我国热液矿床主要类型的原生晕指示元素组合
浅谈热液矿床热液来源、运移及沉淀方式
浅谈热液矿床中成矿热液来源、运移及积淀摘要热液矿床可在不同的地质背景条件下，通过不同组成、不同来源的热液活动形成。
本文简单阐述分析了热液矿床中的成矿热液的五种来源以及含矿热液的运移和沉淀方式。
关键词热液矿床；热液来源；热液运移；络合物；含矿物质沉淀通过含矿热液作用而形成的后生矿床称热液矿床或气水热液矿床。
热液矿床是各类矿床中最复杂、种类最多的矿床类型，可在不同的地质背景条件下，通过不同组成、不同来源的热液活动形成。
流体包裹体研究以及矿物组合的稳定性热力学计算表明，成矿热液一般具有较大的温度(50一500℃)和盐度(所溶解的所有固体组分的百分含量，<5％一>40％)区间，压力一般为4x106一25x108Pa。
热液矿床类型多、特征复杂，主要具有以下特点：①成矿物质的迁移富集与热流体的活动密切相关；②成矿方式主要是通过充填或交代作用；②成矿过程中伴有不同类型、不同程度的围岩蚀变，且常具有分带性；④构造对成矿作用的控制明显，既是含矿流体运移的通道，也是矿质富集沉淀的土要场所；⑤成矿介质(热液)、矿质以及热源直接控制着热液矿床的形成，三者来源往往复杂多样，既可来白向一地质体或地质作用，也可具有不同的来源；⑥热液矿化往往呈现不同级别、不同类型的原生分带(以矿物或元素的变化表现出来)；⑦形成的矿床种类多，除铬、金刚石、少数钠族元素(如娥、铱)矿床外。
多数金属、非金属矿床的形成都与热液活动有关，如铜、铅、锌、汞、锑、钨、钼、钴、铍、铌、钽、镉、铼、铁、金、银、萤石、重晶石、天青石、明矾石、温石棉矿床等。
因此，热液矿床具有重要的经济价值。
一、热液矿床成矿热液来源含矿热液的来源是矿床学的重要基础理论问题之—。
虽然争论一直存在，但根据多种数据和资料的综合分析研究，大多数研究者已经接受含矿热液主要有下列几种类型：1.岩浆成因热液指在岩浆结品过程中从岩浆中释放出来的热水溶液，最初是岩浆体系的组成部分。
由于岩浆热液中常含有H2S、HCl、HF、SO2、CO、CO2、H2、N2等挥发组分，故具有很强的形成金属络合物并使其迁移活动的能力。
矿床学06气水热液矿床概论
四、热液中主要挥发组分的性状及其影响
在气水热液成矿作用过程中，挥发组分的性状对其有较大 的影响。特别是F、Cl 、S、 CO2 1、卤族元素： 热液中主要卤族元素是F和Cl a、卤族元素的化合物（尤其是氯化物）是强电解质，电解 后强烈影响热液的pH值； b、大部分金属元素的卤化物都有较大的溶解度，很多金属 元素均可与卤族元素形成易溶络合物，还有部分卤化物高 温时具有挥发性质。卤族元素的这些重要性质有助于有用 组分的迁移。
气水热液矿床概论
本章目录
一、概 述 二、气水热液的来源（类型） 三、成矿物质的来源 四、热液中主要挥发组分的性状及其影响 五、成矿元素在热液中的迁移与沉淀 六、气水热液的运移 七、气水热液矿床的形成方式 八、围岩蚀变 九、成矿温度和成矿压力测定 十、矿化期、矿化阶段和矿物生成顺序 十一、气水热液矿床的原生带状分布
岩浆源汽水热液的主要依据
1）地质事实 A、时间、空间上的一致性； B、成矿专属性：一定类型热液矿床常与一定类型岩浆岩 相关； C、不同类型矿床或矿种常围绕侵入体呈水平或垂直分带； D、现代火山喷气、火山热泉资料. 2）高温高压实验研究：证实不同温压条件下水在二氧化硅 熔融体中溶解度的存在以及溶解度的不同（葛朗松（1937 年）、肯尼迪（1962年）; 3）元素地球化学研究：矿石与岩浆岩在某些矿物和微量元 素组成上具有一致性; 4）同位素地球化学研究：δD-δ18O、δ34S、δ13C； 5）流体包裹体研究
水在硅酸盐熔浆中的溶解 度（据Burham,1979）
A 图 1－钠长石熔浆； 2－含锂伟晶岩熔浆； 3－安山岩熔浆； 4－1100 ℃时H2O在玄武 岩熔浆中的溶解度 B 图 H2O在 玄武岩熔浆-1100℃ 安山岩熔浆-1100℃ 钠长石熔浆-700~800℃ 含锂伟晶岩熔浆660~720℃ ※质量百分比溶解度
第五章 热液矿床概论
4. 大气水热液（meteoric fluid）
第 一 节 含 矿 热 液 的 种 类 与 来 源
东太平洋北纬21°所进行的海底调查中发现海底 热水活动正在形成块状硫化物矿床； 冲绳海槽和西南太平洋发现类似的海底成矿作用； 目前已经发现几百个正在活动的海底喷流热卤水 池。 大量的岩浆岩及其相关流体的氢、氧同位研究表 明，在岩浆流体成矿系统中早期成矿以岩浆流体 为主 ，但中晚期通常有不同比例的大气水的混入， 即使是发育于斑岩体内外接触带的斑岩型铜矿也 都显示成矿后期有大气水的加入，甚至在一些热 液矿床中成矿流体以大气水为主。
热液矿床概念、形成物理化学条件
第 五 章 热 液 矿 床 概 论
传统上一般认为热液矿床的形成深度不超过 6~8Km，但
– 20世纪80、90年代在前苏联科拉半岛的超深钻11km 深度的裂隙中发现了含矿热液，在德国巴伐利亚KTB 超深钻9.1km深度上发现了丰富的含矿卤水。 – Barnicoat等（1991）研究了西澳大利亚南克劳斯省 产于角闪岩相和低麻粒岩相区的2个热液金矿床，发 现其成矿温度分别可达500~550 ℃和740℃。 – Groves等（1992，1993）研究认为，从次绿片岩相 到麻粒岩相的变质岩中都有热液脉状金矿产出，反映 至少在15km以上的地壳剖面中，在不同的垂向深度 上可连续形成金矿，成矿温度变化在180~700℃之间， 成矿压力最高可达5×108P来 源
前述的各种来源的热液均可把地壳岩石中的成 矿物质活化出来，并使之迁移、富集成矿。热 液沿围岩的裂隙、孔隙渗滤、运移时，可以与 围岩中组分发生反应，这一过程通常称为水岩 反应。通过水-岩反应，一部分物质溶解，使热 液中金属组分含量升高，并使围岩中原有金属 元素的含量减小。 – 例如：江西德兴铜矿，远离矿体的九岭群中 元古界火山-沉积岩系平均含铜55×10-6；紧 邻矿化-蚀变带的外围有一环形含铜量低值区， 宽2~5 km，平均含铜40×10-6；而在矿化蚀 变带中含铜在（100~1000）×10-6以上，矿 化蚀变带中的铜有一部分来自铜元素降低的 围岩。在成矿物质从围岩滤出的过程中，围 岩可发生或强或弱的变化。
地质大矿床学课件04热液矿床概论
放射性元素U、Th
地点
pH Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Fe2+ Cl- H- CO3 SO42-
White Island
1.1 8630 960 2010 3200 6100 7300 ＜1 6600
Mahagnao 5.8 20340 4840 2900 95 ＜0.1 46235 20 138
位置：主要 产生在海洋环 境，大陆边缘 及海洋岛屿地 区，常与地下 水相混合.
海水热液
含矿海水 热液
海水热液 成矿
意义
• 在海洋底 • 含矿海水 • 在海洋扩
部，海水 热液通过 张中心、
可沿裂隙， 断裂、火 火山岛弧、
构造变动 山口或爆 海洋岛屿
带下渗到 破带，再 和大陆边
地壳的深 流入海中， 缘地区，
岩浆水参加的混合作用模式
的金属（如铅、 锌、铜等）， 元素的种类和
变质热液
岩石在进化变质作用过程中所释放出来的
热水溶液。
如岩浆岩、沉积岩都含有一定数量的水，在变质 过程中，由于温度和压力升高而释放出水，然后汇聚 成为热液。岩石变质程度愈深，释放出的水愈多。
不同变质强度岩石中的含水量表
Байду номын сангаас
原岩
绿片岩相
角闪岩相
第四章 热液矿床概论
热液矿床
在地壳一定深度下（n～n十公里）通过各 种方式形成的具有较高温度和压力、以水为主 的气态和液态溶液。因其成分以水为主，并主 要呈液态，故称气水热液，或简称为热液。
通过含矿热液作用而形成的后生矿床称热 液矿床。
黄岗梁铁矿床磁铁矿胶结围岩角砾
Main Contents
岩浆热液是一种 以水为主体，富含多 种挥发分和成矿元素 的热流体
【矿床学】第六章气水热液矿床各类(思考题及答案)
第六章气水热液矿床各论（思考题及答案）1.热液矿床的分类方案答：由于自然界中热液矿床数量多、成矿复杂，至今尚无一个被不同研究者所公认的分类方案。
早在1933年，Lindgren根据热液矿床的成矿温度和深度，将热液矿床分为高温深成（300～500℃，＞3km）、中温中成（200～300℃，1.5～3km）和低温浅成（50～200℃，＜1.5km）等三种类型；后又有研究者进一步划分为深成高温、中深中温、浅成低温、远成低温矿床和浅成高温等矿床五类；也有人按成矿热液的主要来源，将热液矿床分为岩浆热液矿床、地下水热液矿床、火山热液矿床和变质热液矿床等。
在姚凤良等（2006）的《矿床学教程》中，主要考虑：（1）矿质和介质的主源（2）不同类型矿床的工业价值（3）成矿系列（即在侵入体的不同部位常出现成因上有联系的不同类型矿床）等，将热液矿床分为（1）接触交代矿床（狭义的矽卡岩矿床）；（2）斑（玢）岩型矿床；（3）高、中温热液脉型矿床；（4）低温热液矿床。
2.矽卡岩及其成因？答：矽卡岩，英文名为Skarn，原为瑞典中部的矿工用来称谓那些与矿石伴生的深色钙质硅酸盐岩石，此后经Tornebohm（1875）正式提出，并为Lingren （1902）及广大研究者接受与沿用。
在矿物组成上，矽卡岩由各类钙－镁－铁－锰－铝硅酸盐矿物所组成，以石榴子石与辉石（透辉石）为主，次为硅灰石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、电气石、方柱石、符山石、金云母等。
目前地学界公认的矽卡岩定义为：产于火成侵入岩体接触带及附近，由岩浆热液及各类流体与碳酸质岩石交代变质而形成的蚀变岩，属于接触变质交代岩。
我国研究者根据长江中下游地区矽卡岩小矿床研究成果，提出了“岩浆矽卡岩”的概念。
吴言昌等（1996）指出，岩浆矽卡岩是由钙硅酸盐熔（流）体或钙矽卡岩质岩浆贯入结晶或／和隐爆团结（结晶）形成的。
主要呈脉状体，少数呈角砾岩筒（带），受断裂、裂隙构造控制，可产于各类不同岩石（层）中。
热液矿床类型及特征
第七章 热液矿床类型及特征
4、构造条件 ② 围岩层理、层间破碎带
围岩层理本身就是一种构造薄弱带，具备很高孔隙度为矿液的 流动和矿南沉淀创造了通道和场所，所以接触带附近层理发育 的围岩中常有矽卡岩矿床形成。薄层碳酸盐围岩较厚层易于成 矿。
第七章 热液矿床类型及特征
2、岩浆岩条件 以上种类岩石对于不同的矽卡岩矿床有成矿专属性： 铁矿：（中性及中酸性）闪长岩、石英闪长岩（闪长岩类） 铜、铅、锌矿：（中酸性）花岗闪长岩及花岗岩 W、Sn、Mo：（酸性）斜长花岗岩、黑云母花岗岩、白岗岩 在钙—碱性系列岩石中，碱质越高，愈有利于成矿。 铁矿与富Na的闪长岩关系密切。 Cu矿富K的花岗闪长岩及石英二长岩有关。 W、Sn、Mo富K的花岗岩有关。
第七章 热液矿床类型及特征
平盖接剖面图 1—灰岩；2—岩浆岩；3—矿体；4—钻孔
第七章 热液矿床类型及特征
超覆接触剖面图 1—闪长岩；2—石榴石—透辉石—柱石矽卡岩；3—蚀变闪长岩；4—大理岩； 5—透辉石矽卡岩；6—闪长玢岩岩墙；7—矿体；8—含黑云母透辉石闪长岩
第七章 热液矿床类型及特征
某地锡石—硫化物矿床地质图 1—上三叠系泥质灰岩、灰岩互层（T2K21）；2—下三叠系灰岩、白云质灰岩 互层（T2K12）；3—上三叠系灰岩（T2K21）；4—变辉绿岩；5—含斑黑云母
第七章 热液矿床类型及特征
第二节 矽卡岩型矿床
一、概述
产于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石、或其它含Ca、Mg质岩石 接触带或附近，由含矿气水溶液的交代作用形成，并与矽卡岩 在成因上和空间上有关的矿床，通称为接触交代矿床或矽卡岩 矿床。
接触交代矿床是富铁、富铜的主要来源。铜占富铜总储量的第 二位；铁占富铁矿总储量的第一位。
热液矿床概述
2、矿化阶段
3
第六章 热液矿床概述
二、热液成分与性质
1、 H2O ① 是含矿溶液的主要组分，是矿物搬运矿质的介质； ② 是弱电解质，可部分电离出H+和OH-，使溶液中的物质发生 水解，形成化合物沉淀出来。
SnF4+2H2O=SnO2↓+4HF ③ 另外，H+和OH-增加可影响溶液物质变化，主要是酸碱性 （pH值）。
第六章 热液矿床概述
第二节 成矿物质的来源
一、介质的来源
1、岩浆热液(包括侵入岩浆热液和火山热液)
岩浆热液是岩浆中所含的水及其他挥发组分在岩浆上侵和冷凝 结晶过程中，由于温度、压力和成分的变化与其所溶解的化学 成分一起被析出形成的。
2、变质热液
变质热液是岩石在变质过程中随变质温度和压力不断增加依次 释放出来的粒间水、矿物的结晶水和结构水溶解了成矿物质形 成的。
4
第六章 热液矿床概述
二、热液成分与性质
2、S 含矿溶液中硫的多少与H2S的解离有关，H2S的解离形式与温度 有关。 ①高温热液阶段 T>400℃，将分解为H2和S2分子。T>1500℃，将全部分解为 H2+S2分子，随着温度降低，又结合成H2S。 300~400℃，H2S以中性分子形式存在，不参与化学反应，因 此很少有硫化物出现。 ②中温阶段(300~200℃) 随着温度的下降，H2S在水中的溶解 度增大，同时将发生电离作用。 ③低温热液阶段(<200℃) 位于地表浅处，氧气较充足，溶液 中的硫往往氧化高价硫，形成一些硫酸盐矿物（重晶石、石膏5、 天青石、明矾石等）。
原生晕-原生叠加晕
红格
红格
攀西地区铂、钯地球化学异常图（小圆圈代表峨眉山玄武岩分布区） 红格地区的峨眉山玄武岩，其Pt、Pd没有明显的正异常
PGE负异常 红格北面玄武岩区出现PGE负异常，分布Ni-Co硫化物矿体
Au As AgW 负异常 Cr V Co Mn
1～3为地球化学分带： 1—核心带； 2—交替带； 3—分散矿化带。
Pb/Zn
5
4
4线 水 平 钻 孔
3
2
1
0 1.2
Cu/(Pb+Zn)
0.8
0.4
0
矿石有两种类型：
4
Cu (%)
3
2
即铅锌矿体和银多
1 0
金属块状矿体
1000
Ag (g/t)
800 600
空间叠加
400
200
0 50
40
Pb+Zn (%)
30
20
10
0
120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250m
评价合适的找矿区域的标准是基于消耗晕的面积与矿床 金属元素之间的线性相关性。
在大的消耗晕体系内寻找大的矿体，线性相关将显著作 用的围岩看作一种金属源。
在澳大利亚Cober区对多元素异常评价时，也发现多金 属矿异常伴随着常量元素的负异常；
如果无常量元素带出带入的正负异常出现，尽管多金属 异常强，其意义不大。
4～7为矿物组合： 4—金辉碲铋矿-石英组合； 5—金砷黄铁矿-石英组合； 6—金银黝铜矿-石英组合； 7—石英碳酸盐岩组合 。
8—元素迁移方向
加拿大G. J. S. 戈维特（1988）总结了30 多个不同 时代的块状硫化物矿床，发现在矿化蚀变带内， Mg、K、Fe（Ba、Mn）富集，Ca、Na 贫化。
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矿床类型
矿石的矿物组合
原生晕指示元素组合
高温石英脉型黑钨矿
黑钨矿、锡石、黄铜 矿、黄铁矿、辉铋 矿、毒砂、绿柱石
W、Sn、Bi、Mo、 Be、(Ag)、As、Li、F、B
云英岩型钨锡铌钽矿床
黑钨矿、锡石、铌钽 铁矿、绿柱石
Ta、Sn、Mo、 Nb、W、Be、Li、F
多金属（铜、铅、锌）脉状矿床
黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿
Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、Bi、Sb、As、Hg
含金石英脉型矿床
黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、自然金
As、Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg、Sb
裂隙充填型汞锑矿床
辰砂、辉锑矿、方铅矿、雌黄、雄黄
Hg、Sb、As、Pb、Cu、Ba、Ag
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
斑岩型铜矿
黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、镜 铁矿、方铅矿、闪锌矿
Cu、Mo、Ag、Au、W、Pb、Zn、Mn、As、Hg
黄铁矿铜矿
黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂、辉铜矿
Cu、Pb、Zn、Ag、As、B、Ba、Mn
石英脉型铜矿（热液型）
黄铜矿、方铅矿、黄铁矿、闪锌矿
Cu、Pb、Zn、Ag、As、Bi、Mo、Sn
锡石硫化物型矿床
锡石、黄铜矿、毒 砂、闪锌矿、方铅矿
Sn、、Bi、 Mo Zn、Cd、In、Ag、Mn、Pb、As
矽卡岩型铁铜矿床
磁铁矿、赤铁矿、黄 铜矿、黄铁矿、斑铜矿
Cu、Zn、Ag、
As、Mn
矽卡岩型铜矿
黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、镜铁矿、方铅矿、闪锌矿
Cu、Mo、Ag、Au、W、Pb、Zn、Mn、As、Hg