ch8热液矿床

3、构造条件 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。 4、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。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。
1、高温热液矿床：高温热液矿床具有如下特征： a、成矿温度：＞300º C b、矿石的矿物组合：常为黑钨矿、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、萤石等矿物某些矿物。 c、围岩蚀变：常见钾长石化、钠长石化、云英岩化、电气石化、硅（石英）化 等。 2、中温热液矿床：中温热液矿床具有如下特征： a、成矿温度：200—300º C。 b、矿石的矿物组合：常为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。 c、围岩蚀变：常见绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化、硅（石英）化等。 3、低温热液矿床：低温热液矿床具有如下特征： a、成矿温度：＜200º C。 b、矿石的矿物组合：常为辉锑矿、辉铜矿、辰砂、雄黄、雌黄、金银的硒化物 及碲化物等。 c、围岩蚀变：常见高岭石化、白云石化、明矾石化、玉髓化及蛋白石化。 （三）形成环境及热液来源分类： 依据矿床的形成环境和热液来源将热液矿床分为侵入岩浆热液矿床、地下水热 液矿床、火山热液矿床和变质热液矿床。
（c）与镁质超基性岩有关的蛇纹岩、石棉、滑石及菱镁矿等矿床。（？ 更多的研究表明形成这些矿床的热液并非来自超基性岩，因此不应属于 岩浆自变质矿床。） b、花岗岩类的气液交代成矿作用模式：(见图8-1)
在岩浆侵入和上部基本冷凝结晶后，深部岩浆气液向上运移（见图8-2）。 初始热液具有较高的温度，富含钾、钠离子和氟化氢、氯化氢等挥发性气 体，偏碱性，携带了稀土、稀有元素及钨、锡等成矿元素的挥发性化合物 （SnF4）和络合物。由于钾的活动性受温度的影响比钠更敏感，因此，热 液上升过程中随温度降低首先钾长石化，形成钾长石化带。斜长石被钾长 石交代使斜长石晶格中的稀土元素活化进入热液，暗色矿物被交代释放出 原晶格中的钨、锡等元素。向上运移的热液随钾的含量不断降低逐渐转变 为钠长石化，形成钠长石化带。随着钾化和钠化的进行热液中碱金属离子 含量降低，ph值下降，使稀土元素和稀有元素的络合物失去稳定性而逐渐 交代成矿，自下而上依次发生稀土元素的矿化、NbZr、TaBe等元素的矿化。 到达岩体顶部的酸性热液交代花岗岩及部分顶部围岩形成云英岩化带，并 发生BeTa、WSn的矿化。
第八章：热液矿床
主要内容 一、概念、特征及工业意义 二、矿床分类 三、侵入岩浆热液矿床 四、地下水热液矿床 五、火山热液矿床 六、变质热液矿床 七、思考题
8.1 概念、特征及工业意义
（一）热液矿床的概念： 热液矿床是由含矿热液在有利构造及岩石中通过充填及交代作用使有用组分富集而形 成的矿床。 （二）矿床特征： 热液矿床一般具有如下共同特征： 1、均属后生矿床：因此，矿体往往不受原生构造控制，围岩往往有不同程度的蚀变。 2、矿体受构造控制明显。矿体形状与构造和成矿方式有关，充填矿床的矿体多为脉状、 网脉状；交代矿床的矿体多为不规则状、凸镜状、似层状。 3、矿床多为多期多阶段形成的。 4、矿石的金属矿物主要是硫化物、氧化物、砷化物、含氧盐；常见的有用非金属矿物 及脉石矿物有碳酸盐、硫酸盐、含水硅酸盐、石英等。矿石多具栉状、对称带状、角 砾状、晶洞状、皮壳状，也可见浸染状及块状构造。 5、成矿温度较低（一般多＜400º C）。 （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。
b、有利的大地构造环境： 海相砂页岩型铜矿产于被动大陆边缘及边缘凹陷；陆相 砂岩型铜矿产于大陆板块内部的裂谷、（断陷）山间盆地。 c、含矿岩系特征： 海相砂（页）岩型铜矿的含矿岩系为海侵岩系，自下而上依次 为红色三角洲相砾岩、砂岩、粉砂岩、浅海相（黑色）页岩、白云岩。砂岩型铜矿产于 岩系下部的砂岩相（部分产于砾岩相），页岩型铜矿产于中部（黑色）页岩相；陆相砂 岩型矿床的含矿岩系为河流冲积相及湖相红色碎屑岩系，矿体产于分选较好的砂岩相。 岩系上部常可见蒸发岩系，红层之下常为含煤岩系。 d、矿床特征： 此类矿床的砂岩型矿体位于红（紫）色岩石（层）与灰色岩石（层） 的过渡带上。矿体呈层状、似层状、凸镜状顺层产出（界线可穿层理，也可见脉状者）。 围岩蚀变有退色化、白云石化、粘土化、重晶石化等。矿石中主要金属矿物为辉铜矿、 斑铜矿、黄铜矿和黄铁矿，多呈浸染状分布于主岩中。从灰色层边部向内部常依次出现 辉铜矿带、斑铜矿带、黄铜矿带和黄铁矿带的规律性分带。(见图8-5)
（四）、矿床类型及成矿作用（模式） 侵入岩浆热液矿床按其成矿作用及矿床特征可再划分为两个类型， 即岩浆气液交代（岩浆自变质）矿床及岩浆气液充填交代矿床。
1、岩浆气液交代矿床（岩浆自变质矿床） a、概念 岩浆气液交代矿床又称岩浆自变质矿床，是岩体在自身气液交代作用下 形成的矿床。因此，矿化与蚀变主要发生在岩浆岩中，多见于侵入体的顶部 及边部，成矿元素与围岩蚀变常有明显的分带。 b、有关矿产 与岩浆气液交代矿床有关的矿产主要有如下几种： （a）与碱性-次碱性花岗岩、碱性岩等侵入体有关的稀有及稀土元素矿 床。 （b）与花岗岩侵入体（包括顶部围岩）云英岩化有关的钨、锡、钼、 铋等矿床。
（三）重要的矿床类型： 1、砂（页）岩型铜（铅锌、铀）矿床； 2、卡林型金矿床； 3、碳酸盐岩中的脉状铅锌矿床（密西西比河谷型）； 4、以沉积岩为容岩的喷气沉积（sedex）型铅锌矿床； 1、砂（页）岩型铜矿床： a、工业意义：常可构成大型、特大型矿床，矿石品位高， 多伴有Pb、Zn、Ag、Co、U（占世界铜储量的30%）。按含 矿岩相可分为海相砂（页）岩型铜矿和陆相砂岩型铜矿两种 类型，前者工业意义巨大，如（赞比亚）Roan Antelope（页 岩型）矿床、Mufulira(砂岩型)矿床、（扎伊尔）Kamoto、 （俄）乌多坎、（德）曼斯费尔德。我国同类矿床多属后者， 如（云南）郝家河、六苴砂岩铜矿床。
（三）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。 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（参阅第七章），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5×10-6,含锡花岗岩其Sn的丰度 可达（10-60）×10-6；不含钼的花岗岩其Mo的丰度一般小于 2×10-6,含钼花岗岩其Mo的丰度可达（4-14）×10-6。
至于镁质超基性岩的石棉、滑石及菱镁矿等矿床的成矿热液可能比较复杂，一 般不是基性、超基性岩浆的热液，而பைடு நூலகம்在成岩后的漫长地质时期中受包括地下 水热液、侵入岩浆热液交代形成的。 2、岩浆气液充填交代矿床： a、概念： 指除岩浆自变质矿床外，产于岩体内外接触带及其附近主要由 岩浆热液以充填及交代作用形成的热液矿床。这是最常见的侵入岩浆热液矿床 类型。 b、成矿作用模式 B· 鲁缅采夫认为，岩浆侵入以后随温度降低首先从岩体的顶部及边部开 H· 始冷凝结晶（见图8-3）。先行结晶的岩浆岩壳起到了岩浆气液的屏蔽作用，使 壳下以H2O为主的含矿挥发组分不断积聚，水分压不断升高（降低岩浆结晶温 度）导致结晶作用中断。当断裂等构造切穿上部岩壳时含矿热液上升并且经充 填、交代作用成矿，同时也可能有部分岩浆上升形成岩脉。由于挥发组分被释 放水分压降低，岩浆结晶温度升高，于是开始了第二次岩浆结晶→含矿挥发组 分汇聚→构造破裂→充填交代成矿。如此往复形成多期多阶段成矿。
侵入岩浆充填交代矿床类型很多，高温、中温及低温热液矿床均可形成，但 最常见的还是以高、中温热热矿床为主，如钨、锡、钼、铜、铅锌等矿床。
8.4 地下水热液矿床
（一）概念：由地下水热液形成的矿床。 （二）矿床特征： 1、矿床多产于沉积岩区，矿田（床）范围内没有侵入体或岩体与成 矿无关。 2、矿床受地层、岩相、岩性控制明显。 3、矿体多呈似层状、凸镜状及脉状产于特定的地层层位，常沿一定 的岩性层、层理、层间构造及断裂、裂隙分布。 4、矿石的矿物成分简单，有用矿物种类较少。 5、成矿温度多属中、低温。围岩蚀变较弱，多见硅化、白云石化、 粘土化、重晶石化、退色化等。 6、H2O的氢氧同位素值接近大气降水线，δ34S多为高负值或高正值， 显示硫属非岩浆成因。
8.3 侵入岩浆热液矿床
（一）侵入岩浆热液矿床的概念 侵入岩浆热液矿床是与侵入体具有密切时、空及成因关系的热液矿床。矿床 分布于侵入体顶部、边部及其周围，一般是在岩浆侵入-结晶晚期及期后主要 由岩浆结晶过程中分馏出来的气液形成的，但不排除岩浆热动力作用下地下 水热液参与成矿的可能性。 （二）矿床特征 侵入岩浆热液矿床常具如下特征： 1、矿床与侵入体空间关系密切 矿体产于侵入岩体的顶部、边部、内外接触 带及其附近，由于含矿热液从岩体向上、向外运移时温度随之降低，可出现 有高温热液矿床到温热液矿床再到低温热液矿床有规律的分带。如英国康瓦 尔地区围绕成矿岩体有Sn、W、Bi、As、Cu、Pb、Zn、Ag和Sb的矿脉呈带 状分布。 2、成矿时间与岩体侵入成岩时代近于一致或稍晚。 3、成矿物质与岩体关系密切表现在：a、矿种与岩体也可显示一定程度的成 矿专属性（同矽卡岩矿床）；b、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（δ18Ο=（6-9）‰δD=（-48—80）‰） 4、矿体（脉）受构造控制明显。