热液矿床概论-知识点3-气水热液矿床成矿作用的主要方式
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WO2CI2＋ 2CaCO3＝＝CaWO4 + CaCI2 + 2CO2
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（3）围岩的岩性和构造
由于围岩的化学活泼性有很大的差别，因此含矿气液对不同化学成分和性 质的围岩所发生的交代作用常有很大的差别。例如化学性质活泼的灰岩远比页岩 和砂岩更易遭受交代。同样，碳酸盐质胶结的砂岩（钙质砂岩），远比硅质胶结 的砂岩易于交代。所以成矿气液在流经各种围岩时，会发生十分明显的选择性交 代。
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2.交代作用及交代矿床
1） 概念： 热液（流体）与围岩发生化学反应或置换作用称为交代作用。由交代作用造 成矿质的聚集而形成的矿床称为交代矿床。 交代作用的特点：
（a）原矿物的溶解与新矿物的沉淀同时进行； （b）在交代过程中岩石始终处于固体状态； （c）交代前后岩石体积基本不变。
交代作用发生的基本条件： 围岩化学性质活泼；有组分浓度差或压力差； 热液体系的物理化学性质（温度和压力条件）。
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充填作用形成的矿石构造
角砾状构造
环状构造 中国地质大学
充填矿床中的矿石构造
（1）梳状构造；
（2）鸡冠状构造；
（3）角砾状构造
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充填矿脉特征
各式各样的裂隙脉 A-囊状矿脉；B-透镜状矿脉；C-席状脉；D-雁行状 矿脉；E-链环状矿脉。
充填脉中矿物的生长情况 1-脉壁；2-石英晶体；3-闪 锌矿；4-紫水晶；5-晶洞
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气水热液矿床成矿作用的主要方式
五、气水热液矿床的形成方式
热液矿床形 成方式
充填作用 交代作用
充填矿床 交代矿床
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1.充填作用及充填矿床
1）概念： 含矿气水热液在化学性质不活泼的围岩中流动时，基本上不与围岩发生物 质成分的交换，主要是由于物化条件的改变，使热液中的成矿物质直接沉淀于已 有的各种裂隙和孔隙内的作用，称为充填作用。 由充填作用方式形成的矿床称为充填矿床。 充填作用发生的基本条件： 围岩化学性质不活泼； 围岩中有裂隙或孔洞； 矿质的沉淀受物理化学条件影响，没有明显化学反应。
(2) 最适宜的岩石孔隙度 都具有不同的孔隙度特性，这种特性就决定了只有其 中某些岩层最有利于溶液的渗滤作用，并可发生选择交代作用。
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（2）温度和压力
含矿的气水热液在高温条件下具有很大的扩散能力和化学活动性，因此容 易与围岩发生强烈的交代作用。
在高压条件下，几乎所有的岩石都可以与热液发生交代反应。 因此，温度和压力是影响交代作用进行的重要外部因素。当然，有些类型 的反应如那些其生成物中有气体产生的交代作用，压力太大反而不利于气体生成 物的逸出，因而不利于反应的进行。例如
另外，围岩裂隙的发育程度和破碎对于交代作用的进行也有很大影响，裂隙越 发育，破碎越厉害，越有利于气液的流动和集中，反应作用的表面积就越大，岩 石与热液之间的反应机会就越多，交代作用也越彻底。
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5）选择交代作用
当热液流经不同性质的围岩时常会产生交代程度的明显差异，此种现象是选择性 交代的结果。交代成因的矿石严格地集中在一定的接触带或岩层中。
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交代矿床的矿体与矿石特征
A
B
C
D
E悬挂状的围岩碎块残留体；B-矿体中保留围岩的层理；C-保留原来围岩的 褶皱构造；D-热液沿裂隙脉迁移，顺层交代，矿体与围岩层理一致；E-晶形很好的晶 体；F-交代成因的变斑晶；G-非交代成因的变斑晶（同沉积或成岩py,导致围岩结构改 变）；H-矿体的边界不规则。
切穿硅质-泥质岩的石英锡石-电气石脉，交代作 用沿泥质薄层发育
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选择交代作用的影响因素
(1) 岩石化学性质的影响：根据有利于交代作用的程度，一般可把岩石分为三类： ①有利于交代作用的岩石，如石灰岩、白云岩、火山碎屑岩等，②不完全利于 交代作用的岩石，如酸性、；基性和硷性成分的深成岩和熔岩，变质岩、长石 砂岩等，⑧不利于交代作用的岩石，如石英岩、泥质页岩、砂岩等。
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4）影响交代作用的因素
（1）热液组分的活动性及浓度， 一般说来，化学性质越活泼，浓度越大，交代作用就越强烈。按照体系活 动性，气水热液中的组分可以分为两类： 惰性组分：指围岩与热液接触时不发生显著交代作用的那些组分，即不易 为热液带入带出的那些组分。 活动性组分：在交代作用中易为热液带入带出的那些组分。 按其相对活动性由大到小排列为： 最活动的：H2O，CO2 多数情况下活动的：S，SO2，Cl，K2O，Na2O，F 在强交代中活动的：O2，CaO，MgO，FeO，SiO2 一般最不活动的：P2O5，Al2O3，TiO2.
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A-面式交代；
交代矿体类型 B-有浸染外缘的交代； C-浸染式交代
矿体
围岩 矿体（白色）中的围岩残留
受裂隙控制的交代矿脉 中国地质大学
3）交代作用的类型
根据溶液搬运组分的方式，分为两种类型 （1）扩散交代作用：组分的带入和带出靠停滞的粒间溶液中离子或分子扩 散进行的交代作用。 引起扩散的条件是组分的浓度差（浓度梯度），扩散作用总是从高浓度向 低浓度方向进行。 扩散方式中，组分移动主要是粒间溶液，扩散缓慢，作用的范围较小。 （2）渗透交代作用：组分的带入和带出靠孔隙或裂隙中渗透流动的溶液进 行的交代作用。 渗透交代作用的条件是压力差，渗透流动是从高压向低压方向进行。 组分移动依靠裂隙中流动的溶液，交代作用的强度较大，范围往往很大， 可达几百公里。
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2）充填矿床的特征
（1）充填矿床是典型的后生矿床，因为矿体比围岩形成时间要晚得多。
（2）矿体形态：多呈脉状，受裂隙控制， （3）矿体与围岩接触界线规则清楚，为突变接触关系，矿脉两壁平直 或相互吻合。 （4）矿石构造：典型的矿石构造有对称带状构造、梳状构造、晶洞构 造、晶簇构造、角砾状构造等。 石英脉型钨、锡、金矿等为典型的充填矿床。
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2）交代矿床的特征
(1)矿体形态多不规则，矿体与围岩没有明显界线，呈渐变过渡接触关系。 (2)矿体中常见交代残余的围岩块体。 (3)矿石常发育交代结构、交代残余结构构造（矿石中常保存原岩的结构构造， 如层理、交错层、片理、化石… ）。 (4)由交代形成的矿物常有较好的晶形。 （5）围岩蚀变发育
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（3）围岩的岩性和构造
由于围岩的化学活泼性有很大的差别，因此含矿气液对不同化学成分和性 质的围岩所发生的交代作用常有很大的差别。例如化学性质活泼的灰岩远比页岩 和砂岩更易遭受交代。同样，碳酸盐质胶结的砂岩（钙质砂岩），远比硅质胶结 的砂岩易于交代。所以成矿气液在流经各种围岩时，会发生十分明显的选择性交 代。
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2.交代作用及交代矿床
1） 概念： 热液（流体）与围岩发生化学反应或置换作用称为交代作用。由交代作用造 成矿质的聚集而形成的矿床称为交代矿床。 交代作用的特点：
（a）原矿物的溶解与新矿物的沉淀同时进行； （b）在交代过程中岩石始终处于固体状态； （c）交代前后岩石体积基本不变。
交代作用发生的基本条件： 围岩化学性质活泼；有组分浓度差或压力差； 热液体系的物理化学性质（温度和压力条件）。
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充填作用形成的矿石构造
角砾状构造
环状构造 中国地质大学
充填矿床中的矿石构造
（1）梳状构造；
（2）鸡冠状构造；
（3）角砾状构造
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充填矿脉特征
各式各样的裂隙脉 A-囊状矿脉；B-透镜状矿脉；C-席状脉；D-雁行状 矿脉；E-链环状矿脉。
充填脉中矿物的生长情况 1-脉壁；2-石英晶体；3-闪 锌矿；4-紫水晶；5-晶洞
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气水热液矿床成矿作用的主要方式
五、气水热液矿床的形成方式
热液矿床形 成方式
充填作用 交代作用
充填矿床 交代矿床
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1.充填作用及充填矿床
1）概念： 含矿气水热液在化学性质不活泼的围岩中流动时，基本上不与围岩发生物 质成分的交换，主要是由于物化条件的改变，使热液中的成矿物质直接沉淀于已 有的各种裂隙和孔隙内的作用，称为充填作用。 由充填作用方式形成的矿床称为充填矿床。 充填作用发生的基本条件： 围岩化学性质不活泼； 围岩中有裂隙或孔洞； 矿质的沉淀受物理化学条件影响，没有明显化学反应。
(2) 最适宜的岩石孔隙度 都具有不同的孔隙度特性，这种特性就决定了只有其 中某些岩层最有利于溶液的渗滤作用，并可发生选择交代作用。
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（2）温度和压力
含矿的气水热液在高温条件下具有很大的扩散能力和化学活动性，因此容 易与围岩发生强烈的交代作用。
在高压条件下，几乎所有的岩石都可以与热液发生交代反应。 因此，温度和压力是影响交代作用进行的重要外部因素。当然，有些类型 的反应如那些其生成物中有气体产生的交代作用，压力太大反而不利于气体生成 物的逸出，因而不利于反应的进行。例如
另外，围岩裂隙的发育程度和破碎对于交代作用的进行也有很大影响，裂隙越 发育，破碎越厉害，越有利于气液的流动和集中，反应作用的表面积就越大，岩 石与热液之间的反应机会就越多，交代作用也越彻底。
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5）选择交代作用
当热液流经不同性质的围岩时常会产生交代程度的明显差异，此种现象是选择性 交代的结果。交代成因的矿石严格地集中在一定的接触带或岩层中。
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交代矿床的矿体与矿石特征
A
B
C
D
E悬挂状的围岩碎块残留体；B-矿体中保留围岩的层理；C-保留原来围岩的 褶皱构造；D-热液沿裂隙脉迁移，顺层交代，矿体与围岩层理一致；E-晶形很好的晶 体；F-交代成因的变斑晶；G-非交代成因的变斑晶（同沉积或成岩py,导致围岩结构改 变）；H-矿体的边界不规则。
切穿硅质-泥质岩的石英锡石-电气石脉，交代作 用沿泥质薄层发育
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选择交代作用的影响因素
(1) 岩石化学性质的影响：根据有利于交代作用的程度，一般可把岩石分为三类： ①有利于交代作用的岩石，如石灰岩、白云岩、火山碎屑岩等，②不完全利于 交代作用的岩石，如酸性、；基性和硷性成分的深成岩和熔岩，变质岩、长石 砂岩等，⑧不利于交代作用的岩石，如石英岩、泥质页岩、砂岩等。
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4）影响交代作用的因素
（1）热液组分的活动性及浓度， 一般说来，化学性质越活泼，浓度越大，交代作用就越强烈。按照体系活 动性，气水热液中的组分可以分为两类： 惰性组分：指围岩与热液接触时不发生显著交代作用的那些组分，即不易 为热液带入带出的那些组分。 活动性组分：在交代作用中易为热液带入带出的那些组分。 按其相对活动性由大到小排列为： 最活动的：H2O，CO2 多数情况下活动的：S，SO2，Cl，K2O，Na2O，F 在强交代中活动的：O2，CaO，MgO，FeO，SiO2 一般最不活动的：P2O5，Al2O3，TiO2.
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A-面式交代；
交代矿体类型 B-有浸染外缘的交代； C-浸染式交代
矿体
围岩 矿体（白色）中的围岩残留
受裂隙控制的交代矿脉 中国地质大学
3）交代作用的类型
根据溶液搬运组分的方式，分为两种类型 （1）扩散交代作用：组分的带入和带出靠停滞的粒间溶液中离子或分子扩 散进行的交代作用。 引起扩散的条件是组分的浓度差（浓度梯度），扩散作用总是从高浓度向 低浓度方向进行。 扩散方式中，组分移动主要是粒间溶液，扩散缓慢，作用的范围较小。 （2）渗透交代作用：组分的带入和带出靠孔隙或裂隙中渗透流动的溶液进 行的交代作用。 渗透交代作用的条件是压力差，渗透流动是从高压向低压方向进行。 组分移动依靠裂隙中流动的溶液，交代作用的强度较大，范围往往很大， 可达几百公里。
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2）充填矿床的特征
（1）充填矿床是典型的后生矿床，因为矿体比围岩形成时间要晚得多。
（2）矿体形态：多呈脉状，受裂隙控制， （3）矿体与围岩接触界线规则清楚，为突变接触关系，矿脉两壁平直 或相互吻合。 （4）矿石构造：典型的矿石构造有对称带状构造、梳状构造、晶洞构 造、晶簇构造、角砾状构造等。 石英脉型钨、锡、金矿等为典型的充填矿床。
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2）交代矿床的特征
(1)矿体形态多不规则，矿体与围岩没有明显界线，呈渐变过渡接触关系。 (2)矿体中常见交代残余的围岩块体。 (3)矿石常发育交代结构、交代残余结构构造（矿石中常保存原岩的结构构造， 如层理、交错层、片理、化石… ）。 (4)由交代形成的矿物常有较好的晶形。 （5）围岩蚀变发育