《矿床学》课件-第六章 热液矿床【中国地质大学(武汉)】.ppt

1、第六章 热液矿床,一、概 念,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。 热液矿床分布广，类型众多、产出矿种最多（有色金属、贵金属、稀有分散元素，还有非金属等），大型矿床多，具有十分重要的经济价值；同时，由于热液的来源十分复杂，成矿时间及成矿作用的复杂性，因此这类矿床又具有十分重要的理论研究意义。,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。

2、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（岩浆岩、硅质岩、泥质岩等）,二、热液矿床的特点,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。 金属矿物：以硫化物数量最多，其次是氧化物和含氧盐；以及砷化物和自然元素矿物 金属硫化物（Cu.Pb.Zn.

3、Hg.Sb.Ag.Bi.Co.Mo） 金属氧化物和含氧盐(W.Sn.U)； 非金属矿物： 石英； 碳酸盐类矿物，如方解石、白云石、铁白云石；含铁白云石、菱铁矿。 含水和挥发份的硅酸盐矿物，如绢云母、 绿泥石、高岭石。 岩浆岩中的常见矿物除石英外，基本上见不到（橄榄石、角闪石、 辉石），而长石、黑云母极为少见。 硫酸盐矿物的大量出现，如石膏，硬石膏,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。种类多。 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

4、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。,三、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

5、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 1、岩浆气液矿床； 2、非岩浆热液矿床； 3、火山-次火山热液矿床； 4、变质热液矿床。,（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

6、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。 这类矿床不论在其成因上，成矿时空关系上均与岩浆岩有密切的关系，成矿流体与成矿的物质主要来自岩浆。,四、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，如：围绕岩体，热液矿床成带状分布，呈温度梯度由内向外逐渐降低。 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

7、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。 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（18=（6-9），D=（-4880） 因此，岩浆热液矿床不论是从其产出位置、其内部的矿物组成、矿物共生组合、分带性，还是从岩浆岩的成矿专属性等方面，都说明这类矿床与岩浆关系密切。,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

8、于成矿，而是此种围岩存在时多形成接触交代矿床。,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,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

9、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。,（一）岩浆高温气液交代矿床,在岩浆侵入和上部基本冷凝结晶后，深部岩浆气液向上运移。初始热液具有较高的温度，含钾、钠离子和氟化氢、氯化氢等挥发性气体，偏碱性，携带了稀土、稀有元素及钨、锡等成矿元素的挥发性化合物（SnF4）和络合物。由于钾的活动性受温度的影响比钠更敏感，因此，热液上升过程中随温度降低首先钾长石化，形成钾长石化带。 斜长石被钾长石交代使斜长石晶格中的稀土元素活化进入热液，暗色矿物被交代释放出原晶格中的钨、锡等元素。向上运移的热液随钾的含量不断降低逐渐转变为钠长石

10、化，形成钠长石化带。 随钾化和钠化的进行，热液中碱金属离子含量降低，ph值下降，使稀土元素和稀有元素的络合物失去稳定性而逐渐交代成矿。 随着交代作用的进行，溶液酸度增加，发生云英岩化。,自下而上依次发生稀土元素的矿化、NbZr、TaBe等元素的矿化。到达岩体顶部的酸性热液交代花岗岩及部分顶部围岩形成云英岩化带，并发生BeTa、WSn的矿化。,成矿作用机理,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。 钠长石化花岗岩形成深度较浅，含矿岩体多为复式岩体，这类岩体的Si02含量明显偏高，一般在7475之间。其中硷质含量高，K20

11、+Na2O常大于75，岩体中Fe、Mg、Ca、Ti等基性组份含量明显偏低，而氟的含量明显偏高。 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。 矿石呈浸染状分布。主要的矿石矿物有钽铁矿、铌铁矿、铌-钽铁矿、锂云母和细晶石等，伴生金属矿物有锆石、磷钇矿、独居石、钍石、氟碳钙钇矿、褐钇铌矿、黑稀金矿等。矿床中的有用元素除Nb、Ta、W、Sn、Be外，常有Li、Rb、Cs、Zr、Hf、（Th）、（U）等。,与花岗岩有关的钨、锡、铍、铌、钽和稀土的一种重要成矿模式 一钾化带；一钠化带；一云英岩带；一似伟晶岩带， 石英壳； 钨、锡、铍石英脉,交代蚀变普遍而强烈，多为

12、面型交代蚀变，蚀变分带明显，在发育完整的情况下，自下而上依次为钾化带钠化带云英岩化带似伟晶岩带石英壳。 在钾化带的中、下部，明显地表现出成矿元素贫化或活化转移的现象。钠化带是Nb、Ta的富集成矿带，特别是其上部强钠化带和钠化带向云英岩化带的过渡带， Ta 、Nb具有最明显的富集。,钾化带,钠化带,云英岩化,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。在交代过程中，主要是长石发生水解： 3KAlSi3O8（

13、长石）+H2OKAl2Si3AlO10OH2（白云母）+6SiO2（石英）+2KOH 3NaAlSi3O8（长石）+H2OKAl2Si3AlO10OH2（白云母）+6SiO2（石英）+3Na+,云英岩型矿床特征,云英岩矿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

14、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。,云英岩型锡（钨）矿床模式图,1-长英质岩及砂泥质板岩；2-黑云母花岗岩；3-蚀变花岗岩；4-钠长石化浅色花岗岩（特殊相）；5-伟晶岩；6-矿脉及云英岩化；7-块状云英岩；8-早期云英岩,到达岩体顶部的酸性热液交代花岗岩及部分顶部围岩形成云英岩化带，并发生BeTa、WSn等的矿化。,（二）岩浆高温热液充填矿床,1、概念 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。,岩浆侵入以后随温度降低首先从岩体的顶部及边部开始冷凝结晶。

15、先结晶的岩浆岩壳起到了岩浆气液的屏蔽作用，使壳下以H2O为主的含矿挥发组分不断积聚，水分压不断升高（降低岩浆结晶温度）导致结晶作用中断。 当断裂等构造切穿上部岩壳时，含矿热液上升并且经充填（交代）作用成矿，同时也可能有部分岩浆上升形成岩脉。 由于挥发组分被释放水分压降低，岩浆结晶温度升高，于是开始了第二次岩浆结晶含矿挥发组分汇聚构造破裂充填（交代）成矿。如此往复形成多期多阶段成矿。,岩浆气液充填成矿模式,2、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

16、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,3、主要矿床类型,主要矿产：W-Sn-Mo-Bi-Be 黑钨矿-石英脉矿床：是我国最主要的钨矿类型，常伴生Sn-M

17、o-Bi矿产，如江西西华山、湖南瑶岗仙 锡石-石英脉矿床：与黑钨矿-石英脉共生，但以锡石为主，或W-Sn共有。如广西珊瑚W-Sn矿脉。 辉钼矿-石英脉矿床：除辉钼矿外，常伴生W.Sn.Bi等矿物，我国华南地区广泛分布。 铍矿床：又可分为绿柱石-石英脉型，含绿柱石花岗岩型两种，在华南地区广泛分布。,4、黑钨矿-石英脉型矿床,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5

18、0Cm（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

19、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。,“五层楼”分带模式,一微脉带（1cm，多为3mm，矿化标志带）； 一密集细脉带（15 cm为主，少量达10cm，工业矿体顶部）； 一密集中脉带（ 510cm为主，个别1m，工业矿体）； 一大脉带（ 10cm为主，常出现1m，主要矿体）； 一稀疏大脉带（根部带，发育岩体顶部，有工业价值）。,“五层楼”脉带形态示意图 1一花岗岩；2一变质砂岩及板岩；3一矿脉,西华山钨矿床的“五层楼”垂直分带,江西西华山钨矿地质略图 1-含钨石英脉；2-黑云母花岗岩；3-砂岩、千枚岩； 4-第四系沉积岩,西华山钨矿为一大型矿床，矿区面积4.5

20、km2，有宽10cm以上的矿脉400余条。矿脉分布于花岗岩体内的横节理裂隙中。,石英脉型钨矿床模式图,1-砂岩、粉砂岩、变质砂岩、板岩；2-花岗岩；3-石英脉型矿床；4-伟晶岩型矿床；5-云英岩型矿床；6-花岗岩型矿床；7-“五层楼”结构（A-1线脉带；A-2细脉带；A-3细-大脉带；A-4大脉带；A-5尖灭带）；8-“三层楼”结构（“三层楼”结构（B-1线细脉带；B-2大（细）脉带；B-3尖灭带）,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

21、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、萤石和水晶等，,（三）中温热液矿床,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。 与矿床形成有关的岩浆岩种类较多，从酸性-基性都有，以酸性、中酸性侵入岩为主。,（2）矿体围岩： 由于此类矿床形成的温度已大大低

22、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。 如湖南桃林铅锌矿床，受断裂带控制，含矿断裂带宽200-300m，沿北北东方向延伸20-30km。矿体沿断裂带产出，断续延伸7-8km，矿体长500-1000m，厚数十米。,湖南桃林铅锌矿床 地质剖面图,1-第三系砂砾岩

23、；2-含矿角砾岩带；3-蚀变带；4-板溪群千枚岩板岩；5-铅锌矿脉；6-花岗岩。,（4） 矿体形态： 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。,山东玲珑大开头金矿脉剖面图 1-矿脉；2-煌斑岩；3-闪长玢岩；4-花岗岩；5-坑道；6-钻孔,（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

24、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。 典型的有绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、黄铁长英岩化、硅化、蛇纹石化、滑石化、菱镁矿化、碳酸盐化等。 类似高温热液矿床中的围岩蚀变如黄玉化、电气石化、钠长石化等已不出现。 交代酸性、中酸性岩：黄铁长英岩化、绢云母化、硅化等； 交代基性、超基性岩：蛇纹石化、滑石化、菱镁矿化等。,（7

25、）主要矿床类型： 含金石英脉（石英脉型金矿）：95%为石英，构成各种脉体，金属矿物占5%左右，主要有Cu、Pb、Zn、Fe等的硫化物，如黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿、方铅矿、闪锌矿，还有方解石、绿泥石等，自然金呈细小颗粒产于金属硫化物中，呈“晶隙金”、“晶间金”、以及“包体金”。 如山东招远玲珑。,晶间金,自然金,包体金,黄铁矿,自然金,碳酸盐矿物, 铅锌铜矿床：方铅矿、闪锌矿、石英 、重晶石、白云石、绢云母、黄铁矿、黄铜矿。围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、绢云母化。如湖南临湘桃林铅锌矿床。 锡石硫化物多金属矿床：锡石、硫化物、石英等，广东海丰锡石-硫化物矿床。 五元素NiCoAgBiU矿床：

26、可同时利用5种元素：斜方砷镍矿、辉钴矿、辉银矿、自然银、自然铋、非晶质铀矿 、沥青铀矿、石英等，如加拿大熊湖。, 石棉矿床：产于超基性岩、基性岩中，蛇纹石石棉、角闪石棉、方解石、橄榄石等。 菱镁矿矿床：产于变质的白云岩、大理岩、灰岩中。 滑石矿床：产于含高的岩石如超基性岩、基性岩、白云岩中。 黄铁矿矿床：硫铁矿矿床、广东云浮、化工用硫酸。 水晶矿床：压电石英、光学水晶、熔炼水晶、琢磨水晶。,（四）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。 主要矿产有Hg.Sb.

27、As.Au.Ag，萤石等。 这类矿床的成因争议大，其最大的特点是，与高、中温热液矿床相比，这类矿床距岩体较远，相互关系极不明显。 这类矿床可以在区域上与高、中温热液矿床连续演化分带，代表含矿岩浆热液由高向低温逐渐演化过程中的晚期产物。 但当这类矿床单独出现时，其成因值得进一步研究。,低温热液矿床矿床特点, 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（侵入深度小，规模小）。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

28、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。,因为矿床均产于岩体附近的围岩中。这时，应该利用稳定同位素 地球化学研究方法，确定矿物包裹体中的同位素的组成，达到判别岩浆水的目的，岩浆水的氢-氧同位素测定比值为： 各种水溶液的稳定同位素地球化学参数 18OH2O D CO2 初生水+6+8.5 -70-30 高达 78.54 岩浆水 +6+8 -50-80 较初生水稍低 大气水 -44+10 -340+50 较低 海水1（5） 1（5） 同生水与海水相似，但随盐度的增高而增加 变质水+5+25 -20-6

29、5 较高,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。 辰砂、辉锑矿、雄黄、雌黄、自然金、自然银、碲金矿、碲金银矿、深红银矿、淡红银矿 石英 、石髓、蛋白石、方解石、白云石、高岭石 其次，还有黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿，少量见到。 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。, 主要矿床类型： 雄黄-雌黄矿床：As,常有Au.Ag.Se.Hg伴生。如湖南慈利，云南 南化； 菱铁矿矿床：贵州观音山； 锑

30、矿床：辉锑矿Sb，湖南新化冷水江“锡矿山”锑矿床； 汞矿床：辰砂Hg，贵州万山汞矿床 萤石矿床：CaF2 浙江武义，诸暨一带。,贵州万山汞矿,汞矿床主要位于古陆外围。矿体多产在中、下寒武统条带状白云岩及泥质白云岩、白云质灰岩中，为多层成矿。矿体呈扁豆状、似层状、脉状及鞍状，大多发育在万山主断层百米以外的穹窿状褶皱鞍部和角砾破碎带中。受层位与角砾破碎带控制。 围岩蚀变以硅化、白云石化为主，金属矿物主要为辰砂及少量的自然汞、辉锑矿、闪锌矿、黄铁矿及雄黄。非金属矿物以石英、白云石为主，次为方解石、重晶石等。 矿床的形成过程分为两阶段，早阶段形成矿源层，晚阶段经热液叠加改造成矿。,万山汞矿含矿层综合剖

31、面图,1-上部泥质白云岩、泥灰岩、页岩； 2-条带状白云岩； 3-下部泥质白云岩、泥灰岩、页岩； 4-含石英的白云岩脉带； 5-矿体,三、非岩浆热液矿床,（一）定义： 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。 从水溶液的来源来看，不是岩浆在冷凝结晶过程中释放出来的水溶液。 这类水溶液在地下循环过程中其温度不断升高，其能量的来源仍然来自地球内部：或是地热增温引起，或是有岩浆烘烤提供热能。这样，这些被加热了的热水溶液在循环过程中与岩石发生水岩反应，萃取溶解了岩石中的成矿物质，变成了含矿热水溶

32、液。,（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。（例关门山铅锌矿，含矿地层12-15亿年，花岗岩为燕山期，铅年龄为21亿年） （2）矿床受地层、岩相、岩性控制明显。（例，贵州铅锌矿多产 于C、T ，湘西则多产于下寒武；湘黔的汞矿多产于寒武系，鄂西则多产于震旦系。） （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

33、、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。,（二）矿床特点,（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。这些都反映了成矿热液不是来自岩浆活动，而与地下水活动有关。因为岩浆成因的包裹体中NaCl5%，也不会含有石油。,（三）非岩浆热液矿床的成矿物质来源 矿源层： 即由沉积作用

34、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；,1、碳酸盐岩地层中的铅锌矿床 密西西比河谷（MVT）型铅锌矿床 2、卡林型（微细浸染型）金矿床 3、砂（页）岩型铜（铅锌、铀）矿床 4、以沉积岩为容岩的喷流沉积（sedex）型铅锌矿床,（四）非岩浆热液矿床的主要类型,1、碳酸盐岩地层中的铅锌矿床 Mississippi Valley-type Pb-Zn deposits （MVT

35、）,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。已知矿床如（广东）凡口、（广西）泗顶、（美）密苏里的Viburnum、田纳西的Mascott-Jefferson、（加拿大）Robb Lake、（波兰）Upper Silesia。 美国中部密西西比河流域的层状铅、锌矿床是这类矿床的代表，密西西比河谷型铅、锌矿床因而得名。MVT矿床金属量（Pb+Zn）从几千吨到几百万吨不等，并且一般成群成带分布，密西西比河谷地区就有近400个矿床。,(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、大陆边缘拗拉古、裂

36、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

37、的岩溶崩塌角砾岩。 矿石的主要金属矿有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、白铁矿、（黄铜矿）等。常见脉蚀矿物为白云石、方解石、菱铁矿、重晶石、萤石、胶状二氧化硅等。 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。,产于白云岩中呈浸染状似层状交代的铅锌矿体剖面图,（3）矿床成因,成矿流体源自沉积建造水，成矿过程中演化为含矿热卤水，成矿温度50150（200 ），成矿溶液盐度（15-20）wt%NaCl（高的可达30%）。 硫化物的34S为8.0331.36，且一般认为矿床的硫主要来源于海相蒸

38、发岩，如膏盐层。蒸发岩中的硫酸盐转变为MVT矿床中硫化物的还原态硫的机制可能是通过热化学还原作用实现的。 近年来，多数人倾向于认为，这类矿床中的铅、锌矿化在沉积和成岩时已初步富集，后经地下热卤水对富含铅、锌的沉积层进行溶滤和搬运，在有利的地层和构造环境中充填、交代而成矿床。,碳酸盐岩型铅锌矿床成矿模式,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。,2、卡林型金矿床,卡林型金矿床（Carlin-type gold deposits）是20世纪60

39、年代初期在美国西部内华达州的卡林镇被发现而得名的，是一种主要产于碳酸盐岩建造中的微细浸染型金矿床。 该类型金矿床具有品位低、规模大、矿体与围岩界限不明显，金主要呈显微-次显微形式分散产出，普遍发育中低温热液矿物组合以及Au、As、Hg、Sb、Tl等微量元素组合。 卡林型金矿床主要分布于美国内华达州和犹他州及中国的滇黔桂和川陕甘两个“金三角”内，在东南亚以及南美洲的秘鲁也有分布。 卡林型金矿是金矿床的一个重要类型，在我国发现于80年代，已知矿床如（贵州）板其、丫它、（湖南）石峡、（宁夏）中卫、（四川）东北寨、拉尔玛等。,（1）卡林型金矿床地质构造背景,卡林型金矿有利成矿大地构造环境是大陆板块的盖

40、层沉积区和岛弧（地槽褶皱带）晚期阶段沉积岩系发育区。 含矿岩系为含炭质或泥质的条带状或角砾状的不纯碳酸盐岩、含炭质粉砂岩、泥质岩及凝灰岩等，显示其形成于相对缺氧的环境。矿床形成于较浅的部位，与地下热卤水有关，成矿温度一般属中、低温。 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。构造控矿作用在不同的矿区有不同的表现。我国黔西南卡林型金矿床主要形成于压性或压扭性断裂带、区域不整合面和假整合面、两套差别较大的岩性接触面，层间虚脱和张裂部位是金矿体赋存的重要部位。 在卡林型金矿区内或者其附近一般都存在有以岩墙和岩脉形式产出的长英质侵入体，花岗斑岩、石英斑岩、辉绿岩、煌斑岩等脉岩。有些研究者认

41、为，这些浅成侵入体可能为卡林型金矿成矿作用热源，也有可能提供热液流体。,（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。 矿石金属矿物常见微粒自然金、黄铁矿、白铁矿、雄黄、雌黄、毒砂、辰砂、辉锑矿，还可见少量闪锌矿、方铅矿、黄铜矿。脉石矿物常见萤石、重晶石、石英、方解石、水云母、高岭石等。 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（似碧玉岩）、高岭土化、碳酸盐化、白铁矿化、毒砂化

42、。 成矿温度为180245。,卡林型金矿床的成矿模式 Carlin-type gold deposit,（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。,3、砂（页）岩型铜矿床,是指赋矿岩系为砂页岩的热液层状铜矿床。又称红层铜矿、层状铜矿。 常可构成大型、特大型矿床，矿石品位高，多伴有Pb、Zn、Ag、Co、U（占世

43、界铜储量的30%）。按含矿岩相可分为海相砂（页）岩型铜矿和陆相砂岩型铜矿两种类型，前者工业意义巨大，如（赞比亚）Roan Antelope（页岩型）矿床、Mufulira(砂岩型)矿床、（扎伊尔）Kamoto、（俄）乌多坎、（德）曼斯费尔德。我国同类矿床多属后者，如（云南）郝家河、六苴砂岩铜矿床。,矿床地质特征,（1）有利的大地构造环境： 海相砂页岩型铜矿产于被动大陆边缘及边缘凹陷；陆相砂岩型铜矿产于大陆板块内部的裂谷、（断陷）山间盆地。 （2）含矿岩系特征： (a)海相砂（页）岩型铜矿的含矿岩系为海侵岩系，自下而上依次为红色三角洲相砾岩、砂岩、粉砂岩、浅海相（黑色）页岩、白云岩.砂岩型矿产于

44、岩系下部的砂岩相（部分产于砾岩相），页岩型铜矿产于中部（黑色）页岩相； （b）陆相砂岩型矿床的含矿岩系为河流冲积相及湖相红色碎屑岩系，矿体产于分选较好的砂岩相中。岩系上部常可见蒸发岩系，红层之下常为含煤岩系。,（3）矿体特征：此类矿床的砂岩型矿体位于红（紫）色岩石（层）与灰色岩石（层）的过渡带上。矿体呈层状、似层状、凸镜状顺层产出（界线可穿层理，也可见脉状者）。 （4）围岩蚀变：有退色化、白云石化、粘土化、重晶石化等。 （5）矿石：主要金属矿物为辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿和黄铁矿，多呈浸染状分布于主岩中。从灰色层边部向内部常依次出现辉铜矿带、斑铜矿带、黄铜矿带和黄铁矿带的规律性分带。,砂岩铜矿（红层铜矿）,滇中砂岩铜矿床剖面图 1灰色层边界；2红色层；3粉砂及粉砂质泥岩；4含砾中粗砂岩；5中细砂岩；6混合矿带；7黄铁矿带；8辉铜矿带,陆相砂岩铜矿的成矿模式1-红色泥质粉砂岩及泥岩；2-红色渗透性砂岩；3-红色砂砾岩；4-浅（灰、灰白或灰绿）色层（退色带）；5-辉铜矿带；6-斑铜矿带；7-黄铜矿带；8-黄铁矿带（非矿化的退色带）,砂岩型铜矿的成因： 矿床的形成与渗透性高且较富铜的沉积物（红色层）及赋矿地段具低