熱液礦床的類型及特征課件_第1頁
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文檔簡介

熱液礦床類型及特征第一節(jié)熱液礦床的分類與其他類型礦床相比,熱液礦床的形成往往經(jīng)歷了更加復雜的過程,而且影響因素甚多。關(guān)于熱液礦床的分類一直是礦床學研究的重要問題,并存在不同的觀點.分類的目的主要有2個:①使熱液礦床方面的知識系統(tǒng)化,從而能更清楚地反映各類熱液礦床的自然屬性;②便于不同類型礦床間的對比,并有利于進行成礦預測。第六章熱液礦床類型及特征經(jīng)典的熱液礦床分類當屬Lindgren(1933)的系統(tǒng)分類,其分類原則是礦床形成的溫度和深度,將熱液礦床分為:①高溫深成熱液(hypothermal)礦床;②中溫中深熱液(mesothermal)礦床;③低溫淺成熱液(epithermal)礦床。此種劃分相當簡明,曾被廣為引用。但是有些熱液礦床的形成溫度并不是經(jīng)常與深度成正消長關(guān)系。因而在Lindgren分類的同期,Graton(1933)和Buddington(1935)分別提出了遠溫熱液礦床(telethermal)和高溫淺成熱液(xenothermal)礦床等概念。蘇聯(lián)學者塔塔林諾夫(1955)進一步把熱液礦床分為2類6種:①中深或極深成的熱液礦床(高、中、低溫);②淺深或近地表成的熱液礦床(高、中、低溫)。第一節(jié)熱液礦床的分類第六章熱液礦床類型及特征Lindgren關(guān)于熱液礦床的溫度界限,高溫范圍為500~300℃,中溫范圍為300~200℃,低溫范圍為200~50℃。關(guān)于形成深度,他沒給出具體的范圍,但傳統(tǒng)上一般認為大于3km的為深成,3~1.5km為中深,小于1.5km者屬淺成。上述用于分類的溫度和深度參數(shù),隨著超深鉆探和新的礦床學研究資料的積累,已經(jīng)打破了最初的界限范圍,如Gebre-Mariam等(1995)和Groves(1998)在分別研究太古代金礦和造山型金礦時,提出了淺成(epizonal,<6km,150~300℃)、中成(mesozonal,6~12km,300~475℃)和深成(hypozonal,>12km,>475℃)金礦的分類。第一節(jié)熱液礦床的分類第六章熱液礦床類型及特征以成礦溫度和深度進行熱液礦床的分類,在應用時常遇到困難。首先,雖然在目前的技術(shù)條件下成礦溫度可以較為精確地獲得,但礦床形成深度的計算方法還存在一些爭議。其次,熱液礦床往往是多階段形成的,成礦溫度變化很大,有些礦床甚至可經(jīng)歷高、中、低溫的整個成礦過程。礦床分類的基本目的是為了找礦勘探工作服務,單純的或過多地強調(diào)成礦溫度或深度作為分類的準則,并不利于生產(chǎn)和理論研究。因此,礦床學家正在著手從礦床成因、礦床模式等方面來分類,如一些學者根據(jù)成礦熱液的來源,將熱液礦床分成4類:①巖漿熱液礦床;②火山噴氣熱液礦床;③變質(zhì)熱液礦床;④地下水熱液礦床。雖然從礦床成因的角度來看,這種分類較為符合實際,但是要確定成礦熱液的來源以及礦床的形成作用,是十分復雜的工作,在許多情況下,不易達到預期的目的。第一節(jié)熱液礦床的分類第六章熱液礦床類型及特征最新研究表明,許多熱液礦床是多種熱液來源混合成因的,如斑巖型礦床可能是巖漿熱液和地下水熱液混合熱液作用的產(chǎn)物,云英巖型礦床在其形成過程中也有地下水參與等等。由于礦床成因的研究難度較大,很多礦床即使已經(jīng)勘探,甚至開采完畢,其成礦熱液來源、成因等問題也難以最終確定。近幾年來,有些研究者提出利用成礦模式對熱液礦床進行分類,如斑巖型礦床、塊狀硫化物型礦床、云英巖型礦床等模式。雖然部分國外礦床學教科書曾嘗試這樣的分類,但是由于熱液礦床種類繁多,而且許多類型礦床的成礦模式至今還未能建立,因此此種分類目前尚缺乏系統(tǒng)性和完整性。自20世紀80年代以來,開始出現(xiàn)了把熱液礦床按成礦地質(zhì)背景來進行分類的趨勢,如:Guilert

(1981)主要依據(jù)礦床所處的板塊構(gòu)造位置來分類;Guilert和.Park(1999)在《TheGeologyofOreDeposits》一書中也采用這種思想,主要依據(jù)礦床的產(chǎn)出環(huán)境進行分類。第一節(jié)熱液礦床的分類第六章熱液礦床類型及特征矽卡巖型礦床1.矽卡巖型鐵礦床2.矽卡巖型銅礦床3.矽卡巖型鉬礦床4.矽卡巖型鎢礦床5.矽卡巖型鉛鋅礦床斑(玢)巖型礦床1.斑巖型礦床2.玢巖型鐵礦床高、中溫熱液脈型礦床1.高溫熱液脈型礦床2.中溫熱液脈型礦床低溫熱液礦床1.淺成低溫熱液型貴金屬礦床2.卡林型金礦床3.密西西比河谷型鉛、鋅礦床4.似層狀汞、銻礦床基于熱液礦床目前的研究現(xiàn)狀和本教材的適用對象,為了避免復雜、甚至模糊不清的概念,同時也為了給讀者、尤其是地質(zhì)類專業(yè)的學生提供一個較為清晰的熱液礦床分類的基本輪廓本教材試圖從熱液礦床的地質(zhì)背景、礦床特征和成因等綜合因素來進行分類,將熱液礦床分為矽卡巖型礦床、斑(玢)巖型礦床、高中溫熱液脈型礦床和低溫熱液型礦床4大類,具體分類方案劃分如下:第一節(jié)熱液礦床的

分類第六章熱液礦床類型及特征第二節(jié)矽卡巖型礦床中酸性侵入體和碳酸鹽類等巖石的接觸帶及其附近,由含礦熱液交代作用而形成的熱液礦床稱為接觸交代礦床。在接觸交代礦床中一般都具有典型的矽卡巖礦物組合,而且礦床在成因和空間上都與矽卡巖存在密切的關(guān)系。因此,這類礦床又稱矽卡巖型礦床(skarndeposits)。侵入體的存在是矽卡巖型礦床的一個前提條件。需要強調(diào)指出的是,并不是所有的出現(xiàn)矽卡巖的礦床都與侵入體有關(guān)。由于不存在侵入體接觸帶構(gòu)造,且熱液礦化和圍巖蝕變(矽卡巖)的形成主要受斷裂構(gòu)造控制,因此這些礦床并不能稱為矽卡巖型礦床,第六章熱液礦床類型及特征第二節(jié)矽卡巖型礦床這些礦床并不能稱為矽卡巖型礦床,如青海東昆侖的肯德可克鈷鉍金銅礦床,其礦體產(chǎn)在富硅的熱水沉積硅質(zhì)巖和富鈣的含碳鈣質(zhì)板巖兩種地層界限附近的斷裂帶中,礦區(qū)地表范圍內(nèi)和所施工的大量鉆孔中都未見到與矽卡巖有關(guān)系的侵入體的存在,因此這類礦床與典型的矽卡巖型礦床存在本質(zhì)的區(qū)別,受斷裂構(gòu)造控制明顯,應屬于熱液脈型礦床,因此這種礦床的勘查應沿斷裂構(gòu)造帶展開,而非侵入體的接觸帶及其附近;再如,西澳大利亞產(chǎn)在高角閃巖相和麻粒巖相變質(zhì)巖中的深成熱液金礦床,其圍巖蝕變組合也類似于矽卡巖,但受剪切構(gòu)造帶而非侵入體接觸帶控制,該類金礦屬于典型的熱液脈狀金礦,目前還沒有研究者把其稱為矽卡巖型金礦。第六章熱液礦床類型及特征第二節(jié)矽卡巖型礦床矽卡巖型礦床具有重要的工業(yè)價值。從世界范圍看,這類礦床是世界鎢的最主要來源(超過70%的世界鎢產(chǎn)量來自該類礦床),是銅、鐵、鉬、鋅的主要來源之一,同時也是鈷、金、銀、鉛、鉍、錫、鈹、稀土、硼等相對次要的來源。矽卡巖型礦床在我國也占有特殊地位,如矽卡巖型銅礦占我國銅礦儲量的第三位(16.4%),占富銅礦儲量的第二位;鐵礦占富礦儲量的第一位(38.0%)。第六章熱液礦床類型及特征(一)物理化學條件1.形成溫度——矽卡巖型礦床的形成溫度范圍由900~200℃左右,為氣化至熱液階段的產(chǎn)物,是一類特殊的熱液礦床。據(jù)實驗所知:典型的矽卡巖礦物組合形成溫度在900~500℃之間,金屬氧化物的形成溫度一般在600~350℃之間,而金屬硫化物的形成溫度大致在450~200℃之間。2.形成壓力與深度接觸交代過程中,CaCO3分解生成CaO+CO2,這對形成矽卡巖具有重要意義,如:

CaCO3+MgCO3+2SiO2→CaMgSi2O6(透輝石)+2CO2

第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件(一)物理化學條件2.形成壓力與深度如果接觸交代作用的形成部位過深,所處壓力過大,上式中的CO2就難以從CaCO3中分出,從而不利于矽卡巖的形成。據(jù)Einaudi等(1981)對130個研究較好的矽卡巖型礦床的統(tǒng)計,其形成壓力為3×107~3×108Pa。因此,矽卡巖型礦床可形成于從淺成到中深成的環(huán)境。3.其他物理化學條件——除溫度、壓力外,成礦熱液的氧逸度、pH值、二氧化碳逸度和硫逸度等也是影響矽卡巖礦物成分、礦物組合特征和制約礦床形成過程的重要參數(shù),例如,在高氧逸度條件下形成的矽卡巖型鎢礦床中含鉬較高,而在低氧逸度條件下形成矽卡巖型鎢礦床中含錫較高。第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件(二)巖漿巖條件由于矽卡巖型礦床是巖漿氣水熱液交代圍巖的結(jié)果,所以巖漿巖的成分、形成深度、形態(tài)、規(guī)模等對矽卡巖型礦床的形成有決定性的影響。有關(guān)的侵入巖類主要為中酸性巖漿巖,按巖性又可分為2個系列:(1)鈣堿性系列:花崗巖-花崗閃長巖-石英閃長巖-閃長巖;(2)堿性系列:堿性正長巖-花崗正長巖-石英二長巖-二長巖。侵入巖的類型對矽卡巖型礦床具明顯的成礦專屬性,鐵礦床往往和石英閃長巖、閃長巖有關(guān);銅礦床、鉛鋅礦床大多和花崗閃長巖、石英二長巖有關(guān),鎢、錫、鉬礦床主要和花崗巖類有關(guān)。據(jù)統(tǒng)計,我國的矽卡巖型礦床大多和較年輕的巖漿巖有關(guān),時代較老的巖漿巖很少形成接觸交代礦床。第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件(二)巖漿巖條件和矽卡巖型礦床有關(guān)的侵入體大多屬于中深成相到中淺成相,巖石常具細粒結(jié)構(gòu)和斑狀結(jié)構(gòu),斜長石斑晶中有時可見到環(huán)帶結(jié)構(gòu),角閃石中有時有輝石殘余及反應邊結(jié)構(gòu)。部分成礦的淺成相巖體和火山巖關(guān)系密切,屬次火山巖相,成分以中性巖居多。成礦侵入體的規(guī)模以小型為主,個別規(guī)模小的出露僅為幾平方公里。侵入體的產(chǎn)狀以巖株、巖瘤較為常見。規(guī)模巨大的巖基狀侵入體,除了由它分出的小型巖枝外,一般不形成矽卡巖型礦床。侵入體的產(chǎn)狀對矽卡巖和礦體的分布有較大影響。一般情況下,矽卡巖和礦體大多分布在侵入體的上盤接觸帶,層狀侵入體或多層侵入體可形成多層礦化,但以上盤接觸帶為主。第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件(二)巖漿巖條件侵入體的形態(tài)對矽卡巖和礦體的形成和分布也有一定影響,凹凸不平的接觸面較平整的接觸面有利于形成矽卡巖和礦體。據(jù)已有資料統(tǒng)計,巖體的凹入部位要較凸出部位更有利于成礦(圖6-1)。侵入體表面的這些奇特形態(tài)多數(shù)是由于圍巖中存在裂隙以及巖漿的多期活動造成的。由于這些裂隙為后期含礦溶液的運移和交代作用創(chuàng)造了條件,所以常常影響和控制著矽卡巖和礦體的分布。第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件圍巖巖性對矽卡巖型礦床的形成有重要影響,最有利的圍巖是碳酸鹽類巖石。石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,白云巖等碳酸鹽類巖石以其化學性質(zhì)活潑、脆性較大,滲透性強和富含CaO或MgO而易被交代,形成各種類型的矽卡巖。凝灰?guī)r、安山巖等火山巖在一定條件下也可形成矽卡巖型礦。如我國長江中下游一些矽卡巖型鐵礦床的圍巖即為火山巖。矽卡巖礦物有數(shù)十種之多,常見的有十余種(表6-1)。(三)圍巖條件第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件(三)圍巖條件第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件按成分可把矽卡巖分成鈣矽卡巖和鎂矽卡巖兩類:鈣矽卡巖是指熱液在接觸帶交代石灰?guī)r時主要形成石榴子石(鈣鋁榴石-鈣鐵榴石)、輝石(主要為透輝石-鈣鐵輝石),有時還有相當數(shù)量的符山石、硅灰石、方柱石以及透閃石、陽起石、綠簾石等。由于這些矽卡巖礦物的成分中都含有一定數(shù)量的鈣,故稱為鈣矽卡巖。鈣矽卡巖是最常見的一類矽卡巖。鎂矽卡巖是指熱液在接觸帶交代白云質(zhì)灰?guī)r或白云巖時,由于白云質(zhì)巖石中不僅含CaO,而且還富含MgO,因此常形成鎂橄欖石、透輝石、尖晶石、硅鎂石以及金云母、蛇紋石等礦物。這些矽卡巖礦物的成分中富含鎂,故稱為鎂矽卡巖。鎂矽卡巖在自然界分布不如鈣矽卡巖廣泛。由于白云質(zhì)灰?guī)r中同時富含鈣和鎂,所以鎂矽卡巖往往和鈣矽卡巖伴生產(chǎn)出,實際上單純的鎂矽卡巖是很少見的。(三)圍巖條件第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件無論是鈣矽卡巖還是鎂矽卡巖,按其礦物組合,又可進一步分為簡單矽卡巖和復雜矽卡巖兩種類型。簡單矽卡巖是指只由石榴子石、輝石等組成的矽卡巖,它是矽卡巖化早期高溫氣水階段的產(chǎn)物。復雜矽卡巖是在簡單矽卡巖的基礎上發(fā)展起來的,早期形成的石榴子石和透輝石等礦物,經(jīng)晚期熱液交代形成了陽起石、透閃石、綠簾石和綠泥石等礦物。這種有晚期礦物疊加的矽卡巖,稱為復雜矽卡巖。鎂矽卡巖也可有簡單和復雜之分。簡單的鎂矽卡巖主要由鎂橄欖石、透輝石、硅鎂石和尖晶石組成,為早期階段產(chǎn)物。復雜的鎂矽卡巖是在上述礦物組合基礎上,疊加有晚期產(chǎn)生的蛇紋石、金云母等礦物而成的。(三)圍巖條件第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件碳酸鹽巖層的構(gòu)造對矽卡巖型礦床的形成也有一定影響,薄層灰?guī)r比厚層灰?guī)r有利于成礦,特別是薄層灰?guī)r和頁巖、粉砂巖、火山巖等巖層互層時,由于它們的物理性質(zhì)有明顯差異,層面間的結(jié)合比較虛弱而有利于熱液的流通,所以熱水溶液更易于選擇交代薄層灰?guī)r而形成矽卡巖和礦體。圍巖的節(jié)理、裂隙及孔隙度等對礦化富集及礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀等也有重要影響。(三)圍巖條件第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件構(gòu)造對矽卡巖型礦床的形成有重要的控制作用。對礦體形態(tài)、分布和規(guī)模有影響的地質(zhì)構(gòu)造主要有下列幾類:(1)接觸帶構(gòu)造——根據(jù)侵入巖和圍巖的接觸關(guān)系可把接觸帶構(gòu)造分成2種類型:①“整合”接觸型,接觸面與圍巖層面平行一致,這類構(gòu)造所形成的矽卡巖及礦體的形態(tài)比較規(guī)則,以似層狀和透鏡狀為主,產(chǎn)狀和圍巖層理基本一致(圖6-2);(四)構(gòu)造條件第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件(1)接觸帶構(gòu)造——根據(jù)侵入巖和圍巖的接觸關(guān)系可把接觸帶構(gòu)造分成2種類型:②“不整合”接觸型,接觸面產(chǎn)狀和圍巖產(chǎn)狀斜交,矽卡巖及礦體的形態(tài)復雜多變,除沿接觸帶分布外,還可沿圍巖層理分布,圍巖中的矽卡巖或礦體常呈分枝狀與接觸帶相連,形成一個形態(tài)復雜多變卻又統(tǒng)一的矽卡巖體或礦體(圖6-3)。當侵入體局部超覆圍巖之上形成超覆接觸時,由于超覆接觸面的傾斜經(jīng)常比較陡,所形成的矽卡巖和礦體的產(chǎn)狀也較陡。(四)構(gòu)造條件第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件(2)圍巖層理和層間破碎帶圍巖的層理面本身就是構(gòu)造脆弱帶,不同巖性的巖層之間的接觸面、層間斷裂、破碎帶和層間剝離,對形成矽卡巖型礦床有特殊的意義,它可使含礦氣水熱液在遠離侵入體的圍巖中形成穩(wěn)定的似層狀礦體或透鏡狀礦體(圖6-4)。(四)構(gòu)造條件第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件(3)斷裂和裂隙巖漿巖的侵入接觸帶往往就是斷裂構(gòu)造帶,穿切接觸帶的斷裂可使氣水熱液進入圍巖,形成脈狀或分枝狀的矽卡巖體和礦體,也可使晚期含礦熱液在矽卡巖中形成脈狀礦體。在斷裂構(gòu)造交匯處還可形成囊狀、柱狀富礦體。值得注意的是,未經(jīng)錯動的接觸帶對形成矽卡巖型礦床是不利的。據(jù)統(tǒng)計,幾乎所有形成礦化的接觸帶都存在有構(gòu)造破碎現(xiàn)象。(四)構(gòu)造條件第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件(4)褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造主要表現(xiàn)在對巖體及含礦熱液流通的控制。與矽卡巖型礦床有關(guān)的褶皺構(gòu)造主要是背斜構(gòu)造,這類背斜構(gòu)造往往是巖體侵入時的同期構(gòu)造,有的甚至就是由巖體侵入所引起的“被動”褶皺。。背斜構(gòu)造形成時所派生的層間空隙、軸向斷裂以及環(huán)狀或放射狀斷裂等,為含礦熱液流通提供了有利的空間。背斜構(gòu)造的軸部、傾伏端、軸線轉(zhuǎn)折處等,因空隙較大而有利于礦液的流動,所以是形成矽卡巖和礦體的有利部位(圖6-5)(四)構(gòu)造條件第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件(5)圍巖捕虜體侵入巖中的灰?guī)r捕虜體也可形成一定規(guī)模的矽卡巖和礦體。一般情況下,捕虜體大多位于接觸帶附近,所形成的矽卡巖體和礦體經(jīng)常與接觸帶斷續(xù)相連。和捕虜體有關(guān)的矽卡巖化和礦化同樣受捕虜體接觸面控制,少數(shù)情況下矽卡巖和礦體幾乎交代了整個捕虜體。捕虜體中的褶皺、斷裂和層間破碎等構(gòu)造同樣影響著矽卡巖和礦體的形態(tài)和分布。(四)構(gòu)造條件第二節(jié)一、矽卡巖型礦床的形成條件(一)礦體形態(tài)、產(chǎn)狀與規(guī)模矽卡巖型礦床大多產(chǎn)于中酸性巖漿巖與碳酸鹽類巖石的接觸帶上,并多產(chǎn)于外接觸帶,一般距接觸面100~200m范圍內(nèi)(圖6-6)。礦體的產(chǎn)狀、形狀均比較復雜,礦體連續(xù)性也差。常呈似層狀、透鏡狀、巢狀、柱狀、脈狀等。圖6-6矽卡巖型礦床的產(chǎn)出位置示意圖第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征規(guī)模大小不一,有直徑數(shù)米的小礦體,也有長數(shù)公里、延深達千米以上的巨大礦體。一般為中等規(guī)模,厚10~30m,沿走向長200~500m。、除有的鎢、鉬、錫、鐵、銅等類礦床可達大型外,多數(shù)礦床為中小型。圖6-6矽卡巖型礦床的產(chǎn)出位置示意圖(一)礦體形態(tài)、產(chǎn)狀與規(guī)模第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征非金屬礦物:石榴石、輝石及其它鈣、鎂,鐵,鋁的硅酸鹽礦物(如鎂橄欖石、硅鎂石、符山石,方柱石、蛇紋石、透閃石、陽起石、綠泥石、綠簾石、金云母)等。此外,還有石英、螢石、黃玉及含鎂、鐵的碳酸鹽礦物金屬礦物:以氧化物和硫化物為主,如磁鐵礦、赤鐵礦、錫石、白鎢礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、毒砂等;硼及鈹?shù)V物次之,如硼鎂鐵礦、硼鎂石.硅鈣硼石、日光榴石、香花石、硅鈹石等礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造:塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、晶洞構(gòu)造等;由于成礦溫度較高,有揮發(fā)性組份的參與,因而礦石一般多為粗粒結(jié)構(gòu)(二)礦石特征第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征按出露位置,矽卡巖可分內(nèi)帶和外帶二個帶:內(nèi)帶是指交代巖漿巖形成的矽卡巖帶,內(nèi)帶主要由較高溫礦物組成,如石榴石、輝石等,次要礦物有符山石、方柱石等。外帶是指交代碳酸鹽巖等圍巖形成的矽卡巖帶,外帶主要由高-中溫礦物組成,如石榴石、輝石,角閃石、綠泥石、綠簾石、陽起石等,次要礦物有硅鈣硼石和斧石等。(三)礦床的分帶性第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征金屬礦化的分帶性金屬氧化物(磁鐵礦、赤鐵礦等)主要分布在靠近巖體一側(cè)的接觸帶上,和內(nèi)矽卡巖帶共生,很少產(chǎn)于遠離接觸帶處。金屬硫化物(黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等)主要分布在靠近圍巖一側(cè)的外接觸帶上,和外矽卡巖帶共生,少數(shù)可直接產(chǎn)于碳酸鹽類圍巖中。金屬礦化往往還和某些特定的矽卡巖帶密切共生,如鐵礦化常富集于透輝石、石榴子石矽卡巖帶內(nèi),銅礦化經(jīng)常和綠簾石、透閃石等矽卡巖伴生,鉛鋅礦化則在矽卡巖體之外,靠近灰?guī)r的地段沉淀。(三)礦床的分帶性第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征兩個礦化期,五個礦化階段矽卡巖期早期矽卡巖化階段;晚期矽卡巖化階段;氧化物階段;石英-硫化物期早期硫化物階段;晚期硫化物階段;(四)成礦階段第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征1.矽卡巖期——主要形成各種鈣、鐵、鎂、鋁的硅酸鹽礦物,無石英形成。該成礦期又可分為以下3個成礦階段。(1)早期矽卡巖階段:形成硅灰石、鈣鋁-鈣鐵石榴石、透輝石-鈣鐵輝石和方柱石等無水硅酸鹽和少量符山石等含水硅酸鹽,組成矽卡巖的主體,一般又稱干矽卡巖階段,是在高溫的超臨界條件下形成的。這一階段除少量磁鐵礦外,一般不形成有用礦物,通常是不具工業(yè)意義的,故這一階段也可稱之為無礦矽卡巖階段。(四)成礦階段第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征1.矽卡巖期——主要形成各種鈣、鐵、鎂、鋁的硅酸鹽礦物,無石英形成。該成礦期又可分為以下3個成礦階段。(2)晚期矽卡巖階段:形成陽起石、透閃石、綠簾石等含水硅酸鹽,故又稱濕矽卡巖階段,是在接近超臨界狀態(tài)條件下形成的。這一階段形成的礦物明顯地交代早期矽卡巖礦物,且磁鐵礦大量出現(xiàn),有時構(gòu)成富集的磁鐵礦礦體,故又稱為磁鐵礦階段。(四)成礦階段第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征1.矽卡巖期——主要形成各種鈣、鐵、鎂、鋁的硅酸鹽礦物,無石英形成。該成礦期又可分為以下3個成礦階段。(3)氧化物階段:這一階段中硅酸鹽類礦物已很少見,開始出現(xiàn)石英、螢石等礦物。它介于矽卡巖期和石英硫化物期之間,具有過渡性質(zhì),是由溫度較高的熱液作用形成的。金屬礦物除赤鐵礦、白鎢礦、錫石外,還有少量磁鐵礦。后期同時開始出現(xiàn)少量硫化物,如輝鉬礦、磁黃鐵礦等。(四)成礦階段第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征2.石英-硫化物期——在這一成礦期中,SiO2一般不再和Ca、Mg、Fe、Al組成矽卡巖礦物,而是獨立形成大量石英,并有典型的熱液礦物如綠泥石、方解石等和大量金屬硫化物形成。該成礦期又可分為2個階段:(1)早期硫化物階段:矽卡巖礦物被大量交代,開始形成綠泥石、絹云母等,這一階段中出現(xiàn)大量石英和螢石,成為礦石的主要脈石礦物。金屬礦物主要有磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、毒砂和部分輝鉬礦等,金屬氧化物已很少見,所以也可稱為鐵銅硫化物階段。它們是在高-中溫熱液條件下形成的。(四)成礦階段第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征2.石英-硫化物期:(2)晚期硫化物階段:這一階段中,除交代早期形成的硅酸鹽礦物如綠泥石和絹云母等外,石英和螢石的數(shù)量繼續(xù)增加,開始出現(xiàn)大量方解石。金屬礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦,所以也可稱之為鉛鋅硫化物階段,是中溫熱液條件下形成的。矽卡巖型礦床中的矽卡巖和金屬氧化物是汽化熱液交代的產(chǎn)物,硫化物則是純粹的熱液作用產(chǎn)物。(四)成礦階段第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征(四)成礦階段上述成礦階段的期次和順序只是接觸交代礦床的一般規(guī)律,不同矽卡巖型礦床的成礦發(fā)展可以是不完全相同的。有的礦床只見有早期幾個成礦階段,后期礦化作用不甚發(fā)育,有的甚至只形成早期矽卡巖,而無后期熱液礦化活動。但當矽卡巖型礦床發(fā)育有若干個成礦階段時,其形成順序通常符合上述規(guī)律。在一個成礦階段中,所形成的金屬礦物常常只是以某種類型為主,同一階段形成幾種礦化類型的現(xiàn)象是不多見的。(四)成礦階段第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征1.滲濾交代作用(infiltrationmetasomatism)熱液和巖石間的組分交換是通過流經(jīng)巖石裂隙的流動熱液實現(xiàn)的。當上升熱液沿著幾乎垂直于灰?guī)r和硅鋁質(zhì)巖石的接觸面流動時,溶液和圍巖發(fā)生反應、溶解和吸取圍巖中的組分,并將其帶至上覆圍巖,與之交代反應形成矽卡巖。滲濾交代作用中,溫度梯度和壓力梯度是引起熱液流動的動力,因而熱液能作較長距離的運移,故有可能形成厚大的矽卡巖帶。(五)成礦作用第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征2.擴散交代作用(diffusionmetasomatism)溶液和巖石間的組分交換,是以停滯的巖石粒間溶液為介質(zhì),通過組分的濃度差所引起的擴散作用實現(xiàn)的。上升溶液沿石灰?guī)r和硅鋁質(zhì)巖石接觸面流動時,灰?guī)r中的CaO通過粒間溶液,以上升溶液為媒介向硅鋁質(zhì)巖石方向擴散,相反,硅鋁質(zhì)巖中的A12O3和SiO2以同樣方式向灰?guī)r方向擴散。由于這種組份的交代是由雙方相互的擴散作用進行的,所以又稱為雙交代。雙交代作用的結(jié)果,使接觸帶兩側(cè)的巖石發(fā)生成分置換,形成矽卡巖。其反應如下:3CaCO3+A12O3+3SiO2→Ca3Al2Si3O12(鈣鋁石榴子石)+3CO2↑在擴散交代作用中,濃度梯度是擴散組分運移的動力,隨反應帶厚度的增加和交代過程的停止而減小,因而擴散作用不可能形成厚大的交代帶。滲濾交代作用和擴散交代作用常常相互伴隨。(五)成礦作用第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征前人一般都把矽卡巖型礦床作為內(nèi)生礦床中獨立的一個礦床類型加以研究,但也有人將它歸為熱液礦床,作為一個亞類。本書贊同矽卡巖型礦床屬于熱液礦床的思路,主要是因為矽卡巖型礦床與熱液交代作用的密切成因聯(lián)系。攜帶成礦物質(zhì)的巖漿熱液,在矽卡巖化作用早期的高溫條件下以超臨界流體的交代作用為主;而晚期溫度較低的條件下,則以水為主的熱液交代作用為主。矽卡巖型礦床的成礦物質(zhì)來源也不是單一的,隨著成礦作用的發(fā)展是有變化的。早期大部分物質(zhì)來自彼此接觸的兩類巖石,主要形成硅酸鹽礦物。晚期則有熱液帶來的不同來源的物質(zhì)加入,這對形成金屬礦床具有重要意義。(六)礦床成因第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征矽卡巖型礦床還常和其他類型熱液礦床相伴產(chǎn)出這也進一步佐證了矽卡巖型礦床屬熱液礦床。矽卡巖型礦床與斑巖型礦床伴生的情況更為多見,在接觸帶上為矽卡巖型礦床,在斑巖體內(nèi)部為斑巖型礦床,這在銅鉬礦床中尤為明顯。美國西南部的斑巖型銅礦帶中的許多礦床和我國湖北銅山口、江西城門山及西藏玉龍等礦床都是典型的斑巖-矽卡巖復合型礦床。(六)礦床成因第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征分類有按礦化與矽卡巖的關(guān)系進行分類,同時礦化型伴隨礦化型疊加礦化型有按形成矽卡巖的原巖成分進行分類,鈣矽卡巖型鎂矽卡巖型有按礦床的多成因及礦化疊加情況進行分類層控-矽卡巖型云英巖-矽卡巖型、斑巖-矽卡巖復合型有按礦種進行分類矽卡巖型鐵、銅、鎢、錫、鉬、鉛、鋅、鈹、硼礦床等,本書采用此分類。第二節(jié)二、矽卡巖型礦床的地質(zhì)特征(六)礦床成因矽卡巖型鐵礦床就世界范圍來說大多產(chǎn)于大洋島弧地帶,多與中-淺成的閃長巖-輝長巖類有關(guān),有少量與花崗閃長巖和斜長花崗巖有關(guān),常有同源的安山巖-玄武巖層。侵入巖普遍具鈉化現(xiàn)象(鈉長石化、方柱石化)。礦石成分簡單,以鐵的氧化物為主,硫化物較少,常伴有銅、鈷、鋅和金。其次為產(chǎn)在大陸邊緣造山帶中的鎂矽卡巖型鐵礦,與中到淺成的長英質(zhì)侵入巖(石英二長巖和花崗閃長巖等)有關(guān),圍巖主要為白云巖,這類礦床經(jīng)常是與矽卡巖型銅礦的過渡產(chǎn)物,成分復雜,常伴有鋅、錫等。此外在大陸邊緣裂谷帶中的輝長巖體接觸帶上,也常伴有矽卡巖型鐵礦。第二節(jié)三、矽卡巖礦床的類型和特征(一)矽卡巖型鐵礦床矽卡巖型鐵礦床是鐵礦床中的一個重要類型,在我國鐵礦生產(chǎn)中占有特殊地位。這類鐵礦的規(guī)模大小不等,以中型規(guī)模居多,部分儲量可達1億噸以上。由于多數(shù)為富礦,所以儲量小于百萬噸的小型礦床常常也有工業(yè)價值。礦體形態(tài)為層狀、似層狀、透鏡狀、囊狀以及豆莢狀、楔狀和其他不規(guī)則狀。矽卡巖成分比較簡單,以石榴子石、透輝石矽卡巖為主;礦石礦物為磁鐵礦、赤鐵礦、假象赤鐵礦,有少量的黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等;非金屬礦物主要為透輝石、鈣鐵輝石、鈣鐵榴石,其次有方柱石、陽起石、綠簾石等。礦石構(gòu)造以致密塊狀為主,也有浸染狀、條帶狀等。礦石品位較富,含鐵一般為40%~50%,??删C合利用Co、Cu等元素。第二節(jié)三、矽卡巖礦床的類型和特征(一)矽卡巖型鐵礦床河北邯邢矽卡巖型鐵礦床礦床主要與大陸邊緣造山帶的鈣堿性花崗閃長巖到石英二長巖、石英閃長巖等巖株有關(guān)。少數(shù)矽卡巖型銅礦床與大洋島弧環(huán)境的石英閃長巖到花崗侵入巖有關(guān)。許多重要的矽卡巖型銅礦常與斑巖型銅鉬礦床伴生,環(huán)太平洋成礦帶是世界上矽卡巖型銅礦床分布的主要成礦帶,中、新生代是世界上矽卡巖型銅礦形成的主要成礦期。矽卡巖型銅礦床的礦石品位高,長期以來是我國富銅礦石的主要來源之一。該類型銅礦床在我國分布廣泛,尤以我國東部較為集中,主要分布在長江中下游,遼吉東部、燕山等地區(qū)。如吉林、遼東的天寶山、石咀子多金屬礦床;華銅的鎂矽卡巖銅礦床、燕遼的壽王墳鎂矽卡巖銅礦床;長江中下游的銅官山銅礦、陽新銅礦、銅綠山銅礦;秦嶺的羅山銅礦等。礦床的規(guī)模不等,以中、小型居多,大型礦床比較少見。在國外有前蘇聯(lián)北烏拉爾圖林、古麥洛,美國亞利桑那州的畢斯比等銅礦床;在秘魯、墨西哥和日本也有重要的矽卡巖型銅礦床。(二)矽卡巖型銅礦床第二節(jié)三、矽卡巖礦床的類型和特征這類礦床的矽卡巖組合比較復雜。除早期矽卡巖礦物石榴子石、透輝石外,晚期矽卡巖一般都較發(fā)育,其中以綠簾石、陽起石和透閃石最為常見。圍巖為白云質(zhì)巖石時,礦床經(jīng)常和鎂矽卡巖伴生。鎂矽卡巖中除鎂橄欖石、硅鎂石、透輝石外,還常有晚期形成的蛇紋石和金云母等。矽卡巖礦物常有明顯的分帶特點。礦體多數(shù)產(chǎn)于接觸帶,部分產(chǎn)于遠離接觸帶的圍巖中。絕大多數(shù)的矽卡巖型銅礦是銅、鐵共生的,而且鐵礦物的數(shù)量往往超過銅礦物,單純由銅礦化構(gòu)成的矽卡巖型礦床是不多見的。銅礦化的形成方式有二:一是交代早期矽卡巖中的透輝石而成;二是沿著矽卡巖或磁鐵礦體中的某些構(gòu)造裂隙充填交代而成,所以銅礦化往往和矽卡巖或磁鐵礦密切伴生。礦體的形態(tài)比較復雜,常見的有脈狀、透鏡狀、囊狀和不規(guī)則狀。部分礦體產(chǎn)于離接觸帶一定距離的圍巖中,呈脈狀或順層分布的透鏡狀產(chǎn)出,其形成和斷裂或巖層層理有關(guān)。(二)矽卡巖型銅礦床第二節(jié)三、矽卡巖礦床的類型和特征礦床的礦石組合十分復雜,除磁鐵礦外,黃鐵礦、磁黃鐵礦的數(shù)量常超過銅礦物。銅礦物以黃銅礦、斑銅礦為主,銅品位可達2%~8%。有的礦床中還伴生白鎢礦、輝鉬礦、方鉛礦和閃鋅礦等有用礦物,可綜合利用。少數(shù)礦床的礦石中,伴生有金,在冶煉時可順便回收,其價值有時超過礦床中的銅和鐵。礦石礦物在矽卡巖中有時構(gòu)成致密塊狀硫化礦體,有時呈浸染狀分布于矽卡巖中或磁鐵礦礦體中。礦體一般呈不規(guī)則狀、脈狀、透鏡狀等。矽卡巖型銅礦床還可與斑巖型銅礦床相伴產(chǎn)出,形成一個礦床成礦系列,這對找礦勘探工作有一定意義。(二)矽卡巖型銅礦床第二節(jié)三、矽卡巖礦床的類型和特征河北壽王墳矽卡巖型銅礦床第二節(jié)三、矽卡巖礦床的類型和特征這是一類較少見的矽卡巖型礦床,礦床常產(chǎn)于花崗巖、花崗閃長巖、斜長花崗巖等巖體與石灰?guī)r的接觸帶及其附近的圍巖中。矽卡巖礦物以鈣鋁榴石、透輝石為主。礦體呈似層狀、脈狀、不規(guī)則狀等。金屬礦物以輝鉬礦為主,伴生金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、白鎢礦等,有時可構(gòu)成銅鉬型礦床或鎢鉬型礦床。輝鉬礦常呈小顆粒浸染狀散布在矽卡巖內(nèi),有時和硫化物一起分布在矽卡巖中的石英脈中,呈細脈浸染狀。礦石中鉬的含量通常為0.1%~0.3%。礦床規(guī)模一般不大,我國遼寧楊家杖子鉬礦是世界上罕見的大型矽卡巖型鉬礦床。此外,還有河北壽王墳銅鉬礦床、秦嶺欒川鎢鉬礦床等。國外如摩洛哥的阿澤古爾,前蘇聯(lián)北高加索狄爾內(nèi)阿鳥茲等鉬礦床。(三)矽卡巖型鉬礦床第二節(jié)三、矽卡巖礦床的類型和特征遼寧楊家杖子矽卡巖型鉬礦床第二節(jié)三、矽卡巖礦床的類型和特征矽卡巖型鎢礦床主要產(chǎn)于花崗巖和碳酸鹽類巖石接觸帶及花崗巖附近的鈣質(zhì)巖層和砂巖層之間。礦體常呈層狀、扁豆狀。矽卡巖礦物以鈣鋁榴石、鈣鐵輝石為主,常伴有大量螢石。晚期矽卡巖不甚發(fā)育。礦體以似層狀為主,有時呈較復雜的透鏡狀或脈狀。含鎢礦物為白鎢礦,呈細脈狀或浸染狀均勻分布于矽卡巖中,含量一般為0.4%~0.7%;其他伴生礦物不多,個別礦床伴生大量錫、鉍、鉛、鋅,構(gòu)成鎢多金屬礦床。該類礦床規(guī)模一般為中到大型,世界上一大半的鎢礦資源來自矽卡巖型鎢礦床,如湘、贛、閩、粵等省都有重要矽卡巖型鎢礦床,如湖南瑤崗仙、柿竹園,河南的三道莊等,國外的大型矽卡巖鎢礦有朝鮮的山洞(Sangdong)、塔斯馬尼亞的國王(King)島以及加拿大西北地區(qū)的吐斯推(Tungsten)礦床等。(四)矽卡巖型鎢礦床第二節(jié)三、矽卡巖礦床的類型和特征該類礦床產(chǎn)在多種多樣的地質(zhì)環(huán)境中,但主要與花崗閃長巖、花崗巖、石英二長巖有關(guān)。矽卡巖型鉛鋅礦產(chǎn)出位置多與侵入體接觸帶有一定距離,或在巖基附近,或在巖株附近,或在巖墻附近;也有少數(shù)直接產(chǎn)在接觸帶上。礦體常呈不規(guī)則的囊狀、柱狀、脈狀、透鏡狀等,礦體疊加于矽卡巖之上,常超出矽卡巖的范圍,而產(chǎn)于圍巖之中,熱液多次活動的現(xiàn)象明顯。矽卡巖礦物十分復雜,除輝石、石榴子石和角閃石族礦物外,常有相當數(shù)量的綠簾石族礦物、綠泥石、絹云母、石英以及碳酸鹽類礦物。金屬礦物也很復雜,除方鉛礦、閃鋅礦外,還有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等,有時還有錫石、白鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦及磁鐵礦、赤鐵礦和罕見的含鈹?shù)V物。礦石品位高低不等,平均含鉛7%~20%,含鋅5%~15%。除鉛、鋅外,還可綜合利用Cu、Au、Ag、In、Ga、Cd等多種金屬元素,因此這類礦床又稱為矽卡巖型多金屬礦床。礦床規(guī)模一般為中小型。屬于這類礦床的如我國遼寧八家子、吉林天寶山、北京延慶(鐵鋅礦床)、浙江富陽,江西鉛廠(Pb、Zn、W)、湖南水口山、東坡(W、Sn、Cu、Pb、Zn)、黃沙坪、廣東連南、甘肅花牛山等礦床。前蘇聯(lián)的捷丘赫、美國的賓蓋夫等礦床。墨西哥和加拿大也有重要的矽卡巖型鉛鋅礦床。(五)矽卡巖型鉛鋅礦床第二節(jié)三、矽卡巖礦床的類型和特征一、斑巖型礦床斑巖型礦床(porphyrydeposits)是指品位低但規(guī)模大,且主要產(chǎn)于斑巖中及其內(nèi)外接觸帶附近的細脈浸染型礦床。斑巖型礦床的共同特征是:①絕大部分斑巖型礦床形成于活動大陸邊緣和島弧構(gòu)造環(huán)境;②有重要意義的斑巖型礦床均出現(xiàn)于顯生宙,特別是中生代和新生代,其次為晚古生代;③礦化在時間上、空間上和成因上與具斑狀結(jié)構(gòu)的中酸性淺成或超淺成小侵入體有關(guān),如花崗閃長斑巖、石英二長斑巖、石英斑巖等;第三節(jié)斑(玢)巖型礦床一、斑巖型礦床斑巖型礦床的共同特征是:④一般具有面型礦化蝕變,且分帶性明顯,硫化物大量出現(xiàn),富含黃鐵礦;⑤礦石具細脈浸染狀構(gòu)造;⑥角礫巖筒或角礫巖脈是重要的控礦構(gòu)造形式。斑巖型礦床具有重要的工業(yè)意義,是世界上銅和鉬的最重要來源,錫的重要來源之一,同時斑巖型鈾、斑巖型金礦床等也已顯示出良好的潛力。斑巖型礦床還往往伴生有多種可綜合利用的金屬組分。第三節(jié)斑(玢)巖型礦床

斑巖型銅(鉬)礦床富金斑巖型礦床斑巖型鉬礦床斑巖型鎢礦床斑巖型錫礦床斑巖型鉛、鋅礦床斑巖型礦床類型第三節(jié)一、斑巖型礦床(一)斑巖型銅(鉬)礦床斑巖型礦床以斑巖型銅(鉬)礦床為主,又稱細脈浸染型銅(鉬)礦床,是目前最重要的銅礦床和鉬礦床類型,它占世界已探明銅礦儲量的一半,鉬礦儲量的三分之二。美國、智利、秘魯3個主要產(chǎn)銅國家的銅礦儲量的80%~90%來自斑巖型銅礦床。近年來,我國江西、云南、黑龍江、西藏、河南等地也相繼有所發(fā)現(xiàn),斑巖型銅礦床已成為我國的主要銅礦床類型。第三節(jié)一、斑巖型礦床(一)斑巖型銅(鉬)礦床斑巖型銅礦床以其埋藏淺、品位低、規(guī)模大為特征。銅品位一般在0.4%左右,少數(shù)可達0.8%,單個礦床的銅儲量可達百萬噸,礦石中除伴生鉬外,還有金、銀等元素可綜合利用。斑巖型銅(鉬)礦床常成群成帶出現(xiàn),構(gòu)成成礦區(qū)或成礦帶。有時斑巖銅礦床還和其他礦床類型相伴產(chǎn)出,構(gòu)成一個成礦系列。斑巖型銅、鉬礦床在工業(yè)上和成礦理論研究上,都具有十分重要的意義。第三節(jié)一、斑巖型礦床(1)巖漿巖條件斑巖型銅礦床在空間和成因上主要和鈣堿系列的斑巖侵入體有關(guān)。主要巖石類型為閃長玢巖、花崗閃長斑巖、石英二長斑巖和花崗斑巖等。根據(jù)產(chǎn)出的地質(zhì)環(huán)境及成因,斑巖侵入體可分為2種類型:一種是與火山活動有關(guān)的次火山巖,它們大多與安山巖、流紋巖類關(guān)系比較密切,形態(tài)多呈巖筒、巖頸、巖漏斗狀,南美秘魯、智利安第斯山脈的斑巖銅礦床大多屬于這一類型;另一種是淺成的侵入巖,它們大多是多階段復合巖體的晚期產(chǎn)物,有時成為獨立的淺成小侵入體群,形態(tài)常呈巖株、巖瘤狀,少數(shù)呈巨大巖基的分枝部分。我國的德興、多寶山以及前蘇聯(lián)、蒙古和美國西部的一些斑巖型銅礦床大多屬于這一類型。1.成礦地質(zhì)條件(一)斑巖型銅(鉬)礦床(1)巖漿巖條件含礦的斑巖侵入體出露面積一般不超過10km2,尤以小于1~2km2者居多。美洲27個斑巖型礦床的巖體出露面積平均為1.96km2,我國11個斑巖型礦床中有9個含礦巖體的出露面積<1km2。含礦斑巖侵入體的化學成分以富鉀為特征,K2O一般大于Na2O。礦化類型和巖體的酸性程度有關(guān),據(jù)統(tǒng)計,SiO2含量62%~68%的斑巖主要形成銅礦床,SiO2>68%的斑巖主要形成以鉬礦為主的斑巖型礦床。1.成礦地質(zhì)條件(一)斑巖型銅(鉬)礦床(2)構(gòu)造條件含礦斑巖的侵入大多和深大斷裂有關(guān),礦床常呈帶狀分布,但直接分布在深斷裂帶上的斑巖銅礦卻為數(shù)不多,而多數(shù)分布于深斷裂兩側(cè)的次級斷裂構(gòu)造系統(tǒng)中。有的分布在兩組斷裂交匯處,如城門山斑巖銅礦床;有的分布在斷裂附近的背斜構(gòu)造中,如德興斑巖銅礦床。礦體受更次一級的構(gòu)造,即巖體和圍巖中的微裂隙(層間裂隙、片理、原生裂隙等)控制。另外,斑巖銅礦床的另一重要特征,是含礦侵入體及其附近常具含礦的爆發(fā)角礫巖體。據(jù)北美58個斑巖型銅(鉬)礦床統(tǒng)計,含角礫巖的占70%,我國贛西北、豫西等地的斑巖型礦床中也發(fā)現(xiàn)有角礫巖體。1.成礦地質(zhì)條件(一)斑巖型銅(鉬)礦床(2)構(gòu)造條件角礫巖常呈筒狀或脈狀分布于斑巖體內(nèi)或其附近,數(shù)量隨深度增加而減少,下限可能為2~3km。角礫巖中常具金屬礦化,甚至形成富礦,如墨西哥的斑巖型銅礦床中,角礫巖型礦石的品位,較一般細脈浸染型礦石高幾倍至十幾倍。因此,這種角礫巖被認為是由于揮發(fā)份從巖漿中逸出而引起的膨脹造成的,即隨著侵入巖漿結(jié)晶作用的發(fā)展和無水礦物的形成,液體巖漿變得更富于揮發(fā)份,從而導致其中蒸汽壓力的增加,隨著溫度的下降和蒸汽壓力的增加,液體巖漿便發(fā)生退化沸騰,隨即逸出大量氣體并產(chǎn)生猛烈地膨脹。在淺成侵入作用過程中,這種作用是在已凝固的侵入體外殼內(nèi)發(fā)生的。當由于膨脹而產(chǎn)生的蒸汽壓力超過侵入體外殼巖石的抗張強度時,便急速而廣泛地引起巖石的角礫巖化。1.成礦地質(zhì)條件(一)斑巖型銅(鉬)礦床(3)地層條件圍巖巖性對斑巖銅礦床的成礦有重要影響。當圍巖為硅鋁質(zhì)巖石時,由于其化學性質(zhì)穩(wěn)定,不易被含礦溶液交代,所以礦化主要在巖體頂部集中,很少進入圍巖。只有當圍巖裂隙特別發(fā)育時,含礦熱液不僅在巖體中聚集,還可沿裂隙進入圍巖形成礦化。我國德興斑巖型銅礦床的礦化主要分布在圍巖中。當圍巖為碳酸鹽巖石時,在接觸帶還可形成接觸交代矽卡巖型礦床,構(gòu)成斑巖銅礦床和矽卡巖型礦床的礦床成礦系列。1.成礦地質(zhì)條件(一)斑巖型銅(鉬)礦床2.圍巖蝕變及分帶斑巖型銅礦床圍巖以中心式面型蝕變?yōu)樽畛R姟_@類蝕變圍繞侵入體中心呈同心圓狀或橢圓狀產(chǎn)出,直徑可達幾百米至幾公里。各蝕變帶的礦物組合常呈有規(guī)律地分布。Lowell等(1970)根據(jù)Kalamazoo(克拉馬祖)礦床的蝕變,參照美洲27個斑巖礦床,提出了斑巖型銅、鉬礦床的蝕變帶模式(一)斑巖型銅(鉬)礦床2.圍巖蝕變及分帶Lowell等(1970)提出了斑巖型銅、鉬礦床的蝕變帶模式,自巖體中心向外依次出現(xiàn)4個蝕變帶(1)鉀質(zhì)蝕變帶:蝕變礦物主要為黑云母和鉀長石;(2)似千枚巖化蝕變帶(石英-絹云母化帶):蝕變礦物主要為石英和絹云母;(3)泥質(zhì)蝕變帶:蝕變礦物主要為高嶺石、蒙脫石、石英;(4)青盤巖化帶:蝕變礦物主要為綠泥石、綠簾石、方解石。(一)斑巖型銅(鉬)礦床2.圍巖蝕變及分帶上述4個蝕變帶并不是每個礦床都發(fā)育齊全的,但以石英、絹云母構(gòu)成的似千枚巖化蝕變帶,幾乎在所有斑巖型銅礦中均廣泛發(fā)育,其強度、范圍和礦化的規(guī)模有直接關(guān)系。少數(shù)礦床的面型蝕變是以接觸帶為中心,向巖體和圍巖兩側(cè)呈對稱的環(huán)狀分帶,有人把這種蝕變稱之為接觸式面型蝕變,其分帶特點與中心式類似,我國德興銅礦是這類蝕變的典型代表。(一)斑巖型銅(鉬)礦床3.礦化特點斑巖型銅礦的礦化和蝕變圍巖的關(guān)系十分密切,礦石實際上就是礦化了的蝕變巖石。與上述蝕變帶相對應,出現(xiàn)一定的礦化分帶,自內(nèi)向外依次低品位核→礦殼→黃鐵礦殼→低黃鐵礦殼對應礦物組合為輝鉬礦→輝鉬礦+黃銅礦+斑銅礦→黃銅礦+黃鐵礦→黃鐵礦→黃鐵礦±硫砷銅礦±砷黝銅礦±方鉛礦±閃鋅礦±自然金、自然銀。主要工業(yè)礦體位于鉀質(zhì)蝕變帶的外側(cè)或石英-絹云母化帶內(nèi)。礦石品位一般較低,但礦化均勻,銅品位一般為千分之幾,鉬品位為萬分之幾。(一)斑巖型銅(鉬)礦床礦石的典型構(gòu)造為細脈狀和浸染狀構(gòu)造,二者往往相伴產(chǎn)出或有規(guī)律地過渡,從礦化中心往外呈浸染狀→細脈浸染狀→細脈狀→脈狀的變化趨勢。礦化細脈長數(shù)厘米、寬數(shù)毫米,有的為硫化物,有的為含硫化物的石英細脈。也有呈致密塊狀構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造的礦石。3.礦化特點(一)斑巖型銅(鉬)礦床3.礦化特點(一)斑巖型銅(鉬)礦床4.礦床成因氣液包裹體測定,斑巖型礦床中黑云母化和鉀長石化的形成溫度為600~700℃;石英-絹云母化的形成溫度為420℃左右;泥化蝕變?yōu)?00~100℃;硫化物形成于350~250℃。顯然,斑巖型礦床的形成,經(jīng)歷了高、中溫熱液階段。成礦深度大多介于2~5km(一)斑巖型銅(鉬)礦床4.礦床成因成礦流體鹽度高,工業(yè)礦體內(nèi)可達40~76wt%NaCl。斑巖型銅礦的形成可能是上升巖漿熱液和地下水發(fā)生對流循環(huán)的結(jié)果,地下水不僅提供了部分成礦物質(zhì),而且由于其富含Na+、Cl-、Ca2+等組分,還促進了礦石的沉淀和堆積。(一)斑巖型銅(鉬)礦床4.礦床成因板塊構(gòu)造成因模式——1972年,Sillitoe提出了斑巖型銅礦床的板塊構(gòu)造成因模式,即大洋板塊俯沖于大陸板塊之下,并向上地幔插入,海洋板塊沿俯沖帶發(fā)生了局部熔融,并沿著裂隙上升到地殼淺部,形成斑巖型銅礦床。其認為,銅質(zhì)也來自俯沖的大洋板片,目前大西洋和太平洋的玄武巖中富含銅支持這樣的推論。世界上巨大的斑巖型銅礦帶大多分布在環(huán)太平洋區(qū)域,這一點也有力地支持這樣的論點。(一)斑巖型銅(鉬)礦床(二)富金斑巖型礦床一些富金斑巖型礦床的金儲量可達300~1500t,均發(fā)育于大陸和島弧造山帶中,其主要成礦時代可以是任何時代,但主要是新生代和中生代,更主要的是集中于第三紀??氐V巖漿巖主要為中酸性鈣堿性和富鉀鈣堿性斑狀侵入體,一般直徑小于2km,在島弧環(huán)境中同時代的安山質(zhì)-英安質(zhì)火山巖常見,在大陸環(huán)境中富鉀鈣堿性巖石常見。圍巖蝕變同早期核部的鉀化,巖體末端的似千枚巖化,晚期的絹云母化、高級和中級泥化蝕變發(fā)育。礦體主要受與侵入體有關(guān)的脆性構(gòu)造控制,礦石以浸染狀、細脈狀構(gòu)造為主,少量角礫狀。第三節(jié)一、斑巖型礦床(二)富金斑巖型礦床礦石中金屬礦物包括早期的斑銅礦-磁鐵礦,中期黃銅礦-黃鐵礦,晚期黃鐵礦-赤鐵礦,黃鐵礦-硫砷銅礦,或黃鐵礦-斑銅礦。礦化元素組合:中心為Cu-Au(Mo、Ag),外圍為Pb-Zn(Ba、Mn)。金主要以自然金和銀金礦形式賦存。最重要的富金斑巖型礦床主要在環(huán)太平洋帶內(nèi),金的品位為(0.3~1.6)×10-6。典型礦床如美國的賓漢姆(Bingham)和印尼的格拉斯堡(Grasberg)富金斑巖型銅礦。賓漢姆銅礦,礦石儲量近3000Mt,為斑巖銅礦中之佼佼者,它含w(Cu)=0.73%,w(Au)=0.31×10-6。Au金屬量933t,屬超大型金礦;20世紀90年代發(fā)現(xiàn)的印尼格拉斯堡斑巖銅礦,已探明礦石儲量730Mt,w(Cu)=1.13%,w(Au)=1.22×10-6,是超大型銅礦,Au金屬量1599t,也是超大型金礦。第三節(jié)一、斑巖型礦床(三)斑巖型鉬礦斑巖型礦床中鉬主要來自于斑巖鉬礦(通常其Mo:Cu>1)和某些含有足以回收鉬的斑巖型銅礦(通常其Mo:Cu<0.1),但以前者占主導地位。根據(jù)與斑巖鉬礦有成因聯(lián)系的斑巖體的成分和產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán)境,斑巖型鉬礦為2種類型.。一類斑巖型鉬礦稱為石英二長斑巖型,產(chǎn)于島弧或大陸巖漿弧環(huán)境,與礦化有關(guān)的斑巖體為分異相對較弱的鈣堿性巖漿巖(英云閃長巖、花崗閃長巖,二長花崗巖類),具低F含量,礦石的Mo品位低。蝕變分帶和礦物組合與斑巖型銅礦相似,不見高硅蝕變核及云英巖化,可出現(xiàn)白鎢礦而不見黑鎢礦,常見較多的銅的硫化物,如銀黝銅礦,銅可作為副產(chǎn)品,鉬品位也較低(0.10%~0.20%)。第三節(jié)一、斑巖型礦床(三)斑巖型鉬礦斑巖型鉬礦為2種類型.。另一類斑巖型鉬礦床稱為高硅富堿花崗巖-流紋巖型(又稱克來邁克斯型(Climax)),最典型的例子是美國的Climax和Mt.Emmons-Redwell等斑巖鉬礦床,產(chǎn)在大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境或大陸邊緣-弧后過渡環(huán)境,與礦化有關(guān)的火成巖為強烈分異了的流紋巖和堿性花崗巖,形成于造山作用的晚期階段,具高的F含量,礦石Mo品位高(0.30%~0.45%)。特征的礦物組合是輝鉬礦+石英+鉀長石+螢石+黃鐵礦±黑鎢礦±錫石±黃玉,不見白鎢礦,礦帶中可出現(xiàn)云英巖化和高硅蝕變核,伴生有菱錳礦、薔薇輝石、錳鋁榴石,礦體位于高硅、富堿、強烈分異的小巖株內(nèi)外,巖體中常出現(xiàn)石英流紋巖,典型礦區(qū)有我國的陜西金堆城、河南上房、美國的克萊麥克斯、亨德遜等。兩類斑巖鉬礦的蝕變分帶大體上一致,且與斑巖型銅礦的類似,但其網(wǎng)脈狀礦化要遠大于浸染狀礦化,鉀質(zhì)蝕變較強,在成因上巖漿熱液起了更顯著更重要的作用,極少例外。這些都有別于斑巖型銅礦。第三節(jié)一、斑巖型礦床(四)斑巖型鎢礦與礦化有關(guān)的火成巖為同熔型花崗巖類,如石英二長巖、二長花崗巖、花崗巖等。礦體或產(chǎn)于巖體及其圍巖中,或受角礫巖筒控制。與礦化有關(guān)的蝕變主要有鉀長石化、鈉長石化、石英絹云母化、硅化和青盤巖化。金屬礦物為白鎢礦、輝鉬礦,常與黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、鎢鐵礦、輝鉍礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦共生,有時可出現(xiàn)螢石。礦體上部以鎢礦化為主,下部以鉬礦化為主。典型礦例有我國江西的陽儲嶺、廣東的蓮花山和加拿大的普萊森特山等。第三節(jié)一、斑巖型礦床(五)斑巖型錫礦與礦化有關(guān)的火成巖為花崗斑巖、石英斑巖、石英安粗巖,英安巖、英安流紋巖,多屬于次火山巖類,礦化常位于火山口及其附近。蝕變有2種類型,一為富硼型,自中心的石英-電氣石核(含少量浸染狀錫礦)向外逐漸過渡為絹云母-電氣石化帶、石英-絹云母化帶、青盤巖化帶,有時有泥質(zhì)蝕變。礦化往往有角礫巖伴隨,錫石和硫化物,特別是黃鐵礦、黃錫礦、黃銅礦、閃鋅礦和毒砂伴生,如玻利維亞的波托西(含銀),錫的成礦溫度為400~200℃,鹽度可達40wt%NaCl。另一類斑巖型錫礦為富氟型,中心蝕變?yōu)槭?鉀長石-黃玉-螢石,向外為石英-絹云母化,深部可有云英巖化。礦石大多呈細脈浸染狀,而以浸染狀為主,可與大量硫化物伴生,與黃玉關(guān)系甚為密切,如我國廣東的銀巖、江西會昌的巖背以及湖南的野雞尾(東坡礦田)。第三節(jié)一、斑巖型礦床(六)斑巖型鉛、鋅礦礦床往往產(chǎn)于陸相火山盆地的邊緣,礦化與次火山巖、花崗斑巖或粗安斑巖有關(guān),出現(xiàn)于巖體上部和內(nèi)外接觸帶。礦體呈似層狀、透鏡狀,大致平行于接觸帶分布。礦石以細脈浸染狀為主,局部為脈狀和角礫狀。金屬礦物為方鉛礦+閃鋅礦+輝銀礦+黃鐵礦±黃銅礦±銀金礦。面型蝕變以綠泥石化、石英-絹云母化為主,深部有鉀化;成礦溫度主要為260~180℃,熱液含鹽度中等,礦石中往往含銀較高,可獨立開采或綜合利用。典型礦區(qū)為我國江西的冷水坑,安徽的黃屯。第三節(jié)一、斑巖型礦床成礦系列從斑巖銅(金)礦→斑巖銅礦→斑巖銅鉬礦→斑巖鎢礦→斑巖錫礦,有關(guān)巖體的酸度趨于增加,源巖深度趨于變淺,巖漿體系的氧逸度趨于降低。因此,礦物組合與成礦元素的特征也有所變化。這些特點都表明絕大多數(shù)斑巖型礦床的成因與巖漿的形成和演化有較密切的聯(lián)系。斑巖型礦床常與矽卡巖型及淺成低溫熱液型金、銀、銅、鉛、鋅的礦床構(gòu)成了一個火山巖地區(qū)礦床成礦系列,這個成礦系列的最大延深可達5~7km。在認識陸相火山巖地區(qū)礦床分布規(guī)律和進行礦床遠景評價時,應該考慮這一成礦系列及侵蝕程度的影響。第三節(jié)一、斑巖型礦床二、玢巖型鐵礦床玢巖型鐵礦床(porphyriteirondeposits)是我國地質(zhì)工作者所確定和命名的一種礦床類型,其類似斑巖型銅礦床的概念,是指產(chǎn)于陸相火山巖分布區(qū)域內(nèi),與玄武質(zhì)、安山質(zhì)巖漿的火山-侵入活動有關(guān)的一組礦床。這組礦床具有晚期巖漿、高溫氣液交代、接觸交代、中低溫熱液交代-充填及火山沉積等一系列成礦作用特點。我國寧蕪地區(qū)鐵礦床是其典型代表。在寧蕪火山斷陷盆地中,晚侏羅世-早白堊火山活動十分強烈,盆地內(nèi)發(fā)育一套火山-侵入雜巖。火山巖總厚度達2500m,由老到新可分為龍王山、大王山、姑山和娘娘山4個旋回。每個旋回大致都以較強烈的爆發(fā)開始,形成爆破角礫巖和火山碎屑巖;以寧靜的噴溢結(jié)束,形成安山巖、粗面巖、響巖。在每個旋回末期均有相應成分的次火山巖侵入。區(qū)內(nèi)的鐵礦床大多與第二旋回噴發(fā)結(jié)束階段形成的富鈉質(zhì)輝長閃長玢巖-輝長閃長巖等次火山巖有關(guān)。次火山巖均呈瘤狀,鐘狀、舌狀或彎窿狀,侵入于火山巖及沉積巖中。第三節(jié)斑(玢)巖型礦床(一)礦化類型(1)產(chǎn)于輝長閃長玢巖巖體中部的鐵礦化(陶村式):鐵礦化呈浸染狀或細脈浸染狀,礦石組合為鈉柱石-透輝石-磷灰石-磁鐵礦,屬晚期巖漿-高溫熱液交代礦床。第三節(jié)二、玢巖型礦床(一)礦化類型(2)產(chǎn)于輝長閃長玢巖頂部或邊部的鐵礦化(凹山式):部分礦體進入安山巖,凝灰?guī)r等圍巖中。礦化呈脈狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀和塊狀。礦石以透輝石-磷灰石-磁鐵礦組合為特征,成因上屬偉晶-高溫汽成熱液充填礦床。第三節(jié)二、玢巖型礦床(一)礦化類型(3)產(chǎn)于接觸帶上的鐵礦化:圍巖為安山巖、凝灰?guī)r時,礦石組合主要為透輝石-石榴子石-磷灰石-磁鐵礦(梅山式);圍巖為灰?guī)r、砂頁巖時,礦石組合主要為透輝石-金云母-磷灰石-磁鐵礦(鳳凰山式)。兩類礦石的構(gòu)造均以塊狀、角礫狀為主,偶有條帶狀,成因上屬矽卡巖型礦床。第三節(jié)二、玢巖型礦床(一)礦化類型(4)產(chǎn)于巖體附近火山巖中的脈狀、似層狀鐵礦化(龍虎山式):圍巖為安山巖及凝灰角礫巖,礦體受圍巖中的斷裂構(gòu)造、火山沉積巖中的層理控制,圍巖蝕變?yōu)楦邘X土化和硅化。礦石礦物主要由鏡鐵礦組成,屬中低溫熱液充填礦床。第三節(jié)二、玢巖型礦床(一)礦化類型(5)產(chǎn)于火山沉積巖中的層狀鐵礦床(龍旗山式):礦體的圍巖為沉凝灰?guī)r、沉凝灰角礫巖和凝灰質(zhì)粉砂巖,蝕變現(xiàn)象較弱。富鐵的沉凝灰?guī)r與凝灰質(zhì)赤鐵礦礦石呈漸變過渡關(guān)系,礦石為石英-赤鐵礦組合,屬火山沉積礦床。第三節(jié)二、玢巖型礦床(二)礦體形態(tài)角礫巖筒狀礦體:寧蕪地區(qū)的玢巖鐵礦床,除層狀鐵礦外,大多賦存于各類角礫巖筒中。角礫巖按成因可分為隱爆角礫巖、塌陷角礫巖等。隱爆角礫巖體都位于次火山巖巖體的頂部,凹山式鐵礦即與此有關(guān);塌陷角礫巖主要分布在巖體頂部接觸帶附近,梅山式鐵礦與此類構(gòu)造有關(guān)。第三節(jié)二、玢巖型礦床(二)礦體形態(tài)脈狀礦體和似層狀礦體:主要為產(chǎn)于巖體邊緣的冷卻裂隙和巖體隆起部位的層狀冷卻收縮裂隙,它們控制了巖體內(nèi)的脈狀礦體和似層狀礦體。圍巖中的斷裂構(gòu)造及層間裂隙構(gòu)造,控制了圍巖中的脈狀和似層狀礦體,規(guī)模以中小型為主。受接觸帶構(gòu)造控制的環(huán)狀礦體:往往和塌陷角礫巖或裂隙帶一起形成接觸破碎帶構(gòu)造,控制了區(qū)內(nèi)的矽卡巖型環(huán)狀礦化。第三節(jié)二、玢巖型礦床(三)圍巖蝕變按形成時間,蝕變可分3期:早期蝕變以鈉長石化、鈉柱石化、透輝石化、石榴子石化最為發(fā)育,又稱類矽卡巖化;中期蝕變以陽起石化、綠簾石化、綠泥石化、金云母化和碳酸鹽化為特征,稱類青磐巖化;晚期蝕變有黃鐵礦化、水云母化、高嶺土化和碳酸鹽化等。第三節(jié)二、玢巖型礦床(三)圍巖蝕變按空間分布,圍巖蝕變自下而上可分為3個帶:淺色蝕變帶分布于巖體下部,主要由早期蝕變產(chǎn)物輝石、鈉長石構(gòu)成;深色蝕變帶分布于巖體上部至接觸帶附近的安山巖中,主要由早期的石榴子石、透輝石及中期疊加的綠泥石、綠簾石等組成;上部淺色蝕變帶分布于接觸帶之上的安山質(zhì)火山巖中,主要由黃鐵礦化、硅化、石膏化和泥化帶組成。第三節(jié)二、玢巖型礦床(四)礦床成因玢巖型鐵礦中磁鐵礦的主要形成溫度為550~350℃,中溫時形成假象赤鐵礦和赤鐵礦,低溫時形成黃鐵礦。雖然玢巖型鐵礦床的成因目前仍有爭議,鐵質(zhì)在巖漿階段通過分離結(jié)晶及熔離作用開始富集,形成早期的具有鈦鐵礦出溶條帶的磁鐵礦,但大部分鐵質(zhì)或由巖漿流體帶入,或由深部火成巖及其圍巖在鈉交代作用時鐵經(jīng)活化轉(zhuǎn)移再沉淀的結(jié)果。典型的礦床為江蘇的梅山、吉山、安徽的凹山、東山、姑山、羅河,國外有智利埃爾·羅米若等。第三節(jié)二、玢巖型礦床第四節(jié)高溫熱液脈型礦床熱液礦床中,矽卡巖型和斑巖型礦床已經(jīng)形成了相對完善的成礦模式,對其特征和形成作用國內(nèi)外具有較為一致的認識。而其他類型熱液礦床的情況則要復雜得多,有關(guān)這些礦床的成因往往存在較大的爭論,尚未普遍形成像矽卡巖型和斑巖型礦床那樣廣為接受的成礦模式,所以其分類也并未統(tǒng)一。本教材劃分出高、中溫熱液脈型礦床和低溫熱液礦床,因高、中、低溫熱液礦床分類術(shù)語最初由Lindgren(1933)提出,為保持相關(guān)知識的連續(xù)性,各類礦床的成礦溫度范圍仍大致沿用他的方案。但需要明確指出的是,這里雖然仍沿用其分類術(shù)語,但本質(zhì)上已經(jīng)不同于完全依靠成礦溫度和深度進行分類的思想,成礦溫度僅僅是目前分類中所考慮的參數(shù)之一,實際應用中還要考慮地質(zhì)背景、控礦條件、成礦作用等因素,因此成礦溫度只是一種重要的參考指標。一、高溫熱液脈型礦床高溫熱液脈型礦床指主成礦溫度大于300℃、主要受斷裂構(gòu)造控制的熱液礦床。這類礦床往往與中深成的中酸性侵入體具有密切的時空和成因聯(lián)系,含礦熱液主要為巖漿熱液。由于成礦時溫度較高,且礦液中富含揮發(fā)分,因而在近礦圍巖和巖體內(nèi)部都發(fā)生強烈蝕變。最重要的蝕變種類是云英巖化、鈉長石化、鉀長石化、電氣石化、黃玉化等。礦石的礦物成分主要是氧化物和含氧鹽類,其次是硫化物。并形成較多的富含礦化劑的礦物,如電氣石、黃玉、云母等。典型的礦物組合,金屬礦物有磁鐵礦、磁黃鐵礦、錫石、白鎢礦、黑鎢礦、赤鐵礦、輝鉬礦、輝鉍礦、鐵閃鋅礦、毒砂、自然金等。非金屬礦物有石英、長石、鋰云母、角閃石等。第四節(jié)高溫熱液脈型礦床一、高溫熱液脈型礦床礦石多具粗粒結(jié)構(gòu),帶狀或?qū)ΨQ帶狀構(gòu)造。礦體常受各種裂隙構(gòu)造控制,多以充填方式成礦,也有交代方式成礦。礦體呈不規(guī)則的脈狀、串珠狀等,常沿一個方向呈雁行狀排列,也見沿層面交代形成扁豆狀或似層狀礦體。高溫熱液脈型礦床的主要礦種有鎢、錫、鈹、鈮、鉭等,礦床的規(guī)模一般為中小型,少數(shù)規(guī)模很大,是一種重要的礦床類型,如該類礦床鎢礦的儲量可達幾萬噸到幾十萬噸。常見的高溫熱液脈型礦床有云英巖型鎢、錫石英脈型礦床和鈉長巖稀有、稀土元素礦床。云英巖型鎢、錫石英脈型礦床以產(chǎn)鎢為主,伴生錫、鉬等,可綜合利用。有些還伴生鈹、銅、鉛、鋅等。第四節(jié)高溫熱液脈型礦床1.礦床的形成條件這類礦床在成因和空間上都和花崗巖類有關(guān),這些花崗巖的特征元素有W、Sn、Be、Nb、Ta、V、Th、Li、Rb、Cs等,均有較高的豐度,與礦床中的礦物極其近似。巖體大多為規(guī)模較小的巖株或巖鐘狀。它們有的呈成獨立的巖體產(chǎn)出,有的呈復式巖體的晚期旋回產(chǎn)出。云英巖型含鎢石英脈礦床多分布于巖體頂部、邊部或距接觸帶不遠的圍巖中。圍巖主要為輕微變質(zhì)的砂巖、板巖、千枚巖等硅鋁質(zhì)巖石。如前所述,云英巖型黑鎢礦礦床往往和矽卡巖型白鎢礦礦床共生,兩種類型的鎢礦在同一礦區(qū)出現(xiàn),經(jīng)研究認為成礦作用是統(tǒng)一的,只是由于圍巖性質(zhì)不同而引起的差異。在石灰?guī)r中形成白鎢礦礦床,在硅鋁質(zhì)巖石中則形成黑鎢礦礦床。礦床受斷裂、裂隙構(gòu)造控制甚為明顯,礦脈多充填于剪切裂隙、張剪復合裂隙中。(一)云英巖型鎢、錫石英脈型礦床2.圍巖蝕變礦床典型的圍巖蝕變?yōu)樵朴r化。根據(jù)伴生礦物不同,可以進一步分為電氣石云英巖螢石云英巖黃玉云英巖據(jù)統(tǒng)計,鎢、鉬多和含螢石的云英巖伴生;錫則多和含電氣石、黃玉的云英巖有關(guān)。(一)云英巖型鎢、錫石英脈型礦床3.礦體地質(zhì)特征

礦床主要由充填作用形成。黑鎢礦-石英脈都呈脈狀產(chǎn)出,往往成帶、成群出現(xiàn),礦脈的形態(tài)與裂隙的類型及特點有關(guān),按形態(tài)和產(chǎn)狀,礦體可分3種類型:大脈型礦體:脈寬30~50cm,脈帶成組平行排列,延長延深都較大,有時一個礦脈就可獨立進行開采。中-薄脈帶型礦體:礦體由產(chǎn)狀近似的中-薄脈群構(gòu)成。單脈寬10cm左右,脈帶寬可達數(shù)十米,長斷續(xù)可達千米。網(wǎng)脈型礦體:由細小的含鎢、錫石英脈交織而成。細脈寬1~2cm,少數(shù)可達5cm。網(wǎng)脈型礦體的形態(tài)甚為復雜,局部地區(qū)可形成囊狀富礦。(一)云英巖型鎢、錫石英脈型礦床“五層樓”垂直分布規(guī)律黑鎢礦-石英脈在垂直剖面上可以看到明顯的規(guī)律性變化,近年來,我國鎢礦工作者總結(jié)出了脈狀鎢礦的“五層樓”垂直分布規(guī)律,礦脈自上而下可分5個帶微脈帶:又稱線脈帶,由寬小于1cm的云母-石英細脈組成,本身不具工業(yè)價值,是深部存在隱伏礦體的標志。細脈帶:系由微脈合并而成。脈寬l~5cm,少數(shù)可達10cm。具有一定的工業(yè)價值。(一)云英巖型鎢、錫石英脈型礦床“五層樓”垂直分布規(guī)律我國鎢礦工作者總結(jié)出了脈狀鎢礦的“五層樓”垂直分布規(guī)律,礦脈自上而下可分5個帶中脈帶:系細脈帶往下進一步合并而成。脈幅寬10cm,個別寬可達50cm,脈成組平行排列,具有重要的工業(yè)價值。大脈帶:由中脈進一步合并而成,單脈寬數(shù)十厘米,常出現(xiàn)寬超過1m的巨脈,是最有工業(yè)價值的礦體。稀疏大脈帶:又稱尖滅帶,分布于花崗巖中。礦脈不僅稀疏,而且隨幅寬變小而逐漸尖滅。(一)云英巖型鎢、錫石英脈型礦床4.礦石特點云英巖型含鎢、錫石英脈礦床主要是由充填作用形成的,所以礦石常具有對稱帶狀構(gòu)造、梳狀構(gòu)造、晶洞構(gòu)造等特征。在網(wǎng)脈型礦床中可見到浸染狀構(gòu)造礦石,金屬礦物多成自形晶散布于石英細脈或云英巖中。礦石中的金屬礦物主要為黑鎢礦和錫石,少量輝鉬礦、輝鉍礦,毒砂只以伴生礦物出現(xiàn)。硫化物在某些礦區(qū)較為富集,主要為黃銅礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦等,它們常常是晚期礦化階段的產(chǎn)物。礦脈內(nèi)的金屬礦物有時分布于脈壁,有時分布于脈中央。在礦脈膨脹、收縮,分支復合處以及產(chǎn)狀轉(zhuǎn)折處,礦化往往集中而成富礦段。(一)云英巖型鎢、錫石英脈型礦床4.礦石特點在垂直方向上,大多數(shù)礦區(qū)礦化呈現(xiàn)有分帶現(xiàn)象,錫石在上,黑鎢礦在下,少數(shù)礦區(qū)則相反,硫化物一般都分布在黑鎢礦和錫石之下。礦石中的脈石礦物主要為石英,構(gòu)成含礦石英脈的主體,有時伴生有螢石、電氣石、黃玉,個別礦脈中還有石榴子石、鉀長石等出現(xiàn)。近年來發(fā)現(xiàn),云英巖型鎢、錫石英脈礦床和花崗巖中的鈮、鉭、鈹?shù)认∮性氐V床之間常出現(xiàn)明顯的垂直分帶現(xiàn)象。即脈狀鎢、錫礦床往下為花崗巖中的鈮、鉭礦床所代替。兩種礦床類型構(gòu)成一組成礦系列。此外,黑鎢礦中都含有一定數(shù)量的Nb2O5和Ta2O5,其含量隨黑鎢礦產(chǎn)出的深度增加而增加。(一)云英巖型鎢、錫石英脈型礦床5.礦床成因目前認為,含鎢花崗巖是深部硅鋁層重熔巖漿侵入而成,鎢、錫等成礦物質(zhì)來自重熔前的礦源層。礦床形成于高溫熱液階段,形成溫度約在550~300℃,成礦深度約為4.5~1.5km,成礦方式以充填方式為主,成礦過程中揮發(fā)性組分起著一定作用。我國西華山鎢礦床是這一類型的典型代表。(一)云英巖型鎢、錫石英脈型礦床江西省西華山鎢礦床礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,以NEE向的正斷層為主,走向80°,傾向NNW,傾角50~60°。區(qū)內(nèi)礦脈長以100m至300m者居多,最長的可達900余米,脈寬以10至30cm為最常見,最寬的可達3.6m,平均為30cm。有寬10cm以上的礦脈400余條,礦床規(guī)模巨大,為世界所罕見。礦脈在垂直方向上呈一不對稱的紡錘體,在地表出露略小,延深至數(shù)十米處膨大,再往深部又漸次變小。(二)鈉長巖型稀有、稀土元素礦床這類礦床主要指與花崗巖有關(guān)的Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs、Zr及稀土元素的各類礦床。圍巖蝕變十分發(fā)育且普遍,主要為鈉長石化,鈉長石化的結(jié)果使花崗巖變成一種中-細粒的淺色巖石——鈉長巖。其礦物成分主要為鈉長石、微斜長石和石英。鈉長石化花崗巖形成深度較淺,含礦巖體多為復式巖體,這類巖體的SiO2含量明顯偏高,常大于73%。其中堿質(zhì)含量高,K2O+Na2O常大于7.5%。巖體中Fe、Mg、Ca、Ti等基性組分含量明顯偏低。第四節(jié)高、中溫熱液脈型礦床(二)鈉長巖型稀有、稀土元素礦床礦化主要受巖體的微細構(gòu)造(原生節(jié)理、礦物顆粒間的空隙、解理、雙晶結(jié)合面等)及后生裂隙所控制。礦化的分布主要集中在巖體的頂部和邊部。礦石呈浸染狀,主要礦石礦物有鉭鐵礦、鈮鐵礦、鈮-鉭鐵礦和鋰云母等,伴生礦石礦物有獨居石、磷釔礦、鋯石、褐簾石、硅鈹釔礦、氟碳鈰礦、氟鈰鑭礦、褐釔鈮礦、褐釔鉭礦、富鉭易解石、黑稀金礦、燒綠石等。這類礦床常和云英巖型鎢、錫礦床共生。礦床中蝕變分帶明顯,在發(fā)育完整的情況下,自下而上為鉀化帶→鈉化帶→云英巖化帶→似偉晶巖帶→石英殼。鈉化帶是鈮、鉭的富集成礦帶,云英巖帶中則富集鎢、錫礦化。云英巖型鎢、錫石英脈礦床和花崗巖中的鈮、鉭、鈹?shù)认∮性氐V床出現(xiàn)的明顯垂直分帶現(xiàn)象,往往使兩種礦床類型構(gòu)成一組成礦系列。第四節(jié)高、中溫熱液脈型礦床(二)鈉長巖型稀有、稀土元素礦床目前,對鈉長巖型稀有、稀土元素礦床的成因認識很不一致,有的強調(diào)巖漿硅酸鹽結(jié)晶作用和以后的殘余氣液交代作用是一個統(tǒng)一的持續(xù)發(fā)展過程,故認為是巖漿礦床分類中的巖漿自變質(zhì)礦床;也有的從交代作用及礦化與花崗巖的密切關(guān)系出發(fā),將本類礦床與偉晶巖礦床并列,命名為稀有金屬花崗巖型礦床,斯米爾諾夫根據(jù)其典型的圍巖蝕變特征將它劃為鈉長巖型礦床。由于鈉長巖型稀有、稀土元素礦床和云英巖型鎢、錫礦床存在的密切聯(lián)系,本書認為其成因和后者存在必然的聯(lián)系,屬于高溫熱液礦床。這類礦床在我國南方分布廣泛,如廣東、廣西、江西、湖南等地。第四節(jié)高、中溫熱液脈型礦床二、中溫熱液脈型礦床中溫熱液脈型礦床是指主成礦溫度大致在300~200℃之間,受斷裂構(gòu)造控制的熱液礦床。該類礦床可以由不同成因的含礦熱液形成。其中,有不少礦床在空間上往往與中小型、中深成侵入體有關(guān),礦體產(chǎn)于侵入體的內(nèi)外接觸帶中,但多數(shù)產(chǎn)在侵入體外圍的沉積巖、變質(zhì)巖或者火山巖中。同時,也有許多礦床與巖漿巖無明顯的時空和成因聯(lián)系,礦體主要產(chǎn)在大斷裂帶或熱流值異常地區(qū)。斷裂構(gòu)造對礦床的形成、產(chǎn)出位置、礦體的形狀和規(guī)模等有明顯控制作用。礦體經(jīng)常賦存于各種斷裂構(gòu)造中,形態(tài)一般為脈狀、透鏡狀,也可呈似層狀、柱狀等。由充填作用形成的礦體,主要呈簡單的脈狀,比較規(guī)則,但有時也呈復脈狀以及網(wǎng)脈狀、梯狀和鞍狀礦脈。由交代作用形成的礦體,以網(wǎng)脈狀、似層狀為最常見,其次為扁豆狀、囊狀、柱狀等。第四節(jié)高、中溫熱液脈型礦床二、中溫熱液脈型礦床礦床的圍巖蝕變發(fā)育,種類較多,主要為典型的中溫熱液蝕變組合。典型的圍巖蝕變有鉀長石化、硅化、綠簾石化、絹云母化、黃鐵絹英巖化、碳酸鹽化等。由于礦化的多階段特點,礦石構(gòu)造比較復雜,在同一個礦床中經(jīng)常同時出現(xiàn)多種礦石構(gòu)造類型,常見的有塊狀、角礫狀、脈狀、網(wǎng)脈狀、條帶狀和晶洞狀構(gòu)造等。礦床的礦物種類繁多,金屬礦物主要有自然金、銀金礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦和自然鉍等等。非金屬礦物主要有石英、絹云母、綠泥石、綠簾石、方解石等。中溫熱液脈型礦

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