热液成矿作用及其矿石

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1、热液成矿作用及其矿石地壳中的含矿热水溶液在一定的物理化学条件下，以充填作用或交代作用的方式，将矿质沉淀在各种有利的构造和岩石中，从而形成矿石的作用称为热液成矿作用。由热液成矿作用形成的矿床称为热液矿床……地壳中的含矿热水溶液在一定的物理化学条件下，以充填作用或交代作用的方式，将矿质沉淀在各种有利的构造和岩石中，从而形成矿石的作用称为热液成矿作用。由热液成矿作用形成的矿床称为热液矿床。    热液矿床可分为若干类型。由于研究目的不同，分类方案的侧利点也不一致。但是，分类的依据不外乎是温度、压力、热液来源、成矿环境和方式等，如地质上可根据成矿温度和热液来源，将热液

2、矿床分为15个不同的类型，如表1所示。从矿石学的角度出发，对热液的来源尚不重要，而温度对矿石的矿物组合和结构构造等方面有密切关系，即成矿温度对矿石的工艺性质影响很大。因此，本教材以成矿温度为主要分类依据，并考虑到成矿环境，将热液矿床分为以下四类： 表1 热液矿床分类表热液来源成矿温度高温（600～300℃）中温（300～200℃）低温（200～50℃）岩浆高温岩浆热液矿床中温岩浆热液矿床低温岩浆热液矿床变质高温变质热液矿床中温变质热液矿床低温变质热液矿床地下水高温地下水热液矿床中温地下水热液矿床低温地下水热液矿床海水高温海水热液矿床中温海水热液矿床低温海水热液

3、矿床混合型高温混合热液矿床中温混合热液矿床低温混合热液矿床   （1）高温热液矿床。主要矿物在600～300℃范围内晶出。    （2）中温热淮矿床。主要矿物在300～200℃范围内晶出    （3）低温热液矿床。主要矿物在200～50℃范围内晶出    （4）火山气液矿床。主要矿物在600～50℃范围内晶出。   一、高温热液成矿作用及其矿石    （一）概述    高温热液成矿作用系指成矿温度约在500～300℃范围内的成矿作用，它们成矿深度大多在4.5～1.5km左右，系深成和中深成矿床，少数可形成于1km左右的深度，构成所谓高温浅成矿床。矿体产于或直接

4、与其有关的岩浆岩岩体内部，或其附近的外接触带围岩中（主要为非碳酸盐类岩石），矿体分布距岩浆岩岩体很少超过1～1.5km。    由于高温热液矿床形成深度较深，压力较大，因而围岩的破碎方式以压扭性裂隙为主，角砾化破碎现象不发育，气化高温热液活动性强，细小裂隙均能进入，成矿物质的沉淀系通过通过充填裂隙和空隙的方式成矿，即成矿方式以充填为主。同时由于深处开口裂隙不发育，地下水流动困难，温度变化不大，降温极其缓慢，所以矿物结晶速度慢，能生成粗大完好的晶体。    （二）本类矿床的基本特点：  1、矿物共生组合是典型的高温矿物构成。矿物成分主要为氧化物，含氧盐类，其次为

5、硫化物。典型的高温矿石矿物有磁铁矿、锡石、白钨矿、黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂、赤铁矿和自然金等。脉石矿物有石英、长石、锂云母、角闪石和石榴石等。由于温度高，挥发组分起作用，有较多含挥发组分的矿物，如电气石、黄玉、白云母、金云母、绿柱石、磷灰石和萤石等。    2、由于成矿温度高，矿液中富含挥发组分，因此，在成矿过程中使围岩发生强烈的蚀变特别发育为本类矿床特征之一，典型的高温热液蚀变主要有云英岩化、黄玉化、电气石化、钠长石化、阳起石化、钠闪石化等。    3、成矿方式以充填作用为主。矿体形状多呈脉状、管状，有的沿层面呈扁豆状、似层状。矿石构造有块状、

6、浸染状和对称带状。矿石结构对为粗粒结构，如在石英脉中的黑钨矿矿晶体一般长几厘米到十几厘米，个别晶体长可达40cm。    （三）主要矿石实例    高温热液矿床的矿产种类较多，一般为中小型，也有大型（如黑钨矿矿床）。常见的矿产有钨、锡、钼、铋、铁、金、铍、锂、铌、钽、稀土元素、砷、水晶、石墨和宝石。限于篇幅，仅介绍如下两种：    黑钨矿矿石（含锡石矿石） 大多数产于黑云母花岗岩类小侵入体的上部边缘及其附近非钙质的围岩中。矿物组含较为简单，主要由石英（占90～95%以上）和黑钨矿组成，伴生金属矿物有锡石、辉钼石、辉铋矿、黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿等、非金属矿

7、物有白云母、钾长石、绿柱石、电气石、黄玉、萤石、绢云母等。矿石构造为斑杂状构造，矿石结构为粗粒自形晶结构。含WO31%左右，最高可达2.4%，含Sn0.2～1.2%。钨、锡同时提取，但锡的工业价值较小。伴生矿产还有钼、铍、锂、铜、铅、锌、金和银，有的矿床还看开采萤石，可以综合利用。矿床规模巨大，此类矿石中钨的产量占世界钨产量的70%，工业价值极大。江西西华山钨矿属此类型。    含稀土元素磁铁矿-赤铁矿矿石 产于距偏碱性花岗岩数百年来至2km的白云岩和石灰岩中。矿物成分甚为复杂，以磁铁矿、赤（镜）铁矿和萤石为主，次要金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿和

8、钛铁矿等。非金属矿物有钠辉石、钠闪石、