矿床学重点.doc

第一章矿床：地壳中由地质作用形成的所含有用组分的质和量在当前经济技术条件下能开采利用的地质体。矿体：概念：矿床的主要组成部分，可供开采利用的对象，由矿石和夹石组成的地质体。伴生组分有益组分：指可综合利用的组分和能改善产品性能的组分。有害组分：指对选矿和冶炼或对其产品有不良影响的组分。第二章丰度：元素在地质体中的平均含量。克拉克值：元素在地壳中的平均含量，即元素在地壳中的丰度。浓度克拉克值：指一个地质体中某元素平均含量与其克拉克值的比值：丰度/克拉克值；1表示集中，1表示分散。元素丰度与成矿的关系 1.正相关：克拉克值大的元素易成矿、成大矿（例：铁、金）； 元素在丰度高的地质体中易成矿（例：Cr、Ni、PGE）。 2.负相关：与元素的克拉克值无关而与特性有关。元素迁移方式 元素迁移是新矿床的形成和老矿床破坏的前提，矿床形成是元素富集的结果。 影响元素迁移富集的因素： 内因，取决于元素的地球化学性状。 外因，温度、压力、PH、Eh及流体成分和动力等条件的变化。 元素迁移方式：1.以熔融状态迁移，如Cr、Ni、Cu、Co、PGE。2.以溶液状态迁移，如Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo等。3.机械搬运，如自然金、金刚石、锡石等。4.以气态迁移，如S、Fe和Au等元素的氯化物等。元素富集与成矿作用的方式1.冷凝结晶作用 包括岩浆中的结晶、溶液中的结晶及凝华结晶。 （1）岩浆分异结晶作用 重力作用、动力作用、组分分异作用 （2）含矿溶液充填作用 成矿物质在岩石裂隙或空隙中单纯沉淀，与围岩化学反应微弱 （3）含矿溶液交代作用 溶液与围岩发生化学反应，组分带入、带出 扩散交代 组分浓度差 渗滤交代 组分压力差2.无机化学作用： 气体间的反应、气体与固体间的反应、液体与固体间的反应、交代作用、液体间的反应、固体间的反应3.胶体化学作用 因温度变化、电解质加入等因素引起的凝胶作用。 4.生物及生物化学作用成矿作用：使地壳及地幔中分散的元素在特定的环境中富集成矿的地质作用。1 内生成矿作用 地球内部热能导致矿床形成的地质作用。 作用特点：较高温度、压力（与深度有关）、与地质构造条件关系密切。 （1）岩浆成矿作用 （2）热液成矿作用2 外生成矿作用 主要在太阳能影响下，地壳表层圈层（岩石圈、生物圈、水圈和大气圈）相互作用导致矿床形成的地质作用。 （1）风化成矿作用 （2）沉积成矿作用 3 变质成矿作用 先成矿床（或岩石），在地质环境发生变化时，由于温度、压力增高导致矿床形成（或改造）的地质作用。本质上，属内生成矿的一种不同形式。 4 叠生成矿作用 在不同地质时期和不同方式使有用组分多次富集形成矿床的地质作用。 第三章 岩浆矿床岩浆矿床：岩浆经分异作用使其中的有用组分富集而形成的矿床。 1.成矿物质多来自上地幔，部分来自地壳。 2.岩浆矿床的成矿介质是岩浆。 3.成矿主要发生在岩浆完全固结之前的冷凝结晶过程中。 4.部分矿床是岩浆冷凝固结形成的，未经分异作用。 5.成矿主要发生在地壳深处，但也可发生与近地表或地表。一、岩浆结晶分异作用及岩浆分结矿床 1.结晶分异作用：在岩浆冷凝过程中由于不同矿物先后结晶和矿物比重的差异导致岩浆中不同组分相互分离的作用 2.岩浆分结矿床：岩浆通过结晶分异作用使其中的有用组分富集而形成的矿床。 岩浆分结矿床可再分为早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床。 a 早期岩浆矿床：有用矿物结晶早于硅酸岩矿物的岩浆分结矿床。 b 晚期岩浆矿床：有用矿物结晶晚于硅酸岩矿物的岩浆分结矿床。 3.影响有用矿物结晶的因素： a 矿物结晶能力（晶格能） b 有用组分的浓度 c 挥发组分的含量 d 氧逸度矿床特征 1.早期岩浆矿床： 矿床特征：矿体多产于岩体内特定部位（下部、底部、边部），与特定岩相有关；矿体多为等轴状、凸镜状及似层状；矿体与围岩呈渐变关系，围岩无蚀变；有用矿物多为氧化物，一般为自形-半自形结构及包含结构，矿石多具浸染状及条带状构造。2.晚期岩浆矿床矿床特征 a 未经压滤作用的矿体： 矿体产于岩体内部（多在下部）特定的岩相内。多呈条带状、凸镜状及似层状；矿体与围岩为渐变关系，围岩可伴有蚀变现象；石的有用矿物多为他形粒状结构、海绵陨铁结构，浸染状、稠密浸染状及块状构造。 b 贯入矿体：矿体呈脉状及凸镜状产于岩体内部或接触带附近的围岩中,受断裂裂隙控制；矿体与围岩呈突变接触，围岩常有蚀变；矿石多具块状或稠密浸染状构造，矿石矿物可较自形。二、岩浆熔离矿床： 岩浆熔离作用：由于温度、压力等条件的变化，一种均一的岩浆分为互不混熔的两种或两种以上融体的作用。 熔离矿床：经岩浆熔离作用使有用组分富集而形成的矿床。影响熔离矿床形成的因素： a 岩浆中有用组分和矿化剂的丰度。 b 岩浆的主要组分。 c 其他挥发组分：PH2O、PCO2 增大有利于硫化物的熔离。 以上因素可由岩浆自身成份决定，也可因同化围岩而引起变化。 工业意义： a 与基性-超基性杂岩体有关的铜镍及PGE硫化物矿床 b 与中性岩体及碱性杂岩体有关的磁铁矿-磷灰石矿床矿床形成方式及矿床特征 1.就地熔离（侵位之后发生的熔离作用）成矿作用及矿床特征矿床特征： a 未经压滤作用的矿体多产于岩体底部及边部特定的岩相带中，可见上悬矿体。矿体多呈似层状、层状、凸镜状，与围岩呈渐变关系，可伴有蚀变。矿石多见海绵陨铁结构，浸染状、稠密浸染状、豆状等构造，块状者少。 b 贯入矿体产于岩体内部及岩体的围岩中，多呈脉状及似层状沿断 裂及裂隙分布。矿体与围岩为突变关系，可见蚀变，矿石多为块状构造。2.深部熔离成矿方式及矿床特征矿床特征：矿体可呈层状产于岩体底部，也可呈脉状等形状。产于断裂等构造部位。矿体与围岩呈突变接触。矿石多为块状稠密浸染状构造。矿床规模与岩体大小无关。三、岩浆爆发矿床及喷溢矿床 a 岩浆爆发作用及喷溢作用：岩浆在内压力的作用下猛烈（爆炸） 上升到地表及近地表的作用称为岩浆爆发作用，以较宁静的方式 溢出地表的作用称为岩浆喷溢作用。 b 岩浆爆发矿床：有用组分在深部结晶经爆发作用带到近地表或在 爆发过程中形成的矿床。 c 岩浆喷溢矿床：在深部分异出来的有用组分经喷溢作用带地表或 在地表附近形成的矿床。 矿床特征：a 矿体产于火山岩及次火山岩中， b 矿体形状多为筒状、脉状、层状及凸镜状， c 矿石多为角砾状、气孔状、绳状及块状等构造。 工业意义：a 与金伯利岩和钾镁煌斑岩有关的金刚石矿床， b 与科马提岩有关的硫化镍矿床，c 与安山岩类有关的铁矿床； d 与流纹质及粗面质火山岩有关的浮石矿床、火山渣矿床和膨胀珍珠岩原料矿床。四、岩浆矿床的成矿地质条件（一）大地构造条件及岩浆条件 岩浆成矿专属性：指岩浆岩与矿种间的对应关系，即一定的矿种仅与一定的岩浆岩有关。（二）同化作用： 产生如下影响，（1）有用组分；（2）挥发组分；（3）岩浆组分；（4）氧逸度。（三）挥发组分（矿化剂）：H2O、F、Cl、B、S、C、P等，具有熔点低、挥发性高的特点，对成矿元素的迁移、富集有重要影响。五、岩浆矿床的特征 1.岩体对矿体的包容性。2.矿体与岩体形成的同时性。3.矿石与岩石矿物组合的一致性。 4.矿体围岩蚀变不明显或较弱。5.成矿温度高。第四章 伟晶岩矿床伟晶岩（矿床）的成因（一）伟晶岩的成因说： 1.岩浆成因说 高挥发分岩浆缓慢冷却结晶形成。条件是专门、富含挥发分的高温 伟晶岩浆。 高挥发分岩浆成因:残余岩浆和混合岩化岩浆。 2.重结晶交代说 与变质作用有关：超变质深熔或选择性重熔（混合岩）形成富含挥 发分流体，作用于固态岩石重结晶作用、交代作用。 热液交代作用：岩浆结晶后，汽化热液交代原岩。 伟晶岩成岩成矿地质条件（一）地质构造条件 1.大地构造环境：控制成矿区域，如地槽褶皱带、地轴、地盾。 2.区域构造部位：控制伟晶岩带的分布，如复背斜的轴部、深大断裂的上盘3.构造的交汇部位：控制伟晶岩群的分布4.次级断裂、节理、片理：控制伟晶岩脉的分布及形态。（二）岩浆岩条件 相关岩体一般为较大的花岗岩及碱性岩的深成岩体。伟晶岩脉多分布 在岩体顶部、边部及附近围岩中（ 三）围岩条件： 1.物理性能对伟晶岩脉形态的影响。 2.化学成分对成矿的影响：去硅伟晶岩利于刚玉形成，富钙围岩利于褐帘石、锂辉石形成，富镁围岩不利于锂、铯等元素富集成矿。 第五章 气水热液矿床概论一、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、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、Li-Be-Nb-Ta、U-Th 3.温度及物理状态：温度变化范围50800C，一般成矿温度100-600C；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 a 热液矿床 b 接触交代矿床 c 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 a 萃取矿源系统中的矿质。 b 搬运矿质的主要介质 c 围岩蚀变，形成重要的找矿地质-地球化学标志二、热液分类1岩浆热液：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。成分特征：高盐度，富K。2大气水热液，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。成矿中作用：a 萃取、搬运成矿物质；b 浅部地段、温度降低阶段，大气降水热液的主导作用加强。特征：a 氢氧同位素接近大气降水线，D与18H2O 的关系D = 818H2O 10 b 温度为中低温，富Ca2、Na3海水热液：主要产生在海洋环境、大陆边缘和海洋岛屿地区，与地下水混合，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，主要与海底岩浆作用形成的块状硫化物矿床有关。4深部流体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。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。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。幔源流体：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。5、变质热液：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 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。三、成矿元素在热液中的迁移与沉淀（一）成矿元素的迁移方式 矿石中金属元素的化合物，并不代表其在热液中的存在形式。 1.卤化物形式 2.胶体溶液形式。3.易溶络合物的形式。（二）导致成矿元素沉淀的因素 1.温度降低。2.压力下降。3.PH值变化。4.Eh值的变化。5.不同热液混合。四、热液的运移（一）运移原因和方向：压力差 ，从高压向低压运移。（二）运移的通道：裂隙和孔隙 1.非构造孔隙：晶间及粒间孔隙、原生节理、层间孔隙等。 2.构造裂隙：断裂、节理、劈理、片理等。五、热液矿床的形成方式（一）充填作用及充填矿床 1.概念：由矿质从热液中直接沉淀于裂隙内形成的矿床。 2.矿床特征 a 矿体多呈脉状受裂隙控制，与围岩呈突变接触。 b 矿体内部多具对称带状构造、栉状构造、晶洞构造、矿石可见角 砾状、环状构造。（二）交代作用及交代矿床 1.概念 a 交代作用：热液（流体）与围岩发生的物质交换作用。交代作用的特点：原矿物的溶解与新矿物的沉淀同时进行；在交代过程中岩石始终处于固体状态；交代前后岩石体积基本不变。 b 交代作用的类型 扩散交代作用：组分的带入和带出靠停滞的粒间溶液中离子扩散进行的交代作用，动力-浓度差引起组分扩散。 渗透交代作用：组分的带入和带出靠粒间及裂隙中渗透流动的水溶液进行的交代作用，动力-压力差引起流体运动。 c 交代矿床：交代作用方式形成的矿床。 2.影响交代作用的因素热液组分的活动性。温度和压力。围岩的岩性3.交代矿床的特征a 矿体形态多不规则，与围岩呈渐变接触；b 矿体中常见交代残余的围岩（注意与围岩角砾的区别）； c 矿石交代结构、交代残余结构构造普遍； d 交代矿物常有较好的晶形。六、围岩蚀变：气液流体使围岩发生各种变化的地质作用。重要的找矿标志。 矿化期：代表一个物理化学条件未发生明显变化的较长成矿过程。 矿化阶段：是在矿化期中化分出来的较短的成矿作用过程（代表一次构造热液活动，依据矿石及矿脉胶结和穿插关系划分）。矿物生成顺序：同一矿化阶段不同矿物的结晶顺序，据矿物间穿插、交代、包裹、环带等关系判断。第六章 矽卡岩矿床一、概念： 是指在中酸性-中基性侵入岩与碳酸盐类岩石（或其它钙镁质岩石）的接触带上或其附近，由于含矿气水热液进行交代作用而形成的矿床，称为接触交代矿床。这类矿床中一般发育有矽卡岩，矿石与矽卡岩在空间上和时间上有一定的联系，又称为矽卡岩矿床。总体是：矿种多；分布广；富矿多；伴生组分多。二、矽卡岩矿床的主要特点 1、矿体的产状、形态与规模 矿体主要分布于侵入体与围岩的接触带及其附近。总体看，以产于外接触带围岩中矿体居多，少数矿体直接产于内接触带的侵入岩体中。 矿体形态:似层状、透镜状、巢状、柱状、脉状、囊状、瘤状2、矿体与矽卡岩的关系矿体与矽卡岩在空间上基本是一致的；在形成时间上，矿体与矽卡岩同时或在矽卡岩之后，大致有三种：（a）同时矿化型:矽卡岩矿物与有用矿物形成基本同时，矿体与矽卡岩体空间一致。（b）继承矿化型：有用矿物形成紧接矽卡岩之后，矿体分布于矽卡岩体的局部地段（c）叠加矿化型：有用矿物形成明显晚于矽卡岩，矿体可以分布在矽卡岩中，也可分布在围岩中。3、矿石特征1）矿石的物质组成：矽卡岩矿床中的矿物组成复杂，共有100余种。非金属矿物主要是组成矽卡岩的主体矿物，以硅酸盐矿物为主。金属矿物以氧化物和硫化物为主。 2）矿石的结构构造：块状构造、浸染状构造、条带状构造、晶洞构造等；成矿温度较高+有挥发性组份的参与矿石多为粗粒结构。4、矿床分带性从岩体到地层围岩的分带性为：岩浆岩矽卡岩化岩浆岩矽卡岩矽卡岩化碳酸盐岩碳酸盐岩三、矽卡岩矿床的成矿作用接触扩散交代作用（双交代作用）：当含矿气水热液沿接触带流动时，由于组分浓度差引起接触带两侧岩石中的一些组分相互扩散而发生的交代作用。接触渗滤交代作用：含矿热液沿切割接触带的裂隙渗滤（流动），携带因压力差而发生迁移运动的各种组分与岩石进行物质交换的作用。 渗滤作用与扩散作用关系：1）当微裂隙或深部时，上升热液通过岩石的渗滤作用是很缓慢的，以扩散作用占优势； 2）当深度变浅时，溶液通过大裂隙时，运动的速度快，有利于接触渗滤作用进行。 3）岩石的化学性质及机械性能对于交代作用的影响： 岩石化学性质决定组份化学活动性的差别；机械性能影响溶液的流动状态(交代作用方式)及作用进行的速度。因此在接触交代矿床中常见到选择性交代作用的产生。四、矽卡岩矿床的形成过程1、矽卡岩期 这是矽卡岩和矽卡岩矿床形成过程中的早期产物，主要形成各种Ca、Fe、Mg、Al的硅酸盐矿物，这时没有石英出现。分三个成矿阶段： 早矽卡岩阶段高温（800500）、超临界流体条件。 形成岛状和链状无水硅酸盐矿物为主，称为干矽卡岩阶段。 由于在这一阶段温度较高，许多成矿元素尚很活动，未构成矿石沉淀，即使是铁，也只能与硅酸盐等组分构成含铁的硅酸盐矿物，不能单独构成铁矿物。也没有硫化物的形成。因此，此阶段一般不出现有用矿物的富集，因此又称“无矿阶段”。晚矽卡岩阶段（湿矽卡岩阶段） 该阶段形成约600400。由于温度逐渐降低，因此挥发份作用逐渐明显，对早阶段的矿物进行交代，主要形成含水的硅酸盐矿物，故又称“湿矽卡岩阶段”。 这一阶段温度降低到近临界状态，矿液中的铁，除部分参加到硅酸盐矿物的晶格外，大量的以磁铁矿形式出现，故又可称“磁铁矿阶段”。氧化物阶段 这是一个过渡性阶段，它介于矽卡岩期和其后的石英硫化物期之间。2、石英-硫化物期早期硫化物阶段（铁-铜硫化物阶段）： 在这一阶段，以中高温热液矿物组合为特征，由于所形成的硫化物中以铁铜硫化物为主，故称“铁铜硫化物阶段”。晚期硫化物阶段（铅-锌硫化物阶段） 在这一阶段，以中低温热液矿物组合为特征 ，主要矿物有：绿泥石、绢云母、石英、方解石等，尤其是碳酸盐矿物明显增多；金属矿物主要是铅、锌硫化物，方铅矿、闪锌矿，少量黄铜矿及黄铁矿，因此又可称为“铅锌硫化物阶段”。五、矽卡岩矿床的形成条件1、物理化学条件 成矿温度、深度和压力 2、岩浆岩条件主要的是中酸性、酸性及中基性的侵入岩。按岩性包括： 钙碱性系列：闪长岩石英闪长岩花岗闪长岩花岗岩 碱性系列：二长岩石英二长岩花岗正长岩碱性正长岩 部分基性岩类：侵入岩的化学成分总体是K、Na的含量明显偏高（K2O+Na2O7- 9%），Mg、Fe、Ca含量偏低的中酸性岩类。 按岩石成因系列，可分为两大类： 一是来自上地幔或上地幔-下地壳的基性-中性-中酸性岩浆岩，形成矽卡岩型Fe、 Cu、 Co、Au矿床；同熔型花岗岩类形成矽卡岩型Fe、 Cu、Mo、W、Au矿床。 二是来自地壳的中、上部的岩浆岩（改造型花岗岩），主要形成矽卡岩型W、Sn、Be、Bi及部分Pb、Zn矿床。成矿专属性： a、铁矿多与基性-中性岩体（特别是富钠、碱，全碱 （K2O+Na2O）8的岩体)有关。这是由于此类岩石富铁而且富钠热液有利于铁的活化迁移。 b、铜矿多与中酸性（富钾碱，全碱=7-8%）的岩体有关。可能与富钾热液有利于铜的活化迁移有关。 c、铅锌矿多与中、酸性岩体有关。 d、钼矿多与高硅富碱的I型（地壳同熔型）花岗岩有关。 e、钨、锡矿多与高硅富碱的S型（陆壳改造型）花岗岩有关。 3、地层围岩条件 （1）最有利的岩性是各种碳酸盐岩石，包括：灰岩或大理岩、白云质灰岩、 白云岩、泥灰岩和钙质页岩以及膏岩层等。碳酸盐岩石因其化学性质活泼，容易分解，物理性质较脆，特别是硅化后更容易形成破裂，渗透性增强，有利于含矿溶液流通并被交代形成矽卡岩矿床。（2）其次是火山岩，包括：安山岩、英安岩和凝灰岩等；（3）一般讲，薄层、含有杂质的地层或岩层/石，在物理化学性质上有明显差异的火山岩或页岩呈互层时，有利于矿化。因为这些机械性质不同的岩石之间有薄弱的界面，受构造影响时易沿层间破碎，便于含矿溶液的流通，并因化学成分不同，有利于发生交代作用。 （4）围岩的物理、化学性质影响成矿物质的沉淀，也影响成矿作用方式、矿体规模和矿石物质组成。如a、钙质碳酸盐岩：经接触交代作用形成钙矽卡岩，有利于硅灰石、白钨矿形成。原因是围岩为有用矿物的形成提供了钙，钙是钨的沉淀剂。b、镁质碳酸盐岩：经接触交代作用形成镁矽卡岩、有利于石棉、硼酸盐的形成。原因是围岩为有用矿物的形成提供了镁，镁是硼和铁的沉淀剂。裂隙发育，渗透性强的围岩有利于矽卡岩及矿床的形成薄层及与不同强度的岩层互层的碳酸盐岩比厚层及岩性单一的同类岩石易于蚀变和成矿。富含成矿物质的围岩有利于形成相应的层控矽卡岩矿床a、硅质（条带、结核）的钙碳酸盐岩利于形成层控硅灰石矿床。硅灰石围绕硅质团块生长的现象说明形成硅灰石的硅和钙主要来自围岩。b、硅质（条带、结核）的镁质碳酸盐岩有利于形成层控石棉矿床。矿床中也可见蛇纹石及石棉围绕硅质团块的现象。c、含菱铁矿、黄铁矿的碳酸盐岩有利于铁矿的形成。这是因为地层提供了成矿物质和矿化剂，如铜官山石炭系黄龙组。d、含膏盐的碳酸盐岩层有利于铁矿的形成。原因是氯化钠溶于热液有利于铁的活化迁移；溶解崩塌所形成的盐（膏）溶角砾岩渗透性强为含矿热液提供了良好的流动通道和成矿场所。4、构造条件 区域构造环境： 由于矽卡岩矿床与岩浆的侵入活动关系密切，因此区域构造环境是控制岩体的侵入就位及矿床分布的首要条件。 在大洋岛弧区、大陆边缘造山带以及大陆内部断裂凹陷带和裂谷环境下，均能产生矽卡岩矿床。 控制岩体的构造：经常是大断裂、不同方向的断裂交汇部位、大型褶皱的转折端及倾伏端。 控制矿床矿体的构造： 控制矿床分布、控制矿体的产状、形状。主要是侵入体与围岩的接触带构造以及接触带上的其它构造，因此矽卡岩矿床的控矿构造包括接触带构造、捕虏体构造、断裂构造、褶皱构造和层间构造等。六、矽卡岩矿床的多成因性和复合性矿质多来源：（1）来自岩浆及其派生的气液，如岩浆岩有一定的专属性。（2）来自侵入体本身，已固结的侵入体中的硅酸盐矿物，含有某些成矿物质，当载体矿物受到气液蚀变分解时，可释放出矿质，进入热液，并经短距离搬运，在岩体顶缘成矿。如美国犹他州的铁泉矿床，我国一些矽卡岩铁矿床中的闪长岩体经钠化作用（钠长石化、钠柱石化等），活化转移出铁并参与成矿（3）地层围岩提供成矿物质，包括原生含矿层、矿源层以及某些成矿元素背景值较高的岩层，经岩浆或热流体作用，可提供矿质，如膏盐层可提供硫、钠、钙等。（4）地下水携带成矿物质，如含盐度高的热卤水常富含某些成矿物质。（5）来自地壳深部的热流体，它们未经过岩浆阶段，可能是上地幔直接析出的。复合性：矽卡岩矿床经常与其它类型的矿床相伴生，构成复合型矿床。（1）层控矽卡岩矿床：很多矽卡岩矿床都有比较稳定的地层层位，表现为受地层控制；此外，有些矿床是先有沉积含矿层或矿源层，后有矽卡岩矿化叠加成矿。（2）斑岩矽卡岩复合型矿床：在与具斑状结构的花岗闪长岩和石英二长岩类岩株有关的矽卡岩矿床，在接触带上为矽卡岩矿床，在斑岩内部为斑岩型矿床，这在铜钼矿床中尤为明显。（3）云英岩矽卡岩复合型矿床：是与花岗岩类杂岩体的蚀变演化过程有关的复合型矿床。（4）矿浆矽卡岩复合型矿床：与闪长岩类有关的矽卡岩矿床，有矿浆型矿床相伴产出。7、矽卡岩矿床的主要类型：矽卡岩型铁矿床：就世界范围来说大多产在大洋岛弧地带，多与中到浅成的闪长岩辉长岩类有关，少量与花岗闪长岩和斜长花岗岩有关，常有同源的安山岩玄武岩层。主要为钙矽卡岩矿物。其次产在大陆边缘造山带中的镁矽卡岩铁矿，与中到浅成的长英质侵入岩有关。 矽卡岩型铜矿床：中-小型为主，可综合利用等。 矽卡岩型（白钨矿）钨矿床：以大型为主 矽卡岩型钼矿床（辉钼矿）：矽卡岩型锡石-多金属硫化物矿床：以大型为主 矽卡岩型铍矿床（日光榴石、硅铍石、香花石）： 矽卡岩型铅锌矿床： 矽卡岩型硼矿床（硼镁石、纤维硼镁石、硼镁铁矿）：第七章 热液矿床 各种成因的含矿热水溶液，在各种有利的构造和围岩中，在一定的物理化学条件下，通过交代作用和充填作用造成有用矿物的沉淀堆积所形成的矿床，称为热液矿床。一、热液矿床的特点 1、热液矿床的形成条件 （1）热液矿床形成的温度一般50050（有时高600），矿床形成的深度1.54.5km（属深-中深度）；有时小于1.5km（浅成-超浅成环境）。 （2）受构造控制十分明显。各种构造既是矿液运输的通道，又是矿液进行交代、充填形成有用矿物堆积的空间场所。另外，构造活动往往是多期次发生，这也导致热液活动的多次发生。 （3）成矿围岩既可以是有利于交代的碳酸盐岩石，也可以是不利于交代的硅铝质岩石。2、矿体的形成时间晚于围岩，属后生矿床。矿体与围岩的界线可以是清楚截然的，也可以是过渡的。 3、矿体形状：复杂多样，多呈脉状、网脉状、透镜状、囊状、不规则状、似层状等。4、矿石物质成分 矿石物质成分复杂，与围岩的成分明显不同。5、矿石结构构造： 矿石结构细粒-粗粒，自形、半自形、它形。 矿石构造有角砾状、晶洞状、对称条带状、梳状、皮壳状，也可见浸染状及块状构造等。6、围岩蚀变: 热液矿床的围岩蚀变十分发育，类型较多，不同类型的热液矿床，所伴随的围岩蚀变各有不同。近矿体蚀变强，远矿体蚀变弱。 7、成矿作用过程具多期多阶段性。矿床的原生分带明显。 8、成矿方式： 成矿方式主要有交代作用和充填作用两种：当含矿热液温度较高，并且矿体围岩为化学性质活泼的岩石时，成矿作用多以交代方式为主；当含矿热液温度较低，矿体围岩为化学性质不活泼的岩石时，成矿作用则以充填方式为主。9、矿床类型多，矿产种类多（有色金属、贵金属、稀有分散元素和非金属等），工业意义大。二、热液矿床的分类（一）按成矿深度分类：1、表成矿床：成矿深度数百m。 2、浅成矿床：成矿深度数百m1.5km。3、中深矿床：成矿深度1.5km3km。 4、深成矿床：成矿深度3km。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）按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。 （三）按形成环境及热液来源分类根据热液矿床产生的地质环境和热液来源，分为4类矿床岩浆气液矿床；非岩浆热液矿床；火山-次火山热液矿床；变质热液矿床。四、岩浆气液矿床（一）概念与特征在岩浆结晶冷凝分异过程中析出的含矿气水热液，在岩体中及岩体附近的围岩中经过交代、充填作用形成的矿床叫岩浆气液矿床。1、与岩浆岩的关系密切： 空间关系：这些矿床产出的地区，均可见到岩浆岩的分布，与岩浆岩关系极为密切，矿床或是直接产于岩体之中、顶部，或岩体附近的围岩中，某些类型的矿床与侵入深度之间表现了明显的对应关系。 时间关系：同位素年龄研究指出，矿体形成时间晚于或稍晚于岩浆岩的侵入冷凝时间。 物质成分： 地球化学研究证实成矿物质主要来自岩浆活动，主要由岩浆析出的气水热液携带。并且不同类型的岩浆岩，都与一定类型的热液矿床有明显的成因联系，表现了热液矿床的成矿专属性。2、控矿构造控制矿体分布的构造主要是断裂、破碎带、裂隙及侵入体的原生节理、接触带构造、围岩中的褶皱、层间滑动带等。3、赋矿围岩与岩浆气液矿床有关的围岩一般都是化学性质不很活泼的非碳酸盐类的岩石（如硅铝质沉积岩或变质岩等）。这并不是因为碳酸盐岩不利于成矿，而是此种围岩存在时多形成接触交代矿床。高温岩浆气液矿床大多产在岩浆岩体内及其附近的硅铝质沉积岩或变质岩系中，而中低温岩浆气液矿床则多产于钙镁质岩或火山岩中。（二）岩浆气液矿床的主要类型及其特点按成矿温度、成矿方式：岩浆高温气液矿床（岩浆高温气液交代矿床、岩浆高温热液充填矿床）岩浆中温热液矿床、岩浆低温热液矿床。1、浆高温气液交代矿床 指在岩浆期后气水溶液作用下，侵入体本身遭受蚀变作用或交代作用，使矿质富集而形成的矿床。 这类矿床是在岩浆结晶晚期，形成大量富含挥发份的残余气液和早结晶的矿物发生交代反应，引起侵入体蚀变（自变质作用），促使某些成矿元素自硅酸盐矿物中析出和参加到气水溶液中去，并顺着岩体内的微裂隙广泛蔓延和扩展，在蚀变带中成矿。因此，矿化与蚀变主要发生在岩浆岩中，多见于侵入体的顶部及边部，成矿元素与围岩蚀变常有明显的分带。 主要矿床：（1）与蚀变花岗岩有关的钠长岩型稀有、稀土元素矿床。 （2）与蚀变花岗岩有关的云英岩型钨、锡矿床。1）与蚀变花岗岩有关的钠长岩型稀有及稀土元素矿床矿床常位于花岗岩体上部的蚀变花岗岩内。矿床主要的围岩是钠长石化花岗岩。矿化主要受岩体的微细构造及后生构造裂隙所控制。矿化的分布主要集中在岩体的顶部和边部，多呈浸染状分布。（2）与蚀变花岗岩有关的云英岩型钨、锡矿床由花岗岩在高温热液作用下，发生交代作用，形成云英岩，其中可以伴有W、Sn等有用组分富集形成矿床，称为云英岩型矿床。云英岩是由石英、白云母及少量黑云母组成的一种蚀变岩石。由高温热液交代花岗岩形成。 云英岩型矿床特征： 床产在花岗岩体的内外接触带，但主要产在岩体中，少量产在浅变质岩和砂岩中。矿体形态复杂多样，有脉状、囊状、似层状、筒状等。矿物组合，除石英、云母外，常有含挥发分的矿物如电气石、萤石、黄玉、绿柱石、锂云母、铁锂云母；金属矿物有黑钨矿、锡石、辉钼矿等，还含有交代残余的钾长石、钠长石等。还有后期形成的碳酸盐类矿物。云英岩矿床的形成是多期多阶段的。常与其它蚀变伴生，云英岩化常与钾长石化、钠长石化共生，有的与矽卡岩化复合。如湖南柿竹园钨矿是云英岩型与矽卡岩的复合矿床，矽卡岩形成早，后有云英岩的叠加。2、浆高温热液充填矿床指含矿热液在岩体内外接触带及其附近的岩石裂隙中，在高温和一般是深成条件下，由充填作用形成的热液矿床。特征：形成温度500300，温度可高达600；形成深度14.5公里。围岩一般为化学性质不活泼的非钙质岩石，如岩浆岩、砂岩、页岩、板岩、千枚岩等。一般与深成岩浆岩关系密切。与矿化有关的岩体多为中酸性、酸性及碱性（复式）岩体，矿种与岩体也可显示一定程度的成矿专属性， 常可显示与岩体间成矿物质上的联系（含锡岩体Sn10ppm，含钼岩体Mo4ppm）。H2O的氢氧同位素特征：18=（6-9）D=（-4880） 矿体（脉）产于岩体的顶部、边部、内外接触带及其附近，受裂隙构造控制明显。可出现有规律的分带（顺向和逆向）成矿时间与岩体侵入成岩时代近于一致或稍晚。但矿体（脉）形成明显晚于围岩。近矿围岩和岩体内部有围岩蚀变。云英岩化、钾长石化、钠长石化、黄玉化、电气石化等。主要矿床：黑钨矿-石英脉型矿床：具有重要工业意义，在南方（华南地区）分布广泛。主要与燕山期花岗岩有关，围岩主要是浅变质岩石（板岩、千枚岩、砂页岩等），矿体（脉）产于花岗岩体接触带内外。主要特征：（1）矿体形态以脉状为主，部分为细脉状、网状脉等，矿体与围岩的界线清楚截然。矿脉厚度十几50Cm（一般1000m；矿脉延深一般与长度相似，在浅变质岩石中延深较大，而在花岗岩中延深小一些。（2）矿脉常成群成带出现，空间上组合形式多，如平行脉、雁行排列脉等。（3）含钨石英脉的矿石成分：主要是石英、黑钨矿。还有锡石、辉钼矿、辉铋矿、白钨矿、毒砂、磁黄铁矿、赤铁矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等（最主要是W、Sn、Mo、Bi的矿物）；非金属矿物有黄玉、电气石、绿柱石、方柱石、白云母、绢云母、黑云母、钠长石、钾长石、金云母、萤石等（4）围岩蚀变：在花岗岩体中主要是云英岩化、硅化、钾长石化、钠长石化等；在浅变质岩中为黑云母化、黄玉化、电气石化、硅化、萤石化等。（5）成矿多期多阶段。成矿温度主要450200，严格说为高中温热液矿床。（6）矿脉具有分带性。3、中温热液矿床 该类矿床是指在中温（300200），中深浅成环境下（成矿压力11075107Pa，深度20.5km）形成的热液矿床。 成矿方式有交代、充填或充填交代。成矿与岩浆岩的时、空关系比较明显，矿床中有大量硫化物出现，它在矿物组合、围岩蚀变及矿床类型上与高温热液矿床均有所不同。 本类矿床的主要矿床有Cu、Pb、Zn、Au、Ag，石棉、黄铁矿、菱镁矿、滑石、水晶等。中温热液矿床的特征1）与侵入体的关系： 受侵入体控制比较明显，与中小型中深成侵入体有成因联系。矿体主要产于岩体外接触带围岩中（沉积岩、变质岩、火山岩等），少数产于侵入体顶部。中温热液矿床一般代表着高温热液矿床较晚期的成矿阶段。因此，从总的方面来看，矿床在离开母岩体稍远些的围岩中。 2）矿体围岩：由于此类矿床形成的温度已大大低于前者，因此其围岩性质种类较多，且控矿作用明显。若围岩为化学性质活泼的岩石如含钙质的岩石，则常形成交代矿床，但此时不能形成矽卡岩，如灰岩中的Pb-Zn交代型矿脉；若围岩为惰性的化学性质不活泼的硅质、砂质岩石时，此时交代作用不重要，只形成充填式矿脉，如绿泥石片岩中的Pb-Zn矿脉。3）成矿受构造控制明显，矿体经常产于各种断裂中，而褶皱构造有局部断裂伴生时才是重要的控矿构造。4）形态： 由于这类矿床是由中温热液经过交代、充填作用形成的，因此矿体形态多样：有充填作用形成的矿体，形态简单，多呈单脉状、平行脉群；交代作用形成的矿体多呈似层状、囊状、透镜状、扁豆状、柱状等，较为复杂。矿体与围岩界线有清楚的，也有过渡的。5） 矿物共生组合： 由于矿床形成温度在水的临界温度以下，因此出现大量硫化物，如黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿；也出现含硫盐矿物如黝铜矿、砷黝铜矿，含CoNiFe的砷化物如红砷镍矿等；自然元素，如自然金、自然银；少量氧化物。非金属矿物有绢云母、绿泥石、蛇纹石、石棉、滑石、水晶、石英等。碳酸盐类矿物如方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿等大量出现。氧化物，含氧盐以及电气石、黄玉、角闪石、黑云母、白云母、辉石、钠长石等在高温热液条件下的常见矿物已基本消失。 （6）围岩蚀变发育，种类多。 4、低温热液矿床 这类矿床是指在低温度（20050），一般是浅成（成矿深度1.5公里近地表，大多在几百米地表，成矿压力小于1107Pa，)条件下形成的热液矿床.属浅成低温热液矿床。与侵入体的关系：矿床距岩体较远，或在矿区周围一带广大地区内无火成岩体的出露；矿区内有岩脉产出。 与成矿作用有关的多是一些酸性、中酸性小型侵入体，常呈岩脉，岩瘤，侵入体常具斑状、似斑状结构。低温热液矿床代表着侵入岩浆热液活动的最晚的矿化阶段。 围岩：岩浆低温热液矿床产于各类沉积岩、喷出岩及变质岩中，基本不产在侵入体内。矿体主要受各种断裂裂隙控制。矿体形态为脉状、似层状、透镜状以及复杂的网脉状、囊状等。围岩蚀变：石髓化，蛋白石化，粘土化，明矾石化，泡沸石化，重晶石化，石膏化，冰长石化，高岭石化。矿物共生组合：以Hg.Sb.As.Au.Ag.Te的 矿物为主。矿石结构构造：粒度一般细小，角砾状构造很普遍，此外尚有胶状、皮壳状、梳妆、环状及晶洞构造。 分带不明显，矿体延深不大。五、非岩浆热液矿床 非岩浆热液主要指由地表下渗的雨水、海水、或者沉积岩内部的同生水、封存水、热卤水等所形成的含矿热液，在有利的构造及岩石中经过交代、充填作用形成的矿床。1、特点 1）矿床多产于沉积岩区，矿田（床）范围内没有侵入体或岩体与成矿无关。 2）矿床受地层、岩相、岩性控制明显。 3）矿体多呈似层状、凸镜状及脉状产于特定的地层层位，常沿一定的岩性层、层理、层间构造及断裂、裂隙分布。 4）矿石的矿物成分简单，与中-低温热液矿床相同。金属矿物主要是金属硫化物及硫酸盐矿物：黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿 、辰矿、自然金、碲金矿、碲银矿、辉铋矿。非金属矿物有石英 、碳酸盐类矿物、雄黄、雌黄、石棉、水晶、重晶石等 5）成矿温度多属中、低温。围岩蚀变较弱，多见硅化、白云石化、粘土化、重晶石化、退色化等。 6） H2O的氢氧同位素值接近大气降水线； 34S多为高负值或高正值。与陨石硫 有很大的差别，说明硫不是来源于岩浆，而是富含轻硫 32S，与生物作用有关。 7）矿物流体包裹体：含盐度很高，可达1020%，主要有Na、Ca、K、Cl，有时还出现Na、Cl、K、Cl的晶体以及石油成分。2、热液矿床的成矿物质来源： 矿源层：即由沉积作用或火山沉积作用初步富集了某种有用组分并在后期的地下水热液活动中能提供成矿物质的地层层位，叫矿源层。 地表或近地表处的围岩和矿床：在风化作用过程中被地表水溶解萃取，并转入地下，形成含有一定成矿物质的地下水。含盐地层；火山沉积岩地层； 各类火成岩体和基底岩石；3、浆热液矿床的主要类型：碳酸盐岩地层中的铅锌矿床（密西西比河谷（MVT）型铅锌矿床）、卡林型（微细浸染型）金矿床、砂（页）岩型铜（铅锌、铀）矿床、以沉积岩为容岩的喷流沉积（sedex）型铅锌矿床。 4、碳酸盐岩地层中的铅锌矿床 此类矿床成矿时代多见于古生代及中生代，矿床规模较大，常伴生同类型的黄铁矿矿床、沉积菱铁矿矿床、重晶石-萤石-闪锌矿矿床等。（1）地质构造背景：有利于形成此类矿床的大地构造环境是稳定的大陆板块、大陆边缘拗拉谷、裂谷。含矿岩系为以浅海相碳酸岩盐为主，可夹有砂岩、页岩及砾岩的沉积建造。碳酸盐岩包括生物礁相、潮坪相灰岩、白云岩、礁角砾岩及崩塌角砾岩等。矿床形成于主岩成岩之后。矿区范围内一般不出露火成岩，少数矿区发现有火成岩，经证实也和成矿无关。MVT矿体大多以开放空隙充填方式形成，具后生成矿特征。矿体有似整合和不整合两类。似整合矿体为层状、似层状，与地层产状一致；不整合矿体呈脉状、网脉状，受断裂和裂隙控制。 （2）矿床特征：此类矿床的矿体多为不规则状、似层状、凸镜状产于白云岩中，产出部位多为碎屑沉积盆地的边缘、沉积基底突起部位、砂岩尖灭部位、岩屑堆积层及其尖灭部位、生物礁、断裂扩容部位、不整合面及其附近的岩溶崩塌角砾岩。矿石多具交代结构、粒状结构、草莓状结构及团粒状结构，浸染状、细脉浸染状、角砾状、条纹及条带状、胶状构造。矿体的围岩蚀变微弱，常见白云岩化、硅化、方解石化及退色化。 （3）成矿模式：参与深部循环的地下水或盆地沉积物封存的卤水受地热增温的影响溶解了地层中的盐分、铅等成分形成含矿的低温热卤水。此种热卤水沿断裂、不整合面、砂岩及角砾岩等渗透性层运移并在有利的部位沉淀成矿。 5、卡林型金矿床（1）地质构造背景：卡林型金矿有利成矿大地构造环境是大陆板块的盖层沉积区和岛弧（地槽褶皱带）晚期阶段沉积岩系发育区。构造是重要的控矿因素，对金矿化的控制作用甚至强于地层 （2）矿床特征：卡林型金矿的矿体特征常见平行围岩层理的板状、似层状、透镜状矿体和（或）斜交围岩层理的脉状和筒状矿体。矿体与围岩呈渐变关系。矿石结构构造主要是呈自形及半自形结构、交代结构，浸染状、角砾状构造。自然金呈极微细的颗粒分布于蚀变岩中，常被硫化物包裹或被炭质及水云母等矿物吸附。常见的围岩蚀变是硅化。成矿温度为180245。 （3）矿床成因：此类型矿床的成矿流体为地下热卤水，是大气降水下渗、增温和溶解了地层中的成矿物质形成的。岩浆活动和高角度张性断裂带有助于为驱动热卤水循环提供热能和通道。在成矿热卤水上升至不纯碳酸盐岩及含炭细碎屑岩时，通过交代作用而成矿。就成矿热液和成矿物质而言可与侵入体无关，但是深部有岩浆活动则可能有利于成矿流体的热对流循环。 六、火山气液矿床指与火山岩浆气液活动有一定内在联系的气化热液矿床。在火山喷发作用的晚期或间歇期，火山喷气和热液活动非常强烈，这些喷气和热液常含有大量重金属化合物。它们在一定的地质环境和物理化学条件下，与围岩、海水或气液之间发生复杂的相互作用，使有用组分聚集沉淀而形成矿床。其特征是：1.矿床主要出现于火山岩次火山岩分布区；2.矿化中心与火山岩浆喷发侵入中心有一定联系，火山机构控矿作用明显；3.多数矿床蚀变作用强烈；4.矿石物质成分、结构构造复杂，垂直分带间隔小；5.矿床类型和矿化强度有时与火山岩基底的岩石及其含矿性、或早期矿床间有一定联系。根据成矿环境、成矿作用将火山气液矿床分为： 陆相火山-喷气矿床：在大陆环境中，由火山喷气作用所形成的矿床叫陆相火山喷气矿床。 陆相火山-热液矿床：在陆相火山活动过程中，在地表或近地表环境，由火山热液中的成矿物质直接结晶出或经过化学反应使有用组分堆积而形成的矿床，称为陆相火山热液矿床。 陆相次火山-热液矿床：与陆相次火山岩有成因联系的热液矿床称为陆相次火山热液矿床。 海相次火山、火山-热液矿床：在海底火山活动过程中所产生的射气和热液上升到达海底或临近海底的环境中，通过与海水或与海底沉积物相互作用，使有用物质沉淀富集所形成的矿床，称为海相火山次火山气液矿床。第八章 风化矿床风化壳概念：残留在原地基岩之上的疏松表层（或残积物层）称为风化壳。风化壳类型：风化壳剖面是根据原岩硅酸盐矿物的分解程度来确定的，这种分解程度依据二氧化硅被淋滤的强度来确定。据此可划分出三种类型： 水云母型剖面：特征是原岩在水化和水