何谓气水热液
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黄铁－闪锌：1000lnα＝3.0×105T－2（200~700℃）
黄铁－黄铜：1000lnα＝4.5×105T－2（200~600℃）
黄铜－方铅：1000lnα＝5.8×105T－2（200~600℃）
15
二、成矿压力的测定
1、矿物包裹体法：
H2O与CO2有限混溶，利用含液相CO2的包裹体
矿床学
任课教师：霍
艳
1
第五章 气水热液矿床概论
第一节 概述
第二节 气水热液
第三节 成矿作用
第四节 围岩蚀变
第五节 成矿温压及成矿期次
P72-103
2
第五节 成矿温压及成矿期次
一、成矿温度的测定
二、成矿压力的测定
三、成矿期次划分
3
一、成矿温度的测定
直接测温法
成 矿 温 度 测 定
野外地质观测
来测定压力： CO2密度法、CO2比容法、CO2浓
度法。
2、地质方法估算：
岩浆岩与热液矿床深度相一致； 研究详细区，可知剥蚀深度、成矿年代和成矿
时地层覆盖厚度。
16
热液矿床形成的深度
一般近地表到4－5km的深度。 ������ ������ ������ ������ 表成：地表到地下几百米 浅成：地下几百米到1.5km 中深：地下1.5km至3km 深成：地下3km以上
2、矿物生成顺序
3、划分矿化阶段的标志
19
1、概念
1）矿化期：
一个较长的成矿作用过程，是根据显著的物理化学
条件变化来确定。
2）矿化阶段：
代表一个较短的成矿作用过程，表示一组或一组以 上的矿物在相同或相似的地质和物理化学条件下形 成的过程。每一矿化阶段代表一次热液的活动，也 代表较小时间间隔内成矿热液物理化学性质的小的
、角砾状、胶状构造较发育。
8
2、实验室观测
1）矿物测温
矿物熔点：橄榄石1890℃ ，自然硫119℃ 。
多形矿物转变：β石英573℃转变为α石英；磁赤铁
矿500℃转变为赤铁矿；等轴辉银矿117℃转变为单 斜晶系的螺状辉银矿。
固溶体分解：对Cu-Fe-S-O系，辉铜矿－铜蓝75℃，
黄铜矿－磁黄铁矿250℃ ，斑铜矿－黄铜矿300℃ ，黄铜矿－方黄铜矿450℃ 。
黄、辉银矿、自然银、银的硫盐、金和银的碲化物 和硒化物、玉髓、蛋白石、冰长石
5
2）近矿围岩蚀变
—高温蚀变：矽卡岩化、电气石化、云英岩化。 —中温蚀变：绢云母化、黄铁绢云岩化、绿泥石化
、蛇纹石化、石英化。
—低温蚀变：高岭土化、明矾石化、碳酸盐化、玉
髓化。
通常中高温近矿围岩蚀变的厚度较大，交代作用强
热发光效应
人工合成矿物测温
矿物晶体习性、结构、双晶、连生等
Hale Waihona Puke 102）包裹体测温
均一温度：对包裹体加热使其恢复到形成时的均一
相时的温度。主要用于透明矿物。
常压下获得，需压力较正 浅成矿（<2km）可直接认为是成矿温度的下限
爆裂温度：加热至包裹体破裂时的温度。 用于不透明矿物。认为是成矿温度上限。
烈。
6
3）气水热液性质
贯入，形成的矿体往往呈复杂的脉状、网脉状
；
—高温热液：性质较活跃，能沿围岩的微裂隙
—中低温热液：性质较不活跃，主要在开口裂
隙中活动，形成的矿体一般为规则的脉状和透 镜状。
7
4）矿石的结构和构造
构造；
—中高温热液形成的矿石常见粗粒结构和块状
—低温热液形成的矿石多为细粒结构，晶洞状
11
12
3）稳定同位素测温
共结晶矿物对，其中同位素处于平衡时，可根据
平衡常数与温度的函数关系，测算出矿物的形成 温度。
常用方法：
氧同位素 硫同位素
13
常用氢氧同位素地质温度计
14
常用硫同位素地质温度计
闪锌－方铅：1000lnα＝7.3×105T－2（50~700℃）
黄铁－方铅：1000lnα＝1.03×106T－2（200~700℃）
矿物温度计
间接测温法
实验室观测 流体包裹体温度计
稳定同位素温度计 4
1、野外地质观测
1）矿物共生组合
矿、锡石、黑钨矿、辉铋矿、辉钼矿、黄玉、石榴 石、金云母
—高温组合（>300℃）：磁铁矿、赤铁矿、磁黄铁
—中温组合（300−200℃）：黄铜矿、方铅矿、闪锌
矿、黝铜矿、重晶石
—低温组合（<200℃）：辉锑矿、辰砂、雄黄、雌
21
2、矿物生成顺序
1）矿物生成顺序：
同一矿化阶段中不同矿物结晶的先后顺序。
受控于矿物的地球化学性质，符合能量降低原则
。
其它影响因素：浓度、pH值、氧化还原电位。
22
脉石矿物：硅酸盐→石英→碳酸盐→硫酸盐
矿石矿物：
先是高价阳离子的氧化物和含氧盐：黑钨矿、锡 石、独居石、磁铁矿； 其次是硫化物和砷化物：磁黄铁矿、毒砂、黄铁 矿、针镍矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等； 最后生成砷、锑的硫化物以及金、银的硒化物和 碲化物。
变化。
20
3）矿物世代(mineral generation)
指在同一矿化阶段中，同种矿物随着时间的推移 多次重复结晶，每次结晶沉淀下的矿物称为一个 世代。
受控于溶液的fS2、fO2、fCO2和金属组分浓度的周期性变
化；
同种矿物的不同世代在结晶程度、结晶粒度、内部结构
、晶形、习性、颜色等方面都可能表现出不同的特点。
矿物重结晶：自然银200℃ ，自然铜450℃ 。
9
共结温度：辉铜－方铅－辉银400℃共结连生；深红
银矿－淡红银矿465℃ 。
矿物物理性质改变：云母多色晕480℃被破坏；烟晶
、紫晶在240－260℃失去色彩；萤石175℃退色
矿物组合：高岭石在温度高于400℃时消失；矽线石
、红柱石和蓝晶石只在430℃以上出现。
17
不同深度热液矿床成矿对比
表成和浅成矿床 相关侵入体 矿体产状 矿石成分 浅成侵入体或喷出岩 锥状急剧尖灭 复杂 中深和深成矿床 中深和深成侵入体 垂向延伸很大 简单
垂向分带
金属含量 结构构造
不明显
清楚
不均匀 均匀 晶洞、晶簇、角砾状、 粗粒结构和块状构造 胶状
18
三、成矿期次划分
1、概念
23
2、确定矿物生成顺序的标志
穿插：A矿物穿插B矿物，则B早于A 交代：A矿物交代B矿物，则B早于A
包围：先成矿物全部或部分被后成矿物所包围
粒间位置：后成矿物生于先成矿物的颗粒之间
黄铁－黄铜：1000lnα＝4.5×105T－2（200~600℃）
黄铜－方铅：1000lnα＝5.8×105T－2（200~600℃）
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二、成矿压力的测定
1、矿物包裹体法：
H2O与CO2有限混溶，利用含液相CO2的包裹体
矿床学
任课教师：霍
艳
1
第五章 气水热液矿床概论
第一节 概述
第二节 气水热液
第三节 成矿作用
第四节 围岩蚀变
第五节 成矿温压及成矿期次
P72-103
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第五节 成矿温压及成矿期次
一、成矿温度的测定
二、成矿压力的测定
三、成矿期次划分
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一、成矿温度的测定
直接测温法
成 矿 温 度 测 定
野外地质观测
来测定压力： CO2密度法、CO2比容法、CO2浓
度法。
2、地质方法估算：
岩浆岩与热液矿床深度相一致； 研究详细区，可知剥蚀深度、成矿年代和成矿
时地层覆盖厚度。
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热液矿床形成的深度
一般近地表到4－5km的深度。 ������ ������ ������ ������ 表成：地表到地下几百米 浅成：地下几百米到1.5km 中深：地下1.5km至3km 深成：地下3km以上
2、矿物生成顺序
3、划分矿化阶段的标志
19
1、概念
1）矿化期：
一个较长的成矿作用过程，是根据显著的物理化学
条件变化来确定。
2）矿化阶段：
代表一个较短的成矿作用过程，表示一组或一组以 上的矿物在相同或相似的地质和物理化学条件下形 成的过程。每一矿化阶段代表一次热液的活动，也 代表较小时间间隔内成矿热液物理化学性质的小的
、角砾状、胶状构造较发育。
8
2、实验室观测
1）矿物测温
矿物熔点：橄榄石1890℃ ，自然硫119℃ 。
多形矿物转变：β石英573℃转变为α石英；磁赤铁
矿500℃转变为赤铁矿；等轴辉银矿117℃转变为单 斜晶系的螺状辉银矿。
固溶体分解：对Cu-Fe-S-O系，辉铜矿－铜蓝75℃，
黄铜矿－磁黄铁矿250℃ ，斑铜矿－黄铜矿300℃ ，黄铜矿－方黄铜矿450℃ 。
黄、辉银矿、自然银、银的硫盐、金和银的碲化物 和硒化物、玉髓、蛋白石、冰长石
5
2）近矿围岩蚀变
—高温蚀变：矽卡岩化、电气石化、云英岩化。 —中温蚀变：绢云母化、黄铁绢云岩化、绿泥石化
、蛇纹石化、石英化。
—低温蚀变：高岭土化、明矾石化、碳酸盐化、玉
髓化。
通常中高温近矿围岩蚀变的厚度较大，交代作用强
热发光效应
人工合成矿物测温
矿物晶体习性、结构、双晶、连生等
Hale Waihona Puke 102）包裹体测温
均一温度：对包裹体加热使其恢复到形成时的均一
相时的温度。主要用于透明矿物。
常压下获得，需压力较正 浅成矿（<2km）可直接认为是成矿温度的下限
爆裂温度：加热至包裹体破裂时的温度。 用于不透明矿物。认为是成矿温度上限。
烈。
6
3）气水热液性质
贯入，形成的矿体往往呈复杂的脉状、网脉状
；
—高温热液：性质较活跃，能沿围岩的微裂隙
—中低温热液：性质较不活跃，主要在开口裂
隙中活动，形成的矿体一般为规则的脉状和透 镜状。
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4）矿石的结构和构造
构造；
—中高温热液形成的矿石常见粗粒结构和块状
—低温热液形成的矿石多为细粒结构，晶洞状
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12
3）稳定同位素测温
共结晶矿物对，其中同位素处于平衡时，可根据
平衡常数与温度的函数关系，测算出矿物的形成 温度。
常用方法：
氧同位素 硫同位素
13
常用氢氧同位素地质温度计
14
常用硫同位素地质温度计
闪锌－方铅：1000lnα＝7.3×105T－2（50~700℃）
黄铁－方铅：1000lnα＝1.03×106T－2（200~700℃）
矿物温度计
间接测温法
实验室观测 流体包裹体温度计
稳定同位素温度计 4
1、野外地质观测
1）矿物共生组合
矿、锡石、黑钨矿、辉铋矿、辉钼矿、黄玉、石榴 石、金云母
—高温组合（>300℃）：磁铁矿、赤铁矿、磁黄铁
—中温组合（300−200℃）：黄铜矿、方铅矿、闪锌
矿、黝铜矿、重晶石
—低温组合（<200℃）：辉锑矿、辰砂、雄黄、雌
21
2、矿物生成顺序
1）矿物生成顺序：
同一矿化阶段中不同矿物结晶的先后顺序。
受控于矿物的地球化学性质，符合能量降低原则
。
其它影响因素：浓度、pH值、氧化还原电位。
22
脉石矿物：硅酸盐→石英→碳酸盐→硫酸盐
矿石矿物：
先是高价阳离子的氧化物和含氧盐：黑钨矿、锡 石、独居石、磁铁矿； 其次是硫化物和砷化物：磁黄铁矿、毒砂、黄铁 矿、针镍矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等； 最后生成砷、锑的硫化物以及金、银的硒化物和 碲化物。
变化。
20
3）矿物世代(mineral generation)
指在同一矿化阶段中，同种矿物随着时间的推移 多次重复结晶，每次结晶沉淀下的矿物称为一个 世代。
受控于溶液的fS2、fO2、fCO2和金属组分浓度的周期性变
化；
同种矿物的不同世代在结晶程度、结晶粒度、内部结构
、晶形、习性、颜色等方面都可能表现出不同的特点。
矿物重结晶：自然银200℃ ，自然铜450℃ 。
9
共结温度：辉铜－方铅－辉银400℃共结连生；深红
银矿－淡红银矿465℃ 。
矿物物理性质改变：云母多色晕480℃被破坏；烟晶
、紫晶在240－260℃失去色彩；萤石175℃退色
矿物组合：高岭石在温度高于400℃时消失；矽线石
、红柱石和蓝晶石只在430℃以上出现。
17
不同深度热液矿床成矿对比
表成和浅成矿床 相关侵入体 矿体产状 矿石成分 浅成侵入体或喷出岩 锥状急剧尖灭 复杂 中深和深成矿床 中深和深成侵入体 垂向延伸很大 简单
垂向分带
金属含量 结构构造
不明显
清楚
不均匀 均匀 晶洞、晶簇、角砾状、 粗粒结构和块状构造 胶状
18
三、成矿期次划分
1、概念
23
2、确定矿物生成顺序的标志
穿插：A矿物穿插B矿物，则B早于A 交代：A矿物交代B矿物，则B早于A
包围：先成矿物全部或部分被后成矿物所包围
粒间位置：后成矿物生于先成矿物的颗粒之间