热液矿床热液及成矿物质来源
1含矿热液的种类与来源
含矿热液的来源是矿床学的重要基础理论问题之一。虽然争论一直存在，但根据多种数据和资料的综合分析研究，大多数研究者已经接受含矿热液主要有下列几种类型：
1. 岩浆成因热液（magmatic fluid ）
指在岩浆结晶过程中从岩浆中释放出来的热水溶液，最初是岩浆体系的组成部分。由于岩浆热液中常含有 H 2S 、HCl 、HF 、SO 2、CO 、CO 2、H 2、N 2等挥发组分，故具有很强的形成金属络合物并使其迁移活动的能力。
很多证据表明岩浆水的存在有多方面的证据，如：快速冷却的火山岩含水量一般为0.2%~5%，最高可达12%（如某些松脂岩）；另外岩浆岩大量的含水硅酸盐矿物也是岩浆含水的最好证明。按Holland 的实验，只有当与硅酸盐熔浆共存的蒸气相中H 2O 分压超过
4.94×107Pa 时，黑云母和角闪石才可从英安质熔体中析出，形成斑晶。在花岗闪长岩中黑云母和角闪石的含量为10%~30%（体积），水分压应在4.94×107~9.87×108Pa ，含水量约为2%~4%；若新鲜的中酸性岩含水4%左右，则在其结晶时可失水1%~3%，这些水可以构成岩浆流体的主要来源。对热液矿床中矿物及其中流体包裹体氢氧同位素成分的分析结果，也证实部分热液矿床形成的早期，确有岩浆流体存在。岩浆流体从岩浆析出的过程和数量，与岩浆结晶的深度、温度、初始含水量、成分和流体相的组成有关，也受到围岩渗透性和裂隙系统发育程度的影响，其中最重要的是岩浆侵位深度和岩浆的初始含水量。Burnham （1979）实验表明，岩浆中溶解的H 2O 重量百分比随压力的升高而加大（图5-l ）。如果深处形成的岩浆水含量未达到饱和，那么只有当这种岩浆上
升到近地表处，或在岩浆结晶的晚
期或末期，当无水的硅酸盐矿物
（如辉石、长石等）部分或大部分
结晶以后，在构造活动或水热爆发
作用打开裂隙时，才有较少的岩浆
气液析出；相反，初始含水量很高，
在深处就已成为水和其他挥发分
饱和的硅酸盐熔浆，在较深处或在
岩浆结晶较早阶段，即可有岩浆流
体相析出。在岩浆流体析出的过程
中，其组成不断发生变化，H 2O 、
HCl 、HF 、H 2S 、SO 2、CO 2的相对比值常随时间而有所改变。 2. 变质成因热液（metamorphic fluid ） 指岩石在进化变质作用过程中
所释放出来的热水溶液。岩石遭受进化变质作用时，总伴随着矿物的脱水反应，而且脱水同变质的强度成正比，如沉积岩的平均含水量为5.54%（少数沉积岩含水可高达15%以上），经
过变质作用，这些水可被逐渐排出。如果沉积岩在变质过程中释放出4%的水，则lkm 3的沉积
岩可释放出约1亿吨水。低级变质岩（如绿片岩）遭受到高温高压作用转变为高级变质岩（如 图5-1 水在硅酸盐熔浆中的溶解度图解 （据Burnham ，1979） （1）玄武岩桨（1100℃）； （2）安山质熔浆（1100℃）
角闪岩相和麻粒岩相变质岩）的过程中，也可排出水。对某些热液矿床（如部分变质岩中的金矿床）矿物中流体包裹体和同位素成分的研究，也证明有的热液矿床主要是在变质水参与下形成的。变质成因热液也具有很强的溶解迁移金属络合物的能力。
3. 建造水（formation water）
指沉积物沉积时含在沉积物中的水，因此又称封存水。这种水最初来自地表，与沉积物一起沉积，并与矿物颗粒密切接触，长期埋藏于地下，并与其周围的矿物发生反应，使其丧失了原有地表水的性质，形成了自己独有的特征，并在氢氧同位素组成方面也与地表水不同。建造水广泛见于油田勘探过程中。很多数据资料表明，有的低温铅锌矿床主要是与建造水构成的热液活动有关。
4. 大气水热液（meteoric fluid）
包括雨水、湖水、海水、河水、冰川水和浅部地下水。加热的大气水广泛参与热液成矿作用，是20世纪60年代以来在热液矿床研究中取得的一项重要成果。在现代活火山活动区（如新西兰），以天水为主的热泉中在形成Au、Ag、Sb、Hg、W矿床；红海的阿特兰提斯海底部，温度和盐度都很高的海水形成了巨大的金属泥质沉积物；美国南加利福尼亚索尔顿（Solton Sea）热水，含盐度可高达36%，含银达2×10-6，铜达25×l0-6，铅达100×10-6，锌达700×10-6，其成分也以天水为主；东太平洋北纬21°所进行的海底调查中发现海底热水活动正在形成块状硫化物矿床；冲绳海槽和西南太平洋发现类似的海底成矿作用；目前已经发现几百个正在活动的海底喷流热卤水池。大量的岩浆岩及其相关流体的氢、氧同位研究表明，在岩浆流体成矿系统中早期成矿以岩浆流体为主，但中晚期通常有不同比例的大气水的混入，即使是发育于斑岩体内外接触带的斑岩型铜矿也都显示成矿后期有大气水的加入，甚至在一些热液矿床中成矿流体以大气水为主。
5. 幔源初生水热液（mantle fluid）
指幔源挥发分流体，其最初来源可以是核幔脱气，也可以是大洋岩石圈俯冲到上地幔中脱气，是在地幔中形成的一种高密度的超临界流体，多数研究者认为属C-H-O体系，挥发分以H2O和CO2为主，含少量的F、Cl、S、P及惰性气体等组分，其中溶解了大量的微量及常量元素，为还原性流体；弱还原条件下以H2O-CO2为主，在强还原条件下则以CH4-H2O-H2为主。。幔源流体在向地壳运移过程中，可以参与热液成矿作用，主要表现在：①幔源C-H-O 流体溶解深部成矿元素并带入地壳成矿；②幔源C-H-O流体改造地壳物质，使其中的成矿元素发生活化转移成矿；③幔源C-H-O流体含有较多的碱质和硅质，它可以直接为某些热液矿床提供这类物质；④幔源C-H-O流体可以在地壳中产生异常高的地热梯度，加速地壳浅层水的深循环，或与浅层水混合形成对流的循环系统而成矿。
上面介绍了含矿热液的几种来源，但在不同类型热液矿床中或同一类型热液矿床形成过程中，成矿热液的来源可以发生明显变化，因此热液矿床的成矿热液是多来源的，但是，一定类型的热液矿床，其成矿热液以何种来源为主，常有一定的规律。
2成矿物质的来源
热液矿床成矿物质来源也是复杂多样的，关于成矿物质来源与热液介质来源的研究，在探索热液矿床的形成机制、发展热液矿床成矿理论中具有同等重要的地位。大量资料显示，矿质可以与热液介质具有相同的来源，也可以与之不同。目前，大多数人认为热液成矿作用的成矿物质主要有3个来源：
1. 岩浆熔体
在岩浆结晶过程中，岩浆中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。由于许多金属阳离子，如Fe2+、Fe3+、Cu+、Cu2+、Pb2+、Zn2+等，易形
成氯络合物，因此热液和岩浆中Cl-的浓度高低与热液形成矿床的能力有一定关系。其他挥发性组分，如CO2、CO、H2S、SO2、HF等与岩浆热液的含矿性也有关系。此外，岩浆热液的其他物理化学性质也会影响热液的含矿性。这种情况下，热液介质和矿质来源一致。
2. 地壳岩石
不同来源的热液，在其源区或其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。几个因素决定了地壳岩石对热液成矿作用过程中成矿物质的供应：①岩石中成矿组分的最初含量；②热液流体循环过程中所影响的岩石的体积（范围）；③岩石和所流经的热液之间发生水岩反应的强度；④水-岩比值（即参与反应的流体质量和发生反应的岩石质量之比）的大小。
前述的各种来源的热液均可把地壳岩石中的成矿物质活化出来，并使之迁移、富集成矿。热液沿围岩的裂隙、孔隙渗滤、运移时，可以与围岩中组分发生反应，这一过程通常称为水岩反应。通过水-岩反应，一部分物质溶解，使热液中金属组分含量升高，并使围岩中原有金属元素的含量减小。例如：江西德兴铜矿，远离矿体的九岭群中元古界火山-沉积岩系平均含铜55×10-6；紧邻矿化-蚀变带的外围有一环形含铜量低值区，宽2~5 km，平均含铜40×10-6；而在矿化蚀变带中含铜在（100~1000）×10-6以上，矿化蚀变带中的铜有一部分来自铜元素降低的围岩。在成矿物质从围岩滤出的过程中，围岩可发生或强或弱的变化。
同生热液可以把原来沉积物中所含的铅、锌，在建造水释放过程中带出，某些含铅、锌较高的油田卤水即可能属于这种成因。变质热液可以从变质原岩中带出或从所流经的岩石中萃取成矿物质。岩浆热液除了可以把岩浆中的成矿组分带出外，由于其高温特点所决定的高搬运能力，往往会捕获所流经的岩石中的成矿物质而成矿。同样，被不断加热的大气水热液在其循环过程中，会淋滤所接触的地壳岩石中成矿物质，形成热液矿床。
针对地壳岩石对成矿的物质贡献，矿床学家提出了“矿源层”（source bed）的概念。这一概念最初是由澳大利亚人C.L.奈特（C.L.Knight）于1957年首先提出的，其出发点是认为许多重要矿床和侵入岩之间并不存在成因联系。相反，这些矿床的产出却与某一特殊的沉积层显示出重要关系，它们是成矿物质的提供者。但随着研究工作的不断深入，发现在矿床形成过程中除沉积岩外，变质岩和成矿前已经形成的岩浆岩都可以为成矿提供矿质。因此矿源层的概念已经扩大，包括能够提供矿质的所有岩石，称之为“矿源岩”（source rock）。许多类型矿床的形成与矿源岩有关，如大多数类型的铀矿床，在其形成过程中不同类型的沉积岩、变质岩、火山岩和成矿前的花岗质侵入体可以作为其矿源岩。
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。这类研究近几年已经不断积累起来，如胶东半岛金矿、四川大水沟碲-金矿以及河北东坪金矿等已经有不同的研究者相继提出地幔流体和地幔物质参与成矿的认识。由于受技术条件的限制，对参与热液成矿作用的地幔成矿物质的识别，目前尚处在不断的探索之中，但相信随着研究的深入，有关上地幔中成矿物质在热液矿床成矿作用中的贡献会被进一步认识到，并不断总结出系统的研究思路和方法。
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
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。
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、
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
矿床地质 2002年MINERAL DEPOSITS 第21卷增刊 大兴安岭热液矿床成矿时代? On Metallogenetic Epoch of Hydrothermal Deposits in Da Hinggan Area 张炯飞1, 2朱群1, 2武广1, 3邵军1, 3祝宏臣1金成洙2 （1 沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳 110033；2 东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳 110004； 3 吉林大学，吉林长春 130026） Zhang Jiongfei1, 2, Zhu Qun1, 2, Wu Guang1, 3, Shao Jun1, 3, Zhu Hongchen1 and Jin Chengzhu2 (1 Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources, Shenyang 110033, Liaoning, China; 2 Institute of Resources and Civil Engineering, Northeast University, Shenyang 110004, Liaoning, China; 3 Jilin University, Changchun 130026, Jilin, China) 摘要本文汇集了大兴安岭地区18个热液金属矿床的同位素年代学资料，据此提出该地区热液矿床的形成时代具有从南向北逐渐变新的特点，并进一步论证了该地区热液矿床的形成时代从南向北变新的实质是大兴安岭晚中生代岩浆活动从南向北迁移的结果。 关键词大兴安岭热液矿床成矿时代岩浆活动构造迁移 大兴安岭地区是我国重要的有色、贵金属矿床成矿区之一，广大地质学界学者对其矿床特征、成因类型、成矿模型等方面曾有过大量精辟的论述。 本文依据大兴安岭地区热液矿床的同位素年代学资料，论述该地区热液矿床从南向北在成矿时代上的演化特征，并进一步探讨其内在原因。 1 地质概况 大兴安岭地区北部为额尔古纳地块，南部为古生代华北板块北缘增生带；南侧为华北板块，北侧为鄂霍次克构造带。 大兴安岭地区在古亚洲洋构造域演化阶段之后，在中生代中、晚期又经历了较为强烈的构造-岩浆活动，形成了著名的大兴安岭火山岩带。岩浆活动的强烈时期为晚侏罗世－早白垩世。 2 成矿时代 大兴安岭地区热液矿床主要形成于晚侏罗世－早白垩世，其类型主要有斑岩型、夕卡岩型、热液脉型、火山热液型（赵一鸣等，1997）和同韧性剪切斑岩型（张炯飞等，1999）、蚀变二长岩型（张炯飞等，1998）、浅成低温热液型和蚀变砂岩型（Quan et al，1998）等。斑岩型、夕卡岩型、同韧性剪切斑岩型、蚀变二长岩型等热液矿床的形成均明显与晚侏罗世－早白垩世中、酸性侵入岩有关。而浅成低温热液型、火山热液型热液矿床的形成明显与火山活动关系密切，它们常形成于火山机构之中。蚀变砂岩型热液矿床的形成也与晚中生代岩浆活动关系密切。大兴安岭地区晚中生代岩浆活动不但为该地区热液矿床的形成提供了热源，而且还提供了热液源和矿源（张德全等，1990；赵一鸣等，1997；Quan et al., 1998；）。因此，可以将它们称为广义的岩浆热液矿床。 ?本文由中国地质调查局项目（编号：200110200018）资助 第一作者简介张炯飞，男，1963年生，副研究员，博士研究生，主要从事区域成矿学方面的研究工作。
立志当早，存高远 详解海底热液矿床 ，并且由政府出面，制订了中长期开发计划。 美国国家海洋大气局制订了1983～1988 年的5 年计划，把处在美国200 海里专属经济区内的胡安德富卡海脊作为海底热液矿床的重点研究和开发对象。1983 年，美国海洋地质专家们用阿尔文森号潜艇对东太平洋海隆上北纬 10°～13°的海域进行了调查。1984 年夏天，又调查了胡安德富卡海脊。1988 年，斯克里普斯海洋研究所又对东太平洋一块新海域进行调查，发现了24 个热液涌出口，并在一海山的南坡水深2440 米～2620 米处，发现一个南北长500 米，东西宽200 米的硫化矿物沉积层。此外，美国还与法国合作进行海洋调查，并计划合作开采海底热液矿床。日本投资75 亿日元，建造了能下 潜2000 米的深海2000 号深潜器，专门用于海底热液矿物的调查。从1983 年开始，日本的海洋地质专家们对马里亚纳海槽、四国海盆等地的热液矿床进行调查。日本地质调查所还执行了一个新的5 年计划，对伊豆一小笠原岛弧、四国海盆等处的热液矿床进行调查。日本海洋开发中心用7 年时间，投资220 亿～230 亿日元，建造能下潜6000 米的深潜器6500 号，用于海底热液矿床的调查。与此同时，日本还积极研制从勘探到开采海底矿床的各种技术设备，计划在2000 年之前，开始商业性采矿和试生产。1985 年初，加拿大多伦多大学的斯科特教授领导的一个调查队乘潘德拉2 号潜艇，对温哥华岛以西约200 千米的海脊进行了调查。他们共发现了17 个海底热液矿床沉积层，有3 个沉积带的宽度超过了150 米，厚度超过了7 米，据估计，其总量可能超过150 万吨。 远在东太平洋上执行第20 航次科考任务的大洋一号传来好消息。科考船于 东太平洋海隆赤道附近发现两处海底热液活动区，这是我国继2007 年在西南
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
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 高硫化型浅成低温热液矿床 围岩主要是流纹英安岩、钙碱性安山岩、英安岩，偶见低硅流纹岩。在空间上与矿床共生的侵入岩是斑岩，这些斑岩、中酸性火山岩通常构成流纹-英安岩穹隆。金矿化与淋滤的残余多孔状硅核密切相关，矿体主要呈不规则体型，矿石主要呈浸染状构造为主、可见角砾状、脉状构造，少量网脉状。矿石矿物有黄铁矿、硫砷铜矿、黄铜矿、砷黝铜矿、铜蓝、自然金、碲化物等；脉石矿物有石英、明矾石、重晶石、高岭石、叶蜡石等。成矿元素以Cu、Au、Ag、As 为主，Pb、Hg、Sb、Te、Sn、Mo、Bi 为辅。 围岩蚀变发育，是由酸性、氧化流体形成，核部为遭受强烈酸淋滤的残余多 孔状硅核，它是主要的赋金岩石，其外为高级泥化带（主要由明矾石和高岭石组成、还有迪开石、叶腊石等）、再向外为泥化带（伊利石化、蒙脱石，少量 绢云母化）；最外带为青磐岩化。 成矿流体以岩浆水为主，性质为氧化、酸性流体，pH 值小于2，盐度小于 5% wt%NaCl。 高硫化型浅成低温热液矿床的一个重要特点是有时金、铜共生，且两者均可 形成大型矿床，这类矿床表现为上金下铜的分带特点。 存在大量世界级的高硫化型浅成低温热液金矿床，如秘鲁的雅那考查（Yanacocha）Au 矿（1200tAu，10850tAg），阿根廷的费拉德洛（Veladero）金矿（400tAu，6700tAg）。另外典型此类矿床还包括西班牙的Rodalquilar 矿床、中国台湾金瓜石金铜矿床、福建紫金山金铜矿床、内蒙四五牧场金铜矿、吉林九三沟金矿等。 西班牙的Rodalquilar 矿床 Rodalquilar 高硫化型金矿床（10t Au）位于西班牙东南部的地中海海岸，该
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，
一．海底喷流沉积型（SEDEX型）铅锌矿找矿方法（标志） 1 地质填图找矿方法 构造、沉积相和热液蚀变的地质填图法很重要。通过详细的地质填图识别出一、二、三级盆地可了解矿床可能成矿区域位置；识别同生断层：同沉积断层，是含金属流体的通道；识别盆地内古生代或元古宙的细碎屑沉积岩区、碳酸盐岩沉积岩区和角闪岩、麻粒岩相变质岩区，这是sedex铅锌矿最常见的容矿岩石。识别可能含矿的地层、层位、岩相以及特有的标志层；识别热液燧石层，有助于发现喷发中心和伴生的硫化物矿床；识别常见围岩蚀变如硅化、电气石化、绿泥石化、绢云母化、白云母化等等。 2地球化学找矿方法 岩石地球化学找矿法：SEDEX型矿床含有一套成矿元素组合，通常包括Fe、Mn、P、Ba、Ca、Mg、Hg、Cd、As、Sb、Se、Sn、In、Ga、Bi、Co、Ni、T。离开喷口杂岩Zn/Pb比率增加，是sedex铅锌矿最显著的特征之一。用于新鲜露头和钻孔岩心样品的岩石地球化学方法，可为找隐伏矿指出方向。容矿沉积岩中具Zn、Fe、Mn、Tl异常，容矿碳酸盐岩在近矿更富Fe和Mg.矿床常含金属分带异常。 土壤地球化学找矿法：矿床附近的岩屑和土壤样品有异常的贱金属值，黑色页岩的背景值高，土壤地球化学Pb、Zn有助于确定钻探目标。 水系沉积物地球化学找矿法：河流沉积物和水系样品有成矿元素和伴矿元素异常。 3地球物理找矿方法 重力测量：矿石和围岩的密度差可以通过详细的重力测量识别，详细的重力测量可确定几百米深处有无铅锌矿的存在。 磁法：航空和地面电磁测量可圈定炭质和含黄铁矿容矿沉积相的位置。 4,遥感找矿方法 环形和线性构造解译：遥感物探数据有利于解释盆地构造和掩埋于沉积盖层之下的其他类型岩石的分布；经处理的区域势场数据可以用来确定基底构造、盆地边缘、盆地充填物的性质和厚度，以及生长断层等其他构造。 二．密西西比河谷型（MVT型）铅锌矿找矿方法（标志） 1.地质填图找矿方法 大地构造环境：稳定的克拉通 区域基地构造、基地隆起和断裂、断层和破碎带：为矿床重要控矿因素。 巨大的沉积盆地：MVT矿床通常产在盆地的边缘。 地台碳酸盐岩系：构成MVT矿床的常见容矿岩石。 成矿时代：奥陶纪-第三纪之间，多形成于泥盆-二叠或白垩-第三纪时期。 不整合面：在碳酸盐岩地层中，不整合为岩溶构造、溶解角砾岩等的生成创造了条件，这些构造常构成容矿空间。 存在蒸发岩:对形成卤水方面有重要意义。 地层：常产在碳酸盐岩系的白云岩中，少量在灰岩和砂岩中，白云岩化、有机质、浸染状硫化物的出现为良好的标志。
高、中温热液脉型矿床 一、高温热液脉型矿床 （一）云英岩型钨、锡石英脉矿床 （二）钠长岩型稀有、稀土元素矿床 二、中温热液脉型矿床 （一）中温热液脉型金矿床 （二）中温热液脉型铅锌多金属矿床 概念 高温热液脉型矿床是指形成温度约为600-300℃、主要受断裂构造控制的热液矿床 蚀变类型 成矿时温度较高，矿液中富含挥发份，在近矿围岩和岩体内部都发生强烈蚀变。云英岩化、钠长石化、钾长石化、电气石化、黄玉化等 矿物成分 氧化物和含氧盐类，其次是硫化物。含有较多的含矿化剂的矿物，如电气石、黄玉、云母等 矿物组合 金属矿物:磁铁矿、磁黄铁矿、锡石、白钨矿、黑钨矿、赤铁矿、辉钼矿、辉铋矿、铁闪锌矿、毒砂、自然金等；非金属矿物:石英、长石、锂云母、角闪石等 矿石组构：粗粒结构，带状或对称带状构造 成矿方式：充填方式、交代方式 矿体形态：不规则的脉状、串珠状等，常沿一个方向呈雁行状排列，也见沿层面交代形成扁豆状或似层状矿体 矿床的规模：中小型为主，部分规模很大 工业意义 有色金属-W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn 贵金属－Au、Ag 稀有、稀土金属-Nb、Ta、Be 放射性金属-U 非金属－重晶石、萤石、硫、水晶、 菱镁矿 不乏大型、超大型矿床，价值巨大 云英岩型钨、锡石英脉矿床 矿床的形成条件 在成因和空间上与花岗岩类有关，花岗岩的特征元素W、Sn、Be、Nb、Ta、V、Th、Li、Rb、Cs等均有较高的丰度 岩体规模—较小的岩株或岩钟状 钨矿化与晚期旋回形成的花岗岩株、岩枝具更为密切的时空关系 围岩—轻微变质的砂岩、板岩、千枚岩等硅铝质岩石 断裂构造控矿特征明显，矿脉多充填于剪切裂隙、张剪复合裂隙中，成矿方式以充填作用为主
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；