热液矿床概论-知识点4-气水热液矿床成因研究的主要内容
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4第四章气水热液矿床
第四章气水热液矿床一、概述气水热液是指具有一定温度和压力的气态和液态溶液。
它在临界温度以上时为气态，当温度下降至临界点以下时则呈液态（纯水的临界温度为374℃）。
在高温情况下，气、液两态往往同时存在，故称之为气水热液，简称“热液”。
因为气水热液中常含有各种成矿元素，故又称含矿气水热液。
气水热液矿床是指含矿气水热液在各种不同的地质环境中运移时，随着物理化学条件（温度、压力、浓度等）的不断变化，在有利的地质条件下，成矿组分通过交代围岩或充填于围岩的裂隙中，使有用组分发生聚集所形成的后生矿床。
这类矿床的特点是①成矿物质的迁移富集与热流体的活动有关，特别是与热液作用有关；②成矿方式主要是通过充填或交代作用；③在成矿过程中往往伴有不同类型、不同程度的围岩蚀变；④成矿作用往往受到围岩岩性和构造条件的控制或影响。
气水热液矿床类型繁多，自然界很多矿产如钨、锡、铋、钼、铜、铅、锌、锑、汞、砷、铍、铟、镓、铀、金、银等和部分铁；非金属矿产有萤石、重晶石、石棉、水晶、冰洲石、菱镁矿等，它们在国防工业和国民经济建设等方面都具有重要意义。
二、热液成矿作用（一）成矿热液及矿质的来源成矿热液的来源是多方面的，岩浆活动、变质作用及地下水都可以形成。
但对于矿床的形成来说，最重要的还是与岩浆活动有密切关系的含矿热液，它是在岩浆结晶过程中从岩浆中释放出来的水，原本是岩浆体系的组成部分。
由岩浆水构成的热液常含有H2S、HCl、HF、SO2、CO、CO2、H2、N2等挥发性化合物，具有很强的搬运金属络合物的能力。
含矿热液中的矿质来源可分为三类：1．来自同生热液和变质热液同生热液和变质热液可以携带溶解的成矿物质。
例如，原来沉积物中含有铅锌，在建造水（指沉积物沉积时含在沉积物中的水，又称封存水）释放过程中这些被溶解的金属组分也会随之带出。
2．来自热液渗滤的围岩热液沿围岩的裂隙、孔隙渗滤、运移时，可以和围岩中组分发生反应，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。
矿床(4)气水热液矿床概论
图6-3
黑矿型矿床简要横剖面图
（五）变质热液 1. 成因 变质作用过程中，与变质岩石平衡、或从中分出的水溶液。 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： 影响因素： a 原始地质体的成因； 原始地质体的成因； b 变质作用强度； 变质作用强度； c 变质作用类型（接触变质和区域变质）。 变质作用类型（接触变质和区域变质） 沉积岩（含水30%）→绿片岩相（6%）→角闪岩相（1-2%） 绿片岩相（ ） 角闪岩相 角闪岩相（ 如：沉积岩（含水 ） 绿片岩相 ） →麻粒岩相（0.5%） 麻粒岩相（ 麻粒岩相 ） 2. 变质热液中的矿质来源 a 变质过程中来自原岩； 变质过程中来自原岩； b 从流经岩石中萃取； 从流经岩石中萃取； c 深部来源。 深部来源。 3. 特征： 特征： H2O的δ18O = 5‰∼25‰，δD = -20‰∼-65‰，多富 的 ∼ ， ∼ ，多富CO2
四、成矿元素在热ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。 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。 FeS（不溶） 例： FeCl2（可溶）+ H2S = FeS（不溶）+ 2HCl 可溶） 1. 卤化物形式 高温下可能， （1）气态挥发物(如FeCl3、AuCl3、SnF4)，高温下可能，温度降低 气态挥发物( 发生水解。 发生水解。 如：SnF4+2H2O=SnO2+4HF （2）可溶盐(简单离子)，高温下可能，随温度降低，H2S和H2CO3解 可溶盐(简单离子) 高温下可能，随温度降低， 可能性减小。 离，可能性减小。 2. 胶体溶液形式。高温下不稳定，并且会不断有来自围岩的电解质， 胶体溶液形式。高温下不稳定，并且会不断有来自围岩的电解质， 因此仅在低温、局部可行。 因此仅在低温、局部可行。
热液矿床概论-知识点3-气水热液矿床成矿作用的主要方式
WO2CI2＋ 2CaCO3＝＝CaWO4 + CaCI2 + 2CO2
中国地质大学
（3）围岩的岩性和构造
由于围岩的化学活泼性有很大的差别，因此含矿气液对不同化学成分和性 质的围岩所发生的交代作用常有很大的差别。例如化学性质活泼的灰岩远比页岩 和砂岩更易遭受交代。同样，碳酸盐质胶结的砂岩（钙质砂岩），远比硅质胶结 的砂岩易于交代。所以成矿气液在流经各种围岩时，会发生十分明显的选择性交 代。
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2.交代作用及交代矿床
1） 概念： 热液（流体）与围岩发生化学反应或置换作用称为交代作用。由交代作用造 成矿质的聚集而形成的矿床称为交代矿床。 交代作用的特点：
（a）原矿物的溶解与新矿物的沉淀同时进行； （b）在交代过程中岩石始终处于固体状态； （c）交代前后岩石体积基本不变。
交代作用发生的基本条件： 围岩化学性质活泼；有组分浓度差或压力差； 热液体系的物理化学性质（温度和压力条件）。
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充填作用形成的矿石构造
角砾状构造
环状构造 中国地质大学
充填矿床中的矿石构造
（1）梳状构造；
（2）鸡冠状构造；
（3）角砾状构造
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充填矿脉特征
各式各样的裂隙脉 A-囊状矿脉；B-透镜状矿脉；C-席状脉；D-雁行状 矿脉；E-链环状矿脉。
充填脉中矿物的生长情况 1-脉壁；2-石英晶体；3-闪 锌矿；4-紫水晶；5-晶洞
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气水热液矿床成矿作用的主要方式
五、气水热液矿床的形成方式
热液矿床形 成方式
充填作用 交代作用
充填矿床 交代矿床
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1.充填作用及充填矿床
1）概念： 含矿气水热液在化学性质不活泼的围岩中流动时，基本上不与围岩发生物 质成分的交换，主要是由于物化条件的改变，使热液中的成矿物质直接沉淀于已 有的各种裂隙和孔隙内的作用，称为充填作用。 由充填作用方式形成的矿床称为充填矿床。 充填作用发生的基本条件： 围岩化学性质不活泼； 围岩中有裂隙或孔洞； 矿质的沉淀受物理化学条件影响，没有明显化学反应。
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（3）围岩的岩性和构造
由于围岩的化学活泼性有很大的差别，因此含矿气液对不同化学成分和性 质的围岩所发生的交代作用常有很大的差别。例如化学性质活泼的灰岩远比页岩 和砂岩更易遭受交代。同样，碳酸盐质胶结的砂岩（钙质砂岩），远比硅质胶结 的砂岩易于交代。所以成矿气液在流经各种围岩时，会发生十分明显的选择性交 代。
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2.交代作用及交代矿床
1） 概念： 热液（流体）与围岩发生化学反应或置换作用称为交代作用。由交代作用造 成矿质的聚集而形成的矿床称为交代矿床。 交代作用的特点：
（a）原矿物的溶解与新矿物的沉淀同时进行； （b）在交代过程中岩石始终处于固体状态； （c）交代前后岩石体积基本不变。
交代作用发生的基本条件： 围岩化学性质活泼；有组分浓度差或压力差； 热液体系的物理化学性质（温度和压力条件）。
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充填作用形成的矿石构造
角砾状构造
环状构造 中国地质大学
充填矿床中的矿石构造
（1）梳状构造；
（2）鸡冠状构造；
（3）角砾状构造
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充填矿脉特征
各式各样的裂隙脉 A-囊状矿脉；B-透镜状矿脉；C-席状脉；D-雁行状 矿脉；E-链环状矿脉。
充填脉中矿物的生长情况 1-脉壁；2-石英晶体；3-闪 锌矿；4-紫水晶；5-晶洞
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气水热液矿床成矿作用的主要方式
五、气水热液矿床的形成方式
热液矿床形 成方式
充填作用 交代作用
充填矿床 交代矿床
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1.充填作用及充填矿床
1）概念： 含矿气水热液在化学性质不活泼的围岩中流动时，基本上不与围岩发生物 质成分的交换，主要是由于物化条件的改变，使热液中的成矿物质直接沉淀于已 有的各种裂隙和孔隙内的作用，称为充填作用。 由充填作用方式形成的矿床称为充填矿床。 充填作用发生的基本条件： 围岩化学性质不活泼； 围岩中有裂隙或孔洞； 矿质的沉淀受物理化学条件影响，没有明显化学反应。
矿床学课件第五章气水热液矿床
针对复杂地质条件下的气水热液矿床， 发展更为精准的找矿技术和方法，提 高资源利用率和经济效益。
THANKSBiblioteka 形成条件与过程形成条件
气水热液矿床的形成需要具备高温、高压的地质环境，以及含矿的岩石和良好 的围岩条件。同时，还需要有充足的成矿物质来源和热水溶液的流动。
形成过程
气水热液矿床的形成通常经历四个阶段，分别是渗滤交代阶段、充填交代阶段、 热液成矿阶段和表生改造阶段。每个阶段都有不同的成矿作用和矿物组合。
气水热液矿床的形成与地球动力学、板块构造、岩浆活动等密切相关，研究有助于 深入了解地球内部过程。
气水热液矿床中常伴有贵金属、稀有金属等高价值矿产，其研究对于经济发展具有 重要意义。
研究现状与进展
国内外学者对气水热液矿床的 形成机制、成矿规律等方面进 行了大量研究，取得了丰硕的 成果。
先进的地质勘查技术与方法在 气水热液矿床研究中得到广泛 应用，提高了找矿成功率。
矿床学课件第五章气水热液矿床
目录 Contents
• 气水热液矿床概述 • 气水热液的性质与来源 • 气水热液矿床实例 • 气水热液矿床研究意义与展望
01
气水热液矿床概述
定义与特征
定义
气水热液矿床是指由气水热液（ 即来自地下的热水溶液）在岩石 的裂隙或洞穴中沉淀而形成的矿 床。
特征
气水热液矿床通常具有较窄的矿 化范围，矿体形态多样，矿石品 位变化较大，矿物组成复杂，常 伴有围岩蚀变现象。
形成机理
气水热液的形成机理主要包括变质作用、岩浆活动、构造活 动等。这些过程可以导致地下水加热并产生流动，携带溶解 的矿物质迁移到有利成矿的构造中，最终在适当的条件下沉 淀成矿。
热液活动与成矿作用
热液活动
THANKSBiblioteka 形成条件与过程形成条件
气水热液矿床的形成需要具备高温、高压的地质环境，以及含矿的岩石和良好 的围岩条件。同时，还需要有充足的成矿物质来源和热水溶液的流动。
形成过程
气水热液矿床的形成通常经历四个阶段，分别是渗滤交代阶段、充填交代阶段、 热液成矿阶段和表生改造阶段。每个阶段都有不同的成矿作用和矿物组合。
气水热液矿床的形成与地球动力学、板块构造、岩浆活动等密切相关，研究有助于 深入了解地球内部过程。
气水热液矿床中常伴有贵金属、稀有金属等高价值矿产，其研究对于经济发展具有 重要意义。
研究现状与进展
国内外学者对气水热液矿床的 形成机制、成矿规律等方面进 行了大量研究，取得了丰硕的 成果。
先进的地质勘查技术与方法在 气水热液矿床研究中得到广泛 应用，提高了找矿成功率。
矿床学课件第五章气水热液矿床
目录 Contents
• 气水热液矿床概述 • 气水热液的性质与来源 • 气水热液矿床实例 • 气水热液矿床研究意义与展望
01
气水热液矿床概述
定义与特征
定义
气水热液矿床是指由气水热液（ 即来自地下的热水溶液）在岩石 的裂隙或洞穴中沉淀而形成的矿 床。
特征
气水热液矿床通常具有较窄的矿 化范围，矿体形态多样，矿石品 位变化较大，矿物组成复杂，常 伴有围岩蚀变现象。
形成机理
气水热液的形成机理主要包括变质作用、岩浆活动、构造活 动等。这些过程可以导致地下水加热并产生流动，携带溶解 的矿物质迁移到有利成矿的构造中，最终在适当的条件下沉 淀成矿。
热液活动与成矿作用
热液活动
矿床学课件第五章气水热液矿床
16
二、气水热液来源
岩浆热液 热
热 液
液
变质热液
成
来
因
源
地下水热液
类
型
海水热液
17
1、岩浆热液
指与岩浆处于平衡或从岩浆中分出的气水溶液。据A.卡迪 克等计算，基性岩浆含水不少于1%，有的可达5-6%；酸 性岩浆含水不少于2%，有的可达10%。水从岩浆中分出的 主要因素是由于温度和压力的降低。
如岩浆上升到浅部，因压 力较低而使岩浆分馏，水 可呈蒸气状态逸出，然后 再聚集成热水溶液；若深 度较大、压力较高，则岩 浆分馏作用可形成超临界 溶液，冷却时直接转变成 热水溶液。
2、变质热液
通过变质作用从受变质的围岩中析出后汇集而成的热水溶 液。据A.萨乌科夫计算，密度为2.5×103（kg/m3）的泥 质沉积岩，变质时将失水5-1%；若以4%计，则1km3的 沉积物中将释放出1亿t水。矿质来源：从变质原岩中，从 变质水流经的岩石中萃取的和深部的物质。
4
2、含矿气水热液
含矿气水热液是指含有用组分的气水热液，简 称含矿热液。
3、气水/气化热液矿床
在地壳岩石中由各种来源的含矿气水热液通 过交代、充填等作用而形成的矿床，称为气水 热液矿床，又称气化热液矿床。
5
二、矿床特征
1、矿床产于已固化的岩石中，即成矿晚于 围岩，属于后生矿床；
2）次生孔隙
是指在成岩以后产生的各种断裂裂隙。如因岩石 体积胀缩、矿物重结晶等造成的裂隙，构造运动 所产生的裂隙。对成矿作用来说重要的是构造运 动所产生的系列裂隙及断层。
27
根据热液活动与构造的关系：
28
① 导矿构造：
导矿构造通常是一些深大断裂，陡倾斜的渗透性 岩层，控制矿田及成矿带的分布。是将深部含矿 热液引入矿田及矿带的构造，即深部热液流通的 通道。故成矿溶液基本上是形成于地壳深处。
二、气水热液来源
岩浆热液 热
热 液
液
变质热液
成
来
因
源
地下水热液
类
型
海水热液
17
1、岩浆热液
指与岩浆处于平衡或从岩浆中分出的气水溶液。据A.卡迪 克等计算，基性岩浆含水不少于1%，有的可达5-6%；酸 性岩浆含水不少于2%，有的可达10%。水从岩浆中分出的 主要因素是由于温度和压力的降低。
如岩浆上升到浅部，因压 力较低而使岩浆分馏，水 可呈蒸气状态逸出，然后 再聚集成热水溶液；若深 度较大、压力较高，则岩 浆分馏作用可形成超临界 溶液，冷却时直接转变成 热水溶液。
2、变质热液
通过变质作用从受变质的围岩中析出后汇集而成的热水溶 液。据A.萨乌科夫计算，密度为2.5×103（kg/m3）的泥 质沉积岩，变质时将失水5-1%；若以4%计，则1km3的 沉积物中将释放出1亿t水。矿质来源：从变质原岩中，从 变质水流经的岩石中萃取的和深部的物质。
4
2、含矿气水热液
含矿气水热液是指含有用组分的气水热液，简 称含矿热液。
3、气水/气化热液矿床
在地壳岩石中由各种来源的含矿气水热液通 过交代、充填等作用而形成的矿床，称为气水 热液矿床，又称气化热液矿床。
5
二、矿床特征
1、矿床产于已固化的岩石中，即成矿晚于 围岩，属于后生矿床；
2）次生孔隙
是指在成岩以后产生的各种断裂裂隙。如因岩石 体积胀缩、矿物重结晶等造成的裂隙，构造运动 所产生的裂隙。对成矿作用来说重要的是构造运 动所产生的系列裂隙及断层。
27
根据热液活动与构造的关系：
28
① 导矿构造：
导矿构造通常是一些深大断裂，陡倾斜的渗透性 岩层，控制矿田及成矿带的分布。是将深部含矿 热液引入矿田及矿带的构造，即深部热液流通的 通道。故成矿溶液基本上是形成于地壳深处。
第四章 气水热液矿床
中国地质大学（武汉） China University of Geosciences 矿床学 Ore deposit geology
2、氢-氧同位素特征： δD=-80‰～-40‰（δD=-80‰～-50‰） δ18OH2O= 5.5‰～9.5‰（或δ18OH2o=6‰～8‰）
不同成因水的同位素组成简图
1、成因： 变质热液是在变质过程中，因矿物和岩石的脱水作用而形成的。 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。 沉积岩（含水30%）→绿片岩相（6%）→角闪岩相（1-2%）→麻粒岩相 （0.5%)） 岩石变质程度越深，含水越多。这些水由深变质带向低变质带迁移，并 不断萃取成矿组分，形成含矿热液。 2、特征： H2O的δ18O=5‰—25‰，δD= -20‰— -65‰。 一般来说，低级变质作用产生的流体富含H2O；高级变质相中产生的流 体以高密度 CO2为主；原岩如为蒸发岩，则放出富含 NaCl的卤水，原岩为碳 质的沉积岩，则放出富含水和CO2 University of Geosciences
矿床学 Ore deposit geology
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
岩浆热液是由岩浆在演化过程中分异形成的。包括由岩浆液态不 混熔作用分出来的热液和岩浆在结晶分异过程中分异出来的热液。
1）深度较浅、压力较低，由于岩浆分馏， 水可以蒸气状态逸出→凝聚成热水溶液； 2）深度较大、压力较高，岩浆分馏作用→ 超临界溶液→冷却直接转变为热水溶液； 3） 开放的系统，岩浆在较高的温度下分 馏→超临界溶液→冷却直接转变为热水 溶液。
2、氢-氧同位素特征： δD=-80‰～-40‰（δD=-80‰～-50‰） δ18OH2O= 5.5‰～9.5‰（或δ18OH2o=6‰～8‰）
不同成因水的同位素组成简图
1、成因： 变质热液是在变质过程中，因矿物和岩石的脱水作用而形成的。 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。 沉积岩（含水30%）→绿片岩相（6%）→角闪岩相（1-2%）→麻粒岩相 （0.5%)） 岩石变质程度越深，含水越多。这些水由深变质带向低变质带迁移，并 不断萃取成矿组分，形成含矿热液。 2、特征： H2O的δ18O=5‰—25‰，δD= -20‰— -65‰。 一般来说，低级变质作用产生的流体富含H2O；高级变质相中产生的流 体以高密度 CO2为主；原岩如为蒸发岩，则放出富含 NaCl的卤水，原岩为碳 质的沉积岩，则放出富含水和CO2 University of Geosciences
矿床学 Ore deposit geology
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
岩浆热液是由岩浆在演化过程中分异形成的。包括由岩浆液态不 混熔作用分出来的热液和岩浆在结晶分异过程中分异出来的热液。
1）深度较浅、压力较低，由于岩浆分馏， 水可以蒸气状态逸出→凝聚成热水溶液； 2）深度较大、压力较高，岩浆分馏作用→ 超临界溶液→冷却直接转变为热水溶液； 3） 开放的系统，岩浆在较高的温度下分 馏→超临界溶液→冷却直接转变为热水 溶液。
ch6气水热液矿床概论
技术的研究，包括提取技术、环境保护等方面的研究。
未来发展趋势
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跨学科研究
未来研究将更加注重跨学科的研究方法，包括地 质学、地球物理学、地球化学、生物学等多个学 科的交叉融合。
信息化技术的应用
随着信息化技术的发展，未来将更加注重对信息 化技术的应用，如大数据分析、人工智能等，以 提高研究效率和精度。
成矿流体形成与演化
01
初始成矿流体
由岩浆熔融体冷却固化释放出的残余气液和岩浆期后热液组成，富含挥
发分、金属元素和硅酸盐等。
02 03
演化过程
成矿流体在运移过程中不断演化，受到温度、压力、组分分异作用等因 素影响。随着流体的演化，金属元素逐渐富集，形成具有工业价值的矿 床。
流体性质
成矿流体性质多样，包括气液相流体、含硫化氢和二氧化碳的酸性流体、 含盐水溶液等。这些流体的物理化学性质对成矿作用和矿床类型具有重 要影响。
成矿物质来源
岩浆岩
气水热液矿床的成矿物质主要来源于岩浆岩，特别是中酸 性岩浆岩。在岩浆熔融和结晶过程中，不同元素以不同方 式富集，为成矿提供了丰富的物质基础。
围岩
气水热液在与围岩接触过程中，通过交代、渗透等方式从 围岩中获取成矿物质，使矿质得以补充和聚集。
大气降水
大气降水在渗入地下过程中与岩浆岩接触，通过化学反应 和溶解作用携带了部分成矿物质，成为成矿流体的组成部 分。
04
气水热液矿床的勘探与开发
勘探方法与技术
地质勘探法
通过研究地层、构造、岩浆岩 等地质特征，分析成矿条件，
预测矿床位置。
地球物理勘探法
利用物理手段探测地下地质构 造和矿体，如重力、磁力、电 法等。
地球化学勘探法
第五章：气水热液矿床
成矿流体盐度和密度测试；
成矿流体pH值、Eh值、fO、fs分析； 成矿过程模拟；
思考如下问题：
1、热液中卤族元素、硫、二氧化碳等挥发组分的性状及其对成 矿元素迁移和沉淀有何影响？ 2、金属元素在热液中可能的迁移形式有哪些？各需何种条件？ 3、导致热液中成矿元素沉淀成矿的重要因素有哪些？ 4、充填矿床常具有哪些识别特征？ 5、交代矿床常具有哪些识别特征？ 6、交代作用有何特点？ 7、围岩的物理化学性质对成矿有何重要影响？ 8、何谓围岩蚀变？研究围岩蚀变有何意义？ 9、划分矿化期、矿化阶段及判别矿物生成顺序的主要标志有哪 些？
第五章 气水热液矿床概论
一、气水热液概念、性质及相关的矿床类型
二、气水热液的类型及其组成特征
三、成矿元素在热液中的迁移方式与影响其沉淀的因素 四、热液矿床的主要成矿作用 五、围岩蚀变 六、热液矿床的一般研究方法
一、气水热液概念、性质及相关的矿床类型及工业意义
气水热液的概念：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。（简称热液） 气水热液的性质： 1、 气水热液的成分 a、主要成份：H2O（盐度一般为几%—几十%） b、其他挥发组分：HCl、HF、H2S、CO2、B、（As、Sb） c、主要金属元素：K、Na、Ca、Mg， d、常见成矿金属元素： Fe 、Mn、Cu 、 Pb、 Zn 、 W、 Sn 、 Mo、Bi、Sb、Hg、Au、Ag、LC、O、S、Pb、Si、B、H、He、Sr等）；
成矿流体来源研究
H-O同位素研究
成矿年代研究
放射性同位素研究（U-Th-Pb法、K-Ar法、Ar-Ar法、Rb-Sr 法、Re-Os法等）
热液矿床形成的物理化学条件
成矿温度和成矿压力测定－矿物温度计和包裹体测温（均一 温度、爆裂温度）； 成矿热液（流体）成分测试；
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中国地质大学
气水热液矿床围岩蚀变、矿化期次及分带
六、围岩蚀变 1、概念
围岩蚀变：在气水热液矿床的形成过程中，由于交代作用，使矿体的围岩 发生物理-化学以及矿物成分上的种种变化叫做围岩蚀变。发生蚀变作用的岩石 叫做蚀变围岩。
值得注意的是这种蚀变作用，往往并不局限于矿体的周围，可以包括热液 流经的范围，它常远远地超出矿体分布的范围。围岩经蚀变后不仅发生化学成分 和矿物成分的变化，同时也发生不同程度的物理性质方面的变化，如颜色、比 重、硬度、孔隙度等的变化。
矿床原生带状分布是指在矿床、矿体范围内，矿物成分、化学成分、矿石 结构构造在空间上的变化规律。
这种空间上的变化规律在气水热液矿床中经常能见到。常常是不同矿物组 合沿矿体走向、倾向做有规律的变化；也可以是围绕某一侵入体周围，一系列矿 床呈规律的带状分布。
按规模和级别有区域分带、矿田分带、矿床分带和矿体分带，从空间位置 上有水平分带、垂直分带和三维分带等
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2）找矿意义 由于围岩蚀变和矿化都是热液作用的产物，围岩蚀变类型往往和矿化种类 有密切关系。不仅围岩蚀变的范围往往大于矿化范围，而且不同蚀变类型及矿化 常具有特定的空间分带规律，如斑岩型铜（钼）矿床，从矿化中心的钾化及石英 -绢云母化向上（外）一次分布泥化带、青盘岩化带。因此，围岩蚀变可作为有 效的找矿标志。 3）工业意义： 有时蚀变围岩本身就是一种可供开采利用的矿床，如重晶石化（重晶石矿床）、 滑石化（滑石矿床）、明矾石化（明矾石矿床）、沸石化（沸石矿床）… 。
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七、成矿温度和成矿压力测定
1.成矿温度的测定
成矿温度的测定方法有矿物测温法、矿物包裹体测温法和同位素测温法， 其中应用最广和最有效的方法是矿物包裹体测温法。
成矿温度测定 方法
矿物包裹体测 温法
稳定同位素测 温法
均一法 爆裂法
矿物测温法
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2.成矿压力（深度）的测定
成矿压力和成矿深度的测定方法有推断法和矿物包裹体测压法。 地质推断法通常是依据矿床自身特征、与成矿相关侵入体的特征、成矿时 期矿体上覆地层厚度等概略的推断成矿深度。 矿物包裹体测压法是通过测定包裹体均一温度和包裹体的密度、盐度确定 成矿的压力，再依据静岩压力换算成矿深度。此法是目前定量测定成矿压力（深 度）的最通用的方法。
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2.命名原则
a、以蚀变岩石增加的组分命名，如钾化、钠化、硅化等。
b、以蚀变作用形成的新矿物命名，如钾长石化、钠长石化、绢云母化、绿泥石 化、电气石化、黄铁矿化等。
c、以蚀变形成的岩石命名，如矽卡岩化、青盘岩化、云英岩化、次生石英岩化、 白云岩化等。
d、以蚀变岩的颜色变化命名，如退色化、红化，深色、浅色蚀变等。
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主要围岩蚀变类型与矿化种类的关系
围岩蚀变类型 矽卡岩化 云英岩化 钾长石化 钠长石化 青盘岩化
绢云母化、绢英岩化 黄铁绢英岩化 绿泥石化 粘土（泥）化 硅化 碳酸盐化 明矾石化 蛇纹石化
常伴生的相关矿种 钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌、硅灰石、透辉石等 钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等 铌、钽、铍、锂、钨、锡、钼及稀土元素等 铌、钽、铍、稀土元素及钨、锡、金、铁、铜、磷、黄铁矿等 铜、钼、铅、锌、金、银、黄铁矿等 金、铜、铅、锌、钼、铋、萤石、红柱石、刚玉等 金、铜、铅、锌、钼、铋、萤石、红柱石、刚玉等 铜、铅、锌、金、银、锡、黄铁矿等 金、银、铜、铅、锌、高岭土、叶腊石等 铜、钼、铅、锌、金、银、汞、锑、黄铁矿、明矾石、重晶石等 铜、铅、锌、汞、菱铁矿、菱镁矿及碱性岩中的铌、钽、锆、稀土元素 金、银多金属、明矾石、叶腊石、高岭土等。 超基性岩中的蛇纹岩、滑石、菱镁矿、石棉。接触带中的铁、铜、石棉
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2.矿化阶段
是在矿化期中划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）
矿化阶段 划分标志
早阶段矿脉被晚阶段矿脉穿插
早阶段矿石角砾被晚阶段矿物胶结
早阶段矿石明显遭受晚阶段矿化热液的交代、蚀 变
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3.矿物生成顺序
据矿物间穿插、交代、包裹、环带等关系判断。
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4.研究围岩蚀变的意义
1）在矿床成因研究方面的意义 a、了解成矿热液成份： 蚀变增加的组分是热液富有的组分 b、了解成矿温度，
如矽卡岩化、钾长石化、云英岩化等是高温产物； 绢英岩化、绿泥石化、青盘岩化等中低温热液产物。 c、了解成矿PH及Eh值， 如泥化、云英岩化、次生石英岩化多形成于酸性环境； 黄铁矿化、碳酸岩化、蒙托石化多形成碱性环境； 红化、重晶石化、明矾石化等表明氧化环境； 黄铁矿化、退色化表明还原环境。 因此可根据蚀变类型的不同，推测含矿气液的化学性质。进一步推测，成 矿物质的搬运方式、沉淀、富集的条件，并且还有助于人们确定成矿机制，科学 地建立成矿模式。
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3.各种气水热液矿床的蚀变类型
① 接触交代矿床： 矽卡岩化、方柱石化、阳起石化、绿帘石化、黝帘石化、石榴石化、闪石 化。 ② 气成高温热液矿床： 云英岩化、电气石化、黄玉化、黑云母化、 钠长石化、钾长石化、萤石化、钠闪石、霞石化、霓石化。 ③ 中-低温热液矿床： 绢云母化、绿泥石化、硅化（玉髓化、蛋白石化）、黄铁矿化、白云石化、青 盘石化、高岭石化、明矾石化、重晶石化、蛇纹石化、叶腊石化、碳酸盐化（方 解石化、白云石化、铁白云石化、含铁白云石化）。
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八、矿化期、矿化阶段和矿物生成顺序 1.矿化期
代表一个物理化学条件未发生明显变化的较长的成矿过程，一个气水热液 矿床可有一个或多个矿化期。
热液在不同的物理化学条件下会形成不同的矿物组合，如硅酸盐矿物组 合、氧化物矿物组合、硫化物矿物组合，表明形成这些矿物组合时热液具有明显 不同的物理化学条件。因此，矿物组合的变化是划分矿化期的标志。
（1）先成矿物被后成矿物穿插； （2）先成矿物被后成矿物交代； （3）先成矿物被后成矿物包裹； （并保留先成矿物的假象； （6）对称带状构造中外带矿物早于内带矿物。
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脉状穿插结构
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九、气水热液矿床的原生带状分布 1.原生带状分布的概念和特点
气水热液矿床围岩蚀变、矿化期次及分带
六、围岩蚀变 1、概念
围岩蚀变：在气水热液矿床的形成过程中，由于交代作用，使矿体的围岩 发生物理-化学以及矿物成分上的种种变化叫做围岩蚀变。发生蚀变作用的岩石 叫做蚀变围岩。
值得注意的是这种蚀变作用，往往并不局限于矿体的周围，可以包括热液 流经的范围，它常远远地超出矿体分布的范围。围岩经蚀变后不仅发生化学成分 和矿物成分的变化，同时也发生不同程度的物理性质方面的变化，如颜色、比 重、硬度、孔隙度等的变化。
矿床原生带状分布是指在矿床、矿体范围内，矿物成分、化学成分、矿石 结构构造在空间上的变化规律。
这种空间上的变化规律在气水热液矿床中经常能见到。常常是不同矿物组 合沿矿体走向、倾向做有规律的变化；也可以是围绕某一侵入体周围，一系列矿 床呈规律的带状分布。
按规模和级别有区域分带、矿田分带、矿床分带和矿体分带，从空间位置 上有水平分带、垂直分带和三维分带等
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2）找矿意义 由于围岩蚀变和矿化都是热液作用的产物，围岩蚀变类型往往和矿化种类 有密切关系。不仅围岩蚀变的范围往往大于矿化范围，而且不同蚀变类型及矿化 常具有特定的空间分带规律，如斑岩型铜（钼）矿床，从矿化中心的钾化及石英 -绢云母化向上（外）一次分布泥化带、青盘岩化带。因此，围岩蚀变可作为有 效的找矿标志。 3）工业意义： 有时蚀变围岩本身就是一种可供开采利用的矿床，如重晶石化（重晶石矿床）、 滑石化（滑石矿床）、明矾石化（明矾石矿床）、沸石化（沸石矿床）… 。
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七、成矿温度和成矿压力测定
1.成矿温度的测定
成矿温度的测定方法有矿物测温法、矿物包裹体测温法和同位素测温法， 其中应用最广和最有效的方法是矿物包裹体测温法。
成矿温度测定 方法
矿物包裹体测 温法
稳定同位素测 温法
均一法 爆裂法
矿物测温法
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2.成矿压力（深度）的测定
成矿压力和成矿深度的测定方法有推断法和矿物包裹体测压法。 地质推断法通常是依据矿床自身特征、与成矿相关侵入体的特征、成矿时 期矿体上覆地层厚度等概略的推断成矿深度。 矿物包裹体测压法是通过测定包裹体均一温度和包裹体的密度、盐度确定 成矿的压力，再依据静岩压力换算成矿深度。此法是目前定量测定成矿压力（深 度）的最通用的方法。
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2.命名原则
a、以蚀变岩石增加的组分命名，如钾化、钠化、硅化等。
b、以蚀变作用形成的新矿物命名，如钾长石化、钠长石化、绢云母化、绿泥石 化、电气石化、黄铁矿化等。
c、以蚀变形成的岩石命名，如矽卡岩化、青盘岩化、云英岩化、次生石英岩化、 白云岩化等。
d、以蚀变岩的颜色变化命名，如退色化、红化，深色、浅色蚀变等。
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主要围岩蚀变类型与矿化种类的关系
围岩蚀变类型 矽卡岩化 云英岩化 钾长石化 钠长石化 青盘岩化
绢云母化、绢英岩化 黄铁绢英岩化 绿泥石化 粘土（泥）化 硅化 碳酸盐化 明矾石化 蛇纹石化
常伴生的相关矿种 钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌、硅灰石、透辉石等 钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等 铌、钽、铍、锂、钨、锡、钼及稀土元素等 铌、钽、铍、稀土元素及钨、锡、金、铁、铜、磷、黄铁矿等 铜、钼、铅、锌、金、银、黄铁矿等 金、铜、铅、锌、钼、铋、萤石、红柱石、刚玉等 金、铜、铅、锌、钼、铋、萤石、红柱石、刚玉等 铜、铅、锌、金、银、锡、黄铁矿等 金、银、铜、铅、锌、高岭土、叶腊石等 铜、钼、铅、锌、金、银、汞、锑、黄铁矿、明矾石、重晶石等 铜、铅、锌、汞、菱铁矿、菱镁矿及碱性岩中的铌、钽、锆、稀土元素 金、银多金属、明矾石、叶腊石、高岭土等。 超基性岩中的蛇纹岩、滑石、菱镁矿、石棉。接触带中的铁、铜、石棉
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2.矿化阶段
是在矿化期中划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）
矿化阶段 划分标志
早阶段矿脉被晚阶段矿脉穿插
早阶段矿石角砾被晚阶段矿物胶结
早阶段矿石明显遭受晚阶段矿化热液的交代、蚀 变
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3.矿物生成顺序
据矿物间穿插、交代、包裹、环带等关系判断。
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4.研究围岩蚀变的意义
1）在矿床成因研究方面的意义 a、了解成矿热液成份： 蚀变增加的组分是热液富有的组分 b、了解成矿温度，
如矽卡岩化、钾长石化、云英岩化等是高温产物； 绢英岩化、绿泥石化、青盘岩化等中低温热液产物。 c、了解成矿PH及Eh值， 如泥化、云英岩化、次生石英岩化多形成于酸性环境； 黄铁矿化、碳酸岩化、蒙托石化多形成碱性环境； 红化、重晶石化、明矾石化等表明氧化环境； 黄铁矿化、退色化表明还原环境。 因此可根据蚀变类型的不同，推测含矿气液的化学性质。进一步推测，成 矿物质的搬运方式、沉淀、富集的条件，并且还有助于人们确定成矿机制，科学 地建立成矿模式。
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3.各种气水热液矿床的蚀变类型
① 接触交代矿床： 矽卡岩化、方柱石化、阳起石化、绿帘石化、黝帘石化、石榴石化、闪石 化。 ② 气成高温热液矿床： 云英岩化、电气石化、黄玉化、黑云母化、 钠长石化、钾长石化、萤石化、钠闪石、霞石化、霓石化。 ③ 中-低温热液矿床： 绢云母化、绿泥石化、硅化（玉髓化、蛋白石化）、黄铁矿化、白云石化、青 盘石化、高岭石化、明矾石化、重晶石化、蛇纹石化、叶腊石化、碳酸盐化（方 解石化、白云石化、铁白云石化、含铁白云石化）。
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八、矿化期、矿化阶段和矿物生成顺序 1.矿化期
代表一个物理化学条件未发生明显变化的较长的成矿过程，一个气水热液 矿床可有一个或多个矿化期。
热液在不同的物理化学条件下会形成不同的矿物组合，如硅酸盐矿物组 合、氧化物矿物组合、硫化物矿物组合，表明形成这些矿物组合时热液具有明显 不同的物理化学条件。因此，矿物组合的变化是划分矿化期的标志。
（1）先成矿物被后成矿物穿插； （2）先成矿物被后成矿物交代； （3）先成矿物被后成矿物包裹； （并保留先成矿物的假象； （6）对称带状构造中外带矿物早于内带矿物。
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脉状穿插结构
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九、气水热液矿床的原生带状分布 1.原生带状分布的概念和特点