浅成低温热液矿床(田世良)

脉石矿物主要为石英、玉髓、蛋白石、方解石。次为粘土矿物、绿泥石、冰长石、 白云石、菱锰矿及少量的萤石、重晶石等。 热液蚀变明显。贵金属矿化常与硅化有关。硅化带两侧可以是伊利石—绢云母蚀变 和泥化蚀变。这些蚀变都发育在大范围的青盘岩化蚀变带中。在深部的脉体内含有 冰长石。靠近地表，可以是大规模的泥化带，其中有时含明矾石。青盘岩化广泛发 育在中（基）性火山岩中，矿体部位的热液蚀变是明显的，可以容易地看到褪色蚀 变带。另有一些矿床具有铝质的高级泥化蚀变组合。


（二）、热泉模式——酸性硫酸盐硅质蚀变

“古地热系统（矿床）与现代地热系统的对比为我们了解成矿系统各种组分 的成因提供了一个线索”（D.E.怀特）。 美国内华达州汽艇泉是研究最透彻的现代热泉，对停止活动的热泉与矿床 的成因关系用浅井和钻孔进行了揭露。得出的模式： 现代硅质热泉沉积和下伏的蚀变岩相当于L.J.布坎南（1981）描述的作为 浅成低温热液系统地表产物的“氧化硅盖层”和“低pH值酸性盖层”。 热泉沉积的硅质泉华在地表为多孔状，但在深部被压实和胶结，由蛋白石 质氧化硅、玉髓、石英组成。 热泉沉积物下面的蚀变岩石原岩石玄武安山岩和花岗闪长岩，现在是呈退 色的白色粘土—明矾石—氧化硅蚀变。酸性帽由地表向下的分带：蛋白石、 方石英→蛋白石、明矾石、石英和少量黄铁矿→高岭石、明矾石、蒙脱

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墨西哥瓜纳华托金银矿床浅成热液模式理想剖面图 （ L.J.布坎南 1981）
（一）、L.J.布坎南“沸腾”模式
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粘土化带(粘土质至深部绢英岩化）常表现为受构造控制的褪色蚀变带。规 模可达数千米。与贵金属矿化有关的硅化带（含石英+冰长石脉）沿着断 裂贯穿其中。矿体规模与粘土化带规模一般呈正比。 外围青盘岩化。青盘岩化（绿泥石、方解石、黄铁矿、绿帘石、沸石）是 一种早期发育的、广泛的区域性蚀变。 金银矿体出现在沸腾面附近及顶板部位，大脉状矿体可向上延伸。沸腾面 之下为贱金属（方铅矿、闪锌矿等）的低品位矿化，向下延深的石英+冰 长石脉体可以是铅锌矿体。 矿体的终止有两种情况。一是向下延伸的石英脉不含矿或含少量的黄铁矿 和磁黄铁矿；二是在深部更为常见的情况，贵金属、铅锌矿的含量低于可 采品位，少量黄铁矿和黄铜矿与之共生。无论哪种情况，方解石和冰长石 的含量随深度的增加而减少。
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金、银是主要有用金属。银的丰度明显高于金。与大量的Hg、As、Sb、 和少量的Ti、Se、Te伴生。
热液沉淀构造——纹层状、条带状、皮壳状、多孔状、晶洞状、梳状-晶簇状、 胶状构造等。
二、浅成低温热液矿床的特点
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矿石矿物主要有自然金、自然银、金银矿、辉银矿等，常见方铅矿、闪锌矿，铜矿 物常为黄铜矿，有些矿床中形成硫砷铜矿。




二、浅成低温热液矿床的特点〔3〕
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矿床形成于近地表。一般矿化(金、银）发生在地表至最深不超过1000米 深处。矿床走向可达相当长度，垂向延深平均350米，很少超过600米。 脉是主要的容矿体。多是硅质为主的脉。可以是大脉或细网脉，后者形状 复杂，呈树枝状、火焰状。矿石有时也产在角砾岩带中。 矿床形成于张性构造环境。具有发育良好的（张性）断裂体系，这些断裂 体系通常与大规模火山塌陷构造伴生。围岩中存在裂隙发育的高渗透带。 发育爆发（或隐爆）角砾岩带。角砾岩带多在浅表硅质层（硅帽）及其下 的泥化岩石中出现。角砾大小不一，为张性角砾，有些矿床出现轻度磨圆 角砾。角砾岩化的程度向围岩中是渐变过渡的，由角砾—可拼接角砾—震 裂的围岩。胶结物以氧化硅为主。也有熔岩胶结的。 热液角砾岩——是被胶结或被基质充填的角砾岩。胶结物以氧化硅为主， 伴有硫化物和贵金属。
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四、浅成低温热液矿床模式〔3〕 （一）、 L.J.布坎南“沸腾”模式

1981年， L.J.布坎南总结了美国西部及北美南部60多个产于火山岩中的脉 状金银矿床特征，提出了浅成低温热液矿床模式剖面。此模式被奉为经典， 广泛引用。应用中也多遭异议。 L.J.布坎南模式清楚地描述了地表至地下500米范围内，沿陡倾的主裂隙系 统产出的矿化分带、蚀变的矿物分带、成矿热液和古地表的空间关系。 350米是成矿作用中心(沸腾面附近），矿化和蚀变在此上下表现出不同特 点。 地表是硅化帽。其下是粘土—明矾石（盖）层。向下过渡为广泛而强烈绢 云母化和泥化蚀变，即绢云母—粘土化带。另外，流体动力条件不足时， 在地表可以表现为围岩中受断裂控制的方解石细脉或粘土蚀变带。 硅化帽（硅华帽、氧化硅盖层）——富硅热液流体在地表以热泉形式流出， 形成的蘑菇状硅质泉华沉积物，成分为含水氧化硅或玉髓，具有特殊的低 温热液沉淀构造。

1933年,W.林格伦在矿床成因分类上首先使用“浅成低温热液” ﹝1﹞这个术 语。 浅成低温热液矿床——是由来源不定,含火成射气的上行热水，在浅部发生的 金属成矿作用形成的矿床。温度50—200℃，压力中等。“与热泉的产物有明 显的相似之处”。 ﹝1﹞ 二十世纪40—50年代，在北美和其它地方“浅成低温热液矿床”这个术语被 人们普遍接受。成矿温度的上限提高到至少300 ℃。因此有人提出应该称为 “浅成热液矿床”。 二十世纪60—80年代，由于贵金属的需求加大，美国西部及加拿大，乃至环 太平洋火山岩带出现找矿和研究热潮，总结出成矿特征，提出了多种成矿模 式。概念上有些变化，强调“浅成、中—低温度、与中-新生代火山活动有关 或容矿岩石为火山岩、以大气水为主的热水循环过程”等要点。 二十世纪90年代初，国内有人开始系统地介绍浅成低温热液矿床。近几年普 遍被接受，形成中生代火山岩区找矿的主流理论观点。
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（一）、L.J.布坎南“沸腾”模式
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矿化和蚀变是由上升热液流体沸腾和氧化引起的。热液通道的重复性封闭， 多期次再破裂、沸腾、角砾岩化、矿物沉淀重复发生。矿石常见层状、条 带状、角砾状构造。 一般说来，热液系统的深部包含有一股垂直上涌的热流体羽状体。一个典 型的上涌羽状体的横截面积是13～50Km2，最窄的横截面积是2～4Km2。 羽状体近地表的测向迁移，以及与地下水的混合作用形成了热液系统的蘑 菇状截面。〔6〕 热液流体的流量计算表明，一个典型的地热系统中，大约有100～900Km3 流量的流体在其中活动达10000年以上。 这意味着一个正常的地热系统， 天水补充的实际数量必须足以维持高温流体的长期存在。〔6〕


沸腾使热液流体中的挥发分挥发后，热液流体自身的pH值上升，从中性变为 弱碱性，贵金属矿物沉淀并伴有冰长石、少量绢云母和大量氧化硅沉淀。
二十世纪80年代认为浅部及硅华帽“很少含有具经济意义的金”，现在看来 低品位、规模大，适于露采、堆浸的矿化体，成为经济上可行的矿石。加拿 大科迪勒拉地区的经验表明，最大的影响因素可能不是气候，而是缺乏发育 完好的风化壳型氧化带。 “低pH值酸性盖层”（低pH值酸帽、绢云母帽)——在沸腾面的顶部，开放的 裂隙体系中，沸腾使流体温度下降，被释放的蒸汽凝聚成氧化的酸性流体， 形成广泛而强烈的绢云母化和粘土化蚀变。

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石和黄铁矿。（无高级泥化蚀变)
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汽艇泉矿床是由与下伏的流纹岩岩丘有关的热泉形成的。
（三）、马丽斯维尔交代模式——热液明矾石矿床

C.G.坎安宁（1984）对犹他州马丽斯维尔明矾石矿床的研究，提出了另一种 古热泉矿床模式。它构成L.J.布坎南模式中低pH值酸帽的一部分。汽艇泉和 其它现代热泉都有这种蚀变带。 马丽斯维尔明矾石矿床，环绕一个二长岩岩株分布，彼此相隔3～4千米，形 成一系列的环形蚀变区。 每个区具有侧向和垂向蚀变分带。中心和顶部是氧化硅帽，周围及其下为明 矾石—氧化硅带，渐变为粘土化（高岭石化）带，在往外是区域规模的青盘 岩化带。 垂向蚀变分带形成叠层的层序：底部是明矾石交代带，向上依次是氧化硅-黄 钾铁矾带，氧化硅-赤铁矿带和大片的氧化硅层。这种类型的蚀变通常发生在 不到50米的地下水面之上。依据这一点可以确定古地表的位置。



粘土—明矾石蚀变模式示意图 （C.G.坎安宁 1984）
（四）、含铜黄铁矿金-银矿床模式—酸性-硫酸盐铝质蚀变

富砷和富锑的含铜黄铁矿金-银矿床被称为“热的或深的酸性-硫酸盐型”矿 床。R.H.西利托（1983）把它们定为斑岩桐矿系统上部的含硫砷铜矿块状 硫化物矿床。 矿化的垂向范围很大，浅部为火山环境，含大量与角砾岩有关的矿化，深 部即斑岩侵入体附近为交代矿床和斑岩铜矿网脉系统。 热液蚀变主要是泥化蚀变，含大量石英、明矾石、高岭石、绢云母-伊利石 和蒙脱石。高级泥化蚀变发育其中。高级泥化铝质蚀变组合形成温度至少 在300 ℃以上。 矿石产在高级泥化蚀变带内，但更常见的是产在泥化蚀变到高级泥化铝质 蚀变的过渡带中。实例是内华达州戈尔德菲尔德矿床。矿化中可含大量黄 铁矿（普遍含量达15%），硫砷铜矿、黝铜矿、银的硫盐和少量贱金属硫 化物是主要矿石矿物。矿石矿物通常充填在角砾岩带中。 明矾石市深成的，与某些低pH值酸帽中形成的表生明矾石可以通过稳定同 位素分析加以鉴别。
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11.Βιβλιοθήκη L.J.布坎南模式预示深部矿脉含贱金属。浅成低温热液矿床中金属分布的 唯一正确规律是，随深度增加，贱金属含量增大，银/金比值增大。贱金属 带之上是金银带。硅华帽中金含量低。 〔3〕
（一）、L.J.布坎南“沸腾”模式

L.J.布坎南的经验模式未能确定浅成低温热液矿床的成矿过程，但这并未减弱 它的意义，一旦从野外地质资料中确认或推测出古地表的位置，这个模式就 将为我们估计成矿深度提供有用的指南。 L.J.布坎南的模式在引用时，也经常在沸腾面之上（大约200—300米深度附 近）被分切成两部分，即“低pH值酸性盖层”和深部的脉状矿体部分。此后 出现的矿床模式和矿床分类内容，常可在L.J.布坎南模式中找到相应的部分。
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成矿与火山喷发活动晚期的（酸性)潜火山岩体或浅成侵入体有关，热液 成矿活动时间略晚于岩体的侵入。 破火山口产生的大型断裂系统，作为热液流体的通道对成矿是十分有利 的，但破火山口不是形成浅成低温热液矿床的必要条件。热液活动原本 与破火山口的火山活动无关，但与后期的潜火山岩浆活动有关。 目前认为：浅成低温热液矿床是由”相对稀的中—弱碱性氯化钠水溶液 （5%NaCl)，经过沸腾放气、流体混合及氧化作用形成的“。成矿温度 一般为150—350 ℃，最常见的是230—260 ℃。成矿是热源（潜火山岩 体、浅成侵入体）引发的”天水为主+岩浆水“热液对流循环过程。 浅成低温热液矿床在各类岩石中都有产出，尤其是在热液活动期内遭受 了大规模张裂的岩石——有高渗透带的存在，围岩中构造活动形成的一 套裂隙系统是热液流体的通道。与长英质火山岩的关系被过分强调了， 多数矿床产于安山质火山岩中。 对现代地热活动区的研究证实了热泉与浅成低温热液矿床的关系。