矿床学课件第七章热液矿床

矿床学,第七章热液矿床,2,第七章热液矿床,1热液矿床概述2岩浆气液交代矿床3热液充填-交代矿床,3,第七章热液矿床1热液矿床概述,一、概念二、特点三、研究意义四、矿床分类,4,第七章热液矿床1热液矿床概述,一、概念：热液矿床热液矿床是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。,5,第七章热液矿床1热液矿床概述,二、特点由于含矿热液可以来源于深部的岩浆热液，也可以是来自火山-次火山热液、地下水热液或深层变质热液。同时，成矿的地质环境不同，故其矿床地质特征亦各不相同。,6,1热液矿床概述二、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。,7,2、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,galena,sphelerite,pyrite,8,3、矿体多呈脉状、网脉状、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、网脉状、似层状；交代矿床的矿体多为不规则状、凸镜状。,桃林铝锌矿矿体剖面示意图1冲积层；2绢云母绿泥石带；3第三系；4矽化带；5千枚岩；6矿体；7角砾岩化含矿带；8花岗岩,9,4、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。,桃林铝锌矿床角砾状矿石素描图1绿泥石绢云母石英岩；2萤石；3闪锌矿；4石英脉(a石英，b方铅矿)；5石英-重晶石脉(a石英，b重晶石)；6石髓,10,热液矿床矿石构造,毒砂、磁黄铁矿、铁闪锌矿和锡石沿陡裂隙充填形成直立裂隙脉及沿层面交代形成交代层面脉，围岩为碳酸盐岩,11,磁铁矿沿大理岩层理交代形成条带,方铅矿、闪锌矿与萤石相间平行成条带状构造,条带状构造,12,矿石结构,锡石（灰黑色）自形晶被方铅矿（灰白色）交代成残核,闪锌矿（灰白色）被方铅矿（白色）交代呈“破布”、“岛屿”、“碎片”状残余,黄铜矿（白色）沿黑钨矿（灰色）解理交代,13,赤铁矿（白色）交代磁铁矿的晶体呈等轴磁铁矿的假象,自然铜（白色）及辉铜矿（灰色）交代木质细胞呈假象结构,深红银矿（灰色）沿方铅矿（白色）的立方体解理交代成梯状解理假象,假象结构,14,5、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.,15,6、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400C）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。,16,1热液矿床概述三、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。,17,1、按成矿作用2、按热液来源3、按赋矿岩石4、按成矿深度5、按成矿温度6、按与岩浆岩关系,1热液矿床概述四、矿床分类,18,1、按成矿作用,1）岩浆气液交代矿床（1）钠长石型（2）云英岩型（3）蛇纹石型2）热液充填交代矿床,19,2、按热液来源分类,成因类型,岩浆热液矿床,地下水热液矿床,变质热液矿床,海水热液矿床,按赋矿岩石分类,岩浆岩类,沉积岩类,变质岩类,钠长岩型热液矿床,云英岩型热液矿床,蛇纹岩型热液矿床,碳酸盐岩型,砂岩型,硅酸盐岩-砂岩型,石英岩-片岩型,片麻岩型,3、按赋矿岩石分类,21,表成（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。,按成矿深度,表成矿床,浅成矿床,中深成矿床,深成矿床,4、按成矿深度分类,（3km）,22,5、按成矿温度分类,成矿温度,高温热液矿床,中温热液矿床,低温热液矿床,（300C),（200-300C),（200C),高温热液矿床,23,6、按与岩浆关系分类,岩浆气液矿床,非岩浆热液矿床,岩浆气液矿床,岩浆热液充填交代矿床,火山次火山热液矿床,按热液来源,按成矿温度,海水热液矿床,地下水热液矿床,变质热液矿床,高温热液矿床,中温热液矿床,低温热液矿床,钠长石型,云英岩型,蛇纹石型,岩浆高温中温低温热液矿床,火山成因热液矿床,24,1热液矿床概述四、矿床分类,1、岩浆气液矿床（与岩浆演化有密切关系）1）岩浆气液交代矿床（按蚀变类型）2）岩浆热液充填-交代矿床3）火山-次火山热液放入“火山成因矿床”,25,1）岩浆气液交代矿床（按蚀变类型）（1）钠长石型（2）云英岩型（3）蛇纹石型,26,2）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）,27,3）火山-次火山热液放入“火山成因矿床”,28,1热液矿床概述四、矿床分类,2）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）,29,2岩浆气液交代矿床,一、钠长石型二、云英岩型三、蛇纹石型,30,2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。,31,3、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。,32,2岩浆气液交代矿床一、钠长石型,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。,33,2岩浆气液交代矿床二、云英岩型,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,34,4、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。,35,2岩浆气液交代矿床三、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,36,2岩浆气液交代矿床二、蛇纹石型,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,37,3热液充填-交代矿床,一、高温热液矿床二、中温热液矿床三、低温热液矿床,38,3热液充填-交代矿床一、高温热液矿床,1、形成条件2、成矿作用3、矿床特征,39,3热液充填-交代矿床一、高温热液矿床,1、形成条件1）温度300-600，压力为2107108Pa，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2107Pa。,40,2）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。3）围岩：化学性质稳定的硅铝质岩石4）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；,41,3热液充填-交代矿床一、高温热液矿床,2、成矿作用交代作用为主及充填作用,42,3、矿床特征1）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。3）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。,43,2）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。4）围岩蚀变：云英岩化、钠长石化、钾长石化、电气石化等。5）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。,44,江西西华山钨矿床,45,江西西华山钨矿床,46,四川大水沟碲矿床,碲铋矿,47,四川大水沟碲矿床,48,3热液充填-交代矿床二、中温热液矿床,1、形成条件2、成矿作用3、矿床特征,P141,49,3热液充填-交代矿床二、中温热液矿床,1、形成条件1）温度压力：200-300，压力为1075107Pa，形成深度相当于2.0-0.5km左右2）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。,50,3）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4）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,51,3热液充填-交代矿床二、中温热液矿床,3、矿床特征1）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。,2）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。3）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。4）围岩蚀变：硅化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化等。,53,3热液充填-交代矿床二、中温热液矿床,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,54,湖南桃林铅锌矿床,55,湖南桃林铅锌矿床,56,3热液充填-交代矿床三、低温热液矿床,1、形成条件2、成矿作用3、矿床特征,P141142,57,3热液充填-交代矿床三、低温热液矿床,1、形成条件1）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2）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,58,3）构造：往往受褶皱和围岩层间断裂等小规模构造控制4）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,59,3、矿床特征：1）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。,60,2）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。3）矿石组份低温矿物组合：Hg-As-