温度范围：50～800ºC，成矿温度100～600ºC；状态：气态（高温低 压条件）、液态（高压中低温条件）、 超临界状态（高温高压条件）。
（二）气水热液的意义： 1. 有关矿床的成因类型 （1）热液矿床 （2）接触交代矿床 （3）在伟晶岩矿床、沉积矿床和变质矿床中的作用 2. 成矿过程中的作用 （1）萃取矿源系统中的矿质 （2）搬运矿质的主要介质 （3）围岩蚀变，形成重要的找矿地质-地球化学标志 3. 有关矿种
气水热液矿床的有关理论
一、气水热液及其在内生矿床中的意义
（一）气水热液的概念： 1. 气水热液
地下形成的含多种挥发组分和成矿元素的气态或液态水溶液（简称 热液） 2. 热液的成份
主要成份：H2O（盐度一般为几%—几十%）,其他挥发 组分： HCl、HF、H2S、CO2、B、（As），主要金属元素：K、Na、Ca、Mg； 常见成矿金属元素：Fe-Mn、Cu-Pb-Zn-W-Sn-Mo-Sb-Hg、Au-Ag、LiBe-Nb-Ta、U-Th 3. 温度及物理状态
[HS-]= H++ S2-，k2=[H+][ S2-]/[HS-]=1.2×10-15,
[ S2-]= k2[HS-]/[H+] = k1 k2[ H2S]/ [H+]2 可见，影响H2S解离的因素是热液中H2S的浓度和PH值：H2S的溶 解度又与压力呈正相关，与温度呈负相关；PH值低溶液中[HS-]高， 有利于矿质的迁移，PH值高溶液中[ S2-]高，有利于硫化物的沉淀。 3. 二氧化碳 高温条件下为中性分子，温度降低水和为H2CO3
（四）深部流体 1. 沉积物沉积时包含在沉积物中的水，因此又称封存水。 地表→沉积物沉积→封存于地球内部→与周围环境反应→含矿流体。 这一过程使封存水的成分特征、同位素特征完全不同于地表水。 2. 地球排气作用导致地球内部不同圈层广泛形成含矿流体富集带。
流体富集带产生可能是一个连续过程：地球在不断排气过程中使 挥发份向上运动聚集在某些不具有渗透性或低渗透率层位。
（一）岩浆热液
1 成因 岩浆中分异的气水热液，由于富含挥发分，所以对成矿金属
有很强的迁移能力。
硅酸盐熔体中的H2O溶解度：温度增加， H2O溶解度降低； 压力增加， H2O溶解度增高；碱含量增高， H2O溶解度增高。
岩浆流体的重要影响因素：岩浆初始含水量、温度和压力
2 同位素特征 δ18ΟH2O =6‰ ∼ 9‰；δD=-48‰∼-80‰,
主要金属矿种：Fe、Au-Ag、Cu-Pb-Zn-W-Sn-Mo-Bi-Sb-Hg、LiBe-Nb-Ta、U-Th
非金属矿产：云母、石棉、萤石、水晶、明矾石、叶腊石、蛇纹 石、硫铁矿、重晶石、天青石、滑石、菱镁矿等
二、热液的成因（类型）
热液成因是矿床学基本问题之一，矿床成因研究的重要内容。 目前的主要手段：Байду номын сангаас
测定石英包裹体的δ18Ο石英 与δ18ΟH2O 的变换公式： δ18ΟH2O =δ18Ο石英 –3.38×106T-2＋3.4
3 成分特征 高盐度，富K＋
（二）大气水热液 1. 成因（图13）
20世纪60年代以来矿床学进展之一。包括雨水、湖水、河水 和浅部地下水。
主要形成在大陆地区；构造裂隙带发育地区。 升温因素：地热梯度、岩浆烘烤、放射性元素蜕变、与其它热 液混合。 2. 成矿中作用 （1）萃取、搬运成矿物质； （2）浅部地段、温度降低阶段，大气降水热液的主导作用加强。 3. 特征 氢氧同位素接近大气降水线（见图12）， δD 与δ18ΟH2O 的关系
这些被封存在不同深度水平上的流体长期作用于周围环境，将溶 解与其相应的各种不相容元素（包括成矿元素），因而这种流体 富含成矿元素。 3. 幔源流体。
成因：核幔脱气、洋壳俯冲到上地幔中脱气。高温、C-H-O体系， 以H2O和CO2为主，含成矿元素。
图6-3 黑矿型矿床简要横剖面图
（五）变质热液 1. 成因 变质作用过程中，与变质岩石平衡、或从中分出的水溶液。 影响因素： a 原始地质体的成因； b 变质作用强度； c 变质作用类型（接触变质和区域变质）。 如：沉积岩（含水30%）→绿片岩相（6%）→角闪岩相（1-2%）
→麻粒岩相（0.5%） 2. 变质热液中的矿质来源 a 变质过程中来自原岩； b 从流经岩石中萃取； c 深部来源。 3. 特征：
H2O的δ18O = 5‰∼25‰，δD = -20‰∼-65‰，多富CO2
三、热液中主要挥发组分的性状及其影响
1. 卤族元素 a 强电解质，影响热液的PH值； b 有助于有用组分的迁移， 如：F-、CL-形成的络合物，是许多成矿金属的矿化剂。 2. 硫 氧化态为SO42-，与Cl-性状相似；还原态为H2S，是弱电解质和 重要的矿化剂，性状如下： a 温度＞400ºC，H2S为中性分子，不电离，或分解为S和H2↑。 b 温度＜400ºC，H2S开始水解：H2S=H++HSk1=[H+][HS-]/[ H2S]=8.4×10-8, [HS-]= k1 [ H2S]/ [H+]
δD = 8δ18ΟH2O ＋10 ‰
温度为中低温，富Ca2＋、Na＋
图12 不同成因水的同位素组成示意
由于水-岩相互作用和交换表示了海水和A、B组分的地下水18O位移趋势
图13 大气水热液及其成矿模式（斯米尔诺夫）
（三）海水热液 1. 成因 a 主要产生在海洋环境； b 大陆边缘和海洋岛屿地区，与地下水混合； c 沿构造变动带下渗-受热形成热环流-萃取矿质-沿火山机构上升-形 成矿床（图6-3） 主要与海底岩浆作用形成的块状硫化物矿床有关。 2. 特征 δD 与δ18ΟH2O在图12中接近于标准海水平均值（SMOW） 日本黑矿：δD 为-26‰∼-18‰， δ18ΟH2O为-1.5‰ ∼ 0.3‰
（1）现代地热系统 热泉、海底热水系统 （2）流体包裹体 矿物结晶过程圈闭的流体，流体包裹体地球化学
研究，获取成岩成矿流体性质。 （3）同位素示踪 当温度由包裹体测温确定后，依据寄主矿物的同
位素组成便可计算出成矿流体的同位素组成，从而确定成矿流 体性质。 （4）热水体系实验 实验室模拟地质过程的热水体系。 目前比较一致的观点：多种成因和多种来源，如岩浆水、大气水、 海水、深部流体和变质水等。