06-3热液矿床的类型及特征.ppt.Convertor

矿床学

热液矿床

Hydrothermal Ore Deposits

河北工程大学 资源学院

热液矿床的分类

热液矿床的地质背景、矿床特征和成因

I、矽卡岩型矿床 1. 矽卡岩型铁矿床 2. 矽卡岩型铜矿床

3. 矽卡岩型钼矿床 4. 矽卡岩型钨矿床

5. 矽卡岩型铅锌矿床

II、斑（玢）岩型矿床 1. 斑岩型矿床 2. 玢岩型铁矿床

III、高、中温热液脉型矿床 1. 高温热液脉型矿床

2. 中温热液脉型矿床

IV、低温热液矿床 1. 浅成低温热液型贵金属矿床

2. 卡林型金矿床

3. 密西西比河谷型铅、锌矿床

4. 似层状汞、锑矿床

高、中、低温热液矿床分类术语最初由Lindgren（1933）提出，依靠成矿温度和深度进行分类的思想。

需要明确指出的是，这里虽然仍沿用其分类术语，但本质上已经完全不同，考虑地质背景、控矿条件、成矿作用等因素，成矿温度只是一种重要的参考指标。

三、高、中温热液脉型矿床

（一）高温热液脉型矿床

（二）中温热液脉型矿床

（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。

常见的高温热液脉型矿床有

1、云英岩型钨、锡石英脉型矿床

2、钠长岩型稀有、稀土元素矿床

1、云英岩型钨、锡石英脉型矿床

（1）矿床的形成条件 （2）围岩蚀变

（3）矿体地质特征

（4）矿石特点

（5）矿床成因

（1）矿床的形成条件

这类矿床在成因和空间上都和花岗岩类有关，这些花岗岩的特征元素有W、Sn、Be、Nb、Ta、V、Th、Li、Rb、Cs等，均有较高的丰度，与矿床中的矿物极其近似。岩体大多为规模较小的岩株或岩钟状。它们有的呈成独立的岩体产出，有的呈复式岩体的晚期旋回产出。云英岩型含钨石英脉矿床多分布于岩体顶部、边部或距接触带不远的围岩中。

围岩主要为轻微变质的砂岩、板岩、千枚岩等硅铝质岩石。如前所述，云英岩型黑钨矿(Wolframite, (Fe,Mn)WO4)矿床往往和矽卡岩型白钨矿(Scheelite, CaWO4)矿床共生，两种类型的钨矿在同一矿区出现，经研究认为成矿作用是统一的，只是由于围岩性质不同而引起的差异。在石灰岩中形成白钨矿矿床，在硅铝质岩石中则形成黑钨矿矿床。

矿床受断裂、裂隙构造控制甚为明显，矿脉多充填于剪切裂隙、张剪复合裂隙中。

（2）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。

（3）矿体地质特征

矿床主要由充填作用形成。黑钨矿-石英脉都呈脉状产出，往往成带、成群出现，矿脉的形态与裂隙的类型及特点有关，按形态和产状，矿体可分3种类型：

大脉型矿体：脉宽30~50cm，脉带成组平行排列，延长延深都较大，有时一个矿脉就可独立进行开采。

中-薄脉带型矿体：矿体由产状近似的中-薄脉群构成。单脉宽10cm左右，脉带宽可达数十米，长断续可达千米。

网脉型矿体：由细小的含钨、锡石英脉交织而成。细脉宽1~2cm，少数可达5cm。网脉型矿体的形态甚为复杂，局部地区可形成囊状富矿。

“五层楼”垂直分布规律

黑钨矿-石英脉在垂直剖面上可以看到明显的规律性变化，近年来，我国钨矿工作者总结出了脉状钨矿的“五层楼”垂直分布规律，矿脉自上而下可分5个带

微脉带：又称线脉带，由宽小于1cm的云母-石英细脉组成，本身不具工业价值，是深部存在隐伏矿体的标志。

细脉带：系由微脉合并而成。脉宽l~5cm，少数可达10cm。具有一定的工业价值。

(3) 中脉带：由细脉带往下进一步合并而成。脉宽10cm，个别宽可达50cm，脉成组平行排列，具有重要的工业价值。

(4) 大脉带：由中脉进一步合并而成，单脉宽数十厘米，常出现宽超过1m的巨脉，是最有工业价值的矿体。

(5) 稀疏大脉带：又称尖灭带，分布于花岗岩中。矿脉不仅稀疏，而且随幅宽变小而逐渐尖灭。

赣南大余木梓园钨钼矿是个半隐伏矿区，1963年省局钨矿普查勘探大队四分队开展区域普查时发现矿区地表没有大於5厘米的石英脉，由於脉虽细，但数量较多、密度大，且有一定的钨锡矿化，随即以不同的密度圈出了3处规模较大的矿化标志带。1964年施工第一个钻孔300米深，没有见到工业矿体，云母线的数量减少。但石英细脉增多，增厚。锡矿化虽减弱，但钨矿化明显增强，角岩化也增强，预示深部可能有岩体。后施工第二个深度较大的钻孔，在孔深350米处打到黑钨矿富集的工业矿脉，至孔深440米见到隐伏花岗岩体，在岩体中也打到较好的工业矿脉。从而证实了矿化标志带深部存在工业矿体。

木梓园隐伏矿的找矿成功实例，促成了脉钨矿床垂直分带“五层楼”模式的建立，对促进脉钨矿的地质研究和普查找矿具有重要的历史意义

在 20世纪 60年代～70年代对木梓园等钨矿床进行了较为系统和深入的研究之后，地质学家创立了脉钨矿床垂直分带的“五层楼”找矿模式，直接指导了隐伏矿床的地质勘查工作。运用这一成矿理论开展找矿预测，地质工作者们发现和评价了一大批大、中型钨矿床，但长期以来，由于大多以此作为找矿重点，致使对其他类型的钨矿床重视程度不足，“五层楼”模式在一定程度上束缚了钨矿找矿工作的思路。

2003年，中国地质调查局启动《赣南钨多金属矿调查评价》项目，拉开了新一轮钨矿找矿工作的序幕。经过两年的找矿实践，2005年年末，中国地调局在江西省赣州市召开南岭东段钨多金属找矿方向研讨会。

地质专家们普遍认为南岭东段钨矿是一个完整的成矿体系，该系列中各种成因类型矿床之间的时、空、物质和成因联系具有共生性、过渡性、重叠性和互补性，同时具有分带性、连续性与阶段性等重要特征。因此，赣南地区的岩浆岩型钨矿可以岩浆岩体为中心，自外接触带向里，有破碎蚀变岩型、石英脉型、接触带型、岩体型等，在空间呈现一定结构形式和分布规律的不同类型矿床（点、体）。当找到了石英脉型矿床后，就可以在其下面或旁侧找到岩体型、接触带型矿床（点、体）。换句话说，就是找到了“五层楼”以后，在其旁侧还可以找到“裙楼”，在其下面可以找到“地下室”。这些理论对拓展找矿区域、寻找新的钨矿床类型、获得新增储量具有十分重要的指导意义。

两年中，赣南地调队的地质人员运用“五层楼＋地下室”的成矿理论，在崇义县淘锡坑钨矿边深部以探索至成矿岩体为目标，在正开采的中西部区段通过施工坑内钻探，成功地获得了新增钨资源量 3.6万吨。

（4）矿石特点

云英岩型含钨、锡石英脉矿床主要是由充填作用形成的，所以矿石常具有对称带状构造、梳状构造、晶洞构造等特征。在网脉型矿床中可见到浸染状构造矿石，金属矿物多成自形晶散布于石英细脉或云英岩中。

矿石中的金属矿物主要为黑钨矿和锡石，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，它们常常是晚期矿化阶段的产物。矿脉内的金属矿物有时分布于脉壁，有时分布于脉中央。在矿脉膨胀、收缩，分支复合处以及产状转折处，矿化往往集中而成富矿段。

在垂直方向上，大多数矿区矿化呈现有分带现象，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。矿石中的脉石矿物主要为石英，构成含矿石英脉的主体，有时伴生有萤石、电气石、黄玉，个别矿脉中还有石榴子石、钾长石等出现。

近年来发现，云英岩型钨、锡石英脉矿床和花岗岩中的铌、钽、铍等稀有元素矿床之间常出现明显的垂直分带现象。即脉状钨、锡矿床往下为花岗岩中的铌、钽矿床所代替。两种矿床类型构成一组成矿系列。此外，黑钨矿中都含有一定数量的Nb2O5和Ta2O5，其含量随黑钨矿产出的深度增加而增加。

（5）矿床成因

目前认为，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。

矿床形成于高温热液阶段，形成温度约在550~300℃，成矿深度约为4.5~1.5km，成矿方式以充填方式为主，成矿过程中挥发性组分起着一定作用。

我国大余西华山钨矿床是这一类型的典型代表。

矿区内断裂构造发育，以NEE向的正断层为主，走向80°，倾向NNW，倾角50~60°。

区内矿脉长以100m至300m者居多，最长的可达900余米，脉宽以10至30cm为最常见，最宽的可达3.6m，平均为30cm。有宽10cm以上的矿脉400余条，矿床规模巨大，为世界所罕见。

矿脉在垂直方向上呈一不对称的纺锤体，在地表出露略小，延深至数十米处膨大，再往深部又渐次变小。

2、钠长岩型稀有、稀土元素矿床

这类矿床主要指与花岗岩有关的Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs、Zr及稀土元素的各类矿床。

围岩蚀变十分发育且普遍，主要为钠长石化，钠长石化的结果使花岗岩变成一种中-细粒的浅色岩石——钠长岩。其矿物成分主要为钠长石、微斜长石和石英。

钠长石化花岗岩形成深度较浅，含矿岩体多为复式岩体，这类岩体的SiO2含量明显偏高，常大于73％。其中碱质含量高，K2O+Na2O常大于7.5％。岩体中Fe、Mg、Ca、Ti等基性组分含量明显偏低。

（二）钠长岩型稀有、稀土元素矿床

矿化主要受岩体的微细构造（原生节理、矿物颗粒间的空隙、解理、双晶结合面等）及后生裂隙所控制。矿化的分布主要集中在岩体的顶部和边部。矿石呈浸染状，主要矿石矿物有钽铁矿、铌铁矿、铌-钽铁矿和锂云母等，伴生矿石矿物有独居石、磷钇矿、锆石、褐帘石、硅铍钇矿、氟碳铈矿、氟铈镧矿、褐钇铌矿、褐钇钽矿、富钽易解石、黑稀金矿、烧绿石等。