熱液成礦作用及其礦石參考資料

1、熱液成礦作用及其礦石地殼中的含礦熱水溶液在一定的物理化學(xué)條件下，以充填作用或交代作用的 方式，將礦質(zhì)沉淀在各種有利的構(gòu)造和巖石中，從而形成礦石的作用稱為熱液成 礦作用。由熱液成礦作用形成的礦床稱為熱液礦床地殼中的含礦熱水溶液在一定的物理化學(xué)條件下，以充填作用或交代作用的 方式，將礦質(zhì)沉淀在各種有利的構(gòu)造和巖石中，從而形成礦石的作用稱為熱液成 礦作用。由熱液成礦作用形成的礦床稱為熱液礦床。熱液礦床可分為若干類型。由于研究目的不同，分類方案的側(cè)利點(diǎn)也 不一致。但是，分類的依據(jù)不外乎是溫度、壓力、熱液來源、成礦環(huán)境和方式等, 如地質(zhì)上可根據(jù)成礦溫度和熱液來源，將熱液礦床分為15個(gè)不同的類型，如表 1

2、所示。從礦石學(xué)的角度出發(fā)，對熱液的來源尚不重要，而溫度對礦石的礦物組 合和結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面有密切關(guān)系，即成礦溫度對礦石的工藝性質(zhì)影響很大。因此, 本教材以成礦溫度為主要分類依據(jù)，并考慮到成礦環(huán)境，將熱液礦床分為以下四 類：表1 熱液礦床分類表熱液來源成礦溫度高溫(600300C)中溫（300 200C）低溫（20050C）巖漿高溫巖漿熱液礦床中溫巖漿熱液礦床低溫巖漿熱液礦床變質(zhì)高溫變質(zhì)熱液礦床中溫變質(zhì)熱液礦床低溫變質(zhì)熱液礦床地下水高溫地下水熱液礦床中溫地下水熱液礦 床低溫地下水熱液礦 床海水高溫海水熱液礦床中溫海水熱液礦床低溫海水熱液礦床混合型高溫混合熱液礦床中溫混合熱液礦床低溫混合熱液礦床（1

3、）高溫?zé)嵋旱V床。主要礦物在600300C范用內(nèi)晶出。（2）中溫?zé)峄吹V床。主要礦物在300200C范圍內(nèi)晶出（3）低溫?zé)嵋旱V床。主要礦物在20050C范圍內(nèi)晶出（4）火山氣液礦床。主要礦物在60050C范圉內(nèi)晶出。一、高溫?zé)嵋撼傻V作用及其礦石（-）概述高溫?zé)嵋撼傻V作用系指成礦溫度約在500300C范圍內(nèi)的成礦作 用，它們成礦深度大多在4. 51.5km左右，系深成和中深成礦床，少數(shù)可形成 于lkm左右的深度，構(gòu)成所謂高溫淺成礦床。礦體產(chǎn)于或直接與其有關(guān)的巖漿巖 巖體內(nèi)部，或其附近的外接觸帶圍巖中（主要為非碳酸鹽類巖石），礦體分布距 巖漿巖巖體很少超過11. 5km。由于高溫?zé)嵋旱V床形成深度較深，

4、壓力較大，因而圉巖的破碎方式以 壓扭性裂隙為主，角礫化破碎現(xiàn)象不發(fā)育，氣化高溫?zé)嵋夯顒?dòng)性強(qiáng)，細(xì)小裂隙均 能進(jìn)入，成礦物質(zhì)的沉淀系通過通過充填裂隙和空隙的方式成礦，即成礦方式以 充填為主。同時(shí)由于深處開口裂隙不發(fā)育，地下水流動(dòng)困難，溫度變化不大，降 溫極其緩慢，所以礦物結(jié)晶速度慢，能生成粗大完好的晶體。（二）本類礦床的基本特點(diǎn)：1、礦物共生組合是典型的高溫礦物構(gòu)成。礦物成分主要為氧化物，含氧鹽 類，其次為硫化物。典型的高溫礦石礦物有磁鐵礦、錫石、口鉤礦、黑磚礦、輝 鉗礦、輝鈕礦、磁黃鐵礦、毒砂、赤鐵礦和自然金等。脈石礦物有石英、長石、 鋰云母、角閃石和石榴石等。山于溫度高，揮發(fā)組分起作用，有較多

5、含揮發(fā)組分 的礦物，如電氣石、黃玉、白云母、金云母、綠柱石、磷灰石和螢石等。2、由于成礦溫度高，礦液中富含揮發(fā)組分，因此，在成礦過程中使 圍巖發(fā)生強(qiáng)烈的蝕變特別發(fā)育為本類礦床特征之一，典型的高溫?zé)嵋何g變主要有 云英巖化、黃玉化、電氣石化、鈉長石化、陽起石化、鈉閃石化等。3、成礦方式以充填作用為主。礦體形狀多呈脈狀、管狀，有的沿層 面呈扁豆?fàn)睢⑺茖訝?。礦石構(gòu)造有塊狀、浸染狀和對稱帶狀。礦石結(jié)構(gòu)對為粗粒 結(jié)構(gòu)，如在石英脈中的黑餌礦礦晶體一般長兒厘米到十兒厘米，個(gè)別晶體長可達(dá) 40cm（三）主要礦石實(shí)例高溫?zé)嵋旱V床的礦產(chǎn)種類較多，一般為中小型，也有大型（如黑餌礦 礦床）。常見的礦產(chǎn)有磚、錫、鉗、鈕、

6、鐵、金、披、鋰、規(guī)、鈕、稀土元素、 神、水晶、石墨和寶石。限于篇幅，僅介紹如下兩種：黑餌礦礦石（含錫石礦石）大多數(shù)產(chǎn)于黑云母花崗巖類小侵入體 的上部邊緣及其附近非鈣質(zhì)的圉巖中。礦物組含較為簡單，主要山石英（占90 9概以上）和黑磚礦組成，伴生金屬礦物有錫石、輝鉗石、輝鉗礦、黃鐵礦、毒 砂、黃銅礦、方鉛礦等、非金屬礦物有白云母、鉀長石、綠柱石、電氣石、黃玉、 螢石、絹云母等。礦石構(gòu)造為斑雜狀構(gòu)造，礦石結(jié)構(gòu)為粗粒自形晶結(jié)構(gòu)。含WQ1% 左右,最高可達(dá)2.4%,含Sn0.21.2%。餌、錫同時(shí)提取，但錫的工業(yè)價(jià)值較小。 伴生礦產(chǎn)還有鉗、披、鋰、銅、鉛、鋅、金和銀，有的礦床還看開采螢石，可以 綜合利用

7、。礦床規(guī)模巨大，此類礦石中鉤的產(chǎn)量占世界鉤產(chǎn)量的70%,工業(yè)價(jià)值 極大。江西西華山餌礦屬此類型。含稀土元素磁鐵礦-赤鐵礦礦石產(chǎn)于距偏堿性花崗巖數(shù)百年來至 2km的口云巖和石灰?guī)r中。礦物成分棋為復(fù)雜，以磁鐵礦、赤（鏡）鐵礦和螢石 為主，次要金屬礦物為黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝鈕礦、黃銅礦和鈦鐵礦等。非金屬 礦物有鈉輝石、鈉閃石、金云母、鎂鐵口云母、磷灰石和石英等。稀土元素礦物 有獨(dú)居石，氟碳肺礦和舖磷灰石。礦石的構(gòu)造為塊狀、條帶狀、浸染狀和層紋狀。 礦石含F(xiàn)e4060%,最高達(dá)68%,伴生元素鋼、軋、弭夠工業(yè)品位可綜合利用。 礦床規(guī)模巨大，除開采鐵處，還是重要的稀土元素來源，工業(yè)價(jià)值較大。二、中溫?zé)嵋?/p>

8、成礦作用及其礦石（-）概述這類礦床是含礦熱液在中等溫度（300200C）及深度大約3lkm 的條件下形成的。常與中深成侵入巖有關(guān)，也有少數(shù)產(chǎn)在更深處或近地表處。礦 床可與不同成分侵入巖（以酸性巖類為主）有成因關(guān)系。它成礦范圍廣泛，侵入 體對礦床的控制作用一般是明顯的，礦體多數(shù)產(chǎn)于巖體附近的沉積巖、變質(zhì)巖或 火山巖中，少數(shù)也有賦存在侵入體內(nèi)的。當(dāng)含礦熱液沿構(gòu)造裂隙或向壓力減低的部位流動(dòng)時(shí)。特別是在流經(jīng)石灰 巖、泥灰?guī)r和其他碳酸鹽類巖石時(shí)，含礦溶液被逐步中和，從弱酸性過渡為中性 其至是弱堿性，這促成了硫化物的大量沉淀，所以中溫?zé)嵋旱V床中主要的礦物成 分是硫化物和含硫鹽。由于含礦熱液有足夠高的溫度，

9、因而有相當(dāng)強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)能力。當(dāng)它 活動(dòng)于碳酸鹽巖石和部分火山巖中時(shí)，能與它們發(fā)生交代作用，形成交代礦床， 如石灰?guī)r中鉛鋅礦床；如果含礦熱液活動(dòng)于非鈣質(zhì)巖石中時(shí)，成礦則以充填巖層 斷裂帶或?qū)娱g裂隙孔洞而成。成礦作用兼有氣、液兩相的特征，不過山于此時(shí)溫 度已處于水的臨界點(diǎn)以下，故以液相作用為主，礦石中僅有少數(shù)礦物與CO,、比S、 SO：、F等氣相作用有關(guān)。正111于成礦時(shí)兼有氣相和液相，加之礦液來源多方面， 侵入和圍巖的多樣性，因而導(dǎo)至了礦物種類的繁復(fù)多樣。（二）本類礦床的基本特點(diǎn)：1、礦物種類繁多是本類礦床的重要特征之一。重要的礦石礦物有自然 金、自然銀、赤鐵礦、黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、斑銅礦、黝

10、銅礦、方鉛礦、閃鋅 礦、紅神銀礦、輝鉆礦、瀝青鈾礦、錫石、黝錫礦、輝鈕礦、輝鈕礦、自然鈕、 硼鎂石、石棉、螢石、水晶等。脈石礦物有石英、碳酸鹽類礦物（方解石、白云 石、鐵白云石、少量菱鐳礦）、綠泥石、絹云母等。2、由于這類礦床的母巖和圍巖種類很多，因而在熱液成礦作用下產(chǎn)生的 圍巖蝕變類型也很多。典型的中溫?zé)嵋何g變有綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化、 硅化、黃鐵長英巖化、碳酸鹽化、蛇紋石化和滑石菱鎂礦化等等。3、成礦方式既有充填作用，也有交代作用。因此礦體形態(tài)較多，有脈 狀、網(wǎng)脈狀、鞍狀、囊狀、扁豆?fàn)?、柱狀及似層狀等。礦石構(gòu)造有塊狀、細(xì)脈浸 染狀、對稱帶狀、梳狀晶簇及角礫狀構(gòu)造等。礦物結(jié)晶程度較好，

11、一般粒度中等。 礦體規(guī)模大小不一，大的礦體長達(dá)數(shù)公里，延深200600m,少數(shù)棋致可達(dá)lkm, 厚度不等。礦床規(guī)模一般以大型和中型者居多。（三）主要礦石實(shí)例中溫?zé)嵋旱V床具有重要的工業(yè)意義，常見的礦產(chǎn)有金、銀、鐵、銅、 鉆、銀、鈕、鉛、鋅和錫，非金屬礦產(chǎn)有神、硫、蛇紋石石棉、滑石、菱鎂礦、 螢石、水晶、石英和重晶石等。限于篇幅，僅介紹下列兒種礦石：自然金-多金屬礦石主要產(chǎn)于花崗巖和變質(zhì)巖中。主要金屬礦物為 含金黃鐵礦、含金黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、白鐵礦及輝銅礦。非金 屬礦物以石英為主，還有方解石、綠泥石、絹云母和少量口云石。金部分呈自然 金和金的確化物出現(xiàn)，部分混入黃鐵礦和黃銅礦中。礦

12、石構(gòu)造為浸染狀和梳狀構(gòu) 造。礦石中含Au625g/t,伴生有益組分為銅、錘、鉛、鋅、硒、確、銅和鎧, 可以綜合利用。礦床規(guī)模為中到大型。此類礦石是我國金礦的主要類型之一，也 是世界金礦是重要來源，特別在我國，這種類型的金儲(chǔ)量居全國首位，著名的招 掖金礦帶、小秦嶺金礦帶等均屬這一類型。方鉛礦-閃鋅礦（銀）礦石 產(chǎn)于各種巖石（沉積巖、變質(zhì)巖和火山巖） 中。金屬礦物以閃鋅礦（常含錯(cuò)和鎘）、方鉛礦（常含銀和祕）、黃銅礦、黃鐵 礦和黝銅礦為主，次要的有輝銀鉛礦、輝銀礦、菱鋅礦、白鉛礦、鉛磯、藍(lán)銅礦、 菱鐵礦等。非金屬礦物有石英、螢石、重晶石和方解石。礦石構(gòu)造為角礫狀、塊 狀、浸染狀和環(huán)帶狀構(gòu)造，礦石結(jié)構(gòu)

13、為粒狀結(jié)構(gòu)。礦石品位較富，一般含Pb8 20%,銀的含量也較高，常達(dá)兒十兒百克/噸，是銀的重要來源之一。此外，常 含有稼、帆、錯(cuò)、銅和螢石等，可綜合利用，是鉛鋅礦產(chǎn)的主要來源，其儲(chǔ)量占 鉛鋅總量13%左右，工業(yè)價(jià)值大。湖南桃林及江西銀山的鉛鋅礦屬此類型。錫石-硫化物礦石產(chǎn)于距酸性-中酸性侵入巖有一段距離的砂巖、頁 巖和石灰?guī)r中。主要礦物為錫石、電氣石和石英，常有大量的綠泥石和硫化物， 如黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦。非金屬礦物有重晶石和碳酸鹽。 礦石構(gòu)造為塊狀、浸染狀和膠狀構(gòu)造，錫石顆粒較細(xì)，有的呈針狀。含Snl.5 7. 5%,最低含量0. 4%o還含有銅、鉛、鋅和銀，可以綜合利

14、用。礦床規(guī)模大， 比較有工業(yè)價(jià)值。菱鎂礦礦石 菱鎂礦是提取金屬鎂的原料，也是冶金、建材、化學(xué)、 橡膠、造紙、陶瓷、制糖等工業(yè)上不可缺少的原料。這類礦石產(chǎn)于鎂質(zhì)碳酸鹽石 （白云巖）中。礦石礦物為菱鎂礦，伴生礦物主要是方解石、白云石、滑石、蛇 紋石和蛋白石，有時(shí)也有少量的黃鐵礦、黃銅礦、針鐵礦、石墨和綠泥石等。礦 石的構(gòu)造為塊狀和條帶狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)為粒狀結(jié)構(gòu)，菱鎂礦晶粒從兒毫米到兒 厘米。礦石含MgO3547%, CaOO. 24%, Si0：0. 28%?？偟牡V石質(zhì)量好，礦床 規(guī)模大，儲(chǔ)量可達(dá)數(shù)口萬噸至數(shù)十億噸，是菱鎂礦最重要的礦石類型。三、低溫?zé)嵋撼傻V作用及其礦石（-）概述本類礦床是在低溫條

15、件下形成的，其形成溫度在20050C范圍內(nèi)。 其大多數(shù)礦床形成于淺成，大約在兒口米到1.5km左右，部分也有超過1.5km 的。它與侵入巖的關(guān)系不明顯，多數(shù)產(chǎn)于距侵入體較遠(yuǎn)的地方。礦床多產(chǎn)于沉積 巖和火山巖中，生成時(shí)代較新，以中生成代中至晚期及第三紀(jì)生成者最多。形成這類礦床的含礦溶液系熱液活動(dòng)的晚期階段產(chǎn)物，它們運(yùn)移了相 當(dāng)一段距離才到達(dá)近地表處。在近地表?xiàng)l件下，山于氧的不斷加入，使之轉(zhuǎn)變?yōu)?酸性，導(dǎo)致了大量硫酸鹽的產(chǎn)生。此階段由于溫度較低，氣相已不存在。在近地表處，由于外壓力低， 圍巖中裂隙發(fā)育，角礫巖化普遍，礦液多沿?cái)嗔哑扑閹Щ顒?dòng)，以充填方式形成礦 床。（二）本類礦床的基本特點(diǎn):1、礦床中

16、的礦物主要111低溫礦物組成。金屬礦物有辰砂、輝錘礦、雌 黃、雄黃、自然金、自然銀、自然銅、金和銀的的晞化物、輝銀礦、黝銅礦、黃 銅礦、斑銅礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、白鐵礦等。非金屬礦物有石英、石髄、 蛋白石、方解石、白云石、高嶺石、沸石、冰長石、天青石、石膏、重晶石、明 磯石、冰洲石和螢石等。2、有典型的低溫?zé)嵋何g變，如硅化（微粒）、石髄化、蛋白石化、粘土 化、明磯石化、泡沸石化、重晶石化、石膏化、冰長石化等。此外，也有部分中 溫?zé)嵋何g變和綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化、硅化和碳酸鹽化等。以下無正文僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。Nur fur den personlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziellen Zweck