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第八章:热液矿床主要内容一、概念、特征及工业意义二、矿床分类三、侵入岩浆热液矿床四、地下水热液矿床五、火山热液矿床六、变质热液矿床七、思考题 概念、特征及工业意义(一)热液矿床的概念: 热液矿床是由含矿热液在有利构造及岩石中通过充填及交代作用使有用组分富集而形成的矿床。(二)矿床特征: 热液矿床一般具有如下共同特征: 1、均属后生矿床:因此,矿体往往不受原生构造控制,围岩往往有不同程度的蚀变。 2、矿体受构造控制明显。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、网脉状;交代矿床的矿体多为不规则状、凸镜状、似层状。 3、矿床多为多期多阶段形成的。 4、矿石的金属矿物主要是硫化物、氧化物、***化物、含氧盐;常见的有用非金属矿物及脉石矿物有碳酸盐、硫酸盐、含水硅酸盐、石英等。矿石多具栉状、对称带状、角砾状、晶洞状、皮壳状,也可见浸染状及块状构造。 5、成矿温度较低(一般多< 400 oC)。(三)工业意义热液矿床是一个重要的矿床类型,矿种多,工业价值大。有重要价值的矿种包括:有色金属 Cu 、 Pb 、 Zn 、 Hg 、 Sb 、W、 Sn 、 Mo 、 Bi、 Ni、 Co 等;贵金属 Au 、 Ag ;黑色金属 Fe ;稀有及分散元素 Li、 Be 、 Ga 、 Ge 、 In、 Cd 等;放射性元素 U;非金属矿产硫、石棉、萤石、水晶、明矾石、重晶石、菱镁矿、滑石、叶腊石、高岭土、膨润土等。其中一些矿种主要产于热液矿床,如 Au 、 Ag 、 Hg 、 Sb 等。 矿床分类依据不同的分类原则可将热液矿床划分为不同的成因类型,较通用的分类如下: (一)成矿深度分类: 依据矿床形成时成矿位置距地表的深度将热液矿床分为表成、浅成、中深成和深成矿床。表成及浅成矿床的矿体延深小,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。中深和深成矿床的矿体常延深较大,不同元素及矿物组合垂向分带明显;矿石成分简单,品位较均匀,矿石结构较粗。 (二)成矿温度分类: 依据矿床的形成温度常将热液矿床分为高温热液矿床、中温热液矿床和低温热液矿床。 1、高温热液矿床:高温热液矿床具有如下特征: a、成矿温度:> 300 oC b、矿石的矿物组合:常为黑钨矿、锡石、辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、磁铁矿、镜铁矿、绿柱石、锂云母、黄玉、铌(钽)铁矿、萤石等矿物某些矿物。 c、围岩蚀变:常见钾长石化、钠长石化、云英岩化、电气石化、硅(石英)化等。 2、中温热液矿床:中温热液矿床具有如下特征: a、成矿温度: 200 — 300 oC。 b、矿石的矿物组合:常为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。 c、围岩蚀变:常见绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化、硅(石英)化等。 3、低温热液矿床:低温热液矿床具有如下特征: a、成矿温度:< 200 oC。 b、矿石的矿物组合:常为辉锑矿、辉铜矿、辰砂、雄黄、雌黄、金银的硒化物及碲化物等。 c、围岩蚀变:常见高岭石化、白云石化、明矾石化、玉髓化及蛋白石化。 (三)形成环境及热液来源分类: 依据矿床的形成环境和热液来源将热液矿床分为侵入岩浆热液矿床、地下水热液矿床、火山热液矿床和变质热液矿床。 侵入岩浆热液矿床(一)侵入岩浆热液矿床的概念 侵入岩浆热液矿床是与侵入体具有密切时、空及成因关系的热液矿床。矿床分布于侵入体顶部、边部及其周围,一般是在岩浆侵入-结晶晚期及期后主要由岩浆结晶过程中分馏出来的气液形成的,但不排除岩浆热动力作用下地下水热液参与成矿的可能性。(二)矿床特征 侵入岩浆热液矿床常具如下特征: 1、矿床与侵入体空间关系密切矿体产于侵入岩体的顶部、边部、内外接触带及其附近,由于含矿热液从岩体向上、向外运移时温度随之降低,可出现有高温热液矿床到温热液矿床再到低温热液矿床有规律的分带。如英国康瓦尔地区围绕成矿岩体有 Sn 、W、 Bi、 As 、 Cu 、 Pb 、 Zn 、 Ag 和 Sb 的矿脉呈带状分布。 2、成矿时间与岩体侵入成岩时代近于一致或稍晚。 3、成矿物质与岩体关系密切表现在: a、矿种与岩体也可显示一定程度的成矿专属性(同矽卡岩矿床); b、成矿热液主要是岩浆热液,因而热液 H2O 的氢氧同位素接近岩浆水的特征( δ 18 Ο=( 6-9 )‰δD=( -48 — 80 )‰) 4、矿体(脉)受构造控制明显。(三)成矿地质条件 1、成矿大地构造环境 侵入岩浆热液矿床主要与中、酸性侵入岩体有关。因此,中酸性构造-岩浆活动强烈的大地构造环境有利成矿。此种构造单元主要是各地质时期的大陆边缘弧及岛弧,其次是大陆板块内部的构造-岩浆活动带。 2、岩浆岩条件 与侵入岩浆热