带现象：上部钨锡矿床，往下为花岗岩中的铌钽铍矿床 矿体形态的垂直分带—“五层楼”模式 矿床成因分析
英岩带中则富集W、Sn。 “下有Nb、Ta和稀土，上有W、Sn、Be”
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2、云英岩型钨、锡矿床 以钨为主，伴生锡、钼，可综合利用 以华南地区的黑钨矿-石英脉矿床最为典型
(1) 矿床多分布在褶皱造山带及过渡带，与陆壳改造型花岗岩具密切的 时空及成因联系； （2）矿化与晚期、晚阶段形成的花岗岩株、岩枝具更为密切的成因关系；
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（2） 中国中温热液脉型金矿
• 蚀变岩型矿床 • 矿体和围岩呈渐变过渡关系，是含金硫化物充填交代断裂破碎带而成，
以交代方式成矿为主，含金硫化物呈细脉状或浸染状分布于蚀变岩中， 也可由一系列平行的含金硫化物细脉或网脉构成。 • 蚀变岩带一般宽数米，少数可达二十余米，延长一般为数百米，少数达 1km以上。 • 矿石主要由网脉状含硫化物石英细脉和浸染状硫化物构成，硫化物以黄 铁矿为主，黄铜矿、方铅矿、闪锌矿次之。矿体中含金均匀，但品位较 低，一般为10×10-6以下。金矿物大多包含于黄铁矿或黄铜矿中，呈包 含金产出，金矿物主要为银金矿。
1、钠长岩型稀有、稀土元素矿床 富含稀有元素（Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs、Zr）、稀土 元素的蚀变花岗岩体； 矿化与复式岩体的晚期花岗岩密切相关，岩体具有富硅、 高碱的特点； 矿化主要集中在岩体顶部和边部，有用矿物有铌钽铁矿、 独居石、磷钇矿、硅铍钇矿等； 以钠长石化为主的蚀变现象普遍而发育（钠长岩），自 下而上：钾化带－－钠化带－－云英岩化带 矿化分带： Nb、Ta主要富集于钠化带上部，云
❖ ※脉状金矿床: 胶东、辽南、冀东、内蒙、小秦岭、
❖
新疆等地的金矿床；
❖ ※脉状铅锌矿床：湖南桃林铅锌矿床
❖ ※锡石多金属硫化物矿床：云南、广西等地。
• 岩浆热液矿床中还产有含铜石英脉、滑石、萤石、菱 镁矿、水晶、石棉等其它矿床类型
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1、中温热液脉型金矿床（mesothermal gold deposits） 出露广泛，经常成群、成组产出，构成金矿集中区， 中国中温热液脉型金矿——山东招掖地区、吉林夹皮沟 地区、冀东和冀西北地区以及秦岭东端的小秦岭地区等。 太古代脉状金矿－世界上，许多产在太古代绿岩带内的 中温热液脉型金矿床，都是世界级的超大型矿床， 截止20世纪90年代初，加拿大苏比利尔省Abitibi绿岩带 的Timmins金矿已经生产了1800t金； 西澳大利亚Yilgarn地块Kalgoorlie矿田中的Golden Mile金 矿已经生产了1150t金。 截止20世纪80年代中期，印度Dharwar克拉通内的 Kolar 金矿已经生产了大约790t金。
伟晶岩脉 岩浆热液 麻粒岩相 Pb、Sr、Au
Pb、Sr、Au
• Gebre-Mariam等（1995）认为太 古代金矿可分为3类，即
Pb、Sr、Au?
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2
3 地幔或下地壳源热液
• 浅成（<6km，150~300℃）
图1 成矿过程中的地壳剖面示意图
• 中成（6~12km 300~475℃） ， 1.花岗质侵入体；2.含矿构造带；3.矿液运移方向
• 含矿围岩主要为显生宙长英质侵入体和前寒武纪变质岩。
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• 断裂构造控矿作用明显，断裂构造往往也表现为脆韧性 变形特点，金矿床既可产在区域性的剪切带中，也可赋 存于区域构造的次级构造中。 • 流体包裹体研究表明，这类矿床的成矿温度大致落入中 温矿床的范围，按成矿压力计算的成矿深度显示中成金 矿的特点。 • 成矿时代集中在110~130Ma之间，是中国东部中生代大 规模成矿作用的重要组成部分。 • 根据矿体特征、矿石组构特征和成矿作用方式，我国的 研究者将中温热液脉型金矿床又分石英脉型和蚀变岩型 两种
• 深成（>12km，>475℃ ）
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（2） 中国中温热液脉型金矿
• 中国与世界其他地区不同，缺乏太古代脉状金矿，中国的脉状金矿主要形 成于中生代，且绝大多数集中分布在华北克拉通内的几个金矿化集中区内。 我国的这类金矿床具有“既老又新”的特点，所谓“老”是指金矿床的主 要分布在具有古老的前寒武纪基底地区，“新”是指矿床的形成时代要比 基底晚得多，中生代成矿占主导。
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• 蚀变岩型矿床 • 围岩蚀变比较发育，主要蚀变类型为绢云母化、硅化、钾化和绿泥石化 • 该类型金矿床大多是经历了多次成矿阶段形成的，其形成顺序一般为： • 石英脉充填（含稀疏硫化物）-块状黄铁矿-铜、铅、锌硫化物(含黄铁
4.5~1.5km，成矿方式以充填方式为主，成矿过程中挥发性组分起着一 定作用。 • 我国西华山钨矿床是这一类型的典型代表。
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（二）中温热液脉型矿床 是世界上金的重要来源之一，也是铅、锌、银、锑、 铜的来源之一。矿床规模大小不一，但以大型和中型
为多，许多矿床可达超大型或世界级规模。 （1）中温热液脉型矿床是指主成矿温度大致在 300~200℃之间，受断裂构造控制的热液矿床。该类
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（2） 中国中温热液脉型金矿
• 石英脉型矿床 • 矿体多数为简单的含金硫化物石英脉，与围岩界线清楚，以充填作用方
式成矿为主。脉宽由数十厘米至1~2m不等，很少有超过5m的。脉长为 数十至数百米，最长可达5km。 • 矿石的主要成分是石英和硫化物，硫化物有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、 闪锌矿、磁黄铁矿，个别矿床中可见有毒砂、白钨矿和辉钼矿。矿体中 含金不均匀，高的可达500×10-6以上。 • 山东玲珑金矿床是典型的石英脉型金矿床
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（一）中温热液脉型金矿床
• 该类金矿床无பைடு நூலகம்其成矿时代是否相同，都形成于相似的 大地构造背景条件下，即形成于挤压地球动力学背景下。
• 中国和世界其他地区的中温热液脉型金矿床虽然在矿床 特征上具有许多相似之处，但在成矿时代、成矿作用等 方面也存在明显的不同。
• 太古代脉状金矿在世界上绝大多数太古代克拉通内都有 产出，中国除外
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（5）矿区及外 围常普遍发育各 类岩脉，且与矿 化具有密切的时 间、空间及成因 联系
山东玲珑大开头金矿脉剖面图
1-矿脉；2-煌斑岩；3-闪长玢岩；
4-花岗岩；5-坑道；6-钻孔
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（6）围岩蚀变发育，种类较多，主要为典型的中 温热液蚀变组合。典型的围岩蚀变有钾长石 化、硅化、绿帘石化、绢云母化、黄铁绢英 岩化、碳酸盐化等。
• Groves等于1992年提出并于1993 年进一步完善了太古代脉状金矿 床的地壳连续成矿模式（crustal continuum model），认为从次绿 片岩相到麻粒岩相的变质岩中都
海水
斑岩-煌 斑岩脉群
大气水 此绿片岩相 低绿片岩相
角闪岩相
有脉状金矿产出，反映至少在
角闪岩相
变质热液
15km以上的地壳剖面中，在不同 的垂向深度上可连续形成金矿。