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。
中深(1.5-3km )和深成(>3km)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。
5、按成矿温度分类:A 、高温热液矿床(大于300℃)B 、中温热液矿床(200- 300ºC )C 、低温热液矿床(小于200ºC )6、按与岩浆岩关系分类云英岩型热液矿床 蛇纹岩型热液矿床 按赋矿岩石分类碳酸盐岩型 砂岩型 沉积岩类 硅酸盐岩-砂岩石英岩-片岩型 变质岩类 片麻岩型 钠长岩型热液矿床 岩浆岩类 火山成因热液矿蛇纹石型 云英岩型 钠长石型 岩浆气液矿床岩浆高温中温低温热液矿火山-次火山热液矿岩浆热液充填交代矿岩浆气液矿床A 、岩浆气液矿床(与岩浆演化有密切关系)a 、岩浆气液交代矿床(按蚀变类型):钠长石型、云英岩型、蛇纹石型b 、岩浆热液充填-交代矿床:(1)高温岩浆热液矿床(≥300℃)(2)中温岩浆热液矿床(300-200℃)(3)低温岩浆热液矿床(200-50℃)c 、火山-次火山热液——放入“火山成因矿床”非岩浆热液矿床—— 多数放入“层控矿床”:(1)按热液来源 (2)按赋矿岩石地下水热液矿床 碳酸盐岩型(脉状铅锌矿床、金矿床)海水热液矿床 砂岩型(层状铜矿床)变质热液矿床 硅酸盐岩-砂岩型(如脉状水晶矿床)岩浆气液交代矿床:一、钠长石型:1、岩浆岩矿床的产于与蚀变花岗岩有关的钠长岩中2、构造矿化主要受岩体的微细构造如原生节理、矿物粒间空隙、解理等及后生构造裂隙控制。
3、成矿作用岩浆结晶作用和热液交代作用4、矿床特点矿体呈脉状、透镜状和不规则状;矿石具浸染状、脉状、块状构造,晶粒结构、交代结构;围岩 蚀变主要有钾长石化、钠长石化。
5、矿床类型稀有(Li 、Be 、Nb 、Ta 、Rb 、Cs 、Zr )及稀土元素矿床。
如正常系列花岗岩被交代而成的钠长岩 主要矿产是Be ;半碱性系列花岗岩被交代而成的钠长岩主要为Li 、Rb 、Ta 、Nb ;碱性系列花岗 岩被交代形成的钠长岩主要Zr 、Nb 、Th 和钇族稀土;霞石岩被交代形成的钠长岩只要是Zr 、B 和铈族稀土。
其中最具工业意义的是Nb 、Zr 、Th 、Li 、Be 和稀土元素。
高温热液矿床变质热液矿床 地下水热液矿床 海水热液矿床 按热液来源 按成矿温度 低温热液矿床 非岩浆热液矿床中温热液矿床1、岩浆岩矿床的大多(70%)产于酸性侵入体如蚀变花岗岩中,次为浅变质岩(20%)和闪长岩类岩石(10%)中。
2、构造岩体内外接触带及断裂。
3、成矿作用交代作用4、矿床特点矿体形态复杂,主要有脉状、带状、似层状、筒状及不规则状等;矿石具脉状、块状构造和交代结构;围岩蚀变主要为云英岩化(脉侧云英岩和致密云英岩),近矿围岩蚀变强烈,常有多种蚀变叠加。
5、矿床类型主要为W、Sn矿床,特征元素还有Be、Nb、Ta、V、Th、Li、Rb、Cs及稀土元素等。
三、蛇纹石型:1、岩浆岩主要为与蚀变基性-超基性岩如蛇纹岩有关2、构造:断裂构造3、成矿作用中温热液作用,次为动力作用4、矿床特点矿体多呈脉状;矿石具块状、放射状构造、纤维状结构;主要围岩蚀变为蛇纹石化。
5、矿床类型石棉、滑石矿床★热液充填-交代矿床:一、高温热液矿床:1、形成条件A、温度300-600℃,压力为2×107~108Pa,形成深度相当于4.5-1.0km,浅成高温热液矿床形成深度可小于1km,压力小于2×107 Pa。
B、岩浆岩:主要为深成相的酸性侵入体,浅成高温热液矿床主要与超浅成侵入岩或次火山岩有关。
C、围岩:化学性质稳定的硅铝质岩石D、构造:区域性的深大断裂,控矿构造为花岗岩内部的裂隙、内外接触带及其附近;2、成矿作用交代作用为主及充填作用3、矿床特征A、矿体形态:主要为脉状、串珠状和不规则状,常呈定向雁行式排列,也可见扁豆状或似层状矿体;主要分布于岩体内部和顶部;矿床规模多为中小型。
B、矿石组构:矿石主要呈角砾状构造、对称带状构造、条带状构造;粗粒结构、交代结构为主。
C、矿石组分:氧化物为主(Fe、W、Sn),高温硫化物(辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂)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。
D、围岩蚀变:云英岩化、钠长石化、钾长石化、电气石化等。
E、矿床类型:主要矿种有钨、锡、铍、铌、钽等。
如江西西华山钨矿床、广东海丰长埔锡矿床、四川大水沟碲矿床。
二、中温热液矿床:A、温度压力:200-300℃,压力为107~5×107Pa,形成深度相当于2.0-0.5km左右B、岩浆岩:矿床多与中小型、中深成、中酸性侵入体有关,但也可见部分矿床与岩浆岩没有明显的成因和空间联系。
C、构造:区域性深大断裂的次一级构造大断裂地区,控矿构造为围岩中的裂隙D、围岩:沉积岩(如硅铝质岩、碳酸盐岩)、变质岩或火山岩2、成矿作用:交代作用、充填作用3、矿床特征A、矿体特征:因成矿作用的不同而不同。
一般为脉状、透镜状,也可呈拄状、囊状、似层状。
充填作用形成的矿体形态通常比较简单、规则。
规模以大型、中型居多,也可达超大型规模。
B、矿石组构:中等粒度结构为主,交代溶蚀结构,脉状、网脉状、浸染状、条带状、角砾状构造。
C、矿石组份:金属矿物成分复杂,但主要以金属硫化物(如黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等)为主,自然元素(如自然金)次之;非金属矿物主要有石英、绢云母、绿泥石、方解石。
D、围岩蚀变:硅化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化等。
4、矿床类型:中温脉状铅锌矿床——如湖南桃林铅锌矿床中温脉状金矿床——如山东玲珑金矿床三、低温热液矿床:1、形成条件A、温度压力:200-50℃,压力小于107Pa,形成深度多为几百米至地表范围B、岩浆岩:矿区附近较大范围内基本无岩浆岩出露,矿床与岩浆岩无明确关系C、构造:往往受褶皱和围岩层间断裂等小规模构造控制D、围岩:主要以碳酸盐岩、火山岩为主2、成矿作用:以充填作用为主,次为交代作用3、矿床特征:A、矿体形状:由充填作用形成的矿体主要呈脉状、透镜状、似层状;由交代作用形成的矿体主要为囊状、似层状等。
矿产规模大小不等,多为中型,也见小型和大型矿床。
B、矿石组构矿石多为细粒结构,具细脉状、网脉状、角砾状、胶状、皮壳状、晶洞状等构造。
C、矿石组份低温矿物组合:Hg-As-Sb 辰砂、雄黄、雌黄、辉锑矿D、围岩蚀变高岭土化、明矾石化、白云石化、石膏化、玉髓化及蛋白石化等4、矿床类型:低温热液锑矿床——湖南锡矿山低温热液汞矿床——贵州万山浅成低温热液金矿床——福建紫金山思考:1、热液矿床的基本特点。
2、简述气水热液矿床的分类;请列出你的分类方案,并简要评述。
★3、如何识别高、中、低温热液矿床?并举出其矿床实例。