矿床学第七章 热液矿床

矿床学
第七章 热液矿床
§1 热液矿床概述 §2 岩浆气液交代矿床 §3 热液充填-交代矿床
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第七章 热液矿床
§1 热液矿床概述
一、概念 二、特点 三、研究意义 四、矿床分类
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第七章 热液矿床
§1 热液矿床概述
一、概念：
热液矿床
热液矿床是指在地壳中各种成因的矿液在一定的
物理化学条件下，在各种有利的构造或围岩中通 过充填和交代作用形成的矿床。
5、矿床类型
主要为W、Sn矿床，特征元素还有Be、Nb、Ta、 V、Th、Li、Rb、Cs及稀土元素等。
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§2 岩浆气液交代矿床
三、蛇纹石型
1、岩浆岩 主要为与蚀变基性-超基性岩如蛇纹岩有关
2、构造：断裂构造 3、成矿作用
中温热液作用，次为动力作用
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§2 岩浆气液交代矿床
二、蛇纹石型
多数热液矿床尤其是脉状矿床的矿石物质组份与 围岩是基本物质组份有明显的差异。
不同温度形成的的热液矿床具有不同的矿物共生 组合。常伴生有益组份可综合利用.
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6、具有明显的围岩蚀变，不同温度形成的的热液 矿床具有不同类型的围岩蚀变。成矿温度较低 （一般多＜400ºC）
7、成矿作用方式以充填作用和交代作用为主，常 具明显的多期多阶段性。
4）围岩蚀变：云英岩化、钠长石化、钾长石化、 电气石化等。
5）矿床类型：主要矿种有钨、锡、铍、铌、钽等。 如江西西华山钨矿床、广东海丰长埔锡矿床、四 川大水沟碲矿床。
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江西西华山钨矿床
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江西西华山钨矿床
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碲铋矿
四川大水沟碲矿床
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四川大水沟碲矿床
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§3 热液充填-交代矿床
二、中温热液矿床
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、似层状；交代矿床的矿体多为不规则状、凸镜状。
桃林铝锌矿矿体剖面示意图
1．冲积层；2．绢云母绿泥石带；3．第 三系；4．矽化带；5．千枚岩；6．矿体；
7．角砾岩化含矿带；8．花岗岩
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4、矿石组构： 矿石构造多呈脉状、网脉状、对称带状、角砾状、
明显；矿石成分简单，品位较均匀，矿石结构较粗。
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高温热液矿床 （> 300ºC) 成
矿 温
中温热液矿床 （200- 300ºC)
度
低温热液矿床 （< 200ºC)
5、按成矿温度分类
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6、按与岩浆关系分类
岩浆气液矿床
岩浆气液矿床 岩浆热液充填交代矿床
钠长石型 云英岩型 蛇纹石型
岩浆高温中温低温热液矿床
3）矿石组构
矿石主要呈角砾状构造、对称带状构造、条带状 构造；粗粒结构、交代结构为主。
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2）矿石组分：氧化物为主（Fe、W、Sn），高
温硫化物（辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂） 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。
2、理论上
对于研究成矿流体及其演化有重要意义。
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§1 热液矿床概述
四、矿床分类
1、按成矿作用 2、按热液来源 3、按赋矿岩石 4、按成矿深度 5、按成矿温度 6、按与岩浆岩关系
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1、按成矿作用
1）岩浆气液交代矿床
（1）钠长石型 （2）云英岩型 （3）蛇纹石型
2）热液充填－交代矿床
4、矿床特点
矿体多呈脉状；矿石具块状、放射状构造、纤维 状结构；主要围岩蚀变为蛇纹石化。
5、矿床类型
石棉、滑石矿床
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§3 热液充填-交代矿床
一、高温热液矿床 二、中温热液矿床 三、低温热液矿床
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§3 热液充填-交代矿床
一、高温热液矿床
1、形成条件 2、成矿作用 3、矿床特征
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§1 热液矿床概述
三、研究意义
1、重要的工业价值
热液矿床中包括大部分有色金属（W、Sn、 Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Hg、As、Sb…）、 一些具科学研究意义的稀有、稀土元素矿产 （Li、Be、Ga、Ge、In、Cd…）、及放射性 元素（U）等；非金属矿产如硫、石棉、重晶 石、萤石、水晶、菱镁矿等。
3）围岩：化学性质稳定的硅铝质岩石
4）构造：区域性的深大断裂，控矿构造为 花岗岩内部的裂隙、内外接触带及其附近；
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§3 热液充填-交代矿床
一、高温热液矿床
2、成矿作用 ——交代作用为主及充填作用
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3、矿床特征
1）矿体形态
主要为脉状、串珠状和不规则状，常呈定向雁行 式排列，也可见扁豆状或似层状矿体；主要分布 于岩体内部和顶部；矿床规模多为中小型。
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§1 热液矿床概述
四、矿床分类
2）非岩浆热液矿床
—— 多数放入“层控矿床”
（1）按热液来源 （2）按赋矿岩石
地下水热液矿床 碳酸盐岩型
（脉状铅锌矿床、金矿床）
海wk.baidu.com热液矿床
砂岩型（层状铜矿床）
变质热液矿床
硅酸盐岩-砂岩型
（如脉状水晶矿床）
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§2 岩浆气液交代矿床
一、钠长石型 二、云英岩型 三、蛇纹石型
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3）构造：区域性深大断裂的次一级构造大 断裂地区，控矿构造为围岩中的裂隙
4）围岩：沉积岩（如硅铝质岩、碳酸盐 岩）、变质岩或火山岩
2、成矿作用： 交代作用、充填作用
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§3 热液充填-交代矿床
二、中温热液矿床
3、矿床特征 1）矿体特征：因成矿作用的不同而不同。
一般为脉状、透镜状，也可呈拄状、囊状、似 层状。充填作用形成的矿体形态通常比较简单、 规则。规模以大型、中型居多，也可达超大型 规模。
条带状、晶洞状、皮壳状、浸染状和块状等； 矿石结构主要有晶粒结构，由交代作用形成的浸蚀
结构、残余结构、骸晶结构、假象结构等。
桃林铝锌矿床角砾状矿石素描图
1．绿泥石绢云母石英岩；2．萤石；3．闪 锌矿；4．石英脉(a石英，b方铅矿)；5．石
英-重晶石脉(a石英，b重晶石)；6．石髓
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热液矿床矿石构造
前礁
礁
后礁
20m 200m
矿体赋存部位
白云岩
砾岩
粗粒晶质白云岩
页岩
砂岩
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礁和礁前角砾岩
火成岩基底
含矿卤水的 运移方向
2、矿床或矿体具明显的分带性即带状分布. 如水口山铅锌矿床自下而上为Py-Sph-Gal
galena sphelerite
pyrite
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3、矿体多呈脉状、网脉状、透镜状或不规 则状、似层状等。与围岩产状多不一致 （似层状矿体可与围岩产状一致）。矿体形
1、形成条件 2、成矿作用 3、矿床特征
P141
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§3 热液充填-交代矿床
二、中温热液矿床
1、形成条件 1）温度压力：200-300℃，压力为107～
5×107Pa，形成深度相当于2.0-0.5km左右
2）岩浆岩：矿床多与中小型、中深成、中 酸性侵入体有关，但也可见部分矿床与岩 浆岩没有明显的成因和空间联系。
——放入“火山成因矿床”
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1）岩浆气液交代矿床（按蚀变类型） （1）钠长石型 （2）云英岩型 （3）蛇纹石型
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2）岩浆热液充填-交代矿床： （1）高温岩浆热液矿床（≥300℃） （2）中温岩浆热液矿床（300-200℃） （3）低温岩浆热液矿床（200-50℃）
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3）火山-次火山热液 ——放入“火山成因矿床”
§3 热液充填-交代矿床
一、高温热液矿床
1、形成条件
1）温度300-600℃，压力为2×107～108Pa， 形成深度相当于4.5-1.0km，浅成高温热液 矿床形成深度可小于1km，压力小于2×107 Pa。
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2）岩浆岩：主要为深成相的酸性侵入体， 浅成高温热液矿床主要与超浅成侵入岩或 次火山岩有关。
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§2 岩浆气液交代矿床
一、钠长石型
1、岩浆岩
矿床的产于与蚀变花岗岩有关的钠长岩中
2、构造
矿化主要受岩体的微细构造如原生节理、矿物粒 间空隙、解理等及后生构造裂隙控制。
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3、成矿作用
岩浆结晶作用和热液交代作用
4、矿床特点
矿体呈脉状、透镜状和不规则状；矿石具浸染状、 脉状、块状构造，晶粒结构、交代结构；围岩蚀变
火山－次火山热液矿床
火山成因热液矿床
海水热液矿床
按热液来源
地下水热液矿床
非岩浆热液矿床
按成矿温度
变质热液矿床 高温热液矿床 中温热液矿床
低温热液矿床
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§1 热液矿床概述
四、矿床分类
1、岩浆气液矿床（与岩浆演化有密切关系） 1）岩浆气液交代矿床（按蚀变类型） 2）岩浆热液充填-交代矿床 3）火山-次火山热液
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2）矿石组构：中等粒度结构为主，交代溶蚀结 构，脉状、网脉状、浸染状、条带状、角砾状 构造。
3）矿石组份：金属矿物成分复杂，但主要以金属 硫化物（如黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等） 为主，自然元素（如自然金）次之；非金属矿物主 要有石英、绢云母、绿泥石、方解石。
4）围岩蚀变：硅化、绿帘石化、绿泥石化、绢 云母化、碳酸盐化等。
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岩浆热液矿床
成
地下水热液矿床
因
类
型
海水热液矿床
变质热液矿床
2、按热液来源分类
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岩浆岩类
钠云长英岩岩型型热热液液矿矿床床
按
蛇纹岩型热液矿床
赋
矿
碳酸盐岩型
岩 石
沉积岩类
砂岩型
分
硅酸盐岩-砂岩型
类
变质岩类
石英岩-片岩型 片麻岩型
3、按赋矿岩石分类
4、按成矿深度分类
表成矿床
（<几百米）
按
成
浅成矿床
§3 热液充填-交代矿床
二、中温热液矿床
4、矿床类型： 中温脉状铅锌矿床——如湖南桃林铅锌矿床 中温脉状金矿床——如山东玲珑金矿床
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湖南桃林铅锌矿床
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湖南桃林铅锌矿床 55
P141－142
§3 热液充填-交代矿床
三、低温热液矿床
1、形成条件 2、成矿作用 3、矿床特征
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§3 热液充填-交代矿床
三、低温热液矿床
1、形成条件
1）温度压力：200-50℃，压力小于107Pa， 形成深度多为几百米至地表范围
2）岩浆岩：矿区附近较大范围内基本无岩 浆岩出露，矿床与岩浆岩无明确关系
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3）构造：往往受褶皱和围岩层间断裂等小 规模构造控制
矿石结构
锡石（灰黑色）自形晶被方 铅矿（灰白色）交代成残核
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假象结构
深红银矿（灰色）沿方铅矿（白色） 的立方体解理交代成梯状解理假象
赤铁矿（白色）交代磁铁矿 的晶体呈等轴磁铁矿的假象
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自然铜（白色）及辉铜矿（灰 色）交代木质细胞呈假象结构
5、矿石组份：
物质组成复杂，金属矿物以硫化物、氧化物及含 氧盐等为主，非金属矿物有碳酸盐、硫酸盐、含 水硅酸盐、石英等。
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§2 岩浆气液交代矿床
二、云英岩型
1、岩浆岩
矿床的大多（70%）产于酸性侵入体如蚀变花岗 岩中，次为浅变质岩（20%）和闪长岩类岩石 （10%）中。
2、构造 岩体内外接触带及断裂。
3、成矿作用 交代作用
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4、矿床特点
矿体形态复杂，主要有脉状、带状、似层状、筒 状及不规则状等；矿石具脉状、块状构造和交代 结构；围岩蚀变主要为云英岩化（脉侧云英岩和 致密云英岩），近矿围岩蚀变强烈，常有多种蚀 变叠加。
主要有钾长石化、钠长石化。
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§2 岩浆气液交代矿床
一、钠长石型
5、矿床类型
稀有（Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs、Zr）及稀土 元素矿床。如正常系列花岗岩被交代而成的钠长 岩主要矿产是Be；半碱性系列花岗岩被交代而成 的钠长岩主要为Li、Rb、Ta、Nb；碱性系列花岗 岩被交代形成的钠长岩主要Zr、Nb、Th和钇族 稀土；霞石岩被交代形成的钠长岩只要是Zr、B 和铈族稀土。其中最具工业意义的是Nb、Zr、 Th、Li、Be和稀土元素。
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第七章 热液矿床
§1 热液矿床概述
二、特点 由于含矿热液可以来源于深部的岩浆热液，
也可以是来自火山-次火山热液、地下水热 液或深层变质热液。同时，成矿的地质环境 不同，故其矿床地质特征亦各不相同。
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§1 热液矿床概述
二、特点
1、矿床产于早先形成的岩石（可以是沉积岩、岩 浆岩和变质岩）或矿化体中，属后生矿床。
（几百-1.5km）
矿
深
中深成矿床 （1.5-3km）
度
深成矿床
（>3km）
表成（<几百米）及浅成（几百-1.5km）矿床的矿体延深小，向下多急剧尖灭；矿化元素 垂直分带不明显，矿石成分复杂，多阶段矿石常叠加在一起，高、中、低温矿物组合常混 在一起；矿化程度及矿石品位的分布多不均匀。
中深（1.5-3km）和深成(>3km)矿床的矿体常延深较大，不同元素及矿物组合垂向分带
毒砂、磁黄铁矿、铁
闪锌矿和锡石沿陡裂
隙充填形成直立裂隙
脉及沿层面交代形成
交代层面脉，围岩为
碳酸盐岩
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条带状构造
磁铁矿沿大理岩层理交代形成条带
方铅矿、闪锌矿与萤石相间平行成条带状1构1 造
黄铜矿（白色）沿黑钨 矿（灰色）解理交代
闪锌矿（灰白色）被方铅矿（白色）交 代呈“破布”、“岛屿”、“碎片”状 残余