矿床学第六章-气水热液矿床
合集下载
气水热液矿床概论
温度范围：50～800ºC，成矿温度100～600ºC；状态：气态（高温低 压条件）、液态（高压中低温条件）、 超临界状态（高温高压条件）。
（二）气水热液的意义： 1. 有关矿床的成因类型 （1）热液矿床 （2）接触交代矿床 （3）在伟晶岩矿床、沉积矿床和变质矿床中的作用 2. 成矿过程中的作用 （1）萃取矿源系统中的矿质 （2）搬运矿质的主要介质 （3）围岩蚀变，形成重要的找矿地质-地球化学标志 3. 有关矿种
气水热液矿床的有关理论
一、气水热液及其在内生矿床中的意义
（一）气水热液的概念： 1. 气水热液
地下形成的含多种挥发组分和成矿元素的气态或液态水溶液（简称 热液） 2. 热液的成份
主要成份：H2O（盐度一般为几%—几十%）,其他挥发 组分： HCl、HF、H2S、CO2、B、（As），主要金属元素：K、Na、Ca、Mg； 常见成矿金属元素：Fe-Mn、Cu-Pb-Zn-W-Sn-Mo-Sb-Hg、Au-Ag、LiBe-Nb-Ta、U-Th 3. 温度及物理状态
[HS-]= H++ S2-，k2=[H+][ S2-]/[HS-]=1.2×10-15,
[ S2-]= k2[HS-]/[H+] = k1 k2[ H2S]/ [H+]2 可见，影响H2S解离的因素是热液中H2S的浓度和PH值：H2S的溶 解度又与压力呈正相关，与温度呈负相关；PH值低溶液中[HS-]高， 有利于矿质的迁移，PH值高溶液中[ S2-]高，有利于硫化物的沉淀。 3. 二氧化碳 高温条件下为中性分子，温度降低水和为H2CO3
（四）深部流体 1. 沉积物沉积时包含在沉积物中的水，因此又称封存水。 地表→沉积物沉积→封存于地球内部→与周围环境反应→含矿流体。 这一过程使封存水的成分特征、同位素特征完全不同于地表水。 2. 地球排气作用导致地球内部不同圈层广泛形成含矿流体富集带。
（二）气水热液的意义： 1. 有关矿床的成因类型 （1）热液矿床 （2）接触交代矿床 （3）在伟晶岩矿床、沉积矿床和变质矿床中的作用 2. 成矿过程中的作用 （1）萃取矿源系统中的矿质 （2）搬运矿质的主要介质 （3）围岩蚀变，形成重要的找矿地质-地球化学标志 3. 有关矿种
气水热液矿床的有关理论
一、气水热液及其在内生矿床中的意义
（一）气水热液的概念： 1. 气水热液
地下形成的含多种挥发组分和成矿元素的气态或液态水溶液（简称 热液） 2. 热液的成份
主要成份：H2O（盐度一般为几%—几十%）,其他挥发 组分： HCl、HF、H2S、CO2、B、（As），主要金属元素：K、Na、Ca、Mg； 常见成矿金属元素：Fe-Mn、Cu-Pb-Zn-W-Sn-Mo-Sb-Hg、Au-Ag、LiBe-Nb-Ta、U-Th 3. 温度及物理状态
[HS-]= H++ S2-，k2=[H+][ S2-]/[HS-]=1.2×10-15,
[ S2-]= k2[HS-]/[H+] = k1 k2[ H2S]/ [H+]2 可见，影响H2S解离的因素是热液中H2S的浓度和PH值：H2S的溶 解度又与压力呈正相关，与温度呈负相关；PH值低溶液中[HS-]高， 有利于矿质的迁移，PH值高溶液中[ S2-]高，有利于硫化物的沉淀。 3. 二氧化碳 高温条件下为中性分子，温度降低水和为H2CO3
（四）深部流体 1. 沉积物沉积时包含在沉积物中的水，因此又称封存水。 地表→沉积物沉积→封存于地球内部→与周围环境反应→含矿流体。 这一过程使封存水的成分特征、同位素特征完全不同于地表水。 2. 地球排气作用导致地球内部不同圈层广泛形成含矿流体富集带。
矿床学06气水热液矿床概论.ppt
三、成矿物质的来源
3.萃取围岩源（水－岩交换) （来自热液渗滤的围岩）
• 热液与围岩发生水－岩反应，萃取（溶解）围岩中的一部
分物质，使热液中金属组份含量升高，并使围岩中原有金 属组份的含量减少。
三、成矿物质的来源
气水热液与其成矿物质间的关系 (1）气水热液（介质）的来源具有多源性；在成矿过程中，
岩浆源汽水热液的主要依据
1）地质事实 A、时间、空间上的一致性； B、成矿专属性：一定类型热液矿床常与一定类型岩浆岩 相关； C、不同类型矿床或矿种常围绕侵入体呈水平或垂直分带； D、现代火山喷气、火山热泉资料.
2）高温高压实验研究：证实不同温压条件下水在二氧化硅 熔融体中溶解度的存在以及溶解度的不同（葛朗松（1937 年）、肯尼迪（1962年）;
使岩浆热液重新溶解到岩浆体系中去，而不表现出单独活
动的性质。
• 岩浆分异出热液的过程是地质学者重视的一项内容。
Burham(1979)认为常见的长英质岩浆中，含水量一般为
2.5%～6.5%，平均3.0%。水在几种硅酸盐岩浆中的溶解度，
随着压力的增加而增大。压力降低，水就会从岩浆中释放
出来，形成熔有K、Na、Ca、Mg、Cl、F、 HCO3-等的岩浆热液。
• 在气水热液成矿作用过程中，挥发组分的性状对其有较大
的影响。特别是F、Cl 、S、 CO2 1、卤族元素：
• 热液中主要卤族元素是F和Cl
a、卤族元素的化合物（尤其是氯化物）是强电解质，电解 后强烈影响热液的pH值；
b、大部分金属元素的卤化物都有较大的溶解度，很多金属 元素均可与卤族元素形成易溶络合物，还有部分卤化物高 温时具有挥发性质。卤族元素的这些重要性质有助于有用 组分的迁移。
（2）压力：4×106 -2.5×108 Pa，形成深度不超 过6-8Km。
【矿床学】第六章气水热液矿床各类(思考题及答案)
第六章气水热液矿床各论（思考题及答案）1.热液矿床的分类方案答：由于自然界中热液矿床数量多、成矿复杂，至今尚无一个被不同研究者所公认的分类方案。
早在1933年，Lindgren根据热液矿床的成矿温度和深度，将热液矿床分为高温深成（300～500℃，＞3km）、中温中成（200～300℃，1.5～3km）和低温浅成（50～200℃，＜1.5km）等三种类型；后又有研究者进一步划分为深成高温、中深中温、浅成低温、远成低温矿床和浅成高温等矿床五类；也有人按成矿热液的主要来源，将热液矿床分为岩浆热液矿床、地下水热液矿床、火山热液矿床和变质热液矿床等。
在姚凤良等（2006）的《矿床学教程》中，主要考虑：（1）矿质和介质的主源（2）不同类型矿床的工业价值（3）成矿系列（即在侵入体的不同部位常出现成因上有联系的不同类型矿床）等，将热液矿床分为（1）接触交代矿床（狭义的矽卡岩矿床）；（2）斑（玢）岩型矿床；（3）高、中温热液脉型矿床；（4）低温热液矿床。
2.矽卡岩及其成因？答：矽卡岩，英文名为Skarn，原为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，此后经Tornebohm（1875）正式提出，并为Lingren （1902）及广大研究者接受与沿用。
在矿物组成上，矽卡岩由各类钙－镁－铁－锰－铝硅酸盐矿物所组成，以石榴子石与辉石（透辉石）为主，次为硅灰石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、电气石、方柱石、符山石、金云母等。
目前地学界公认的矽卡岩定义为：产于火成侵入岩体接触带及附近，由岩浆热液及各类流体与碳酸质岩石交代变质而形成的蚀变岩，属于接触变质交代岩。
我国研究者根据长江中下游地区矽卡岩小矿床研究成果，提出了“岩浆矽卡岩”的概念。
吴言昌等（1996）指出，岩浆矽卡岩是由钙硅酸盐熔（流）体或钙矽卡岩质岩浆贯入结晶或／和隐爆团结（结晶）形成的。
主要呈脉状体，少数呈角砾岩筒（带），受断裂、裂隙构造控制，可产于各类不同岩石（层）中。
矿床学课件——第六章 热液矿床的类型及特征
（3）地层条件
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。
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。
汽水热液矿床各论
不同类型接触交代矿床地质特征一览表
矿床 类型 相关 岩体 矿体形态 矿石组成 矿石矿物 白钨矿 脉石矿物 贫铁矽卡岩矿 湖南柿竹园 物 湖南瑶岗仙 透辉石、钙铝 辽宁杨家杖子 榴石 矿床实例
钨矿 中酸性 似层状、脉状
钼矿 酸性岩 层状、透镜状 铅锌 中酸性、脉状、透镜状、 中性岩 层状 锡矿 酸性花 脉状、透镜状 岗岩 铍矿 酸性花 脉状、薄层状矿 体晚于矽卡岩 岗岩
钙质矽卡岩 镁质矽卡岩 3、矽卡岩(狭义矽卡岩、传统矽卡岩) 灰岩 白云岩、白云质灰岩 产出围岩 指产于中酸性侵入体与碳酸盐岩石接触带，在中等 石榴石、辉石， 镁橄榄石、透辉石、 深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成的蚀 符山石、硅灰石、 尖晶石、硅镁石、蛇 矿物组成 方柱石及绿帘石、 纹石、金云母等 变岩石 阳起石、透闪石 主要由钙、铁、镁、铝的硅酸盐矿物组成
Cu品位可达2-8%，此外，矿石中常含较多
的磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿 ；
(5)以中小型矿床为主，除Cu外，尚有Mo、
Pb、Zn、Au等伴生元素
矿例：河北寿王坟矿床
安徽铜官山矿床、
辽宁华铜铜矿床
（五）接触交代矿床的主要类型
其它类型接触交代型矿床 (3) 钨矿床－湖南柿竹园等 (4) 钼矿床－辽宁杨家杖子钼矿床 (5) 金ห้องสมุดไป่ตู้床—吉林兰家金矿床 (6) 锡矿床－云南个旧锡矿床 (7) 铅、锌矿床－湖南水口山铅、锌矿床
岩等)接触带及其附近，由含矿气水热液通过交代作
用形成的，在空间和成因上与矽卡岩关系密切的一 类矿床。
“矽卡岩矿床（Skarn Deposit）”
2、接触交代矿床的工业意义
• 矿种多(Fe、Cu、W、Sn、Mo、Pb、Zn、Au、Be、B、石棉等) • 品位高—富铜、富铁
第6章气水热液矿床
2005-11-04
5
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
2005-11-04
25
(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。
2005-11-04
31
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。
2005-11-04
18
2005-11-04
19
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＋。
5
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
2005-11-04
25
(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。
2005-11-04
31
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。
2005-11-04
18
2005-11-04
19
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06章、气水热液矿床概论5.11
六、气水热液矿床成矿方式
（二）交代作用及标志
2．类型：
① 扩散交代 交代过程中组份的带入或带出，是依靠热液中 的组份浓度与围岩粒间溶液中组份浓度之差（浓度 梯度），以分子或离子扩散的方式进行的，并且总 是由高浓度向低浓度扩散。
浓度梯度是扩散交代的必要条件。
六、气水热液矿床成矿方式
（二）交代作用及标志
⑤ 成矿作用具有多阶段性 ⑥ 矿床的矿石矿物以金属硫化物为主（Cu、 Mo、Pb、Zn、Hg、Sb、Ag…）另外有部分 金属氧化物和含氧盐（W、Sn、Fe、U……）
二、含矿气水热液的来源
根据成因不同主要以下几种来源：
二、含矿气水热液的来源
1、岩浆热液（包括侵入岩浆热液和火山热液）
根据实验表明岩浆在高 温、高压下可溶解相当量 的水。
200℃~300℃。
原因：
二、含矿气水热液的来源 2、地下水热液
地下热卤水的形成关键在于地下水如何形 成含矿的热液，形成的方式可能有多种多样： ① 流经含蒸发盐类矿物的地层，溶解盐类矿 物使地下水的含盐度增高。 ② 从围岩、矿源层、先期已形成的矿床中获 取成矿物质，地下水的温度越高摄取的成矿 物质越多。 ③ 与其它含矿热液混合。
矿质+变质水→含矿变质热液
二、含矿气水热液的来源 4．海水热液
主要产生于大陆边 缘海洋环境中，大陆 边缘往往是构造断裂 发育地带，海水沿海
底深大断裂下渗，受
到深部热源的影响， 受热温度增高而上升
形成环流。
二、含矿气水热液的来源 4．海水热液
二、含矿气水热液的来源
岩浆水: δD：-40— -80‰，δ18O： +6~+9‰
二、含矿气水热液的来源 2、地下水热液
ch6气水热液矿床概论
技术的研究，包括提取技术、环境保护等方面的研究。
未来发展趋势
1 2 3
跨学科研究
未来研究将更加注重跨学科的研究方法，包括地 质学、地球物理学、地球化学、生物学等多个学 科的交叉融合。
信息化技术的应用
随着信息化技术的发展，未来将更加注重对信息 化技术的应用，如大数据分析、人工智能等，以 提高研究效率和精度。
成矿流体形成与演化
01
初始成矿流体
由岩浆熔融体冷却固化释放出的残余气液和岩浆期后热液组成，富含挥
发分、金属元素和硅酸盐等。
02 03
演化过程
成矿流体在运移过程中不断演化，受到温度、压力、组分分异作用等因 素影响。随着流体的演化，金属元素逐渐富集，形成具有工业价值的矿 床。
流体性质
成矿流体性质多样，包括气液相流体、含硫化氢和二氧化碳的酸性流体、 含盐水溶液等。这些流体的物理化学性质对成矿作用和矿床类型具有重 要影响。
成矿物质来源
岩浆岩
气水热液矿床的成矿物质主要来源于岩浆岩，特别是中酸 性岩浆岩。在岩浆熔融和结晶过程中，不同元素以不同方 式富集，为成矿提供了丰富的物质基础。
围岩
气水热液在与围岩接触过程中，通过交代、渗透等方式从 围岩中获取成矿物质，使矿质得以补充和聚集。
大气降水
大气降水在渗入地下过程中与岩浆岩接触，通过化学反应 和溶解作用携带了部分成矿物质，成为成矿流体的组成部 分。
04
气水热液矿床的勘探与开发
勘探方法与技术
地质勘探法
通过研究地层、构造、岩浆岩 等地质特征，分析成矿条件，
预测矿床位置。
地球物理勘探法
利用物理手段探测地下地质构 造和矿体，如重力、磁力、电 法等。
地球化学勘探法
第六章 第一节 热液矿床的分类
第一节 热液矿床的分类
第 六 章 热 液 矿 床 类 型 及 特 征
本教材试图从 热液矿床的地 质背景、矿床 特征和成因等 综合因素来进 行分类，将热 液矿床分为
– 矽卡岩型矿床 – 斑（玢）岩型 矿床 – 高中温热液脉 型矿床 – 低温热液型矿 床
矽卡岩型矿床 – 1. 矽卡岩型铁矿床 – 2. 矽卡岩型铜矿床 – 3. 矽卡岩型钼矿床 – 4. 矽卡岩型钨矿床 – 5. 矽卡岩型铅锌矿床 斑（玢）岩型矿床 – 1. 斑岩型矿床 – 2. 玢岩型铁矿床 高、中温热液脉型矿床 – 1. 高温热液脉型矿床 – 2. 中温热液脉型矿床 低温热液矿床 – 1. 浅成低温热液型贵金属矿床 – 2. 卡林型金矿床 – 3. 密西西比河谷型铅、锌矿床 – 4. 似层状汞、锑矿床
以成矿温度和深度进行热液矿床的分类，在应用时常遇到 困难。
– 虽然在目前的技术条件下成矿温度可以较为精确地获得，但矿床形 成深度的计算方法还存在一些争议。 – 热液矿床往往是多阶段形成的，成矿温度变化很大，有些矿床甚至 可经历高、中、低温的整个成矿过程。 – 矿床分类的基本目的是为了找矿勘探工作服务，单纯的或过多地强 调成矿温度或深度作为分类的准则，并不利于生产和理论研究。
第一节 热液矿床的分类
第 六 章 热 液 矿 床 类 型 及 特 征
一些学者根据成矿热液的来源，将热液矿床分成4类：
– – – – – ①岩浆热液矿床； ②火山喷气热液矿床； ③变质热液矿床； ④地下水热液矿床。 虽然从矿床成因的角度来看，这种分类较为符合实际，但是要确定 成矿热液的来源以及矿床的形成作用，是十分复杂的工作。
有些热液矿床的形成温度并不是经常与深度成正消 长关系。Graton（1933）和Buddington（1935） 分别提出
热液矿床
热液矿床
汽水热液矿床
01 主要特点
03 矿物来源
目录
02 形成原因 04 热液运移
热液矿床，又称汽水热液矿床(hydrothermal oredeposits)，是指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下， 在各种有利的构造和岩石中，由充填和交代等方式形成的有用矿物堆积体。热液矿床是后生矿床。热液矿床是各 类矿床中最复杂、种类最多的矿床类型，可在不同的地质背景条件下，通过不同组成、不同来源的热液活动形成。
矿物来源
1．岩浆熔体 岩浆结晶过程中，岩浆的成矿物质随着岩浆热液的析出，多以络合物的形式进入热液，形成含矿热液。 2.地壳岩石 不同来源的热液，在其源区或运移过程中与不同类型的地壳岩石发生反应，从而捕获其中的成矿物质，形成 含矿热液，进而成矿。 3．上地幔 地幔流体的活动可以把分散在上地幔中的成矿物质活化，迁移到地壳中成矿。
热液运移
运移动力
运移通道
1．重力驱动 在一定深度范围内，可以在重力驱动下向深部渗流。也可以受地表地形的控制，从高向低流动。 2．压力梯度驱动 在地下较深处，在温度梯度小而封闭的裂隙系统中，压力差较大，可引起热液由深处处向上移动。流体运移 与断裂构造活动之间的关系有2种模式，汞吸模式和断层阀模式。 3．热力驱动 有岩浆侵入体或其他热源存在的条件下，出现异常的温度梯度并有较高的空隙度时，将形成对流的热液系统。
1．原生空隙 岩石生成时就具有的空隙。 2．次生裂隙 成岩过程中或成岩以后产生的各种裂隙，包括非构造裂隙和构造裂隙。
感谢观看
主要特点
1．成矿物质的迁移富集与热液流体的活动密切相关。流体以水为主，基本成分有K、Na、Ca、Mg等离子、 F,Cl,B等挥发性；金属元素Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等……。
汽水热液矿床
01 主要特点
03 矿物来源
目录
02 形成原因 04 热液运移
热液矿床，又称汽水热液矿床(hydrothermal oredeposits)，是指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下， 在各种有利的构造和岩石中，由充填和交代等方式形成的有用矿物堆积体。热液矿床是后生矿床。热液矿床是各 类矿床中最复杂、种类最多的矿床类型，可在不同的地质背景条件下，通过不同组成、不同来源的热液活动形成。
矿物来源
1．岩浆熔体 岩浆结晶过程中，岩浆的成矿物质随着岩浆热液的析出，多以络合物的形式进入热液，形成含矿热液。 2.地壳岩石 不同来源的热液，在其源区或运移过程中与不同类型的地壳岩石发生反应，从而捕获其中的成矿物质，形成 含矿热液，进而成矿。 3．上地幔 地幔流体的活动可以把分散在上地幔中的成矿物质活化，迁移到地壳中成矿。
热液运移
运移动力
运移通道
1．重力驱动 在一定深度范围内，可以在重力驱动下向深部渗流。也可以受地表地形的控制，从高向低流动。 2．压力梯度驱动 在地下较深处，在温度梯度小而封闭的裂隙系统中，压力差较大，可引起热液由深处处向上移动。流体运移 与断裂构造活动之间的关系有2种模式，汞吸模式和断层阀模式。 3．热力驱动 有岩浆侵入体或其他热源存在的条件下，出现异常的温度梯度并有较高的空隙度时，将形成对流的热液系统。
1．原生空隙 岩石生成时就具有的空隙。 2．次生裂隙 成岩过程中或成岩以后产生的各种裂隙，包括非构造裂隙和构造裂隙。
感谢观看
主要特点
1．成矿物质的迁移富集与热液流体的活动密切相关。流体以水为主，基本成分有K、Na、Ca、Mg等离子、 F,Cl,B等挥发性；金属元素Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等……。
矿床学06热液矿床77
6.2 热液矿床的分类
• 热液矿床的形成，是一个长期复杂的过程，其影 响因素甚多。多年以来，很多学者对热液矿床进 行过研究，提出了各种不同的分类方案。 • Ⅰ．岩浆气液矿床 • 1）岩浆气液交代矿床： • ①与蚀变花岗岩有关的钠长岩化稀有、稀土元素 矿床。 • ②与蚀变花岗岩有关的云英岩化钨、锡矿床。 • ③与蚀变基性－超基性岩有关的蛇纹石石棉－滑 石矿床。
• 4)矿石成分 矿石的矿物组成复杂。其中 • 金属矿物有自然金、赤铁矿、菱铁矿、黄 铁矿、毒砂、黄铜矿、斜方硫砷铜矿、斑 铜矿、黝铜矿、方铅矿、闪锌矿、红砷镍 矿、辉砷钴矿、沥青铀矿、辉钼矿和自然 铋等。 • 非金属矿物有萤石、水晶、石英、碳酸盐 类矿物、(蛇纹石石棉、滑石、菱镁矿)，重 晶石以及在近地表矿床中的冰长石等。 • 矿物结晶粒度中等，矿石构造以角砾构造 及带状构造较为常见，有时也出现胶状构 造。
Nb， Ta， Rb， Cs， Zr及稀土元素的各
类矿床。主要围岩蚀变是钠长石化，使花
岗岩变成中－细粒的浅色岩石——钠长岩。
其成矿作用可能经过岩浆结晶作用和热液
交代作用两期。
• 3. 中温热液矿床
• 1)形成条件 形成温度300～200℃，压力 (1～5)×107pa，深度2～0.5km左右。矿床 在空间上往往与中小型、中深成侵入体有 关。（但也有一部分矿床与岩浆岩无明显 的成因和空间联系。）
• 8）矿床的形成过程的多期多阶段性： 热液矿床的成矿过程往往是长期而复 杂的，常具明显的多期性和多阶段性。 不同的成矿期和成矿阶段，形成不同 的矿物共生组合。
• 6.1.3 工业意义 • 热液矿床类型众多，工业价值巨大。它包 括大部分有色金属矿产（W、Sn 、Mo、Bi、 Cu、Pb、Zn、Hg、Sb、As…等），一些 对尖端科学有特殊意义的稀有和分散元素 矿产（Li、Be、Ga、Ge、In、Cd…等）以 及放射性元素（U）矿产。此外，还有Fe、 Ni、Co和许多非金属矿产：硫、石棉、重 晶石、萤石、水晶、明矾石、菱镁矿、冰 洲石等。这些矿产在国民经济和国防工业 中都是极为重要的。
第六章 热液矿床概论优秀课件
No 深地壳源、岩浆源)与浅层大气降水及地层水的
混合是生成大型热液矿床的重要机理。
• 控矿构造的广泛分布和复杂多样是提供热液运动
和就位成矿，造成众多热液矿床的必要条件。
Image • 中生代以来，整个中国大陆受到太平洋板块和印 度板块运动的显著影响而强烈活化，受深部构造 热事件的制约，浅层地壳中新生代断裂发育，老 断层复活，地热流上涌，各类地质流体十分活跃， 从而生成丰富多彩的热液矿床。
主要以离子或分子扩散方式进行，组分的带出和 带入是由于浓度梯度所引起。
• ②渗滤交代作用：交代作用发生于流动的溶液
中，即组分的带出、带入是由流经岩石的溶液来 进行的，这种双交代作用常常更重要。
• 渗滤交代作用是由于溶液中组分与围岩中组分发
生了化学反应，并且由于热液不断的运移，使热 液一围岩处于不平衡状态所引起。
• 构造对气水热液矿床的形成有明显的控制
作用，它是气水热液运移的通道（导矿构 造、配矿构造），又是成矿组份沉淀的场 所（容矿构造），所以矿体的分布和形态 与构造有密切关系。
一、热液矿床及其基本特点
•热液作用于围岩时，经常发生交代作
用，其成分、结构和构造发生变化， 产生各种类型的围岩蚀变。
•围岩的物理性质和化学性质对热液的
2．交代式
• 交代作用生成的矿物可保持原有被交
代矿物的形态和岩石结构构造的细节 特征。
• 由交代作用生成的矿床称交代式矿床。 • 决定交代作用特征的主要因素是被交
代岩石和矿物的化学成分、热液体系 的物理化学性质，以及热液的流体动 力学特征等。
No Image
交代作用可分两种类型
• ①扩散交多种多样的。有岩
浆成因的气水热液和地下水受热而成 的热液。
混合是生成大型热液矿床的重要机理。
• 控矿构造的广泛分布和复杂多样是提供热液运动
和就位成矿，造成众多热液矿床的必要条件。
Image • 中生代以来，整个中国大陆受到太平洋板块和印 度板块运动的显著影响而强烈活化，受深部构造 热事件的制约，浅层地壳中新生代断裂发育，老 断层复活，地热流上涌，各类地质流体十分活跃， 从而生成丰富多彩的热液矿床。
主要以离子或分子扩散方式进行，组分的带出和 带入是由于浓度梯度所引起。
• ②渗滤交代作用：交代作用发生于流动的溶液
中，即组分的带出、带入是由流经岩石的溶液来 进行的，这种双交代作用常常更重要。
• 渗滤交代作用是由于溶液中组分与围岩中组分发
生了化学反应，并且由于热液不断的运移，使热 液一围岩处于不平衡状态所引起。
• 构造对气水热液矿床的形成有明显的控制
作用，它是气水热液运移的通道（导矿构 造、配矿构造），又是成矿组份沉淀的场 所（容矿构造），所以矿体的分布和形态 与构造有密切关系。
一、热液矿床及其基本特点
•热液作用于围岩时，经常发生交代作
用，其成分、结构和构造发生变化， 产生各种类型的围岩蚀变。
•围岩的物理性质和化学性质对热液的
2．交代式
• 交代作用生成的矿物可保持原有被交
代矿物的形态和岩石结构构造的细节 特征。
• 由交代作用生成的矿床称交代式矿床。 • 决定交代作用特征的主要因素是被交
代岩石和矿物的化学成分、热液体系 的物理化学性质，以及热液的流体动 力学特征等。
No Image
交代作用可分两种类型
• ①扩散交多种多样的。有岩
浆成因的气水热液和地下水受热而成 的热液。
矿床学06气水热液矿床概论
矿床学06气水热液矿床概论1. 引言气水热液矿床是地质中含有气体、水和热液的矿床。
它们通常形成于构造运动活跃的地区，并与岩浆活动和热液活动有关。
本文将对气水热液矿床的形成机制、分类、主要特征和勘查方法进行概述。
2. 气水热液矿床的形成机制气水热液矿床的形成机制是由于地壳中的构造运动，导致岩浆在地下逆浸入，形成熔融岩浆库，同时地下水也因大地构造的运动而发生循环。
当熔融岩浆库和地下水循环相遇时，岩浆迅速冷却，热液形成。
热液含有丰富的金属和非金属元素，经过长时间的沉积和成矿作用，形成气水热液矿床。
3. 气水热液矿床的分类气水热液矿床可以根据热液的来源、成分和温度进行分类。
3.1 火山喷发型气水热液矿床火山喷发型气水热液矿床是由火山作用引起的热液活动形成的矿床。
火山岩浆中的含有丰富的挥发性组分，在火山喷发过程中与地下水相遇，形成热液。
这种类型的矿床常见于火山带。
3.2 岩浆热液型气水热液矿床岩浆热液型气水热液矿床是由岩浆活动引起的热液活动形成的矿床。
岩浆通过裂隙和断裂进入地下水系统，形成热液。
这种类型的矿床常见于火山地区和地壳褶皱带。
3.3 地壳深部热液型气水热液矿床地壳深部热液型气水热液矿床是由地壳深部的地热活动引起的热液活动形成的矿床。
由于地下深部的高温和高压条件，地下水在地壳深部形成高温高压下的热液。
这种类型的矿床常见于板块构造活跃的地区。
4. 气水热液矿床的主要特征气水热液矿床具有以下主要特征：•高温高压条件下形成：由于热液形成的地下条件通常是高温高压，导致矿床中的矿物含量丰富。
•矿物多样性：气水热液矿床中的矿物种类繁多，包括金属矿物、非金属矿物以及稀有地球元素矿物。
•成矿作用长时间：气水热液矿床的形成需要长时间的矿物沉积和成矿作用，矿床通常具有较大的规模。
•区域一致性：气水热液矿床常常呈现区域一致性，即在一个特定的地区内出现多个矿床。
5. 气水热液矿床的勘查方法气水热液矿床的勘查方法包括地质勘查、地球化学勘查和物理勘查。
第六章 气水热液矿床概论
c.低温阶段：氧化作用又相对活跃，部分亲铁元素与氧化合， 而亲硫元素则与S化合，这一阶段形成两类矿物：氧化物+ 硫化物。 d.表生阶段：[O]最高、活性最大，C、S被氧化、形成H2SO4 和H2CO3，于是形成大量硫酸盐矿物和碳酸盐矿物。
（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：
（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：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（一）气水热液的概念： 气水热液：存在于地下一定深度、处于较高温度 （>50℃）和压力的气态液态以及超临界状态的 稀薄流体。 2005-11-04
2
（二）气水热液的性性质
1、化学组成 载体成分（主要成份）：H2O（盐度一般为几%～ 几十%）
基本成分： Al3+、Si4+…
阴离子：Cl-、F-、SO42-、CO322005-11-04
2005-11-04
25
(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
上升的非岩浆热液溶解萃取的物质.
2005-11-04
26
（4）地面来源：即指暴露于地球表面的原岩
或原生矿床，经过表生风化等外生作用，其
中的成矿元素形成了风化矿床和沉积矿床。
（5）宇宙来源 ：指从宇宙空间直接降落到
地球表面的陨石、宇宙尘埃等物质，形成矿
床，如现在有争议的加拿大肖德贝里铜-镍硫 化物矿床。
2005-11-04
18
2005-11-04
19
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＋。
2005-11-04
20
3、海水
海水热液是向下渗透的海水受深部岩浆的 烘烤和地热梯度的影响，温度升高、化学活动 性增强进而从所经岩石中溶解了成矿物质而形 成的。此种热液多形成于洋中脊及岛湖环境， 热液H2O的氢氧同位素接近海水的标准值。
3、气水热液的物理性质 a、状态：气态（高温低压条件）、液态（高 压中低温条件）、超临界状态（高温高压条件） b、温度变化范围：50～800º C，一般成矿温度： 100 ～ 600º C
2005-11-04
12
（二）气水热液的意义
1、有关矿床的成因类型： a、热液矿床 W-Sn-Mo-Bi ， Cu-Pb-Zn， Hg-Sb-Au-Ag-As， b、接触交代矿床 2、有关矿种： a、主要金属矿种：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
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。
2005-11-04
31
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。
2005-11-04
34
①成络合物的形式
目前，成矿物质在热液中以络合物形式搬运 的假说，获得最为广泛的支持。气水热液可以呈 络合物形式从岩石，矿物中萃取金属元素。大多 数络合物的溶解度很大，如AgSH比Ag的溶解度大 109～1012倍。 络合物还具有很大的稳定性，在溶液中能长距 离搬运，而不致于在中途发生水解和沉淀。金属 络合物还可溶于气体中，使许多成矿元素以气体 状态迁移。实验证明，许多金属如Nb、Ta、 W、 Sn、Be、Fe、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、 Hg、Sb、 U 等均能以络合物形式在热液中迁移。 2005-11-04
卤族元素 热液中主要卤族元素是F和Cl。 a、卤族元素的化合物（尤其是氯化物）是强 电解质，电解后强烈影响热液的pH值； b、大部分金属元素的卤化物都有较大的溶解 度，很多金属元素均可与卤族元素形成易溶络 合物，还有部分卤化物高温时具有挥发性质。 卤族元素的这些重要性质有助于热液中有用组 分的迁移。
2005-11-04
32
2、密度差 原始成因的多种溶液，若它的密度不同， 如地壳深部的岩浆热能或变质热能，地幔梯度 等能造成含矿热液的密度差，引起对流循环， 从而使密度小的上升。 另外，含盐度很高的含矿溶液因密度较大 而下沉，驱使密度小的流体上升。这样产生的
2005-11-04
产生密度差引起物质的对流。另外，局部热源，
14
1、岩浆水： 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。 这种气液是岩浆结晶期后作用的产物。它 一方面可能形成伟晶岩和伟晶岩矿床，另一方 面，也可以形成气水热液矿床。
2005-11-04
2
18
似，CO2、Na 、K 、Si 、Al
+
+
4+
3+
2、SO4 、Cl 有
所增加。
2005-11-04
16
2005-11-04
17
2、地下水 1）、成因：地下水热液是大陆地区向下渗 透的地下水及沉积物中的封存水因地热梯度的 影响和（或）受深部岩浆的烘烤，温度升高、 化学活动性增强进而从所经岩石中溶解了成矿 物质而形成的。
阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+、
3
2005-11-04
成矿组分： 主要金属元素：K、Na、Ca、Mg 常见成矿金属元素： 黑色金属元素：Fe、Mn， 有色金属元素：Cu、Pb、Zn、W、Sn、 Mo、Sb、Hg， 贵金属元素：Au、Ag， 稀有金属元素：Li、Be、Nb、Ta， 放射性元素：U、Th 气体成分：HCl、HF、H2S、CO2、B、（As） 其他：Li、Rb、Cs、Br、I、Se、Te
亲氧元素有关。
如铁：可以形成黄铁矿、白铁矿、磁铁矿、赤
铁矿
铜可形成黄铜矿、赤铜矿、黑铜矿等。 2005-11-04
9
CO2 高温条件下为中性分子，温度降低水合为 H2CO3并解离， H2CO3=H++HCO3-(利于矿质迁移)， HCO3-=H++CO32-（有利于形成难溶碳酸盐沉淀 成矿） 与H2S性状相似，[HCO3-]和[CO32-]与热液的温度、 压力和pH值有关，温度降低和pH值升高有利于成 矿元素以碳酸盐沉淀。
第六章
气水热液矿床
一、气水热液及其性质 二、成矿流体与成矿物质来源 三、成矿物质运移、沉淀 四、热液矿床的成矿方式
五、气水热液矿床的围岩蚀变
六、矿物共生组合、成矿期及成矿阶段
七、气水热液矿床的分类
一、气水热液概念、性质以及意义
大量的地质资料表明，在内生成矿作用过程 中，除了有在岩浆结晶的主要阶段形成的岩浆矿 床、和在岩浆结晶期后形成的伟晶岩矿床之外， 在地壳中还有另一大类矿床，即与各种成因的气 水热液有关的“气水热液矿床”。
密度差也能推动含矿热液的运移。
33
(二)、气水热液中成矿物质的搬运方式 气水热液中成矿元素的搬运形式是现代矿 床学和地球化学的重要研究课题之一，它对于 研究热液矿床的成矿条件，元素和矿物的共生 关系，矿床的分带以及成矿专属性等等都有直
接的联系。
关于气水热液中成矿元素（主要是金属元素）的
搬迁运移形式主要有以下几种假说
2005-11-04
13
二、成矿流体与成矿物质来源
（一）、成矿流体来源 成矿流体（气水热液）的来源是这类矿床的一 个重要问题。由于其来源十分复杂，因此人们曾 提出过多种看法，争议较大。这个问题，也是人 们目前大力研究的一个课题。 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。 总括起来成矿成矿流体的来源主要有以下6 种类型： 2005-11-04
2005-11-04
29
1、压力差： 内压力： 溶液依靠自身的力量(含挥发性组分)， 打开通道而发生上升运移，即处入地下较深 处的矿液由于其本身的内压力推动，热液沿 着各种大小裂隙、破碎带运动。
2005-11-04
30
外压力
当构造运动发生时则可产出大量断层，
勾通了地壳深处岩浆活动的地区或地下深处汇
2005-11-04
6
HS-常可与多种金属元素结合形成易溶络合物， 有助于元素在热液中迁移。 S2-常与金属阳离子结合形成难溶的硫化物而沉 淀成矿。 上式可见，影响H2S解离的因素是热液中H2S 的浓度和pH值：H2S的溶解度又与压力呈正相 关，与温度呈负相关；pH值低溶液中[HS-]高， 有利于矿质的迁移，pH值高溶液中[S2-]高，有 利于硫化物的沉淀）。
4
2、几种组分的重要性质 H2O：弱电解质 H2O=H++OH1）、水解：某一个分子或离子由于水的加入分解成二
个（或二个以上）分子或离子的反应，以及环状化合物由于 水的加入引起的开裂反应，一般称为水解反应。
2）、H+置换金属阳离子 3）、水合：将H2O或[OH]-结合到矿物的晶 格中 CaSO4+2H2O=CaSO4•2H2O
2005-11-04
27
（三）判断成矿物质来源的方法 1、地球化学示踪 有关地质体含矿性的研究 地球化学异常的研究
2、年代学方法
3、稳定同位素方法
2005-11-04
4、地质方法
28
三、成矿物质运移、沉淀
（一）、气水热液运移的原因 大多数热液矿床是自下而上运移的热 液形成的。引起气液上升的原因，主要有 以下几种：
2005-11-04
7
故气液矿床中，大量硫化物沉淀于中
2
（二）气水热液的性性质
1、化学组成 载体成分（主要成份）：H2O（盐度一般为几%～ 几十%）
基本成分： Al3+、Si4+…
阴离子：Cl-、F-、SO42-、CO322005-11-04
2005-11-04
25
(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
上升的非岩浆热液溶解萃取的物质.
2005-11-04
26
（4）地面来源：即指暴露于地球表面的原岩
或原生矿床，经过表生风化等外生作用，其
中的成矿元素形成了风化矿床和沉积矿床。
（5）宇宙来源 ：指从宇宙空间直接降落到
地球表面的陨石、宇宙尘埃等物质，形成矿
床，如现在有争议的加拿大肖德贝里铜-镍硫 化物矿床。
2005-11-04
18
2005-11-04
19
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＋。
2005-11-04
20
3、海水
海水热液是向下渗透的海水受深部岩浆的 烘烤和地热梯度的影响，温度升高、化学活动 性增强进而从所经岩石中溶解了成矿物质而形 成的。此种热液多形成于洋中脊及岛湖环境， 热液H2O的氢氧同位素接近海水的标准值。
3、气水热液的物理性质 a、状态：气态（高温低压条件）、液态（高 压中低温条件）、超临界状态（高温高压条件） b、温度变化范围：50～800º C，一般成矿温度： 100 ～ 600º C
2005-11-04
12
（二）气水热液的意义
1、有关矿床的成因类型： a、热液矿床 W-Sn-Mo-Bi ， Cu-Pb-Zn， Hg-Sb-Au-Ag-As， b、接触交代矿床 2、有关矿种： a、主要金属矿种：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
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。
2005-11-04
31
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。
2005-11-04
34
①成络合物的形式
目前，成矿物质在热液中以络合物形式搬运 的假说，获得最为广泛的支持。气水热液可以呈 络合物形式从岩石，矿物中萃取金属元素。大多 数络合物的溶解度很大，如AgSH比Ag的溶解度大 109～1012倍。 络合物还具有很大的稳定性，在溶液中能长距 离搬运，而不致于在中途发生水解和沉淀。金属 络合物还可溶于气体中，使许多成矿元素以气体 状态迁移。实验证明，许多金属如Nb、Ta、 W、 Sn、Be、Fe、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、 Hg、Sb、 U 等均能以络合物形式在热液中迁移。 2005-11-04
卤族元素 热液中主要卤族元素是F和Cl。 a、卤族元素的化合物（尤其是氯化物）是强 电解质，电解后强烈影响热液的pH值； b、大部分金属元素的卤化物都有较大的溶解 度，很多金属元素均可与卤族元素形成易溶络 合物，还有部分卤化物高温时具有挥发性质。 卤族元素的这些重要性质有助于热液中有用组 分的迁移。
2005-11-04
32
2、密度差 原始成因的多种溶液，若它的密度不同， 如地壳深部的岩浆热能或变质热能，地幔梯度 等能造成含矿热液的密度差，引起对流循环， 从而使密度小的上升。 另外，含盐度很高的含矿溶液因密度较大 而下沉，驱使密度小的流体上升。这样产生的
2005-11-04
产生密度差引起物质的对流。另外，局部热源，
14
1、岩浆水： 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。 这种气液是岩浆结晶期后作用的产物。它 一方面可能形成伟晶岩和伟晶岩矿床，另一方 面，也可以形成气水热液矿床。
2005-11-04
2
18
似，CO2、Na 、K 、Si 、Al
+
+
4+
3+
2、SO4 、Cl 有
所增加。
2005-11-04
16
2005-11-04
17
2、地下水 1）、成因：地下水热液是大陆地区向下渗 透的地下水及沉积物中的封存水因地热梯度的 影响和（或）受深部岩浆的烘烤，温度升高、 化学活动性增强进而从所经岩石中溶解了成矿 物质而形成的。
阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+、
3
2005-11-04
成矿组分： 主要金属元素：K、Na、Ca、Mg 常见成矿金属元素： 黑色金属元素：Fe、Mn， 有色金属元素：Cu、Pb、Zn、W、Sn、 Mo、Sb、Hg， 贵金属元素：Au、Ag， 稀有金属元素：Li、Be、Nb、Ta， 放射性元素：U、Th 气体成分：HCl、HF、H2S、CO2、B、（As） 其他：Li、Rb、Cs、Br、I、Se、Te
亲氧元素有关。
如铁：可以形成黄铁矿、白铁矿、磁铁矿、赤
铁矿
铜可形成黄铜矿、赤铜矿、黑铜矿等。 2005-11-04
9
CO2 高温条件下为中性分子，温度降低水合为 H2CO3并解离， H2CO3=H++HCO3-(利于矿质迁移)， HCO3-=H++CO32-（有利于形成难溶碳酸盐沉淀 成矿） 与H2S性状相似，[HCO3-]和[CO32-]与热液的温度、 压力和pH值有关，温度降低和pH值升高有利于成 矿元素以碳酸盐沉淀。
第六章
气水热液矿床
一、气水热液及其性质 二、成矿流体与成矿物质来源 三、成矿物质运移、沉淀 四、热液矿床的成矿方式
五、气水热液矿床的围岩蚀变
六、矿物共生组合、成矿期及成矿阶段
七、气水热液矿床的分类
一、气水热液概念、性质以及意义
大量的地质资料表明，在内生成矿作用过程 中，除了有在岩浆结晶的主要阶段形成的岩浆矿 床、和在岩浆结晶期后形成的伟晶岩矿床之外， 在地壳中还有另一大类矿床，即与各种成因的气 水热液有关的“气水热液矿床”。
密度差也能推动含矿热液的运移。
33
(二)、气水热液中成矿物质的搬运方式 气水热液中成矿元素的搬运形式是现代矿 床学和地球化学的重要研究课题之一，它对于 研究热液矿床的成矿条件，元素和矿物的共生 关系，矿床的分带以及成矿专属性等等都有直
接的联系。
关于气水热液中成矿元素（主要是金属元素）的
搬迁运移形式主要有以下几种假说
2005-11-04
13
二、成矿流体与成矿物质来源
（一）、成矿流体来源 成矿流体（气水热液）的来源是这类矿床的一 个重要问题。由于其来源十分复杂，因此人们曾 提出过多种看法，争议较大。这个问题，也是人 们目前大力研究的一个课题。 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。 总括起来成矿成矿流体的来源主要有以下6 种类型： 2005-11-04
2005-11-04
29
1、压力差： 内压力： 溶液依靠自身的力量(含挥发性组分)， 打开通道而发生上升运移，即处入地下较深 处的矿液由于其本身的内压力推动，热液沿 着各种大小裂隙、破碎带运动。
2005-11-04
30
外压力
当构造运动发生时则可产出大量断层，
勾通了地壳深处岩浆活动的地区或地下深处汇
2005-11-04
6
HS-常可与多种金属元素结合形成易溶络合物， 有助于元素在热液中迁移。 S2-常与金属阳离子结合形成难溶的硫化物而沉 淀成矿。 上式可见，影响H2S解离的因素是热液中H2S 的浓度和pH值：H2S的溶解度又与压力呈正相 关，与温度呈负相关；pH值低溶液中[HS-]高， 有利于矿质的迁移，pH值高溶液中[S2-]高，有 利于硫化物的沉淀）。
4
2、几种组分的重要性质 H2O：弱电解质 H2O=H++OH1）、水解：某一个分子或离子由于水的加入分解成二
个（或二个以上）分子或离子的反应，以及环状化合物由于 水的加入引起的开裂反应，一般称为水解反应。
2）、H+置换金属阳离子 3）、水合：将H2O或[OH]-结合到矿物的晶 格中 CaSO4+2H2O=CaSO4•2H2O
2005-11-04
27
（三）判断成矿物质来源的方法 1、地球化学示踪 有关地质体含矿性的研究 地球化学异常的研究
2、年代学方法
3、稳定同位素方法
2005-11-04
4、地质方法
28
三、成矿物质运移、沉淀
（一）、气水热液运移的原因 大多数热液矿床是自下而上运移的热 液形成的。引起气液上升的原因，主要有 以下几种：
2005-11-04
7
故气液矿床中，大量硫化物沉淀于中