气水热液矿床
热液充填作用形成的矿床：1矿体一般为脉状或囊状，与围岩界线清楚；2矿石具有一些特殊的构造，如梳状构造、晶簇构造、对称条状构造、角砾构造、同心圆状构造；3矿物常具有生长环带构造；4矿体具单项生长发育的特点，即脉体的矿物晶体往往只在一端发育完整，其发育的结晶面指向供应溶液的方向
热液交代作用形成的矿床：1矿体形态一般不规则，与围岩界线不清，呈渐变过渡；2矿体中常含有未被交代的围岩残余，残余体往往仍保留原岩的构造方向；3矿体或矿石中可保留被交代岩石的构造和结构；4交代作用形成的矿物晶体，各自方向的生长均匀，因而一般晶型完好；5矿石具有特征的各种交代成因的构造。
矿物共生组合
—高温组合（>300℃）：磁铁矿、赤铁矿、磁黄铁矿、锡石、黑钨矿、辉铋矿、辉钼矿、黄玉、石榴石、金云母—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
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
矿体的形态
—高温热液性质较活跃，能沿围岩的微裂隙贯入，形成的矿体往往呈复杂的脉状、网脉状
—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 矿石的结构和构造
—中高温热液形成的矿石常见粗粒结构和块状构造
—低温热液形成的矿石多为细粒结构，晶洞状、角砾状、胶状构造较发育
流体包裹体是指矿物结晶生长过程中被捕获在矿物晶体缺陷、空穴、晶格空位、位错及微裂隙中的成岩成矿流体a. 均一法：在室温下从显微镜中看到的包裹体中的气相和液相，是单相热液随主矿物冷缩结果所产生的气泡。如果用实验法对包裹体加热到某一温度时，包裹体课恢复到形成时的均一相。这时的温度叫均一温度。
b. 爆裂法：主要用于不透明矿物的测温。其简单的原理是圈闭在主矿物中的包裹，当加热到一定温度时，包裹体内部压力增大到超过包裹体腔璧所能承受的压力时，包裹体就会破裂并发出响声，此时测得的温度即为爆裂温度。实际上，所谓爆裂温度系专指样品在测试中，开始连续、大量爆裂时的温度，一般认为是成矿时温度的上限。C．稳定同位素测温法
依据同位素交换反映的分馏理论认为，某一元素的同位素在共存的几个相之间，其分布是不相等的，它们是同位素热动力性质的一个函数。
矿物生成顺序是指在同一矿化阶段中，各种矿物结晶的先后顺序。
（一）先后生成的标志
1、交代溶蚀结构
交代溶蚀作用所形成的各种矿石结构，是确定矿物先后生成的可靠证据，即被交代的矿物先生成，交代者后生成。后生成的矿物往往呈尖楔状或细脉状，指向或穿插早生成的矿物，主要判断标志：
（1）浸蚀结构（包括星状结构）和交错结构被交代呈港湾状或被交错细脉穿插的或被星状交代的矿物，必形成在前，造成上述形状并取而代之者，则生成于后。
（2）交代残余结构和似文像结构被交代的矿物在交代矿物中，呈无明显棱角的孤岛状或“文像”状者，也可确定
矿物生成的先后次序，被交代的矿物先于交代者。
（3）骸晶结构具原晶形之残骸者，生成在先，交代者生成于后。但特别注意勿与交代不完全的代晶（交代成因的自形、半自形晶结构）相混，因代晶有时也呈似骸晶状者，然而他们是后生成的。
（4）交代格状、网状结构构成格状或网状者为后生成的，呈大片出露的主体—被交代矿物生成在先。
（5）假象结构先生成的矿物晶粒，完全被后生成的矿物所交代，但仍保留先生成矿物的晶形。其先后关系往往可从假象颗粒中残留极少量的被交代矿物的残留体或相邻的同种被交代矿物晶粒中的交代残余结构加以判断。
2、他形填隙结构
海绵陨铁及其他填隙结构中，被填隙的矿物生成在先，填隙者生成于后。
3、充填成因的矿石构造
充填作用形成的各种构造，如晶洞状、梳状、环状和条带状构造等，通常可用来确定矿物生成顺序。在梳状、晶洞状及条带状构造里，靠近脉（洞）壁者生成在先；逐渐远离者（即愈近中间者），依次生成于后。而环状构造者，则以最靠近角砾的内环矿物为先生成，愈向外环，则其生成时序愈晚。
（二）同时生成的标志
1、固溶体分离结构
构成固溶体分离结构的主、客矿物，都被视为同时生成的。
2、共生边结构
两种矿物的接触界线，无明显的凸出或凹入，而是呈光滑、平直或舒缓波状，并无交代溶蚀现象者，为共生边结构。
3、再结晶结构
胶体或晶质物质再结晶形成的结构，如放射状结构与花岗变晶等结构中的矿物，均系同时发生。
测定成矿温度的方法分为两类：
直接测温法，是比较精确的一中手段，但其应用范围仅限于现代喷泉、火山口、熔浆以及矿坑和钻孔中。
间接测温法，可分为：
1、矿物测温法
是利用矿物的某些特征来判断其生成时的温度，因为这些特征是在一定的温度条件下或在一个较窄的温度范围内形成的。当这类矿物在矿床中存在，特别是有几种同时存在时，可以较准确地判断概况床的形成温度范围。
（1）矿物的熔点矿物的熔点可作为矿床形成温度的上限。矿物的熔点随压力的增加二增高，随挥发组分的存在大大降低。
（2）多形矿物的转变点（同质异象的转变点）当矿物中有杂质存在时，可明显地改变它们的转变温度。
（3）固溶体分解温度固溶体分解温度可以座位矿物分解前，均一矿物相存在时的极限温度。
（4）矿物的重结晶温度---确定矿物的形成温度
（5）共结温度（对应于一定组分的）
（6）矿物的某些物理性质的变化当温度改变是，矿物的某些物理性质发生显著的变化。
（7）矿物组合-–指示矿物形成的温度
（8）热发光效应矿物的热发光效应可用来确定成矿作用的温度。其方法是对比天然条件下矿物被加热到不同程度时的热发光曲线。
（9）用人工合成法制造矿物并测定其形成温度（参考数据）
（10）矿物晶体的习性、结构、双晶和连生的规律
几乎在各类成矿作用中都广泛存在。
热液将深部的矿质和分散在岩石中的成矿元素萃取出来，形成含矿热液，并运移到适当的环境中通过充填、交代等方式，把矿质沉淀下来形成矿床。
气水热液的来源：
1.岩浆热液：
所有与岩浆作用有关的热液，包括：由岩浆液态不混溶作用分离出来的热液；岩浆在结晶分异过程中分异出的热液；岩浆冷凝后的残存热液。
主要是硅酸盐熔浆在侵位后发生的冷凝分异作用过程中，所形成的“岩浆气水”。
2. 海水热液：
海水沿海底的裂隙和断裂带下渗，在热能的影响下加热并从流经的围岩中萃取矿质，然后沿海底断裂、裂隙和火山机构流回海中，通过与海水的相互作用形成各种热水沉积矿床。
3.变质水（“花岗岩化热液”）：
—各类岩石在变质作用过程中因脱水作用或去碳酸盐化（去挥发分作用）而释放出来的流体
—变质水中矿质主要来自：①原岩在变质过程中释放出来的；②变质水渗滤过程中从围岩中萃取出来的；③部分深部物质的加入
当地壳（即硅铝层）中的非花岗岩类岩石，如沉积岩，火山岩等，在变质作用过程中以及在花岗岩化和再熔化作用过程中会产生大量含矿热液，即“变质热液”。变质热液的同位素组成变化很大，受原岩成分的制约。但典型的区域变质水的δD变化范围为-20‰～-65‰，δ18OH2O=5‰～25‰。
4.地下热卤水（地下水热液）：
地下水热液是大气降水沿着构造裂隙带下渗（可达10km以上）过程中，受地热梯度、岩浆烘烤、放射性元素衰变等因素影响而加热而形成的。
地下水在温度差、密度差、水压力差以及构造应力等因素的作用下发生循环，并在循环过程中通过与围岩的相互作用而萃取矿质，成为含矿热液。
又可分成两个亚类：同生沉积溶液和后生下渗溶液。
①同生沉积溶液，又叫同生水/建造水（地层水）：是指在沉积物形成时一起被埋入在沉积物中或在成岩过程中产生的溶液，这些溶液在沉积物固结成岩之后或成岩期后的挤压作用而汇集在一起形成“囚水”，“封存水”，“建造水（地层水）”。
按照沉积背景的不同，又可分为海成溶液和陆成溶液。
②后生下渗溶液：指由地表大气降水和海水沿着岩石的裂隙或海底裂隙、间隙、孔洞等下渗到地壳不同的深度形成的溶液。
大气降水（或地表雨水）的同位素组成随海拔高度、纬度、温度的变化有规律地改变，一般说来，大气降水的同位素组成δD=-340‰～+50‰，δ18OH2O=-44‰～+10‰。
当大气降水进入地壳表层以后在渗流和环流作用中，受地热的影响以及岩浆和火山活动的影响，使得这些水加热升温，以至其温度达到300～400 ℃，处于岩石的脆-韧性构造带的接触带，深约12~15km。
这时，水的密度小，岩石的渗透率减弱，地下水热液便不再向下渗透。于是向着上昂的方向，或沿着断层，向着减温减压的方向循环流动。
这种地下水热液在循环流动过程中，不断发生“水-岩反应”，从围岩，矿源层，甚至从已形成的矿床中溶解萃取大量成矿物质以及盐类，形成含矿热卤水或含矿热液：
水→热水→热卤水→含矿热液（含矿热卤水）
海水：海水也属于大气降水一大类，但海水中的化学组成显然与地表的大气降水不完全一样。海水的含盐水度约为3.5WB%NaCl，海水沿着海底的深大断裂下渗到洋壳深处，形成环流热液。
海水可以在海底岩石中下渗几公里，甚至十几公里，然后变成上昂热液，在深部的环流过程中，可以与所途径的岩石发生水岩反应，变成含矿热卤水，然后沿着海底断裂上升至海底，形成海底喷发和海底“烟囱”。近代海水的δD和δ18OH2O都近于0‰（或均为1‰±5‰）含SO42-，盐度3.5%。
区分：A. 宏观地质观察B. 同位素地球化学C. 流体包裹体
最主要组份：H2O
基本组份：Na、K、Ca、Mg、Sr、Ba、Al、Si等及Cl-、SO42- 、HCO3-、F-等
金属成矿元素：最主要为亲铜元素Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Sn、Sb、Bi、Hg等；其次为过渡性元素Fe、Co、Ni；W、Mo、Be、TR、U、In、Re等稀有、稀土和放射性等元素
溶解的气体：H2S、CO2及HCl等
其它微量元素：Li、Rb、Cs、Br、I 、Se、Te等
主要成分对气水热液的影响：
H2O：搬运矿质的介质，调节酸碱度
S (H2S)：重要的金属络合剂，大量硫化物沉淀指示中低温条件
O2：控制氧化-还原反应
CO2 ：酸碱度的调节剂
NaCl：盐度
硫化物真溶液形式：绝大多数的金属硫化物在水溶液中的溶解度非常低，不可能实现大量的聚集而形成矿床
卤化物真溶液形式：在高温气成热液阶段对矿质的搬运起一定作用（如W、Sn）；在中低温条件下，一般意义不大
易溶络合物形式（最主要的形式）：金属络合物在水中的溶解度比简单化合物要大几百万倍，因此自然界的金属元素主要呈络合物形式搬运。主要有两种络合物的搬运形式：即硫化物和硫氢化物络合物和氯化物络合物的方式
胶体溶液形式：许多金属硫化物在胶体溶液中的含量，比在真溶液中大一百万倍
—热液矿床中发现有胶体构造矿石
—在某些热液矿床形成末期的低温阶段，可能起一定作用
a. 温度和压力的降低
b. pH值的变化
c. 氧化-还原反应
d. 不同成分和性质溶液的混合
e. 溶液与围岩的相互作用
驱动力：
●重力驱动：低温、高密度的冷水（比重大）下渗，高温、低密度的热水（比重小）上浮，构成对流循环系
统
●压力驱动：在压力差的影响下，由高水动力势(hydrodynamic potential)区向低水动力势区流动
●压实驱动：沉积岩层的孔隙度通常随埋藏深度的增大而减小；由于孔隙度减小而释放出来的流体便向孔隙
度较高的地方流动
●构造应力驱动：在构造应力的驱动下，流体由高应力场区向低应力场区流动（如在活动造山带边缘盆地中，
由造山带向盆地中心迁移）
通道：
（1）原生孔隙：粒间间隙、层面空隙、晶洞等
—绝对孔隙度(Φ)：岩石全部孔隙体积之和（Vp）与岩石外表体积（V）的比值
—有效孔隙度(Φe)：岩石中相互连通的、流体在自然状态下可以自由流动的孔隙体积之和（Ve）与岩石外表体积（V）的比值
（2）次生裂隙：非构造裂隙、构造裂隙
—非构造裂隙：溶解裂隙、岩石体积膨胀产生的裂隙、矿物结晶和重结晶形成的裂隙、火山角砾空隙等—构造裂隙：断层、褶皱及与之相关的一系列裂隙，不整合面
（对热液运移和成矿具有重要意义的主要是构造裂隙）
质及其变化、矿物沉淀原因、分布的规律等
实际意义：是重要的找矿标志
—围岩蚀变的分布范围远大于矿体的范围
—特定的成矿作用常有特定的围岩蚀变伴随
矽卡岩化：是由石榴石（钙铝榴石－钙铁榴石系列）、辉石（透辉石－钙铁辉石）及其它一些钙、铁、镁的铝硅酸盐所组成的岩石。常发生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带及附近；是中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成
云英岩化：主要由中粗粒的石英和白云母组成的蚀变岩石，有时还含有锂云母、黄玉、电气石、萤石、绿柱石以及黑钨矿、白钨矿、锡石、辉钼矿等金属矿物。是一种重要的高温气水热液蚀变产物，主要发生于花岗岩类中，常与钾长石化、钠长石化密切共生
钾长石化：是微斜长石化、天河石化、透长石化、正长石化（高温）和冰长石化（中低温）的统称。形成的蚀变岩石：钾长岩、钠长钾长岩、石英钾长岩、黑云母钾长岩等。与多种类型矿床相关：如锂、铍、铌、钽有关的蚀变花岗岩、钨锡的石英脉型和矽卡岩型、斑岩型铜-钼矿床以及部分铅、锌、金、铀、稀土等 钠长石化：可发生在广泛的的温度范围内，以中、基性火成岩中最为常见，与钾长石化、云英岩化一起统称为碱交代作用（alkali metasomatism）
青磐岩化：—也称变安山岩化，指安山岩、玄武岩、英安岩、流纹岩及中酸性浅成侵入岩，在中低温热液作用下，特别是在热液中二氧化碳、硫和水等作用下产生的一种蚀变；多发生于近地表或地表条件下—岩石呈暗绿、绿、褐绿等颜色，常保留原来火成岩特征，主要由绿泥石、碳酸盐、黄铁矿、绿帘石和钠长石构成
—有关矿产：斑岩铜钼矿床、热液黄铁矿矿床、脉状铜矿床、浅成热液金-银矿床
绢云母化：典型的中低温热液蚀变，在中酸性火成岩中最易发生。实质是长石类铝硅酸盐矿物为绢云母交代，其形成机理与云英岩化相似，仅形成的温度较低
绿泥石化：是一种常见的中低温热液蚀变，原岩主要为中基性火成岩（如安山岩、闪长岩、玄武岩和辉长岩），部分为酸性岩和泥质岩。主要由富含铁、镁硅酸盐矿物（如黑云母、角闪石、辉石等）蚀变而成 粘土化：以粘土矿物占优势的一种蚀变作用（强烈的H交代作用），原岩主要为各类基性、中性、酸性和碱性的火成岩，次为片麻岩、长石砂岩，在斑岩成矿体系中最常见粘土化蚀变向内（向矿脉方向）一般过渡为绢云岩化，向外过渡为青磐岩化
—中度粘土化：高岭石＋蒙脱石(斜长石蚀变而成)
—深度粘土化：地开石＋高岭石＋叶蜡石＋石英
硅化：最普遍最广泛的一种蚀变，各种温度条件下的各类矿床中均可见到，原岩种类十分广泛。可由热液带来的二氧化硅的交代形成，或由于热液淋滤掉其他组分，残留下稳定的二氧化硅形成。
—高温和部分中高温热液硅化作用，可形成密集的石英集合体，其结构较粗时称石英化
—低温热液硅化，常为细粒结构，由细粒的石英和半结晶状态的石髓及非晶质的蛋白石组成，后二者常称为似碧玉化（jasperization）或石髓化及蛋白石化
碳酸盐化：—包括方解石化、白云石化、菱铁矿化和菱镁矿化等
—原岩主要有：①基性、中性的火成岩；②沉积碳酸盐岩；③碱性-超基性岩
—基性、中性火成岩中的碳酸盐化，主要是其中铁镁矿物被碳酸盐交代，通常与铜、铅、锌矿化有关
常见的围岩蚀变还有：明矾石化、蛇纹石化、电气石化、绿帘石化、沸石化、赤铁矿化、重晶石化等。
1）脉体穿插关系：早阶段被玩阶段矿脉交截，被截部分常有位移现象
2）破碎胶结关系：早阶段矿石经破碎并角砾岩化，被后阶段矿物所胶结，又是有不同程度的交代现象
3）交代蚀变关系：具明显的交代蚀变作用，早阶段形成的矿物被交代蚀变成另一种矿物，如阳起石或透辉石蚀变成绿泥石及碳酸盐
第六章热液矿床各论 第二节产于岩体内或附近围岩中的岩浆热液矿床 一、概述 1、概念：由岩浆结晶分异过程中分出的气水溶液，在侵入体内部及附近围岩的有利构造中，通过充填和交代的方式形成的矿床，称为岩浆热液矿床。 2、工业意义：岩浆热液矿床类型众多，包括大部分有色金属矿产（W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、Hg、Sb、As）、贵金属（Au、Ag）和重晶石、萤石、硫、水晶、菱镁矿等非金属矿产，其中不乏大型、超大型矿床，价值巨大。 二、岩浆热液矿床的成矿作用概述 1、岩浆热液的产生与运移 在深部高温高压条件下（温压条件为600－300℃、8－4km），由于岩浆的演化，导致超临界流体的分离，当冷却至临界点之下就变成热液。当内压大于外压时，它们就从岩浆房分出。由于大量挥发份的存在，提高了金属在溶液中的溶解度。金属离子在溶液中主要呈硫化物、氧化物、氟化物、氯化物等形式被搬运。 2、岩浆热液的早期成矿作用 在岩浆气液作用早期，由于F-、Cl-阴离子大量存在，溶液pH值低，多呈酸性、弱酸性。若围岩是非钙质岩石酸性岩浆岩或硅铝质岩石的情况下，当溶液分出后，未经长距离的搬运，即在酸性岩体的顶部或其上覆围岩中沉淀成矿。由于所在较深的环境下，降温缓慢，其它物理化学条件的变化也不显著，酸性溶液不易被中和，因而有利于高温矿物的沉淀；蚀变是长石水解为粗一中粒的石英和白云母—典型的云英岩化，伴随大量的W、Sn等矿物结晶、富集形成高温热液脉状矿床，即云英岩型钨、锡石英脉矿床。 3、岩浆热液的中期成矿作用 即在中温（200～300℃）、中深（1～3km）的条件下，由于热液的温度降低，金属硫化物开始相对聚集，在向构造裂隙或减压部位运移过程中，特别是流经灰岩、泥灰岩和其它碳酸盐岩石时，溶液很快被中和，使原来酸性一弱酸性含矿溶液变为中性溶液，甚至呈弱硷性的，不能在酸性溶液中沉淀的硫化物开始沉淀；如矿液具有足够的温度和相当的活泼性，溶液和围岩则可发生交代作用，形成交代矿床。伴随绿泥石化、绢云母化、黄铁绢英岩化、硅化、碳酸盐化以及蛇纹石化，形成以硫化物、复硫盐类为主的多金属矿床。它们虽然与侵人体关系较密切，但在空间上仍有一定距离。 4、晚期岩浆热液作用 热液温度在200～50℃，成矿压力小于1×107Pa（0-0.5km），含矿溶液多变成弱酸性为主，某些金属则以碳酸盐形式从热液中沉淀出来，形成菱铁矿、菱锰矿、菱镁矿等矿床。此外，还可形成滑石、纤维蛇纹石石棉等非金属矿床。 三、岩浆热液矿床的分类及主要类型矿床特征 根据成矿温度和压力（深度），可将岩浆热液矿床分为三类： （1）高温热液矿床：成矿温度300-600℃,成矿压力2×107-108Pa（1-4.5km）（浅成高温矿床成矿深度小于1km），如石英脉型钨、锡矿床； （2）中温热液矿床：成矿温度200-300℃,成矿压力1×107-5×108Pa（0.5-2.5km±），如自然金－多金属矿床、铅锌矿床、一些非金属矿床（石棉、水晶、萤石矿床）、放射性铀矿床等； （3）低温热液矿床：成矿温度50-200℃,成矿压力小于1×107Pa（0-0.5km），如菱铁矿、菱锰矿、菱镁矿等矿床。 （一）云英岩型钨、锡石英脉矿床
热液矿床概述 一、概念： 热液矿床：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。 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； 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； 3、矿体多呈脉状、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）。 矿体形状与构造和成矿方式有关，充填矿床的矿体多为脉状、似层状；交代矿床的矿体多为不规则状、凸镜状。 4、矿石组构： 矿石构造多呈脉状、网脉状、对称带状、角砾状、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。 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。 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. 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。 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。 2、理论上 对于研究成矿流体及其演化有重要意义。 四、矿床分类： 1、按成矿作用： A、岩浆气液交代矿床 a、钠长石型 b、云英岩型 c、蛇纹石型 B、热液充填－交代矿床★ 2、按热液来源分类： 成因类型： a、岩浆热液矿床 b、地下水热液矿床 c、海水热液矿床 d、变质热液矿床
层控热液矿床 一、概述： 在自然界除上述与岩浆明显有关的热液矿床外，还有相当一部分与岩浆活动无直接关系的热液矿床，它们主要产在沉积岩地区，矿石建造与沉积岩类型和岩性有密切的相关性，我们暂统称其为层控热液矿床。 如卡林型金矿、密西西比河谷型（ＭＶＴ）铅锌矿、喷流沉积型（ＳＥＤＥＸ）铅锌矿、砂页岩型铜矿、砂岩型铀矿、黑色碎屑岩型金矿和金、铂矿以及碳酸盐岩中的汞锑矿床、水晶矿床等。 二、形成的条件及作用 这类矿床主要产于地壳浅部和表层，包括造山带的地热异常和断裂、裂谷带内的地热异常区。同时，地热增温率也是成矿所需热能的一个经常来源。 构造运动形成的各种断裂、裂隙、孔隙空洞常是热液运移的通道及矿石堆积的场所。 各种地层和岩性，既可是这类热液矿床的矿石物质来源（矿源层），又是矿石的堆积地（储矿层），热液总是通过与岩石的相互作用（化学的、物理的）以交代或充填的方式而将有用组分聚集起来的。 层控热液矿床的形成温度较低，一般在２００～５０℃之间，过去一般将这类矿床归入低温热液矿床或远温热液矿床。 主要的金属矿产有Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｈｇ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｕ、Ｖ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｌ等。非金属矿产有水晶、冰洲石、石棉、蛇纹石、重晶石等。 层控热液矿床的成矿作用有下列几种： 压实热液作用岩石在压实过程中，岩层中的孔隙水受压而被释放出来。如原为海相沉积物在成岩压实过程中，可释放出以卤化物为主的热卤水。在这些热液的作用下，可形成后生的金属和非金属矿床，如某些泥质岩中的铅锌矿脉可能是这种成因造成的。 下渗水环流热液作用下渗水沿断裂、裂隙带循环过程，经过加温，能使围岩中有用组分活化转移，并在有利的岩相岩性条件下，通过沉积作用或充填交代作用富集成矿，如卡林型金矿、ＭＶＴ型铅锌矿床、ＳＥＤＥＸ型铅锌矿床等。 热泉堆积作用一般发生在年轻和正在进行矿化作用的地区。热泉水基本上是大气降水，一般含有较高的Ｈｇ、Ａｓ、Ｆ等元素。 侧分泌作用指成矿组分从附近围岩中被析出。热液可能是大气降水、原生水，或结晶时的释放水。矿质被热液带到附近地层岩石中沉淀富集成矿。 近年研究表明，层控热液矿床主要由下渗环流的地下水、海水热液等形成，主要产生在大陆地区和海洋环境。在大陆边缘及海洋的岛屿地区，也有下渗的海水与地下水相混合。循环热液作用在大型、超大型热液矿床（如卡林型金矿、ＭＶＴ型铅锌矿床、ＳＥＤＥＸ型铅锌矿床等）形成中起主要作用。 三、层控热液矿床的特点 层控热液矿床的特点如下： 矿床受地层、岩性（岩相）控制矿床常产于一定时代的地层层位中。矿体常集中在某些岩性地段，主要的赋矿层位有：①海相、 湖相碳酸盐岩，往往与白云质碳酸盐岩和礁相杂岩有联系；②红色碎屑岩系中的浅色带及其接触带；③黑色页岩。 矿体受构造控制明显岩层的层间构造带、褶皱、断裂及裂隙对成矿有利。 多为二向至三向延伸的矿体矿床在空间上沿一定层位呈带状展布，呈凸镜状、囊状或 脉状。
常见围岩蚀变 热液蚀变：在热液成矿作用下，近矿围岩与热液发生反应，而产生的一系列旧物质被新物质所替代的交代作用。围岩蚀变可产生在矿石沉淀之前、同时或之后，其结果使得围岩的化学成分、矿物成分以及结构、构造等均遭受到不同程度的改变，甚至面目全非。决定蚀变围岩的类型和蚀变作用强度的因素有：①围岩的性质，包括围岩的化学成分、矿物成分、粒度、物理状态（如是否受力破碎）、渗透性等；②热液的性质，包括热液的化学成分、浓度、pH、Eh、温度和压力条件，以及它们在热液作用过程中的变化。 主要围岩蚀变类型与矿化种类的关系 一．矽卡岩化 夕卡岩主要是由石榴子石（钙铝石榴子石-铁铝石榴子石）、辉石（透辉石-钙铁辉石）及其他一些钙、铁、镁的铝硅酸盐矿物所组成的岩石。它主要产生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近，在中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成的。 在矽卡岩中常有一些含挥发份的矿物，如方柱石、萤石、斧石、电气石等，以及如绿泥石、石英及钙、铁、镁的碳酸盐等热液矿物，金属矿物则以磁铁矿、白钨矿、锡石、黄铁矿及铜、铅、锌的硫化物等为主。与夕卡岩有关的矿产主要有：钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌等。 （1）矿物组成 矽卡岩矿物主要有钙、铁、镁的硅酸盐矿物。从矿物族来看，主要有石榴子
石族、辉石族、硅灰石族和蔷薇灰石族等。而这些矿物中，石榴子石和辉石最为常见和重要，它们常可以单独组成矽卡岩，其中以石榴子石矽卡岩最为常见，其次是透辉石矽卡岩，钙铁辉石矽卡岩以及石榴子石-透辉石矽卡岩等。在矽卡岩中常见一些含挥发分的矿物，如方柱石、萤石、斧石、电气石等。此外，还常发育典型的热液阶段形成的矿物，如绿泥石，石英，萤石，含钙铁镁的碳酸盐类矿物，以及硫酸盐矿物（如硬石膏）等。 由于矽卡岩矿床是在成矿流体对碳酸盐围岩交代蚀变的，因此许多金属的氧化物，含氧盐和硫化物也包括在其中，主要有：磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿、白钨矿、锡石、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿辉钼矿。 （2）简单矽卡岩矿物成分较为简单，主要为无水的岛状和单链状硅酸盐，他们常组成矽卡岩的主体，为主要的特征矿物岩。 石榴子石矽卡岩：矿物成分是钙铝石榴子石Ca3Al2 (SiO4) 3和钙铁石榴子石Ca3Fe2 (SiO4)3的类质同像系列组成的。一般来说，内矽卡岩对为钙铝石榴子石，外矽卡岩多为钙铁石榴子石。多数是半自形粒状，环带状结构。在成矿的矽卡岩中，石榴子石矽卡岩常呈大小不同的不规则脉状交代体。 透辉石和钙铁辉石矽卡岩：单独的透辉石矽卡岩较为常见，特别当围岩是白云质灰岩或白云岩时，更为常见。颜色多为浅绿，深绿，褐绿色居多，柱粒状结构。而单独由钙铁辉石矽卡岩组成的矽卡岩较少见，但也有存在。 硅灰石矽卡岩：通常为白色，有时呈丝绢状光泽，分布范围一般比较小，局部地方出现。 符山石矽卡岩：符山石是含水的岛状硅酸盐Ca10 (Mg,Fe)2Al4 (Si2O7)[SiO4]5(OH,F)4为晚期矽卡岩。在与钨锡矿有关的改造型花岗岩接触带中常出现符山石。符山石矽卡岩常在中泥盆世泥灰岩中发育，为黄绿，褐绿以及灰绿色，呈放射状，柱状集合体。 黑柱石矽卡岩：主要产与铁，铜等矿床有关的矽卡岩中，其有关的围岩主要为火山沉积岩系，在纯的碳酸盐岩中不易发育。黑柱石 CaFe22+Fe3+ [Si2O7]O[OH] 。 (3)复杂矽卡岩 1.矽卡岩时期：在超临界的气化-高温热液条件下进行，主要特征是形成各
第五章气水热液矿床总论 本章主要讲述气水热液矿床概念、工业意义；含矿气水热液的来源、成分组成、性质；成矿元素在气水热液中的搬运方式及沉淀原因；气水热液的运移、成矿方式；气水热液矿床的围岩蚀变现象；气水热液矿床成矿温压条件测定；气水热液矿床在时间和空间上的演化规律；气水热液矿床的分类等。为不同类型气水热液矿床的研究奠定理论基础。 关键词：含矿气水热液；气水热液矿床；搬运形式；成矿方式；成矿期次；围岩蚀变； 第一节含矿气水热液与气水热液矿床 一、基本概念 1、含矿气水热液：在一定深度下形成的，主要由水和挥发性组分（F、Cl、S、B、P等）组成的，有一定温度、压力的溶液，称之为气水热液。如果气水热液中含有一定量的成矿物质，则称为含矿气水热液。由于气水热液主要由水组成，呈液态，故可简称为“热液”。 （1）含矿气水热液由成矿物质（Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo等）和介质（水、挥发性组份）两部分组成，二者可同源，也可异源； （2）温度600～50℃、压力最多可达几亿Pa。临界温度以上是气态，降到临界温度以下呈液态（纯水临界温度374℃，如溶有其他物质时，其临界温度可提高到400℃）； （3）高温情况下，气、液两相并存，故称之为“气水溶液”或“气－水热液”，中低温情况下（临界温度以下）则呈液态出现，故统称为热水热液或热液。 2、热液矿床：含矿气水热液在一定的地质构造中运移时，由于温度、压力、组分浓度、物理化学条件等发生变化，其中的某些成矿物质通过充填和（或交代）的方式在一些有利的部位发生沉淀、聚集，形成的矿床称为气水热液矿床。 二、气水热液矿床的工业意义 气水热液矿床在矿床学领域中占着十分重要的地位，这是由于： （1）矿床类型繁多，产有许多专业矿产。如亲硫组分矿产（W、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Be、Hg、Fe）、贵金属和放射性金属矿床（Au、Ag、U等）、稀有和稀土元素矿产（Li、Be、Ga、Ge、In、Cd等）及非金属矿产（萤石、石棉、重晶石、冰洲石、硫等）； （2）丰富和发展了成矿理论。自二十世纪中叶以来，特别是二十世纪末期，由于科学技术的不断发展与研究手段进步，热液矿床由单一的岩浆热液一元成矿论发展成由岩浆水、地下水、海水、变质水等多源的多源成矿说，同时促进了成矿物质来源向多源论发展。此外，研究表明，热液运移方向已由单一的由下向上发展为可以环流，不仅可以单独成矿，而且可以组合形成矿床。 第二节含矿气水热液的来源、组成和性质 含矿气水热液的来源问题，实际上包括气水热液的产生和成矿物质来源两方面内容，该问题也是矿床学领域的基础理论之一，人们对该问题的争议很大。目前，由于科学技术的进步和相关学科的发展，特别是同位素地质学、成岩成矿实验以及气液包裹体测定在矿床学中的广泛应用，大量的研究资料表明，气水热液是多源的，介质和矿质既可是同源的，也可是异源的。 一、含矿热液的来源 （一）成矿介质（水）的来源 根据多种数据、资料的综合研究结果，可以确定参与热液成矿作用的成矿介质（水）的来源有以下五种： 1、岩浆水（原生岩浆水） 与岩浆处于平衡状态的、包含在岩浆中的水，是岩浆体系的重要组成部分，在岩浆结晶过程中释放出的水。常含有H2S、HCl、HF、SO2、CO、CO2、H2、N2，具有很强的搬运金属络合物的能力。
低温热液矿床 低温热液矿床是指形成温度低于200℃的各种热液矿床，形成深度大多在2km至地表范围内。矿体主要受各种断裂系统、角砾岩筒、层间破碎带等构造控制。矿体形态复杂多样，由充填作用形成的矿体主要呈各种脉状、透镜状和似层状等。由交代形成的矿体主要呈囊状、似层状和层状浸染体等。 围岩蚀变有高岭土化、明矾石化、硅化、绢云母化、青磐岩化、碳酸盐化、重晶石化、石膏化等。 矿石常由一系列的低温矿物组成，金属矿物有辰砂、辉锑矿、雌黄，雄黄、自然金、自然银、自然铜、黝铜矿、黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿、白铁矿等。非金属矿物有石英、冰长石、萤石、重晶石、明矾石、高岭石、沸石以及碳酸盐类矿物等。 矿石结构一般具细粒结构、胶状结构等，矿石构造包括脉状、条带状、浸染状、角砾状、皮壳状、梳状、环状及晶洞构造等。 据研究，低温热液矿床的热液来源比较复杂，不完全是与岩浆活动有关。近年来对碳、氢、氧、硫等稳定同位素地球化学的研究，表明携带成矿物质的热液主要来自循环的大气水热液。 低温热液矿床主要包括浅成低温热液型贵金属矿床、卡林型金矿床、密西西比河谷型铅、锌矿床以及似层状汞、锑矿床等四大类。 一、（一浅成低温热液型贵金属矿床 浅成低温热液型矿床（epithermal deposits）最初由林格伦（1933）将其定义为形成深度小于1km 和温度低于200℃的一类矿床。但现在这个概念的内涵已经发生了变化，目前主要特指产于陆相火山岩系中或相邻岩石中，绝大多数情况下成矿温度小于150℃，极少数情况下可达300℃，矿床的形成深度主要集中在地表到地下1km，个别情况下可达2km。成矿流体主要为大气降水与岩浆水的混合热液（多数以大气降水为主）的一类金、银（多金属）矿床。形成于拉张构造动力学背景条件下，与中温热液脉型金矿形成的挤压背景条件存在显著区别。 该类矿床工业意义很大，包含许多世界级的超大型金银矿床，并伴生有较多的铜、铅、锌等金属。 ）浅成低温热液型矿床的分类 浅成低温热液型矿床是最近三十多年来在找矿和矿床学研究方面不断取得重要进展的一类矿床。对这类矿床的称谓较多，国内20世纪80年代的文献中称其为火山岩型或火山热液型金矿，但现在已很少有人使用。后来国际上把部分浅成低温热液型金矿称为热泉型金矿，这种叫法一度很流行，目前虽然仍有人使用，但已经不很普遍。直到Heald等（1987）划分出了明矾石-高岭石型（酸性硫酸盐型）和冰长石-绢云母型两种类型，在国内外得到较为广泛的应用。Hendenquist（1994）根据矿床特征和成矿流体的特点也将浅成低温热液型矿床分成两个亚类：一类是高硫化型（high sulphidation，简称HS），相当于 Heald等（1987）划分的明矾石-高岭石型，由酸性、氧化的热流体形成（高硫化作用）；另一类为低硫化型（low sulphidation，简称LS），相当于上述的冰长石-绢云母型，由近中性、还原的热流体（低硫化作用）形成。虽然Heald等的分类曾在矿床学界得到较为广泛的应用，但目前国际上已经更多是应用高硫化型和低硫化型这类术语。鉴于此，为便于国际对比，本教材采用Hendenquist的分类，其主要特征见表6-3。
第一章绪论 1、矿产的概念 2、矿产的性质和用途分类（分类、具体矿产的类型） 3、国内外矿产资源形势（急需短缺矿种）（了解性知识，“形势”是可变的） 4、矿床学的研究任务与研究内容 研究任务：一是矿床形成（地质特征、形成条件、成因机制等）；二是地质找矿（成矿规律、指导找矿等） 第二章矿床学的基本概念 一、有关矿石的基本概念 1、矿石 注意矿石与岩石的区别，岩石是自然形成的矿物集合体，矿石强调是含有有用矿物资源。 2、脉石与夹石 3、矿石矿物与脉石矿物 4、共生组分与伴生组分 共生组份：可单独利用，圈定矿体，但工业价值低于有用组分。有些铜矿中的金达到最低更有品位，铅锌矿中的银超过50g/t； 伴生有益组分：单独无利用价值，但可以与有用组分回收利用； 伴生有害组分：影响环境、加工性能等。 5、矿石组构（矿石结构与矿石构造） 6、矿石品位及其表示方法 矿石品位：是有用组分的自然含量，不是人为规定的，是自然形成的。 7、边界品位与工业品位 边界品位：强调单个品位；最低工业品位强调矿段或矿体的平均品位。 8、工业品位的决定因素 二、有关矿体的基本概念 1、矿体与围岩 2、矿体按形态可分为几类？各有哪些特征 3、矿体的产状包括哪几方面内容？（侧伏） 4、矿源层与成矿母岩 三、有关矿床的基本概念 1、矿床及其属性 矿床与矿产的区别：矿产强调自然属性，而不强调是否能被开发利用，即经济属性；矿床强调自然属性的同时，强调经济属性，即是否能开发利用 2、矿床的成因类型与工业类型 工业类型：以成因类型为基础，按工业价值划分 3、同生矿床、后生矿床与叠生矿床 四、成矿作用与矿床成因分类 1、克拉克值、浓度克拉克值与浓度系数 2、成矿作用及其类型（按能量来源） 3、不同成矿作用的成矿方式 4、矿床成因分类（理解内容） 第三章岩浆矿床
第六章矿床开采技术条件 第一节水文地质 一、区域水文地质概况 （一）自然地理 地形地貌：该区属低山丘陵区，标高在1613～1761.3m，相对高差约150m，地势总体呈北西西—南东东向延伸，单个山体多为东西向，南高北低，最高峰为马沟山，海拔1761.3m，其南部为低缓的丘陵地形。矿区内季节性洪流沟谷较为发育，一般规模小、流程短，最终呈散流消失于山前山间戈壁。 气候：该区处内陆腹地，属典型的干燥大陆性气候。降水稀少，蒸发强烈，干燥多风，温差变化大，年度最高气温35°C，最低气温-,20℃，平均气温6-8.5°C。年最大降水量一般集中在6—9月份，且占全年的80%以上为110mm左右，最低降水量90mm左右，平均约94.9mm。蒸发量大是本区气候的显著特点。多年平均蒸发量约为4000mm左右。其中4—9月蒸发量占全年的80%，蒸发量主要受气温控制，一般随气温升高而增加。4—6月份以西北风为主，5月份开始出现东南风及东风，最大风速27m/s，最小风速3.57m/s。冬季日照率约71%，冻土层最大厚度约132cm。 （二）区域水文地质 该区属内蒙古高原西部水文地质区，低山丘陵贫水地段。含水岩系主要为中生界变质岩、火成岩，白垩系碎屑岩及第四系松散岩类。
依据地下水赋存条件和水力性质不同将区内含水层划分为第四系松散岩类孔隙含水层、碎屑岩裂隙孔隙含水层和基岩裂隙含水层三大类。 1、第四系松散岩类孔隙含水层：松散岩类孔隙水分为沟谷潜水和山前山间戈壁含水组两个亚类。 <1>沟谷潜水主要为全新统冲积、洪积砂砾碎石组成，地下水分段赋存。较大沟谷在低山丘陵区均有第四系潜水赋存。富水性受地形、含水层厚度、汇水面积等因素控制。沟谷上游地形坡度大，侵蚀性作用较强，第四系沉积厚度小，一般水量较小；大沟下段，汇水面积大，第四系较厚，沟宽坡小，富水性较好。一般含水层厚度0.82-2.94m，水位埋深1.5-2.8m，单井涌水量10-30m3/d，矿化度2.6-7.4g/l，水化学类型属Cl·SO4—Na型。 <2>山前山间戈壁均为上更新统洪积砂碎石所覆盖。山前带，一般第四系覆盖厚度小，地形坡度大，基本为透水不含水，只有一些古洼地或古沟槽内，第四系沉积厚度较大，地下水得以富集。 2、碎屑岩裂隙孔隙含水层：主要赋存于白垩系下统下岩组，岩性为接触式泥、钙质胶结砂砾岩，补给条件差，水量较为贫乏或极贫乏。 主要含水段在13.38m以上，以风化裂隙含水为主，水位埋深2-3m，单井涌水量均小于5m3/d，矿化度1-4.1g/l，水化学类型属SO4·Cl— Na型。 3、基岩裂隙含水层：以华力西中期火成岩、变质岩块状硬脆岩
各类热液矿床流体包裹体特征 1.造山型—变质热液成矿系统 包裹体主要为3中类型：（1）富CO2包裹体，（2）含CO2水溶液包裹体和（3）水溶液包裹体。其中（1）富CO2包裹体包括纯CO2包裹体和CO2体积在50%以上的CO2-H2O包裹体，后者可有两相（LCo2+LH2O）或三相（所谓的双眼皮）；（2）含CO2包裹体：CO2含量小于30%的包裹体，可有两相和三相，见于成矿早阶段和中阶段，晚阶段不发育；（3）水溶液包裹体：即单相或两相的水溶液，多称为NaCl-H2O包裹体。 温度200-500℃，盐度通常低于10%。低盐度富CO2的流体包裹体是造山型矿床或变质热液矿床区别于其他类型矿床的重要标志。 2.浆控高温热液型—岩浆热液成矿系统 矿床类型主要包括斑岩型、爆破角砾岩型、夕卡岩型和铁氧化物型（IOCG型）。 包裹体类型：（1）CO2-H2O型包裹体，两相或三相，温度大于300℃。（2）水溶液包裹体，成矿晚阶段普遍发育，均一温度基本低于250°。（3）含多类子晶包裹体（4）含盐类子晶包裹体，盐类子矿物多为钠盐，流体相可为富/含CO2，但多为水溶液，均一温度250-500，盐度23%-50%，含子晶的富/含CO2包裹体为浆控高温热液型矿床所特有。 3.浅成低温热液矿床—火山岩容矿的改造热液成矿系统 主要发育水溶液包裹体，偶尔可见含子晶的水溶液包裹体，缺乏H2O-CO2包裹体。水溶液包裹体温度100-280，盐度低于10% 4.微细粒浸染型—沉积岩容矿的改造热液成矿系统 微细粒浸染型金矿。即卡林型和类卡林型金矿床。已发现的包裹体类型（1）水溶液包裹体，为富气相，富液相和纯液相的水溶液包裹体，均一温度一般低于250，盐度一般小于10%。（2）石油包裹体，均一温度一般不超过250。（3）富/含CO2包裹体。盐度低于8%，温度在200以上，最高达350或更高，捕获压力达200MPa或更高。发育此类包裹体的一般视为卡林型和造山型的过渡类型。 总之，徽细粒浸染型金矿的成矿流体系统为低温、浅成的水溶渡，包裹体均一温度一般低于300，估算包裹体捕获压力一般低于60MPa。 5.热水沉积型—水底喷出的改造热液成矿系统，即VMS和SEDEX型。该类矿床主要发育水溶液包裹体，温度集中在100-350，盐度多变化与3.5-15%，当水深小于1.5km时，常有沸腾现象。另外含NaCl子晶的包裹体和富/含CO2包裹体极罕见。 参考文献：陈衍景，2007，不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征，岩石学报，23（9）
第六章热液矿床各论 四火山-次火山热液矿床 （一）概述 1、概念：在火山喷发作用的晚期或间歇期，喷气和热液活动非常强烈，气液中通常含有大量的重金属化合物，在一定的地质条件和物化条件下，这些气液与围岩、与海水或气液之间发生作用，使其中的有用组分聚集和沉淀，形成火山热液矿床。 2、火山-次火山热液矿床的特点： （1）矿床常产于火山岩地区，在矿区内或其附近常有同期的火山岩、次火山岩或侵入体分布，矿化主要发生于火山活动的晚期或间歇期； （2）矿化主要发生于地表、海底或地下浅处（＜1～2km＝，成矿温度范围较大（50-500℃）； （3）成矿介质复杂多样，有喷气、热液，或火山口附近被烤热的湖水、地表水、海水等； （4）火山机构控矿明显，如火山口、火山颈、角砾岩筒、环状裂隙、放射性裂隙等，因此矿体常具复杂独特的形态和产状特征； （5）多数矿床围岩蚀变强烈，既有高温蚀变（如钾化、云英岩化、黑云母化、钾长石化等），又有中低温蚀变（如硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等），蚀变范围广，与矿化关系密切； （6）矿石物质成分复杂，组构多样，主要的金属矿物主要有元素单质（Cu、Ag、Au 等）、氧化物（磁铁矿、锡石、黑钨矿等）、金属硫化物（黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿等）。 3、火山-次火山热液矿床的工业意义： 火山-次火山热液矿床分布很广，规模较大，矿种多，矿石质量好。主要矿产有Fe、Cu、Mo、Sn、Pb、Zn、Au、Ag、U等金属矿产、稀有分散元素（Be）以及萤石、明矾石、硫等非金属矿产。 （二）火山热液矿床的成矿作用和主要类型矿床的地质特征 火山热液矿床的成矿作用有三：（1）火山喷气作用（2）火山热液作用（3）次火山热液作用。据此，并根据产出的环境，将该类矿床分为四个亚类：（1）陆相火山喷气矿床（2）陆相火山热液矿床（3）陆相次火山热液矿床（4）海相火山热液－沉积矿床。 1、陆相火山喷气矿床 此类矿床仅限于火山活动区，数量不多，规模有限，形成温度高（600～1100℃）。矿体呈似层状，与火山岩互层产出，或呈脉状或似脉状充填于火山通道的裂隙中。有关矿产主要为自然硫、雄黄（AsS）、雌黄(As2S3)、萤石和硼矿等。典型矿床有我国台湾和日本的自然硫矿床和黄铁矿矿床。 2、陆相火山热液矿床 陆相火山活动中，在地表或近地表，由于火山热液中成矿物质直接晶出或经化学反应形成的矿床，称为陆相火山热液矿床。 此类矿床主要产于基性、中性、酸性火山岩及火山碎屑岩中。矿产由火山喷发产生的热液交代火山岩或其它岩石，或充填于火山岩喷气孔和裂隙中形成，矿体产状复杂多样，有层状、似层状，也有巢状、脉状及不规则状。 矿石中以中低温矿物组合为主，主要为硫盐、硫酸盐、铁的氧化物、明矾石等。围岩蚀变发育，常见有青盘岩化、绿泥石化、绢云母化、硅化、泥化、明矾石化等。矿石品位富、
热液矿床中成矿热液的来源、运移以及沉淀 摘要：气水热液广泛存在于各类成矿作用中，在地质研究中具有重要的意义，他是岩浆矿床和伟晶岩矿床演化到一定阶段的产物。是接触交代矿床和热液矿床的主要含矿介质，对矿质携带、搬运和沉淀起主要作用。同时成矿热液对火山成因矿床和某些沉积矿床的形成具有一定影响，也对变质矿床形成中矿质的迁移、沉淀具重要作用。因此，弄明白热液矿床中成矿热液的来源、运移以及沉淀方式具有十分重要的意义。 关键词： 气水热液是指地一定深度（几十～几十公里）下形成的，具有一定温度（几十～几百度）和前文：一定压力（几十～几百～几千巴）的气态和液态的溶液，其成分以H2O为主，并含有F 、Cl、Br、S、C等多种挥发成分，以及W 、Sn 、Mo、Nb、Ta、TR、Cu、Pb、Zn 、Ag、Hg等成矿元素，因此成分以H2O为主，并主要呈液态，故称为气水热液或简称为热液。成矿作用过程中，热液能把深部的矿质以及分散在岩石中的成矿元素萃取出来，搬运到一定部位，以充填、交代等方式使矿质沉淀，形成矿床。 正文：一。热液矿床中成矿热液的来源： 1．岩浆热液：各种岩浆均含一定量的水，如:P＝9.7Kb, T=1080C时，出现上临界点，水在SiO2熔体中的溶解度达25%（重量），高于此临界点，水在硅酸熔体中可以无限溶解，只存在一个统一的熔体相；低于上临界点时，含水硅酸盐熔体可分为一个富水相和一个富硅酸盐相，最终都可分出热液。 2．地下水热液：1）下渗：在大陆区，一定的水文条件下（主要是构造裂隙带），地下水可下渗到地下几百米～几公里深处。 2）升温： 地下水深循环的过程中会升温。其热源有： a．地热梯度：地热增温率0.6―0.150C/m, 500m处形成3000C。 b．岩浆烘烤。 c．放射性元素蜕变。 d．与高温火成热液的混合。 3）盐度增加：地下水循环过程中，水－岩作用及其他因素导致其成分和性质发生变化。流经含盐类沉积物较多的地层时，可溶解盐类，形成地下热卤水。 4）含矿热液的形成：深循环的地下水与岩浆接触，地下水受热和矿化，并增加萃取金属的能力。 3．海水热液：由下渗的海水形成，主要产生在海洋环境。在海洋底部，海水可沿岩隙，构造变动带下渗到地壳的深部，在地下热能的影响下，受热形成热液环流，并可以流经的围岩中萃取成矿物质，然后通过断裂，火山口或爆破带，再流入海中，与海水作用形成火山－沉积矿床。 4．变质热液：在变质作用（主要是含水矿物的脱水作用）中与变质的岩石平衡的，或从中分出的水溶液，叫做变质热液。（1）变质水的来源：含水矿物，成岩原生水，岩石中埋藏水，以前者为主。（2）变质作用能产生大量的变质水：1Km3沉积物变质，能释放出约1亿吨水。（3）变质热液受原始地质体的成因，变质作用的强度和类型（接触变质和区域变质）控制。一般变质程度增加，产生变质热液越多。 5．其它来源热液建造水（Formation water）地幔热液(Mantle fluid) 二、含矿气水热液的运移：（一）气水热液运移的原因： 1、由于渗流作用引起热液的运移；高水源存在，引起压力差，促使渗流。
气水热液矿床 热液充填作用形成的矿床：1矿体一般为脉状或囊状，与围岩界线清楚；2矿石具有一些特殊的构造，如梳状构造、晶簇构造、对称条状构造、角砾构造、同心圆状构造；3矿物常具有生长环带构造；4矿体具单项生长发育的特点，即脉体的矿物晶体往往只在一端发育完整，其发育的结晶面指向供应溶液的方向 热液交代作用形成的矿床：1矿体形态一般不规则，与围岩界线不清，呈渐变过渡；2矿体中常含有未被交代的围岩残余，残余体往往仍保留原岩的构造方向；3矿体或矿石中可保留被交代岩石的构造和结构；4交代作用形成的矿物晶体，各自方向的生长均匀，因而一般晶型完好；5矿石具有特征的各种交代成因的构造。 矿物共生组合 —高温组合（>300℃）：磁铁矿、赤铁矿、磁黄铁矿、锡石、黑钨矿、辉铋矿、辉钼矿、黄玉、石榴石、金云母—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 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 矿体的形态 —高温热液性质较活跃，能沿围岩的微裂隙贯入，形成的矿体往往呈复杂的脉状、网脉状 —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 矿石的结构和构造 —中高温热液形成的矿石常见粗粒结构和块状构造 —低温热液形成的矿石多为细粒结构，晶洞状、角砾状、胶状构造较发育 流体包裹体是指矿物结晶生长过程中被捕获在矿物晶体缺陷、空穴、晶格空位、位错及微裂隙中的成岩成矿流体a. 均一法：在室温下从显微镜中看到的包裹体中的气相和液相，是单相热液随主矿物冷缩结果所产生的气泡。如果用实验法对包裹体加热到某一温度时，包裹体课恢复到形成时的均一相。这时的温度叫均一温度。 b. 爆裂法：主要用于不透明矿物的测温。其简单的原理是圈闭在主矿物中的包裹，当加热到一定温度时，包裹体内部压力增大到超过包裹体腔璧所能承受的压力时，包裹体就会破裂并发出响声，此时测得的温度即为爆裂温度。实际上，所谓爆裂温度系专指样品在测试中，开始连续、大量爆裂时的温度，一般认为是成矿时温度的上限。C．稳定同位素测温法 依据同位素交换反映的分馏理论认为，某一元素的同位素在共存的几个相之间，其分布是不相等的，它们是同位素热动力性质的一个函数。 矿物生成顺序是指在同一矿化阶段中，各种矿物结晶的先后顺序。 （一）先后生成的标志 1、交代溶蚀结构 交代溶蚀作用所形成的各种矿石结构，是确定矿物先后生成的可靠证据，即被交代的矿物先生成，交代者后生成。后生成的矿物往往呈尖楔状或细脉状，指向或穿插早生成的矿物，主要判断标志： （1）浸蚀结构（包括星状结构）和交错结构被交代呈港湾状或被交错细脉穿插的或被星状交代的矿物，必形成在前，造成上述形状并取而代之者，则生成于后。 （2）交代残余结构和似文像结构被交代的矿物在交代矿物中，呈无明显棱角的孤岛状或“文像”状者，也可确定
《矿床学》思考题 第一章绪论 1．矿产和矿床； 2．我国矿产资源的形势和对策； 3．矿床学的发展阶段； 4．现代矿床学的基本特点； 5．矿床学的研究任务。 第二章有关矿床的基本概念 1．同生矿床，后生矿床，叠生矿床。 2．矿体的形态有那些？ 3．矿体产状包括那些内容？ 4．矿脉； 5．隐伏矿与露天矿； 6．围岩和母岩； 7．矿石和脉石； 8．矿石矿物和脉石矿物； 9．矿石品位、边界品位及工业品位的概念及应用。10、矿石品位的表示方法有那些？11．如何评价矿床的工业价值。 12．矿石的结构和构造各表示矿石的哪些特征？研究它们有何意义？ 13．矿石的有益组分和有害组分。 14．一般影响矿石品级的因素有哪些？ 第三章成矿作用总论 1．简述成矿作用及其类型。 2．克拉克值和浓度克拉克值。 3．何谓浓集系数？ 4．元素的丰度与成矿有和关系？ 5．成矿元素在不同岩石中的分布有何规律性？ 6．评述矿床成因分类。
第四章岩浆矿床 1．岩浆成矿作用类型。 2．结晶分异成矿作用及其矿床地质特点。 3．何谓岩浆分结矿床？如何区分早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床？ 4．何谓岩浆熔离矿床？常见相关矿种有哪些？矿床有和特征？ 5．举例说明熔离成矿作用及其矿床地质特点。 6．贯入矿体是如何形成的？有何鉴定特征？常可见于哪些类型的矿床中？ 7．火成堆积作用及其意义。 8．金伯利岩及其岩浆来源。 9．试述金刚石矿床形成条件及矿床特点。 10．科马提岩。 11．试述火成岩浆矿床的类型及其特征。 12. 举例说明岩浆成因铬铁矿的类型及矿床地质特点。 13．岩浆挥发组分及同化作用对岩浆成矿有何影响？ 14．岩浆矿床的概念及其特点。 15．何谓岩浆成矿专属性？铬铁矿、钒钛磁铁矿、铜镍硫化物及金刚石等矿床各产于何种大地构造环境？相关岩体及岩性有何特征？ 16．试述岩浆矿床的形成条件。 第五章伟晶岩矿床 1．伟晶岩矿床的形成条件？主要矿产？ 2．伟晶岩矿床多形成于何种大地构造环境？其分布有何规律？多受何种构造控制？ 3．挥发组分在伟晶岩矿床成矿中的作用。 4．伟晶岩矿床成因的几种假设要点。主要依据及其评价。 5．伟晶岩矿床的分类方案. 6．花岗伟晶岩的演化阶段，各阶段元素―矿物组合及含矿性。 7．分异完全的花岗伟晶岩内部常可分为哪些带？各带的矿物组合及结构构造有何特征？8．伟晶岩矿床的组构特征。 9. 含矿的伟晶岩多具哪些特征？常见相关矿种多产于伟晶岩的何种部位？ 第六章气水热液矿床概论 1．气水热液和成矿物质几种来源、形成方式和确定来源的主要依据？ 2．热液中卤族元素、硫、二氧化碳等挥发组分的性状及其对成矿元素迁移和沉淀有何影响？3．气水热液搬运成矿物质方式，各方式主要依据是什么？
气水热液矿床作业 1．气水热液和成矿物质几种来源、形成方式和确定来源的主要依据？ 气水热液的来源：（1）岩浆热液,形成方式：与岩浆处于平衡状态或从岩浆中释放出来的热水溶液；确定来源的主要依据：现代地质观察；地质证据；实验证据。（2）地下水热液，形成方式：地下水下渗，升温，盐度增加等情况下形成。（3）海水热液，形成方式：由下渗的海水形成，（4）变质热液，形成方式：变质作用过程中矿物的脱水作用形成或是从中分离出来的水溶液。（5）其他来源热液：建造水、地幔热液。 2.热液中卤族元素、硫、二氧化碳等挥发组分的性状及其对成矿元素迁移和沉淀有何影响？ 主要的卤族元素是F、Cl，与大部分金属形成的形成的卤化物溶解性较大，还有其他金属元素可与卤族元素形成易溶络合物，有助于热液中有用组分的迁移。S以H2S形式存在，pH低溶液中，有利于矿质的迁移，pH高溶液中，有利于硫化物的沉淀。二氧化碳易形成碳酸并电离，温度降低、pH值升高有利于成矿元素以碳酸盐沉淀。 3．气水热液搬运成矿物质方式，各方式主要依据是什么？ ①以硫化物形式搬运,依据：热液矿床中，矿物大多数以矿化物形式出现而提出此假说。②以卤化物的形式搬运，依据：金属卤化物在水中的溶解度较大；火山喷出物中见含高盐度的氯化物溶液和Pb、Zn、Cu、Fe、Zn、W、Mo等的可溶性氟化物或氢化物；一些矿床中出现含F、Cl的矿物，如，萤石、黄玉、氯铅矿等；③以易溶络合物的形式搬运,依据：络合物的溶解度是简单化合物的几百万倍，而且具有很大的稳定性，在溶液中能长距离搬运，而不发生水解和沉淀。
成矿物质以络合物形式搬运已被广泛接受。④以胶体溶液形式搬运:金属硫化物在胶体溶液中的含量比在真溶液的溶解度大得多，而且胶体可以在各种物理化学条件下形成。矿物包裹体中K、Cl、Na含量高，有时有NaCl等子晶出现。 4.金属元素在热液中可能的迁移形式有哪些？各需何种条件？导致热液中成矿元素沉淀成矿的重要因素有哪些？ 肯能的迁移形式：以硫化物形式搬运，pH低溶液中，有利于矿质的迁移，pH 高溶液中，有利于硫化物的沉淀; 以卤化物形式搬运;以胶体溶液和真溶液形式搬运;以络合物形式搬运。导致热液中成矿元素沉淀成矿的重要因素: 温度降低、压力降低、pH值的变化、氧化-还原反应、不同性质热液的混合、与围岩的作用。5．气水热液的成矿方式，各种方式形成的矿床特征及其对矿床勘探和开采的意义。 气水热液的成矿方式：充填作用和交代作用。交代矿床的特点：①交代成因矿体的外形不规则；矿体和围岩的界限是渐变的；交代矿体呈似层状，不规则脉状，束状等；浸染状和块状构造为主。②交代矿体中常包有未交代完的残留体，且与原岩产状一致；③交代矿体中常保留原生构造、边缘部位；④交代作用一般形成较完好的晶体矿物；⑤矿石中常保留交代矿物的假象和骸晶结构。充填矿床的特点: ①矿体产出的围岩可为各种各样岩石，对围岩无选择。②矿体的形态决定于原裂隙的形状，多为脉状。③矿体和围岩界限。④矿体中矿物沉淀顺序的孔隙的两壁向里面生长。⑤具典型的矿石构造. 6．交代作用的概念、方式、影响交代作用程度的因素？ 交代作用:是物质的置换作用，含矿气水热液与化学性质活泼的围岩发生作用时，发生化学反应，同时，发生溶解和沉淀作用，结果使原有矿物逐渐被溶解掉，
矿床学 1，矿床地质学； 2，矿床地球化学； 3，矿床（田）构造学； 4，包裹体地质学及包裹体地球化学； 5，生物成矿及矿床有机地球化学； 6，实验矿床学； 7，矿产经济学； 8，矿产资源的可持续发展。 《矿床地球化学》 中国科学院矿床地球化学开放研究实验室著 1997年地质出版社 全书共分20章，538页，总计82，7万字，售价60元 图书馆编号：P61 4 第一部分：阐述矿床地球化学的研究内容和研究动向 由绪论、第一章和第二章组成； 第二部分：论述矿床地球化学各个领域的基本理论及其在矿床研究中的应用 由第三章--第十四章组成； 第三部分：介绍矿床地球化学的研究方法及相应实例 由第十五章--第二十章组成； 绪论： (作者：涂光炽) 地球化学是研究地球和部分天体化学组成、化学作用和化学演化的科学，矿床地球化学为成矿作用的地球化学。 1，矿床地球化学发展的国际概况： ①深钻和超深钻所揭示的若干与成矿作用有关的重要成果：原苏联在其北缘科拉半岛打了一口世界已知最深的井，深12km，论证了此区太古宇在变质时，古地温梯度为现在的5-7倍，即为150-210℃/km ，这无疑对当时的成矿作用有影响； ②洋底现代成矿作用观察：70年代后，通过深海潜水器在红海、太平洋中脊、大西洋中脊、印度洋中脊和冲绳海槽直接观察到了洋底现代进行的成矿作用—烟囱—热水沉积矿床； ③成矿理论对发现超大型矿床所起的作用：奥林匹克坝④新矿床类型的发现：南澳奥林匹克坝铜金矿床新类型； ⑤对若干矿床类型进行了系统深入的地球化学研究： 2，矿床地球化学的若干重要生长点： 学科生长点指带有突破性的新的理论或见解。生长点的提出可以带动整个学科向前发展。每个学科在其向前迈进的过程中都会提出若干有别于其他学科的生长点。 ①多成因论：指矿床在成矿物质来源、成矿作用和成矿过程等方面不是单一的，而是多种的； ②金属、非金属和盐类矿床、煤、石油、天然气等矿产资源之间的有机联系； ③成矿作用的演化：成矿作用的时间、空间演化。 3，矿床地球化学近期开展的的若干重大科研课题：
第六章热液矿床各论 三地下水热液矿床 （一）概述 一、1、地下水热液矿床：与岩浆活动无直接关系，在地壳浅部和表层的地热异常区，由地热或地热增温率导致的岩层内同生水或循环地下水活动性增强，萃取围岩中的成矿物质形成的含矿溶液，称为地下水含矿热液，当地下水含矿热液运移到有利构造和围岩中，通过充填和交代的成矿方式形成的矿床称为地下水热液矿床。 2、工业意义：主要金属矿产有Pb、Zn、Hg、Sb、As、Au、Ag、U、Ni、Mo等；非金属矿产有水晶、冰洲石、石棉、蛇纹石、重晶石等，有些矿床可以称为大型、超大型矿床（MVT 型铅锌矿床、贵州万山汞矿床） （二）地下水含矿热液的形成作用 1、侧分泌作用：热液可能是大气降水、原生水、或结晶时的释放水。热液流经围岩时，成矿组份从附近围岩中析出进入热液，形成含矿气水热液，矿质被热液带到附近有利空间沉淀成矿。 2、压实热液作用：岩石在压实过程中，岩层中的孔隙水受压而被释放出来。如原为海相沉积物在成岩、压实过程中，可释放出以卤化物为主的热卤水。在这些热液的作用下，可形成后生的金属和非金属矿床，如某些泥质岩中的铅锌矿脉可能是这种成因造成的。 3、下渗水环流热液作用：下渗水沿断裂、裂隙带循环，通过加温，使围岩中有用组份活化转移，进入热液，并在有利的岩性条件下富集。 4、热泉堆积作用：一般发生在年轻和正在进行矿化的地区。热泉水基本上是大气降水，一般含有较高的Hg、As、F等元素，随着温度下降，有用组分沉淀堆积可形成矿床，如美国加利福尼亚州的汞矿床就是一例。 （三）地下水热液矿床的特征 其总体特征与岩浆热液矿床大体相似，但还有自己的特点，主要表现在： （1）矿床及其附近一般无岩浆岩体出露，即使有，也与矿床无直接直接关系； （2）矿化明显受一定地层、岩性（岩相）控制，矿床常产于一定层位中，矿体常集中在某些岩性段：ⅰ）海相、泻湖相碳酸盐岩（多与白云质碳酸盐岩和礁相杂岩）；ⅱ）红色碎屑岩系中的浅色带及接触带；ⅲ）黑色页岩； （3）矿床受构造控制明显，主要是褶皱、断裂、裂隙、及岩层的层间构造带，矿体多为两向至三向延长过渡的凸镜状、囊状或脉状矿体，在空间上沿一定层位呈带状分布； （4）矿石成分简单，与围岩成分基本相似，金属矿物常为方铅矿、闪锌矿、自然金、辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄、黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿等，矿物颗粒较大，并呈带状分布，有时晶体生长完好； （5）围岩蚀变弱，主要为低温蚀变，如硅化、碳酸盐化、粘土化、重晶石化等； （6）成矿温压低（T50-200℃，P＜3×107-5×107Pa，D＜1.5km），同位素变化大（δ34S 变化范围-12.2-+36.1‰），矿石年龄可大于围岩，也可小于围岩。 （四）地下水热液矿床的主要类型 1、碳酸盐建造中的金矿床 此类矿床主要由地下水沿碳酸盐地层层间破碎带、断裂和裂隙运移过程中，萃取围岩中的成矿物质，以充填和交代的方式在有利的地层和构造部位富集成矿。 矿床产于碳质薄层砂泥质碳酸盐岩中（灰岩或白云岩），金矿体或呈浸染状分布于蚀变岩中，或以石英脉的形式出现。矿石矿物除金矿物外，还有黄铁矿、雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂等；