高级矿床学15与长英质岩浆侵入有关的热液矿床

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。

1、矿床由矿体和围岩组成，矿体由矿石和脉石组成，矿石由矿石矿物和脉石矿物组成。

2、矿床规模愈大，工业品位要求愈低。

3、决定矿床工业价值的经济因素你认为主要有动力资源，水文地质和工程地质条件等。

4、早期岩浆矿床的主要矿产是铬铁矿、铂和铂族元素，典型的矿石结构是自形晶—半自形晶结构；晚期岩浆矿床的主要矿产是钒钛磁铁矿，铬铁矿，典型的矿石结构是海绵陨铁结构。

5、加拿大肖德贝里矿床是产出铜镍硫化物的世界著名矿床。

6、含矿伟晶岩脉的带状构造从外到内可分四个带，即边缘带、外侧带、中间带和内核；伟晶岩矿床是某些稀有元素和稀土元素的重要来源；重要矿产地如新疆阿尔泰稀有元素花岗伟晶岩矿床。

7、气水热液主要成分是水，其主要来源有岩浆热液、地下水热液、海水热液和变质热液。

8、研究围岩蚀变的意义体现在：矽卡岩化、云英岩化是高温蚀变，青盘岩化、绢云母化是中温蚀变，碳酸岩化是低温蚀变。

9、矽卡岩矿床形成的两期五阶段，即矽卡岩期包括早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩阶段和氧化物阶段，硫化物期包括早期硫化物阶段和晚期硫化物阶段。

10、斑岩铜矿床的蚀变分带非常发育，由内向外分为1）钾化带，2）石英—绢云母化带，3）泥化带，4）青盘岩化带，矿体主要分布在钾化带。

11、根据沉积矿床成因特点，可进一步划分为四类，即1）机械沉积矿床，2）胶体化学沉积矿床，3）生物化学沉积矿床和4）蒸发沉积矿床。

12、金属硫化物矿床的表生分带自上而下可分为氧化带、次生硫化物富集带和原生硫化物矿石带，其中氧化带自上而下又可分为完全氧化亚带、淋滤亚带和次生氧化物富集带。

13、根据我国找矿实践经验，冲积砂矿床在以下地段内常形成富矿体：1）河流内弯地段，2）河流由窄变宽处，3）坡度由陡变缓处和4）支流与主流汇合处等。

14、我国沉积铁矿床，北方以宣龙式铁矿为代表，产出层位为中元古代；南方以宁乡式铁矿为代表，产出层位为泥盆系。

15、形成盐类矿床的必备条件是持续干旱气候和封闭、半封闭水盆地环境。

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3、按赋矿岩石分类：4、按成矿深度分类：A 、表成矿床（小于几百米）B 、浅成矿床（几百—1.5km ）C 、中深成矿床（1.5—3km ）D 、深成矿床（大于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。

高、中温热液脉型矿床热液矿床中，矽卡岩型和斑岩型矿床已经形成了相对完善的成矿模式，对其特征和形成作用国内外具有较为一致的认识。

而其他类型热液矿床的情况则要复杂得多，有关这些矿床的成因往往存在较大的争论，尚未普遍形成像矽卡岩型和斑岩型矿床那样广为接受的成矿模式，所以其分类也并未统一。

本教材划分出高、中温热液脉型矿床和低温热液矿床，因高、中、低温热液矿床分类术语最初由Lindgren（1933）提出，为保持相关知识的连续性，各类矿床的成矿温度范围仍大致沿用他的方案。

但需要明确指出的是，这里虽然仍沿用其分类术语，但本质上已经不同于完全依靠成矿温度和深度进行分类的思想，成矿温度仅仅是目前分类中所考虑的参数之一，实际应用中还要考虑地质背景、控矿条件、成矿作用等因素，因此成矿温度只是一种重要的参考指标。

一、高温热液脉型矿床高温热液脉型矿床指主成矿温度大于300℃、主要受断裂构造控制的热液矿床。

这类矿床往往与中深成的中酸性侵入体具有密切的时空和成因联系，含矿热液主要为岩浆热液。

由于成矿时温度较高，且矿液中富含挥发分，因而在近矿围岩和岩体内部都发生强烈蚀变。

最重要的蚀变种类是云英岩化、钠长石化、钾长石化、电气石化、黄玉化等。

矿石的矿物成分主要是氧化物和含氧盐类，其次是硫化物。

并形成较多的富含矿化剂的矿物，如电气石、黄玉、云母等。

典型的矿物组合，金属矿物有磁铁矿、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。

非金属矿物有石英、长石、锂云母、角闪石等。

矿石多具粗粒结构，带状或对称带状构造。

矿体常受各种裂隙构造控制，多以充填方式成矿，也有交代方式成矿。

矿体呈不规则的脉状、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。

高温热液脉型矿床的主要矿种有钨、锡、铍、铌、钽等，矿床的规模一般为中小型，少数规模很大，是一种重要的矿床类型，如该类矿床钨矿的储量可达几万吨到几十万吨。

热液成因矿床热液成因矿床，是指在地壳深部，热液活动产生的矿床。

这种矿床的发现需要经过多个阶段的过程，并且也包含着较为复杂的产状和成矿机制。

第一步：岩石热液活动热液矿床的形成与地壳深处岩浆的运动、岩石的变质、环境的改变等有着密不可分的关系。

当地壳深处的高温岩石受到震荡或通过热液抽出的水传热作用，其温度会上升到甚至超过临界点，产生了高温的热液，同时，热液与岩石反应的同时还伴随着部分离子的迁移，这些离子通过新的物质沉积，并且形成了新的矿床。

第二步：地质条件的影响矿床形成的主要来源是通过岩石的迁移、沉积和转化而形成。

热液矿床的形成是在特定的地质背景中形成的，如构造演化、岩石成因、大地构造运动等。

因此，对于开拓类型不同的矿床，也都有对应的地质条件对其形成产生了影响。

第三步：巨型矿床的形成机制热液巨型矿床的形成一般是经过多个阶段的，其主要特点是大量的体积，高投资准入门槛，难以开采等。

矿床的形成分为多个阶段，晚成矿阶段被认为是巨型矿床的主要形成阶段，这一阶段热液流体中的离子丰度逐渐递减，使物质沉积速率逐渐下降，最终形成了类似金矿的高品位矿体。

第四步：勘查与开采热液成因矿床的勘查和开采包含了对矿床大小、矿体形态、矿体等级、矿体性状等多方面的调查和分析。

勘查的目的是确定矿床质量和储量，从而为开工提供数据依据。

开采阶段需要针对该矿床特定的国情制定开发方案，并安排实施计划，包括选矿、工艺流程、抑制度等，以确保矿出渣胜利，达到经济利益和资源保护的平衡。

总的来说，热液矿床的发现和开采需要尽可能多的科学和技术力量的介入，大量高精尖的技术、设备和方法的探索和使用，这其中包括地质勘探、化学分析、矿物物理、选矿等各个方面。

虽然如此，热液成因矿床对社会经济具有巨大的贡献，它不仅是矿产资源的重要来源，更进一步推动了科学技术的发展。

矿床学复习一、名词解释2章矿床：指在地壳中由地质作用形成的，其所含有用矿产资源的数量和质量，在一定的经济技术条件下能被开采利用的综合地质体。

矿石矿物：产于矿床中可以被工业利用或从中提取有利用价值成分的矿物。

脉石矿物：矿石中有用矿物伴生的无用的固体物质，其组成的矿物为脉石矿物。

夹岩（石）：指矿体内部不符合工业要求的岩石。

脉石：指矿体中不可利用的矿物和岩石。

矿石结构：即矿物颗粒的形态，相对大小及其空间相互关系所显示的形态特征。

矿石构造：指组成矿石的矿物集合体的特点，包括矿物集合体的形状，大小及空间相互结合关系。

海绵陨铁结构：指金属矿物为他形粒状集合体，填充在自形硅酸盐矿物颗粒周围的结构。

边界品位：指划分矿与非矿界限的最低品位，即圈定矿体边界时单个矿样中有用组分含量的最低含量。

工业品位：是指在单个工程中单矿层或者储量计算的既定块段中，有经济效益的有用组分的最低平均含量。

围岩：指在当前技术经济条件下，矿体周围无实际利用价值的岩石。

成矿母岩：指能为一个矿床的形成提供成矿物质来源或与成矿作用直接有关的岩石。

矿源层：成矿物质来源的地层。

矿化期：指一个较长成矿作用过程。

矿化阶段：指一个矿化期内的一段较短成矿作用中矿物堆积过程。

3章克拉克值：即丰度值，元素在地壳中的平均含量为其丰度值。

浓度克拉克值：是某一地质体中某种元素的平均含量与其克拉克值的比值，也叫富集系数，它表示某种元素在一定的矿床、岩体或矿物内浓集的程度。

浓度系数：矿床工业品位与该矿种的元素克拉克值之比值。

成矿作用：成矿作用即是在地球的演化过程中，使分散在地壳、上地幔和水圈中的化学元素，在一定的地质环境中相对富集而形成矿床的作用。

内生成矿作用：主要是由地球内部热能的影响导致形成矿床的各种地质作用。

外生成矿作用：主要是指在太阳能的影响下，在岩石圈上部、水圈、大气圈和生物圈的相互作用过程中，导致在地壳表层形成矿床的各种地质作用。

变质成矿作用：在内生作用或外生作用中形成岩石或矿床，由于地质环境的改变，使它们的矿物成分、化学成分、物理性质以及结构构造等发生变化，可以产生某种有用矿物的富集而形成新矿床，或者使原来的矿床经受强烈的改造，成为另一种工艺性质的矿床。

侵入岩浆热液矿床及其预测方法赵玉明2007年7月10日说明本文是应张金莲、沈秀梅二同志的请求而作。

二同志没有进入大专院校从事地质普查找矿专业的学习。

但目前所从事的工作与地质普查找矿密切相关，每天都在为该项工作服务：打印报告、绘制图件、计算各种数据、填写各种表格等。

她们在实际工作中发现一个重要找矿问题，即如何知道在物、化探异常区下面，有什么矿？它的资源前景如何？带着这个问题咨询了我。

我向她们作了简单介绍。

实事求是讲，物、化探异常下面有什么矿相对比较好解决，但它的资源量有多少、品位多高、在实地什么位置、埋深多少？这是几代矿床工作者想要解决而无法解决的问题，我也是如此。

现在矿床工作者每天都在用各种方法、手段预测地表浮土下面和隐伏在地下岩石中的各种矿产资源。

本文仅介绍几种常用的寻找、预测侵入岩浆热液矿床的方法，供二位学习用。

本文也可做为刚参加地质工作的地质工作者工作、学习参考资料。

赵玉明侵入岩浆热液矿床,是热液矿床中最重要类型,它不同于火山喷气—热液矿床、地下水热液矿床和变质热液矿床。

它是由含有大量挥发份（多数是水）的岩浆侵入到地壳有利成矿的围岩中，在岩浆期后热液直接作用或迭加改造下，使岩体或围岩发生蚀变和矿化，形成具有工业价值的矿床。

目前工业生产所利用的W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Au、Ag等元素最原始的提供者就是这类矿床。

国内外许多矿床学家对它进行了不同分类，有按矿体形状和产状进行的分类，有按矿床形成温度和深度的分类，有按矿床和岩浆关系与形成温度进行的分类等。

我国在80年代以前多采用按矿床形成温度进行分类。

分为（1）高温热液矿床（形成温度约为550°—300℃，形成深度推测在4.5—1km左右）。

（2）中温热液矿床（形成温度300—200℃形成深度3—1km或更浅）。

（3）低温热液矿床（形成温度200°—50℃左右，形成深度更浅或接近地表）。

80年代以后随着矿床研究的不断深入，许多矿床学家认为，只按“温度”进行分类不够全面，特别是对找矿和成矿预测指导性不强，又提出许多分类方案，这些方案的共同点是认为热液矿床的形成是受多种地质因素控制的，是多种有利地质因素密切配合的结果。

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 C、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云英岩型黑钨矿矿床往往和矽卡岩型白钨矿矿床共生；在石灰岩中形成白钨矿矿床，在硅铝质岩石中形成黑钨矿矿床云英岩型钨、锡石英脉矿床-围岩蚀变矿床典型的围岩蚀变为云英岩化根据伴生矿物不同，可以进一步分为电气石云英岩萤石云英岩黄玉云英岩据统计：钨、钼多和含萤石的云英岩伴生锡则多和含电气石、黄玉的云英岩有关云英岩型钨、锡石英脉矿床一矿石特征矿物组成金属矿物一黑钨矿、锡石、少量辉钼矿、辉铋矿、毒砂只以伴生矿物出现，硫化物在某些矿区较为富集，主要为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等，常是晚期矿化阶段产物非金属矿物一石英、萤石、电气石、黄玉、长石、锂云母矿石组构脉状、对称带状、晶洞状、梳状、浸染状等构造粗粒自形结构常具明显的水平和垂直分带现象矿化垂直分带现象锡石在上，黑钨矿在下，少数矿区则相反，硫化物一般都分布在黑钨矿和锡石之下明显的垂直分带现象：上部为脉状钨锡矿床，往下为花岗岩中的铌钽铍矿床，两种矿床类型构成一个成矿系列黑钨矿中都含有一定数量的Nb205和Ta205，其含量随黑钨矿产出的深度增加而增加云英岩型钨、锡石英脉矿床一矿床成因（1）成矿与花岗岩具密切的时空关系（2）华南地区与成矿相关燕山期花岗岩中W、Sn、Nb、Ta、Be丰度是普通花岗岩几倍、十几倍（3）H、O等同位素表明成矿流体以岩浆水为主含钨花岗岩是深部硅铝层重熔岩浆侵入而成，钨、锡等成矿物质来自重熔前的矿源层。