矿床学课件——第七章 热水喷流沉积矿床
《热水喷流沉积矿床》课件
热水喷流沉积矿ห้องสมุดไป่ตู้的形成过程
1
矿质成分的来源
矿质成分来自地壳中的矿物质或来自热
矿床物质的输运方式
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液的溶解物质。
热水喷流通过地下裂隙和孔隙等通道将
矿床物质输送至沉积地点。
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热水喷流沉积作用的地质环境
形成热水喷流沉积矿床的地质环境通常 与火山活动、构造运动等密切相关。
热水喷流沉积矿床的分类
大洋底热水喷流沉积 矿床
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热水喷流沉积矿床是一种重要的地质资源，本课件将深入探讨热水喷流沉积 矿床的定义、特征、形成过程、分类、开采利用以及其对资源保障和经济发 展的重要意义。
什么是热水喷流沉积矿床
1 定义
2 特征
热水喷流沉积矿床指由热水喷流沉积而成的 地质层或岩石，其中富含丰富的矿物质资源。
在海底构造断裂带上形成，例 如锰结壳矿床、硫化物矿床。
海陆过渡带热水喷流 沉积矿床
发育于地壳运动活跃的海陆交 界带，例如铜矿床。
陆相热水喷流沉积矿 床
存在于陆地环境中，例如热液 金矿。
热水喷流沉积矿床的开采和利用
开采方法
根据矿床类型和地质条件选择不同的开采技术，包括露天开采、地下开采和矿石浸出等。
具有高温、高压、高浓度的特点，常见的类 型包括黑色金属矿床、有色金属矿床和非金 属矿床。
热水喷流沉积的类型
黑色金属矿床
包括铁矿石、锰矿石等，在岩浆活动和火山喷发过程中形成。
有色金属矿床
例如铜矿石、铅锌矿石等，由热水喷流沉积在地下裂隙中形成。
非金属矿床
包括石膏、盐矿等，主要形成于海水中受热水喷流作用。
利用价值
热水喷流沉积矿床所含的丰富矿物质资源可用于冶金、建材、电子等领域。
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沉积喷发模型
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THANK YOU
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大陆坡（slope）：位于大陆架向洋一 侧，坡度较陡（3°- 6°），宽数十-数百 公里，坡度1/40—1/6，为陆架外斜坡。
大陆麓（rise）：是陆坡坡脚下由沉积 物堆积成的和缓平坦坡，宽达数百-上千 公里，平均坡度1/300，常从2500-3000m 水深处开始至>5000m大洋盆地。大陆边 缘滨临大陆这个物源地，是地球上最重要
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热液型宝石矿床
1.热液型宝玉石矿床的类型及其特征 2.与矽卡岩化作用有关的宝玉石矿床特征 3.不同类型的祖母绿矿床的产出特征 4.翡翠矿床的地质特征及成矿规律 5.热液型蓝宝石矿床的地质特征 6.中国主要玉石的成因 7.岫岩玉与和田玉的矿床地质特征 8.鸡血石的矿床地质特征及成矿机理 9.论热液在宝石形成中的作用
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热水喷流成矿作用
指不同成因的（含矿）热水在海底喷 溢的过程中，在喷流口以下的热液通道中 通过充填、交代作用，在喷流口以上的海 底则通过与冷海水之间的相互作用，使热 水中所携带的物质分别在热液通道和海底 沉淀下来而富集成矿的过程。
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海底考察表明：现代洋底高温喷流成矿作用具 有两套成矿系统，即喷口以下的热水补给系统
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第七章 热水喷流沉积矿床
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目的和要求
本章学习热水喷流沉积矿床的概念和理论， 它是当今地球科学重大前沿研究领域之一。
教学内容
一、概述 二、现代热水喷流成矿作用 三、热水喷流沉积矿床的类型
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复习思考题
热水喷流沉积矿床
热水喷流沉积矿床热水喷流成矿作用是近代成矿理论研究的重大发展，该类矿床地史上分布广泛、规模大，形成了大量的大型和超大型矿床，具重要的工业价值，热水喷流成矿作用已经成为当前矿床学、地球化学研究的热点课题之一。
20世纪50年代以前，有些学者曾经提出过与热水喷流沉积成矿作用有关的看法，甚至提出过海底喷气-沉积（exhalative sedimentary）成矿的假说，这已经很接近目前流行的海底热水喷流沉积成矿理论了。
由于受当时的技术条件和人们对成矿作用认识的限制，虽然引起了一定的反响，但并未得到普遍的认可。
随着20世纪60年代初，在红海AtlantisⅡ海渊中发现热卤水和多金属软泥，揭开了现代海底热水活动与金属硫化物沉积成矿研究的序幕，海底热水喷流沉积成矿作用的研究也开始得到普遍重视。
随后，Rider（1973）把海底喷气-沉积成矿由假说上升到理论，引起了世界大多数相关学者的共鸣。
之后的1976年和1979年，相继在东太平洋Galapagos扩张中心和EPR21°N 的大洋中脊分别发现了低温海底热水喷流活动和正在形成硫化物矿床的黑烟囱——高温洋底热水喷流系统。
这些发现使喷流成矿作用的研究达到新的高潮，并依此为基础开始更加深入地研究古老的块状硫化物矿床的形成机制，使喷流成矿理论和块状硫化物成矿作用研究取得了长足的进展。
1986年的第七届国际矿床成因会议的召开是一个重要的标志，当时M.J.Russell 正式将这类矿床称为SEDEX (sedimentary exhalative deposit)型矿床。
我国学者对这类矿床的研究也非常重视。
涂光炽等（1988）为喷流沉积矿床给出了详细的定义：“热水沉积矿床（即喷流沉积矿床）是指在水温70~350℃或更高的热水介质（海水、湖水、热泉水等）中形成的，主体以沉积方式形成于水-岩石界面之上水体中之层状、似层状矿体，但也包括此界面之下可能存在的以充填和交代形成的筒状、锥状或面型热液含矿蚀变体，两者可共生或分别出现”。
热水喷流沉积矿床成矿作用机理
热水喷流沉积成矿作用机理摘要：热水喷流成矿作用理论是近代成矿理论的重大发现，在现代海底广泛发育且具有较大的经济价值，对此类矿床的研究很热。
热水喷流的类型主要有两种，高温的集中喷流形式和低温的渗流作用。
前者以黑烟囱为代表，形成各类硫化物的沉积，后者则形成广泛分布的硫酸盐、铁的氧化物—硅酸盐—锰的氧化物。
通过对其流体与热源、成矿物质来源及沉淀机制和流体通道等研究，探寻这种矿床的成矿作用机理。
关键词：热水喷流沉积矿床；成矿作用机理；矿床成因；热水喷流沉积矿床的热水介质温度为70—350℃或者更高，以沉积的方式形成于水—岩石界面之上水体中的层状、似层状矿床，还包括界面之下充填和交代形式形成的含矿岩体。
此类矿床具有重大的经济价值，虽然目前不允许对海洋矿产进行开发，但是研究很多。
通过对热水沉积矿床的成矿作用机理进行研究，弄清成矿过程，便于今后对矿产进行开采。
1、热液流体流体来源是与热液循环系统密切相连的一个问题。
由于块状硫化物矿床形成于海底环境，因此不论是简单的对流循环模式还是双扩散对流模式 ,海水都是流体最为重要的组分,但海水是否是唯一的流体来源却是争论的焦点。
HOhmoto等在研究日本黑矿时发现矿石的流体包裹体的δD和δ18D值和盐度与正常海水非常相近，因而认为成矿流体来自海水:海水在深部循环通过火山岩时获得了金属元素和硫等成分。
后来的研究发现,成矿流体的δ18O普遍是高正值 ,特别是前寒武纪的块状硫化物矿床成矿流体的δ18O高达 5 ‰～9 ‰。
现代海底热液流体中也有类似情况。
对于这种高δ18O值 ,有人认为是岩浆水的参与 ,但HOhmoto 等认为用海水与火山岩间的反应也能解释。
对现代海底热液流体的对比研究表明,太平洋、大西洋与印度洋各处热液喷口的流体组成与性质均非常一致,再次证明了海水在流体组成中占据主导地位。
考虑到块状硫化物矿床与大地构造及深部岩浆活动的密切联系,岩浆来源的流体也可能对块状硫化物矿床成矿有所贡献。
矿床学--绪论 ppt课件
3.春秋战国时代矿产的重要地位
商代青铜的铸造已经是重要的手工业，经 1100春年秋到齐春国秋官末书期《，考已工经记积》累系了统丰记富载的了开冶采炼铜 不矿同和用冶途铸青青铜铜的的铜经、验锡。比例。
“金（即铜）有六齐（Cu-Sn比），六分其金 而锡居春一秋，时谓最之重钟要鼎的之是其开；始五使分用其铁金器而，锡而居战一国， 谓时之期斧已斤经之可其以；称四为分铁其器金时而代锡了居。一，谓之戈戟之 其；三分其金而锡居一，谓之大刃之其；五分其 金而锡居二，谓之削矢之其；金锡半，谓之鉴燧 之其（可制镜子）。”
在长江、淮河下游称青莲文化。
新石器时代晚期（4000~5000），黄河、 长江流域的祖先已经能制造黑陶、石刀、石镰 等收割农具，比石斧、石锄等垦植农具多得多， 称为龙山文化。
在甘肃洮河、滑河上游和青海湟水流域的祖 先，陶器多为细泥红陶和粗砂灰陶，并出现了红 铜器，铜石并用，称为齐家文化。
目前推测，夏早期为红铜时代（自然铜）， 晚期为青铜时代。
从技术经济条件：
矿产资源不仅包括在当前经济技术条件下 可以利用的矿物质，还包括随技术进步和经济 发展，在可见的将来能够利用的矿物质。
2.矿产资源的作用
矿产资源是人类社会存在与发展的重要物质 基础，是一种重要的生产资料和劳动对象。目前 社会生产所需：
80％左右的原材料 95％左右的能源 70％左右的农业生产资料 30％以上的饮用水 来自矿产资源。
《宋史·食货志》记载，北宋初期全国金属 矿场有201处。1078年官府收入之金10710两、 银21.5万两，铁550万斤，铜1460.5万斤，锡 232万斤，铅919万斤，汞3356斤，朱砂3646斤。
煤在宋代已成为人们日常生活和手工业较 为普遍使用的燃料，山西已有很多人以采煤为 生。煤炭已成为国计民生的重要资源。
矿床学喷流矿床
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9、我们的市场行为主要的导向因素，第一个是市场需求的导向，第二个是技术进步的导向，第三大导向是竞争对手的行为导向。21.8.1921.8.19Thursday, August 19, 2021
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10、市场销售中最重要的字就是“问”。05:27:2905:27:2905:278/19/2021 5:27:29 AM
第八章 喷流矿床
内容介绍
1、现代海底热液活动的发现和海底喷流成矿 作用
海底热液活动、海底热液硫化物矿床分布、 构造背景、基本特征及矿化作用
2、喷流沉积矿床的分类及特征
地质历史时期喷流沉积矿床分类，与火山 岩有关的、与沉积岩有关的
8.1 概 述
• 8.1.1 缘起
• 1948年，瑞典海洋考察船“信天翁”号在红海中 部水深1937ｍ的地方，发现水温与盐度的异常；
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15、我就像一个厨师，喜欢品尝食物。如果不好吃，我就不要它。2021年8月上午5时27分21.8.1905:27August 19, 2021
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16、我总是站在顾客的角度看待即将推出的产品或服务，因为我就是顾客。2021年8月19日星期四5时27分29秒05:27:2919 August 2021
• （2）海底高温活动热液喷口处的矿化作用 过程及其“烟囱”产物是了解地球化学物 质平衡、循环和热收支等的天然实验室。 加强现代热液矿化作用的研究有助于理解 地质记录中各类金属矿床的形成模式和成 矿机制。
• （3）活动喷口处发现的与喷口周围小生境 有关的深海活生物群落的存在，揭示了与 地球内部热能有关的化学合成的细菌作用 过程可以替代海洋真光层光合作用过程， 这对早期生命体演化的认识有着重大意义。
• 洋脊热液矿化点的初步调查表明，其赋存 的构造要素包括
矿床学-第七、八章 热水喷流沉积矿床、风化矿床
第八章 风化矿床
概述
1、定义：地壳最表层的岩石和矿石在太阳能、大气、水和 生物等地质外营力的作用下，发生物理的、化学的以及生 物化学的变化，并使有用物质原地聚集起来形成矿床的地 质作用叫风化成矿作用，由这种作用形成的矿床叫风化矿 床。
南华大学 University Of South China
矿床学 Ore deposit
风化矿床概述
◆风化作用的结果，使原生的岩石及矿石被分解成三种主要 组分 ——原岩中化学性质稳定的矿物； ——风化作用过程中形成的新矿物； ——可溶性物质。
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矿床学 Ore deposit
风化矿床概述
◆风化作用的结果，使原生的岩石及矿石被分解成三种主要 组分 ——原岩中化学性质稳定的矿物； ——风化作用过程中形成的新矿物； ——可溶性物质。
（5）组成风化矿床的物质是在风化条件下比较稳定元素和 矿物。
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第六章 热液矿床的类型及特征
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矿床学 Ore deposit
风化矿床概述
（6）风化矿床中的主要矿产有： 铁、锰、铝、镍、钴、金、铂、铜、铅、锌、钨、锡、铀、 钒、稀土元素、金刚石、刚玉、兰晶石、重晶石、磷块岩、 菱镁矿、高岭土、粘土等。
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ห้องสมุดไป่ตู้
第七章 热水喷流沉积矿床
（6）矿石矿物组合：矿石的主要金属矿物是黄铁矿、闪锌 矿、方铅矿、磁黄铁，矿次为黄铜矿，还可见少量其他一 些铁、铜、铋、钼的硫化物及硫砷化物等矿物。主要脉石 矿物是石英、方解石、铁白云石、重晶石、白云石及菱铁 矿等。
最新矿床学9-热水
一、热卤水成矿作用
1.红海热卤水成矿
1964年，在红海发现高热卤水与AtlantisⅡ海渊 多金属软泥。沉积物平均20m厚，面积50km2，一些富 含金属的样品中，含有高达21％的ZnO，4％的CuO， 0.8％的Pb，8.5％的Fe203和5.7％的Mn3O4
成因:
海水背景:ຫໍສະໝຸດ 谷模式:第九章 热水喷流沉积矿床
矿床学9-热水
概述
热水喷流成矿作用是近代成矿理论研究的重大发展， 该类矿床地史上分布广泛、规模大，形成了大量的大型和 超大型矿床，具有重要的工业价值，热水喷流成矿作用已 经成为当前矿床学、地球化学研究的热点课题之一。
研究过程
Ø 起源： 20世纪50年代以前提出。 Ø 认识： 20世纪60年代初，在红海中发现热卤水和多金 属软泥。 Ø 发展： Rider(1973)将假说上升到理论。 Ø 动发展力：1976年和1979年，相继在东太平洋 Galapagos扩张中心和EPR21°N的大洋中脊分别发现了低 温海底热水喷流活动和正在形成硫化物矿床的黑烟囱。 Ø 1986年的第七届国际矿床成因会议上，M.J.Russell正 式将这类矿床称为SEDEX型矿床。
这类矿床的其他名称： “喷气矿床”、“喷流矿床”、“喷流沉积矿床”、
“喷流热水沉积矿床”、“热水沉积矿床”和“块状硫化 物矿床”等。
矿床学9-热水
热水喷流矿床的特征：
（1）矿床伴有典型的喷流岩。 这些岩石主要是硅质岩、条带状含电气石岩或电
气石岩、条带状含长石岩或富长石岩、透辉岩与透闪 岩(或双透岩)、重晶石或石膏层等。 （2）矿床具有层控及时控特征。 （3）部分矿床具典型的“双层”构造，上部为层状矿 体，下部为细脉状、筒状含矿蚀变体。 （4）矿体和矿石具有微层理甚至微细沉积韵律，反映 了同生沉积的特征。 （5）具有与现代海底热水喷流成矿作用相似的两套成 矿系统。在补给通道中充填交代成矿，在海底以上沉 积成矿。（同生与后生统一）
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现代海底热液硫化物矿床由一系列烟囱堆积而成
(二)现代洋底喷流成矿作用机理
1.流体与热源 流体为海水，高温，金属元素富集，热源为洋壳内的岩浆房
(4) 具有沉积韵律和同生沉积构造。
(5) 具有与现代海底热水喷流成矿作用相似的两套成 矿系统。
(6) 同生成矿形成的矿体占主体,后生成矿形成的矿 体为辅。
第一节 现代热水喷流成矿作用
现代热水体系主要有两种(1)热卤水(2)洋底热水喷 流体系。 大地构造背景主要有4类:大样中脊、洋内弧后、 陆内弧后、大陆裂谷。
一. 热卤水成矿作用
1.红海热卤水成矿 高热卤水、多金属软泥，同生作用使硫化物堆积。 金属以氯的络合物形式搬运
2.Salton海热卤水成矿 研究沉积岩中古老块状硫化物矿床的最好实例
二. 现代洋低热水喷流成矿作用
发现“黑烟囱”（金属硫化物-硫酸盐组成），主要分布 在太平洋。
1.喷流作用的构造背景及类型 发生在大洋扩张中心的洋中脊，类型有两种：
或侵入体 2.流体通道与盖层 特定的地质环境中熔岩的高孔隙度及大断裂实现流体的循环，
沉积物可作为有效的盖层。 3.矿质来源及沉淀机制 成矿物质主要来源于洋壳玄武岩 4.生物媒介作用
第二节 热水喷流矿床的类型和特征
一.热水喷流沉积矿床分类
1.块状硫化物矿床类型划分 2.贫硫化物型喷流矿床类型划分
产于洋中脊蛇绿岩套上部的低钾枕状玄武岩中， 矿体具两层结构 塞浦路斯矿床 3.别子型VMS 日本别子矿床
三、沉积岩中的块状硫化物矿床（SMS）
（一）SMS矿床基本特征 （二）各亚类SMS矿床特征 1.沙利文型SMS 产于大陆裂谷，围岩主要为页岩、泥岩、浊积岩等。 2.银矿山型
二.与火山岩有关的块状硫化物矿床(VMS)
产于海相火山岩系中,矿石中硫化物体积大于50, 矿石具块状构造,矿床由此得名. (一)VMS矿床基本特征 (二)各亚类VMS矿床特征 1.黑矿型VMS 形成于汇聚板块边缘的岛弧火山带和弧后盆地,容 矿岩石为拉斑玄武岩、火山碎屑岩等，矿石类型 具分带性。
日本黑矿 2.塞浦路斯型VMS
第七章 热水喷流沉积矿床
热水在喷溢出海底的过程中,热水中携 带的有用物质组分在热液通道和海底沉淀 富集而形成的一类矿床.喷流口以下为充填、 交代成矿，喷流口以上成矿物质与海底沉 积物一起富集成矿，具有同生及后生成矿 的特点。特点如下: (1) 矿床伴有典型的喷流岩（硅质岩、电气 石岩等）. (2) 具有层控和时控特征.