气水热液矿床概论.ppt

矿 床 学 第四章 气水热液矿床概论 第一节 概 述 气水热液－是指在地壳一定深度下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。 气水热液矿床的特点是： ①含矿热液多来源：岩浆热液；火山一次火山热液；地下水热液；变质水热液；混合热液。 ②含矿热液成分复杂：主要是水；含多样挥发性组份(S、CO2、Cl、F、B等)；含多种金属组份(Fe、Cu、Pb、Zn、Hg、Sb、Ag、Au、W、Sn、Mo、Co、Ni、Bi、U等)。矿床种类多，综合利用； ③形成温度：一般400℃以下，最高500－600℃，最低50℃ ± ；形成深度：深——中深(4.5－1.5km)，或浅到超浅(1.5km——近地表)，甚至在地表形成； ④构造控制极为显著：既是含矿热液运移通道，又是成矿物质沉淀的场所； ⑤成矿时间晚于围岩：属后生矿床。围岩蚀变十分显著； ⑥成矿方式：以充填作用和交代作用为主。因此矿体多呈脉状、网脉状、似层状、凸镜状等多种形态。矿石构造常呈栉状、对称带状、皮壳状、角砾状、晶洞状、浸染状及块状等。 ⑦矿石物质成分复杂：金属矿物以硫化物、氧化物、砷化物及含氧盐等为主；非金属矿物有碳酸盐、硫酸盐、含水硅酸盐、石英等。矿石与围岩二者成分有明显差异； ⑧矿床形成过程具多期多阶段，不同的成矿期和成矿阶段，形成不同的矿物共生组合。 气水热液的成分 ①主要组分：H2O，水。 ②挥发份O、CO2、H2S、SO3、HCl、HF； ③盐类物质：K、Na、Ca、Mg、Ba、Sr等的硫酸盐SO2-4),氯化物(Cl-)，氟化物(F-)，硼酸盐（B）等。 ④成矿元素：——亲铜元素Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Sn、Sb、Bi、Hg。过渡元素Fe、Co、Ni、Mn、W、Mo、Be、TR、U、In、Re。 第二节 含矿气水热液的来源 一、气水热液的来源 （一）岩浆水? 指硅酸盐熔浆在侵位后发生的冷凝分异作用过程中从岩浆中释放出来的水，它原来是岩浆体系的组成部分。由岩浆水构成的热流体常含有H2S、HC1、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 。 岩浆流体从岩浆中析出的过程和数量，与岩浆结晶的深度、温度、初始含水量、成分和流体相的组成有关，也受到围岩渗透性和裂隙系统发育程度的影响，其中最重要的是岩浆侵位深度和岩浆的初始含水量。实验表明，岩浆中溶解的H2O质量百分比随压力的升高而加大 。 如果深处形成的岩浆水含量未达到饱和，那么只有当这种岩浆上升到近地表处，或在岩浆结晶的晚期或末期，当无水的硅酸盐矿物（如辉石、长石等）部分或大部分结晶以后，在构造活动或水热爆发作用打开裂隙时，才有较少的岩浆气液析出； 相反，初始含水量很高，在深处就已成为水和其他挥发分饱和的硅酸盐熔浆，在较深处或在岩浆结晶较早阶段，即可有岩浆流体相析出。 二）变质水 －指岩石在进化变质作用过程中所释放出来的热水溶液。 岩石遭受进化变质作用时，总伴随着矿物的脱水反应，而且脱水同变质的强度成正比，如沉积岩的平均含水量为5.54﹪，经过变质作用，这些水可被逐渐排出；如果沉积岩在变质过程中释放出10%的水，则1km3的沉积岩可释放出约1亿吨水。 低级变质岩（如绿片岩）遭受到高温高压作用转变为高级变质岩（如高级角闪岩相和麻粒岩相的变质岩）的过程中，也可排出水。 这些水也具有溶解迁移金属配合物的能力。通过对某些热液矿床（如部分变质岩中的金矿床）矿物中气液包裹体和同位素成分的研究，也证明有的热液矿床主要是在变质水参与下形成的。 （三）地下水热液 1．同生沉积溶液（又叫同生水或建造水） 是指在沉积物形成时一起被埋入在沉积物中或在成岩过程中产生的溶液，这些溶液在沉积物固结成岩之后或成岩期后的挤压作用下汇集在一起，称为“囚水”、“封存水”或“建造水（地层水）”。 建造水广泛见于油田勘探过程中。很多数据资料表明，有的低温铅锌矿床成矿主要是与建造水构成的热液活动有关。 2．后生下渗溶液 指由地表大气降水和海水沿着岩石的裂隙或海底裂隙、间隙、孔洞等下渗到地壳不同的深度形成的溶液。 含矿热液在长距离的运移过程中，由于沿途地质环境的不同，往往可使不同成因的热液发生相互混合，形成混合热液。因此，热液矿床的成矿热液是多来源的，但一定类型的热液矿床，其成矿热液往往以某种来源的热液为主，常有一定的规律 。 二、成矿物质来源 1．来自岩浆热液 当岩浆结晶时常有流体相析出，这些流体（气、液或超临界流体）可以溶解、搬运金属化合物，并提供热液矿床物质来源。 ? 第三节 气水热液中某些组分在成矿过程中的作用 （一）水（H2O ） 水是热液的主要成分，是一种极弱的电解质，它可以部分电离为H+和OH－离子。虽然它们的