礦床學(xué)06熱液礦床(中南大學(xué) 地質(zhì)工程專業(yè)A方向)77_第1頁
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1、礦礦 床床 學(xué)學(xué)中南大學(xué)中南大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)地質(zhì)工程專業(yè)A方向方向第六章第六章熱液礦床熱液礦床6.1 概念、特點及工業(yè)意義概念、特點及工業(yè)意義 6.1.1 概念概念熱液礦床熱液礦床是指是指含礦熱水含礦熱水溶液在一定的溶液在一定的物理物理化學(xué)化學(xué)條件下,在各種有利的構(gòu)造和巖石中,條件下,在各種有利的構(gòu)造和巖石中,由由充填和交代充填和交代等成礦方式形成的有用礦物等成礦方式形成的有用礦物堆積體。堆積體。 6.1.2 主要特點主要特點 熱液礦床的主要特點如下:熱液礦床的主要特點如下: 1)形成礦床的)形成礦床的含礦熱液是多來源含礦熱液是多來源的:的:成礦地質(zhì)環(huán)境不同,因而形成眾多的成礦地質(zhì)環(huán)境不同,因

2、而形成眾多的礦床類型,其礦床地質(zhì)特征也各不相礦床類型,其礦床地質(zhì)特征也各不相同;同; 2)含礦)含礦熱液的成分是復(fù)雜熱液的成分是復(fù)雜的:物質(zhì)成的:物質(zhì)成分比較復(fù)雜,因而形成的礦床種類多,分比較復(fù)雜,因而形成的礦床種類多,常可以綜合利用;??梢跃C合利用; 3)形成)形成溫度和深度較其它內(nèi)生礦床低溫度和深度較其它內(nèi)生礦床低和淺和淺:礦床形成的溫度,一般在:礦床形成的溫度,一般在400以下,最高在以下,最高在500600,最低在,最低在50左右。礦床形成的深度:深中左右。礦床形成的深度:深中深(深(4.51.5km ) ,或淺到超淺,或淺到超淺(1.5km近地表),甚至在地表形成;近地表),甚至在地

3、表形成; 4)構(gòu)造控制作用極為顯著構(gòu)造控制作用極為顯著:各種構(gòu)造:各種構(gòu)造空隙既是含礦熱液運(yùn)移的通道,又??障都仁呛V熱液運(yùn)移的通道,又常是成礦物質(zhì)沉淀的場所;是成礦物質(zhì)沉淀的場所; 5)成礦時間一般晚于圍巖成礦時間一般晚于圍巖:屬后生礦床。:屬后生礦床。由于含礦熱液作用于圍巖,因而常具不同由于含礦熱液作用于圍巖,因而常具不同程度的圍巖蝕變,有的礦床圍巖蝕變十分程度的圍巖蝕變,有的礦床圍巖蝕變十分顯著;顯著; 6)成礦方式成礦方式:以:以充填充填作用和作用和交代交代作用為主。作用為主。 7)礦石物質(zhì)成分復(fù)雜礦石物質(zhì)成分復(fù)雜:金屬礦物以硫化物、:金屬礦物以硫化物、氧化物、砷化物及含氧鹽等為主,非

4、金屬氧化物、砷化物及含氧鹽等為主,非金屬礦物有碳酸鹽、硫酸鹽、含水硅酸鹽、石礦物有碳酸鹽、硫酸鹽、含水硅酸鹽、石英等。英等。 8)礦床的形成過程的)礦床的形成過程的多期多階段性多期多階段性:熱液礦床的成礦過程往往是長期而復(fù)熱液礦床的成礦過程往往是長期而復(fù)雜的,常具明顯的多期性和多階段性。雜的,常具明顯的多期性和多階段性。不同的成礦期和成礦階段,形成不同不同的成礦期和成礦階段,形成不同的礦物共生組合。的礦物共生組合。 6.1.3 工業(yè)意義工業(yè)意義 熱液礦床類型眾多,工業(yè)價值巨大。它包熱液礦床類型眾多,工業(yè)價值巨大。它包括大部分有色金屬礦產(chǎn)(括大部分有色金屬礦產(chǎn)(W、Sn 、Mo、Bi、Cu、Pb

5、、Zn、Hg、Sb、As等),一些等),一些對尖端科學(xué)有特殊意義的稀有和分散元素對尖端科學(xué)有特殊意義的稀有和分散元素礦產(chǎn)(礦產(chǎn)(Li、Be、Ga、Ge、In、Cd等)以等)以及放射性元素(及放射性元素(U)礦產(chǎn)。此外,還有)礦產(chǎn)。此外,還有Fe、Ni、Co和許多非金屬礦產(chǎn):硫、石棉、重和許多非金屬礦產(chǎn):硫、石棉、重晶石、螢石、水晶、明礬石、菱鎂礦、冰晶石、螢石、水晶、明礬石、菱鎂礦、冰洲石等。這些礦產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)和國防工業(yè)洲石等。這些礦產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)和國防工業(yè)中都是極為重要的。中都是極為重要的。6.2 熱液礦床的分類熱液礦床的分類 熱液礦床的形成,是一個長期復(fù)雜的過程,其影熱液礦床的形成,是一個長

6、期復(fù)雜的過程,其影響因素甚多。多年以來,很多學(xué)者對熱液礦床進(jìn)響因素甚多。多年以來,很多學(xué)者對熱液礦床進(jìn)行過研究,提出了各種不同的分類方案。行過研究,提出了各種不同的分類方案。 巖漿氣液礦床巖漿氣液礦床 1)巖漿氣液交代礦床:)巖漿氣液交代礦床: 與蝕變花崗巖有關(guān)的鈉長巖化稀有、稀土元素與蝕變花崗巖有關(guān)的鈉長巖化稀有、稀土元素礦床。礦床。 與蝕變花崗巖有關(guān)的云英巖化鎢、錫礦床。與蝕變花崗巖有關(guān)的云英巖化鎢、錫礦床。 與蝕變基性超基性巖有關(guān)的蛇紋石石棉滑與蝕變基性超基性巖有關(guān)的蛇紋石石棉滑石礦床。石礦床。 2)巖漿熱液充填交代礦床:)巖漿熱液充填交代礦床: 高溫?zé)嵋旱V床:高溫?zé)嵋旱V床:W、Sn、M

7、o等。等。 中溫?zé)嵋旱V床:中溫?zé)嵋旱V床:Cu、Pb、Zn等。等。 低溫?zé)嵋旱V床:低溫?zé)嵋旱V床:Hg、Sb、As等。等。 非巖漿熱液礦床非巖漿熱液礦床 1)碳酸鹽巖層中的脈狀鉛、鋅礦床。)碳酸鹽巖層中的脈狀鉛、鋅礦床。 2)碳酸鹽建造中的金礦床。)碳酸鹽建造中的金礦床。 3)砂頁巖中的脈狀銅礦床。)砂頁巖中的脈狀銅礦床。 4)砂巖中的鈾釩礦床。)砂巖中的鈾釩礦床。 5)碳酸鹽巖、砂巖中的脈狀水晶礦床。)碳酸鹽巖、砂巖中的脈狀水晶礦床。6.3 巖漿氣液礦床巖漿氣液礦床 巖漿氣液是指由巖漿結(jié)晶分異巖漿氣液是指由巖漿結(jié)晶分異過程中分出的氣水溶液,由它過程中分出的氣水溶液,由它所形成的礦床即為巖漿氣液礦

8、所形成的礦床即為巖漿氣液礦床。床。 6.3.1 巖漿氣液礦床成礦作用簡述巖漿氣液礦床成礦作用簡述 巖漿氣液礦床一般認(rèn)為是由巖漿氣液礦床一般認(rèn)為是由巖漿分巖漿分泌出來的含礦氣水溶液泌出來的含礦氣水溶液,在侵人體,在侵人體內(nèi)及其附近圍巖中,以內(nèi)及其附近圍巖中,以交代交代和和充填充填的成礦方式,將有用物質(zhì)聚集起來的成礦方式,將有用物質(zhì)聚集起來而形成的。而形成的。 熱液的形成熱液的形成 在深部高溫高壓下,由于在深部高溫高壓下,由于巖漿的演化,導(dǎo)巖漿的演化,導(dǎo)致超臨界流體的分離致超臨界流體的分離,當(dāng)冷卻至臨界點以,當(dāng)冷卻至臨界點以下就變成熱液。當(dāng)內(nèi)壓力超過外壓力時,下就變成熱液。當(dāng)內(nèi)壓力超過外壓力時,它

9、們就可從巖漿房分出。由于大量揮發(fā)組它們就可從巖漿房分出。由于大量揮發(fā)組份的存在,提高了金屬在溶液中的溶解度。份的存在,提高了金屬在溶液中的溶解度。這些這些金屬在溶液中主要呈硫化物、氧化物、金屬在溶液中主要呈硫化物、氧化物、氟化物、氯化物等絡(luò)合物形式被搬運(yùn)氟化物、氯化物等絡(luò)合物形式被搬運(yùn)。 高溫氣液礦床的形成高溫氣液礦床的形成 在巖漿氣液作用的早期,由于在巖漿氣液作用的早期,由于F、Cl陰離子陰離子大量存在,溶液大量存在,溶液pH值低,多呈值低,多呈酸性酸性、弱酸、弱酸性。此時,大量的性。此時,大量的W、Sn等礦物在合適的等礦物在合適的地質(zhì)條件下富集形成地質(zhì)條件下富集形成高溫?zé)嵋好}狀礦床高溫?zé)嵋?/p>

10、脈狀礦床。高溫?zé)嵋旱V床的形成溫度一般高溫?zé)嵋旱V床的形成溫度一般300C。 該類礦床所處的該類礦床所處的圍巖圍巖多是一些多是一些非鈣質(zhì)非鈣質(zhì)巖石,巖石,如酸性巖漿巖或硅鋁質(zhì)巖石。如酸性巖漿巖或硅鋁質(zhì)巖石。 當(dāng)溶液分出后,當(dāng)溶液分出后,未經(jīng)長距離的搬運(yùn)未經(jīng)長距離的搬運(yùn),即在,即在酸性巖體的頂部或其上覆圍巖中沉淀成礦。酸性巖體的頂部或其上覆圍巖中沉淀成礦。 由于處在較深的環(huán)境下,降溫緩慢,其它由于處在較深的環(huán)境下,降溫緩慢,其它物理化學(xué)條件的物理化學(xué)條件的變化也不顯著變化也不顯著,酸性溶液,酸性溶液不易被中和,因而有利于高溫礦物的沉淀。不易被中和,因而有利于高溫礦物的沉淀。 由于這種作用進(jìn)行得很緩慢

11、,因此往往能由于這種作用進(jìn)行得很緩慢,因此往往能形成粗大的礦物晶體形成粗大的礦物晶體。它是本類礦床的顯。它是本類礦床的顯著特征之一。著特征之一。 由于酸性圍巖受到高溫氣水溶液的交代作由于酸性圍巖受到高溫氣水溶液的交代作用,使用,使長石水解為粗中粒的石英和白云長石水解為粗中粒的石英和白云母母,產(chǎn)生典型的,產(chǎn)生典型的云英巖化云英巖化。 3KAlSi3O8 + 2H+KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + 鉀長石鉀長石 白云母白云母 + 6SiO22K+ 例如:例如: 高溫氣液鎢礦床高溫氣液鎢礦床以黑鎢礦石英脈產(chǎn)出,沿以黑鎢礦石英脈產(chǎn)出,沿裂隙充填而成,屬巖漿期后氣化熱液礦裂隙充填而成,屬巖漿期

12、后氣化熱液礦床。一般來說礦化是晚期花崗巖演化的產(chǎn)床。一般來說礦化是晚期花崗巖演化的產(chǎn)物,絕大多數(shù)分布在復(fù)式巖體的邊部,主物,絕大多數(shù)分布在復(fù)式巖體的邊部,主要充填在早期花崗巖及圍巖的裂隙中。要充填在早期花崗巖及圍巖的裂隙中。 中溫?zé)嵋旱V床的形成中溫?zé)嵋旱V床的形成 巖漿熱液作用的中期,即在巖漿熱液作用的中期,即在中溫中溫(200-300)、)、中深中深(1-3km)的條件下,則形)的條件下,則形成以成以硫化物硫化物、復(fù)硫鹽類為主的多金屬礦床,、復(fù)硫鹽類為主的多金屬礦床,它們雖然與侵入體關(guān)系較密切,但在空間它們雖然與侵入體關(guān)系較密切,但在空間上有一定距離。上有一定距離。 由于熱液的由于熱液的溫度降

13、低溫度降低,硫化物開始相對聚,硫化物開始相對聚集,在向構(gòu)造裂隙或減壓部位運(yùn)移過程中,集,在向構(gòu)造裂隙或減壓部位運(yùn)移過程中,特別是流經(jīng)灰?guī)r、泥灰?guī)r和其它碳酸鹽巖特別是流經(jīng)灰?guī)r、泥灰?guī)r和其它碳酸鹽巖石時,溶液很快被中和,使原來酸性一弱石時,溶液很快被中和,使原來酸性一弱酸性酸性含礦溶液變?yōu)橹行院V溶液變?yōu)橹行匀芤?,甚至呈溶液,甚至呈弱鹼弱鹼性性的。不能在酸性溶液中沉淀的的。不能在酸性溶液中沉淀的硫化物硫化物,當(dāng)含礦溶液轉(zhuǎn)變?yōu)橹行詴r便當(dāng)含礦溶液轉(zhuǎn)變?yōu)橹行詴r便開始沉淀開始沉淀。 這時如礦液具有足夠的溫度和相當(dāng)?shù)幕顫娺@時如礦液具有足夠的溫度和相當(dāng)?shù)幕顫娦?,溶液和圍巖則可發(fā)生交代作用,形成性,溶液和圍巖則

14、可發(fā)生交代作用,形成交代礦床交代礦床。 如含礦溶液在非鈣質(zhì)巖石中運(yùn)移,往往沿如含礦溶液在非鈣質(zhì)巖石中運(yùn)移,往往沿斷裂帶斷裂帶充填成礦充填成礦。 低溫?zé)嵋弘A段低溫?zé)嵋弘A段 巖漿熱液作用晚期(溫度達(dá)巖漿熱液作用晚期(溫度達(dá)100-50),某),某些金屬則以些金屬則以碳酸鹽碳酸鹽形式從熱液中沉淀出來,形式從熱液中沉淀出來,形成菱鐵礦、菱錳礦、菱鎂礦等礦床。此形成菱鐵礦、菱錳礦、菱鎂礦等礦床。此外,還可形成滑石、纖維蛇紋石石棉等非外,還可形成滑石、纖維蛇紋石石棉等非金屬礦床。金屬礦床。 6.3.2 巖漿熱液礦床形成的地質(zhì)條件巖漿熱液礦床形成的地質(zhì)條件 1礦床與巖漿巖的關(guān)系礦床與巖漿巖的關(guān)系 一定的礦床

15、類型(或礦石建造)和礦種與一定的礦床類型(或礦石建造)和礦種與一定成分的巖漿巖有關(guān),這一性質(zhì)稱為巖一定成分的巖漿巖有關(guān),這一性質(zhì)稱為巖漿巖的漿巖的成礦專屬性成礦專屬性。 巖漿巖漿化學(xué)成分化學(xué)成分:親花崗巖元素親花崗巖元素Sn、Be、Li、W、Mo、Nb和和Ta,它們與巖漿巖的成,它們與巖漿巖的成礦專屬性表現(xiàn)得最清楚。礦專屬性表現(xiàn)得最清楚。 巖漿的巖漿的成礦元素豐度成礦元素豐度:據(jù)統(tǒng)計,在不含:據(jù)統(tǒng)計,在不含Sn的花崗巖中,含的花崗巖中,含Sn不超過不超過35g/t,而在,而在含含Sn的花崗巖中的花崗巖中Sn可達(dá)可達(dá)1060g/t; 同時在同時在單礦物角閃石中單礦物角閃石中Sn可高達(dá)可高達(dá)401

16、50g/t,在黑,在黑云母中含云母中含Sn達(dá)達(dá)50400g/t,不含,不含Mo的巖漿的巖漿巖含巖含Mo不超過不超過12g/t。而含。而含Mo的巖漿巖的巖漿巖中,中,Mo可達(dá)可達(dá)414g/t.在單礦物榍石中含在單礦物榍石中含Mo達(dá)達(dá)50300g/t。 時代時代和構(gòu)造和構(gòu)造背景背景: 與熱液型礦床有關(guān)的巖體多形成于與熱液型礦床有關(guān)的巖體多形成于地洼階地洼階段段,如地洼型花崗巖,造成,如地洼型花崗巖,造成W, Sn, Bi, Mo, B, Li, Cu, Pb, Zn, Ag, Au等工業(yè)富集,伴生等工業(yè)富集,伴生Cd, In, Ga, Ge, Nb, Ta, 稀土、稀土、Th, U, Be, Se

17、, Y等。等。 地槽褶皺帶期地槽褶皺帶期也有花崗巖產(chǎn)出,與也有花崗巖產(chǎn)出,與W, Sn, Mo, Pb, Zn的礦化有關(guān)。的礦化有關(guān)。 2礦床與構(gòu)造的關(guān)系礦床與構(gòu)造的關(guān)系 巖漿氣液礦床受構(gòu)造控制十分明顯,主要巖漿氣液礦床受構(gòu)造控制十分明顯,主要是侵人體的是侵人體的原生構(gòu)造原生構(gòu)造、接觸帶構(gòu)造接觸帶構(gòu)造和和斷裂、斷裂、褶皺褶皺等構(gòu)造的控制。等構(gòu)造的控制。 根據(jù)構(gòu)造在熱液運(yùn)移和礦質(zhì)沉淀中所起的根據(jù)構(gòu)造在熱液運(yùn)移和礦質(zhì)沉淀中所起的作用的不同,一般將構(gòu)造要素劃分為作用的不同,一般將構(gòu)造要素劃分為導(dǎo)礦導(dǎo)礦構(gòu)造、配礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造構(gòu)造、配礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造。 導(dǎo)礦構(gòu)造導(dǎo)礦構(gòu)造:指熱液自深部地段進(jìn)入礦田:指熱

18、液自深部地段進(jìn)入礦田范圍的通道;范圍的通道; 配礦構(gòu)造配礦構(gòu)造:礦液從導(dǎo)礦構(gòu)造出來以后,:礦液從導(dǎo)礦構(gòu)造出來以后,向成礦地段方向運(yùn)移的構(gòu)造;向成礦地段方向運(yùn)移的構(gòu)造; 容礦構(gòu)造容礦構(gòu)造:使礦體定位,并決定其形態(tài)、:使礦體定位,并決定其形態(tài)、產(chǎn)狀、大小,有時決定其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。產(chǎn)狀、大小,有時決定其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。 3礦床與圍巖的關(guān)系礦床與圍巖的關(guān)系 高溫巖漿氣液礦床大都產(chǎn)于高溫巖漿氣液礦床大都產(chǎn)于巖漿巖體內(nèi)巖漿巖體內(nèi)及及其其附近的硅鋁質(zhì)沉積巖或變質(zhì)巖附近的硅鋁質(zhì)沉積巖或變質(zhì)巖系中,而系中,而中低溫巖漿氣液礦床則多產(chǎn)于中低溫巖漿氣液礦床則多產(chǎn)于鈣鎂質(zhì)巖或鈣鎂質(zhì)巖或火山巖火山巖中。中。 6.3.

19、3 巖漿氣液礦床主要類型巖漿氣液礦床主要類型 1. 云英巖型礦床云英巖型礦床(酸性巖附近的石英脈型(酸性巖附近的石英脈型W,Sn,Bi,Mo礦床)礦床) 本類礦床具有特殊的圍巖蝕變本類礦床具有特殊的圍巖蝕變云英巖化云英巖化,它,它主要發(fā)生在礦脈兩側(cè)的酸性侵入體(花崗巖、石主要發(fā)生在礦脈兩側(cè)的酸性侵入體(花崗巖、石英斑巖)、淺變質(zhì)巖(板巖、千枚巖)和砂巖中,英斑巖)、淺變質(zhì)巖(板巖、千枚巖)和砂巖中,或單獨存在。云英巖按形態(tài)分為兩種類型:或單獨存在。云英巖按形態(tài)分為兩種類型: 有石英脈充填的云英巖(脈側(cè)云英巖);有石英脈充填的云英巖(脈側(cè)云英巖); 無石英脈充填的云英巖(致密云英巖)。無石英脈充

20、填的云英巖(致密云英巖)。 云英巖的含礦性,根據(jù)圍巖性質(zhì)、交代作用的強(qiáng)云英巖的含礦性,根據(jù)圍巖性質(zhì)、交代作用的強(qiáng)度和巖漿含礦程度而不同。度和巖漿含礦程度而不同。 這類礦床的形成,在時間上稍后于巖體,這類礦床的形成,在時間上稍后于巖體,在空間上位于巖體之內(nèi)、外接觸帶。其特在空間上位于巖體之內(nèi)、外接觸帶。其特征有:征有: 1)與礦床有關(guān)的與礦床有關(guān)的花崗巖體花崗巖體,其,其特征元素有特征元素有W、Sn、Be、Nb、Ta、V、Th、TR(主(主要為釔族)、要為釔族)、Li、Rb、Cs等,均有等,均有較高的較高的豐度豐度,與礦床中的礦物極其近似。,與礦床中的礦物極其近似。 2)賦存于沉積巖或變質(zhì)巖中的

21、礦床賦存于沉積巖或變質(zhì)巖中的礦床(如漂(如漂塘、大吉山等)經(jīng)鉆孔揭露,塘、大吉山等)經(jīng)鉆孔揭露,深部有花崗深部有花崗巖體存在巖體存在,有的雖未揭露出巖體,但已發(fā),有的雖未揭露出巖體,但已發(fā)現(xiàn)熱液變質(zhì)帶或酸性脈巖等標(biāo)志(如巋美現(xiàn)熱液變質(zhì)帶或酸性脈巖等標(biāo)志(如巋美山等)。山等)。 3)礦體礦體形態(tài)復(fù)雜形態(tài)復(fù)雜,有,有脈狀脈狀、帶狀、似層狀、帶狀、似層狀、筒狀、囊狀等。以充填方式成礦的礦體常筒狀、囊狀等。以充填方式成礦的礦體常受各種裂隙構(gòu)造控制,呈不規(guī)則的脈狀、受各種裂隙構(gòu)造控制,呈不規(guī)則的脈狀、串珠狀等,常沿一個方向作雁行狀排列,串珠狀等,常沿一個方向作雁行狀排列,也見沿層面交代形成扁豆?fàn)罨蛩茖訝?/p>

22、礦體。也見沿層面交代形成扁豆?fàn)罨蛩茖訝畹V體。 4)礦石中共生礦物復(fù)雜,礦石中共生礦物復(fù)雜,多期、多階段多期、多階段礦化礦化明顯,有較多的含揮發(fā)性組份的礦物明顯,有較多的含揮發(fā)性組份的礦物。典型。典型的礦物組合的礦物組合: 金屬礦物有金屬礦物有:磁鐵礦磁鐵礦Fe3O4、磁黃鐵礦、磁黃鐵礦Fe1-xS、錫石錫石SnO2、白鎢礦、白鎢礦CaWO4、黑鎢礦、黑鎢礦(Mn,Fe)WO4、赤鐵礦、赤鐵礦Fe2O3、輝鉬礦、輝鉬礦MoS2、輝鉍礦輝鉍礦Bi2S3、鐵閃鋅礦、鐵閃鋅礦(Zn,Fe)S、毒砂、毒砂FeAsS、自然金自然金Au等。等。 非金屬礦物有石英、長石、鋰云母、角閃石非金屬礦物有石英、長石、

23、鋰云母、角閃石等。等。 5)近礦近礦圍巖蝕變圍巖蝕變強(qiáng)烈,常有多種蝕變重疊強(qiáng)烈,常有多種蝕變重疊。最重要的蝕變種類是最重要的蝕變種類是云英巖化云英巖化、鈉長石化、鈉長石化、鉀長石化、電氣石化、黃玉化等。鉀長石化、電氣石化、黃玉化等。 云英巖的主要礦物是白云母和石英,特云英巖的主要礦物是白云母和石英,特征礦物是征礦物是 電氣石:電氣石: (Na,Ca)(Mg,Fe,Li,Al)3Al6Si6O8BO33(OH,F)4 黃玉:黃玉:Al2SiO4(F,OH)2 螢石:螢石:CaF2 石英脈型鎢礦主要有兩種類型:石英脈型鎢礦主要有兩種類型:石英細(xì)脈石英細(xì)脈帶型帶型和和石英大脈型石英大脈型。 石英大脈

24、型鎢礦主要出現(xiàn)的是大脈,可出石英大脈型鎢礦主要出現(xiàn)的是大脈,可出現(xiàn)在巖體中(如西華現(xiàn)在巖體中(如西華 山鎢礦)或圍巖中山鎢礦)或圍巖中(如湘東鎢礦)。(如湘東鎢礦)。 石英細(xì)脈型鎢礦常出現(xiàn)縱向分帶,俗稱石英細(xì)脈型鎢礦常出現(xiàn)縱向分帶,俗稱五層樓五層樓構(gòu)構(gòu)造(如江西漂塘鎢礦)。自上而下依次為:造(如江西漂塘鎢礦)。自上而下依次為: 微脈帶(線脈帶),微脈帶(線脈帶),10cm1m,為主礦體;,為主礦體; 稀疏大脈帶,位于巖體內(nèi)部,向下殲滅,可以稀疏大脈帶,位于巖體內(nèi)部,向下殲滅,可以有工業(yè)意義。有工業(yè)意義。 以上各帶互相過渡,漸變,混合的現(xiàn)象,并有等以上各帶互相過渡,漸變,混合的現(xiàn)象,并有等寬的特

25、征。寬的特征。 2. 與蝕變與蝕變花崗巖花崗巖有關(guān)的鈉長巖型有關(guān)的鈉長巖型稀有稀土稀有稀土礦床礦床 許多高溫?zé)嵋好}型鎢礦床,過去一直只作許多高溫?zé)嵋好}型鎢礦床,過去一直只作為鎢礦開采,后來在蝕變巖石和花崗巖體為鎢礦開采,后來在蝕變巖石和花崗巖體中發(fā)現(xiàn)了豐富的中發(fā)現(xiàn)了豐富的Nb, Ta, 稀土元素,使不稀土元素,使不少老礦山成為了我國鎢礦及稀有元素礦產(chǎn)少老礦山成為了我國鎢礦及稀有元素礦產(chǎn)的重要基地。同時也是一種新的礦床類型。的重要基地。同時也是一種新的礦床類型。(也可單獨存在也可單獨存在) 這類礦床主要指與花崗巖有關(guān)的這類礦床主要指與花崗巖有關(guān)的Li, Be, Nb, Ta, Rb, Cs, Z

26、r及稀土元素的各類及稀土元素的各類礦床。主要圍巖蝕變是鈉長石化,使花崗礦床。主要圍巖蝕變是鈉長石化,使花崗巖變成中細(xì)粒的淺色巖石巖變成中細(xì)粒的淺色巖石鈉長巖。鈉長巖。其成礦作用可能經(jīng)過其成礦作用可能經(jīng)過巖漿結(jié)晶巖漿結(jié)晶作用和作用和熱液熱液交代交代作用兩期。作用兩期。 3. 中溫?zé)嵋旱V床中溫?zé)嵋旱V床 1)形成條件形成條件 形成形成溫度溫度300200,壓力,壓力(15)107pa,深度,深度20.5km左右。礦床左右。礦床在空間上往往與中小型、中深成侵入體有在空間上往往與中小型、中深成侵入體有關(guān)。(但也有一部分礦床與巖漿巖無明顯關(guān)。(但也有一部分礦床與巖漿巖無明顯的成因和空間聯(lián)系。)的成因和空間

27、聯(lián)系。) 2)構(gòu)造位置構(gòu)造位置 礦體主要產(chǎn)于大斷裂帶或熱流礦體主要產(chǎn)于大斷裂帶或熱流值異常地區(qū)。與巖漿巖關(guān)系明顯的礦床,值異常地區(qū)。與巖漿巖關(guān)系明顯的礦床,礦體產(chǎn)于侵人體的內(nèi)外接觸帶中,但多數(shù)礦體產(chǎn)于侵人體的內(nèi)外接觸帶中,但多數(shù)產(chǎn)于產(chǎn)于侵入體外圍侵入體外圍的沉積巖、變質(zhì)巖或火山的沉積巖、變質(zhì)巖或火山巖中。巖中。 3)圍巖蝕變圍巖蝕變 礦床的圍巖蝕變發(fā)育,種類較礦床的圍巖蝕變發(fā)育,種類較多,典型的有多,典型的有綠泥石化綠泥石化、絹云母化絹云母化、黃鐵黃鐵長英巖化長英巖化、硅化硅化、碳酸鹽化碳酸鹽化以及以及蛇紋石化蛇紋石化等。等。(中低溫蝕變中低溫蝕變) 4)礦石成分礦石成分 礦石的礦物組成復(fù)雜。

28、其中礦石的礦物組成復(fù)雜。其中 金屬礦物有自然金、赤鐵礦、菱鐵礦、黃金屬礦物有自然金、赤鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、毒砂、鐵礦、毒砂、黃銅礦黃銅礦、斜方硫砷銅礦、斜方硫砷銅礦、斑斑銅礦銅礦、黝銅礦、黝銅礦、方鉛礦方鉛礦、閃鋅礦閃鋅礦、紅砷鎳、紅砷鎳礦、輝砷鈷礦、瀝青鈾礦、輝鉬礦和自然礦、輝砷鈷礦、瀝青鈾礦、輝鉬礦和自然鉍等。鉍等。 非金屬礦物有螢石、水晶、石英、碳酸鹽非金屬礦物有螢石、水晶、石英、碳酸鹽類礦物、類礦物、(蛇紋石石棉、滑石、菱鎂礦蛇紋石石棉、滑石、菱鎂礦),重,重晶石以及在近地表礦床中的冰長石等。晶石以及在近地表礦床中的冰長石等。 礦物結(jié)晶粒度中等,礦石構(gòu)造以礦物結(jié)晶粒度中等,礦石構(gòu)造以

29、角礫構(gòu)造角礫構(gòu)造及及帶狀構(gòu)造帶狀構(gòu)造較為常見,有時也出現(xiàn)膠狀構(gòu)較為常見,有時也出現(xiàn)膠狀構(gòu)造。造。 5)形態(tài)產(chǎn)狀形態(tài)產(chǎn)狀 由于成礦方式的不同,本類礦由于成礦方式的不同,本類礦床的礦體形態(tài)是多樣的。由床的礦體形態(tài)是多樣的。由充填作用充填作用形成形成的礦體,主要呈簡單的的礦體,主要呈簡單的脈狀脈狀,比較規(guī)則,比較規(guī)則,但也常成復(fù)脈帶以及網(wǎng)狀、梯狀和鞍狀礦但也常成復(fù)脈帶以及網(wǎng)狀、梯狀和鞍狀礦脈;由脈;由交代作用交代作用形成的礦體,以形成的礦體,以似層狀似層狀為為最常見,其次為扁豆?fàn)睢⒛覡?、柱狀等。最常見,其次為扁豆?fàn)?、囊狀、柱狀等?6)規(guī)模規(guī)模 礦床規(guī)模大小不一,但以大型和中礦床規(guī)模大小不一,但以大

30、型和中型為多。大礦脈可長達(dá)數(shù)公里,厚達(dá)數(shù)米型為多。大礦脈可長達(dá)數(shù)公里,厚達(dá)數(shù)米至十?dāng)?shù)米,延深達(dá)至十?dāng)?shù)米,延深達(dá)500600m,甚至千米以,甚至千米以上。由交代形成的礦囊最大直徑也可達(dá)數(shù)上。由交代形成的礦囊最大直徑也可達(dá)數(shù)百米。百米。遼寧柴河鉛鋅礦遼寧柴河鉛鋅礦 4. 低溫?zé)嵋旱V床低溫?zé)嵋旱V床 1)形成條件形成條件 形成形成溫度溫度在在20050左右,左右,壓壓力小于力小于107pa,形成深度大多在幾百米至地,形成深度大多在幾百米至地表范圍內(nèi)。礦床所在的廣大地區(qū)內(nèi)基本上表范圍內(nèi)。礦床所在的廣大地區(qū)內(nèi)基本上無深成巖漿巖出露。礦體主要受各種斷裂無深成巖漿巖出露。礦體主要受各種斷裂系統(tǒng)控制,在各種圍巖

31、中常呈復(fù)雜的細(xì)脈、系統(tǒng)控制,在各種圍巖中常呈復(fù)雜的細(xì)脈、網(wǎng)脈和囊狀。網(wǎng)脈和囊狀。 2)圍巖蝕變圍巖蝕變 圍巖蝕變以圍巖蝕變以高嶺土化高嶺土化、明礬石明礬石化化、泡沸石化泡沸石化、重晶石化重晶石化、石膏化石膏化等為其等為其特點。此外變安山巖化常發(fā)育在中性和基特點。此外變安山巖化常發(fā)育在中性和基性噴出巖內(nèi)。而酸性噴出巖常有明礬石化性噴出巖內(nèi)。而酸性噴出巖常有明礬石化或高嶺土化。(低溫蝕變)或高嶺土化。(低溫蝕變) 3)物質(zhì)組成物質(zhì)組成 本類礦床的礦石常由一系列的本類礦床的礦石常由一系列的低溫礦物低溫礦物組成,金屬礦物有辰砂、輝銻礦、組成,金屬礦物有辰砂、輝銻礦、雌黃、雄黃、自然金、自然銀、自然銅、

32、雌黃、雄黃、自然金、自然銀、自然銅、白鐵礦、白鐵礦、(黝銅礦、黃銅礦、斑銅礦、方鉛黝銅礦、黃銅礦、斑銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦礦、閃鋅礦、輝銀礦)等。非金屬礦物有石等。非金屬礦物有石英、冰洲石、螢石、重晶石、明礬石、高英、冰洲石、螢石、重晶石、明礬石、高嶺石、沸石以及碳酸鹽類礦物等。嶺石、沸石以及碳酸鹽類礦物等。 4)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造 礦石結(jié)構(gòu)一般細(xì)小,角礫礦石結(jié)構(gòu)一般細(xì)小,角礫狀構(gòu)造很普遍,此外尚有膠狀、皮殼狀、狀構(gòu)造很普遍,此外尚有膠狀、皮殼狀、梳狀、環(huán)狀及晶洞構(gòu)造。梳狀、環(huán)狀及晶洞構(gòu)造。(充填作用為主充填作用為主) 5)礦體形態(tài)礦體形態(tài) 礦體形態(tài)復(fù)雜多樣,由充填作礦體形態(tài)復(fù)雜多

33、樣,由充填作用形成的礦體主要呈各種用形成的礦體主要呈各種脈狀脈狀、凸鏡狀凸鏡狀和和似層狀似層狀等。由交代形成的礦體主要呈等。由交代形成的礦體主要呈囊狀囊狀、似層狀和層狀浸染體等。似層狀和層狀浸染體等。 6)規(guī)模規(guī)模 礦床規(guī)模大小不等,常為中型,有礦床規(guī)模大小不等,常為中型,有時為小型,但也有大型礦床。時為小型,但也有大型礦床。 5. 與蝕變與蝕變基性一超基性巖基性一超基性巖有關(guān)的蛇紋石有關(guān)的蛇紋石石石棉棉、滑石滑石礦床礦床 蛇紋石石棉和滑石礦床經(jīng)常與超基性巖蛇紋石石棉和滑石礦床經(jīng)常與超基性巖(純橄欖巖、橄欖巖、輝石巖及蝕變后的(純橄欖巖、橄欖巖、輝石巖及蝕變后的蛇紋巖)有關(guān)。蛇紋巖)有關(guān)。6.

34、4 非巖漿熱液礦床非巖漿熱液礦床 在熱液礦床中除上述與巖漿有關(guān)的熱液礦在熱液礦床中除上述與巖漿有關(guān)的熱液礦床外,還有相當(dāng)一部分床外,還有相當(dāng)一部分與巖漿活動無直接與巖漿活動無直接關(guān)系關(guān)系的礦床,如湘黔地區(qū)的汞一銻礦床、的礦床,如湘黔地區(qū)的汞一銻礦床、廣西碳酸鹽巖中的水晶礦床等。廣西碳酸鹽巖中的水晶礦床等。 6.4.1 礦床形成條件礦床形成條件 水的來源:水的來源:巖層內(nèi)同生水巖層內(nèi)同生水或或循環(huán)的地下水循環(huán)的地下水 熱源:熱源:地?zé)岙惓5責(zé)岙惓<凹暗責(zé)嵩鰷芈实責(zé)嵩鰷芈?成礦物質(zhì)來源:成礦物質(zhì)來源:圍巖圍巖(礦源層)(礦源層) 構(gòu)造部位:構(gòu)造部位:造山帶和斷裂、裂谷造山帶和斷裂、裂谷 熱液通道:

35、各種熱液通道:各種斷裂斷裂、裂隙裂隙、孔隙空洞孔隙空洞 形成深度:一般在形成深度:一般在淺部淺部(1.5km) 形成壓力:在形成壓力:在(35)107pa以下以下 形成溫度:在形成溫度:在20050之間之間。 6.4.2 成礦作用成礦作用 非巖漿熱液礦床成礦作用歸納起來有下列幾種。非巖漿熱液礦床成礦作用歸納起來有下列幾種。 (1)側(cè)分泌作用側(cè)分泌作用 指成礦組份從附近圍巖中析出。指成礦組份從附近圍巖中析出。熱液可能是大氣降水、原生水、或結(jié)晶時的釋放熱液可能是大氣降水、原生水、或結(jié)晶時的釋放水。礦質(zhì)被熱液帶到附近地層巖石中沉淀。水。礦質(zhì)被熱液帶到附近地層巖石中沉淀。 (2)壓實熱液作用壓實熱液作

36、用 巖石在壓實過程中,巖層中巖石在壓實過程中,巖層中的孔隙水受壓而被釋放出來。如原為海相沉積物的孔隙水受壓而被釋放出來。如原為海相沉積物在成巖一壓實過程中,可釋放出以鹵化物為主的在成巖一壓實過程中,可釋放出以鹵化物為主的熱鹵水。在這些熱液的作用下,可形成后生的金熱鹵水。在這些熱液的作用下,可形成后生的金屬和非金屬礦床,如某些泥質(zhì)巖中的鉛鋅礦脈可屬和非金屬礦床,如某些泥質(zhì)巖中的鉛鋅礦脈可能是這種成因造成的。能是這種成因造成的。 (3)下滲水環(huán)流熱液作用下滲水環(huán)流熱液作用 下滲水沿斷裂、下滲水沿斷裂、裂隙帶循環(huán),通過加溫,使圍巖中有用組裂隙帶循環(huán),通過加溫,使圍巖中有用組份活化轉(zhuǎn)移,并在有利的巖性

37、條件下富集。份活化轉(zhuǎn)移,并在有利的巖性條件下富集。 (4)熱泉堆積作用熱泉堆積作用 一般發(fā)生在年輕和正一般發(fā)生在年輕和正在進(jìn)行礦化的地區(qū)。熱泉水基本上是大氣在進(jìn)行礦化的地區(qū)。熱泉水基本上是大氣降水,一般含有較高的降水,一般含有較高的Hg、As、F等元素。等元素。如前所述的美國加利福尼亞州的汞礦床就如前所述的美國加利福尼亞州的汞礦床就是一例。是一例。 6.4.3 礦床特點礦床特點 非巖漿熱液礦床的特點如下:非巖漿熱液礦床的特點如下: (1)礦床)礦床受地層、巖性(巖相)控制受地層、巖性(巖相)控制,常產(chǎn)常產(chǎn)于一定時代的地層層位中。礦體常集中在于一定時代的地層層位中。礦體常集中在某些巖性地段,主要

38、的賦礦層位有:某些巖性地段,主要的賦礦層位有: 海相、瀉湖相碳酸鹽巖,往往與白云海相、瀉湖相碳酸鹽巖,往往與白云質(zhì)碳酸鹽巖和礁相有聯(lián)系:質(zhì)碳酸鹽巖和礁相有聯(lián)系: 紅色碎屑巖系中的淺色帶及其接觸帶;紅色碎屑巖系中的淺色帶及其接觸帶; 黑色頁巖。黑色頁巖。 (2)礦體)礦體受構(gòu)造控制明顯受構(gòu)造控制明顯:褶皺、斷裂、:褶皺、斷裂、裂隙及巖層的層間構(gòu)造帶對成礦有利。裂隙及巖層的層間構(gòu)造帶對成礦有利。 (3)多為二向至三向延長過渡的礦體)多為二向至三向延長過渡的礦體呈凸呈凸鏡狀、囊狀或脈狀鏡狀、囊狀或脈狀,礦床在空間上沿一定,礦床在空間上沿一定層位呈帶狀展布。層位呈帶狀展布。 (4)礦石)礦石成分簡單成

39、分簡單礦石的礦物成分簡單,礦石的礦物成分簡單,基本上與圍巖成分相似。脈狀礦體中礦物基本上與圍巖成分相似。脈狀礦體中礦物顆粒粗大,并呈帶狀分布,有時晶體生長顆粒粗大,并呈帶狀分布,有時晶體生長完好。完好。 (5)圍巖蝕變較弱:圍巖蝕變較弱:主要有硅化、碳酸鹽主要有硅化、碳酸鹽化、粘土化、重晶石化等。化、粘土化、重晶石化等。 (6)礦種:主要的金屬礦產(chǎn)有)礦種:主要的金屬礦產(chǎn)有Pb、Zn、Hg、Sb、As、Au、Ag、U、V、Ni、Mo、Tl等。非金屬礦產(chǎn)有等。非金屬礦產(chǎn)有水晶、冰洲石水晶、冰洲石、石棉、石棉、蛇紋石、重晶石等。蛇紋石、重晶石等。6.5 氣水熱液礦床的原生分帶氣水熱液礦床的原生分帶 6.5.1 概念和特點概念和特點 分帶分帶帶狀分布帶狀分布,指,指礦物成分礦物成分、化學(xué)成化學(xué)成分分、礦石、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造結(jié)構(gòu)構(gòu)造在礦床、礦體范圍內(nèi)的在礦床、礦體范圍內(nèi)的有規(guī)律變化。特點如下:有規(guī)律變化。特點如下: 1. 原生帶狀分布一般有原生帶狀分布一般有水平分帶水平分帶和和垂直分垂直分帶帶兩種:分別為平面上和剖面上的分帶性。兩種:分別為平面上和剖面上的分帶性。 2. 按照分帶的范圍分為按照分帶的范圍分為區(qū)域分帶區(qū)域分帶、礦床分礦床分帶帶和和礦體分帶礦體分帶等。等。 (1)區(qū)域分帶區(qū)域分帶指礦床類型、礦種在大的范圍指礦床類型、礦種在大的范圍內(nèi)的有規(guī)律分布,如華南地區(qū)東部以高溫

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