【正文】 第八章：熱液礦床 主要內(nèi)容 一、 概念、特征及工業(yè)意義 二、 礦床分類 三、 侵入巖漿熱液礦床 四、 地下水熱液礦床 五、 火山熱液礦床 六、 變質(zhì)熱液礦床 七、思考題 概念、特征及工業(yè)意義 （一）熱液礦床的概念： 熱液礦床是由含礦熱液在有利構(gòu)造及巖石中通過充填及交代作用使有用組分富集而形成的礦床。 （二）礦床特征： 熱液礦床一般具有如下共同特征： 均屬后生礦床：因此，礦體往往不受原生構(gòu)造控制，圍巖往往有不同程度的蝕變。 礦體受構(gòu)造控制明顯。礦體形狀與構(gòu)造和成礦方式有關(guān)，充填礦床的礦體多為脈狀、網(wǎng)脈狀；交代礦床的礦體多為不規(guī)則狀、凸鏡狀、似層狀。 礦床多為多期多階段形成的。 礦石的金屬礦物主要是硫化物、氧化物、砷化物、含氧鹽；常見的有用非金屬礦物及脈石礦物有碳酸鹽、硫酸鹽、含水硅酸鹽、石英等。礦石多具櫛狀、對稱帶狀、角礫狀、晶洞狀、皮殼狀，也可見浸染狀及塊狀構(gòu)造。 成礦溫度較低（一般多＜ 400186。C）。 （三）工業(yè)意義 熱液礦床是一個重要的礦床類型，礦種多，工業(yè)價值大。有重要價值的礦種包括：有色金屬 Cu、 Pb、 Zn、 Hg、 Sb、 W、 Sn、 Mo、 Bi、 Ni、 Co等；貴金屬 Au、 Ag；黑色金屬 Fe；稀有及分散元素 Li、 Be、 Ga、 Ge、 In、 Cd等；放射性元素 U；非金屬礦產(chǎn)硫、石棉、螢石、水晶、明礬石、重晶石、菱鎂礦、滑石、葉臘石、高嶺土、膨潤土等。其中一些礦種主要產(chǎn)于熱液礦床，如 Au、 Ag、 Hg、 Sb等。 礦床分類 依據(jù)不同的分類原則可將熱液礦床劃分為不同的成因類型，較通用的分類如下： （一）成礦深度分類 ： 依據(jù)礦床形成時成礦位置距地表的深度將熱液礦床分為表成、淺成、中深成和深成礦床。 表成及淺成礦床的礦體延深小，向下多急劇尖滅；礦化元素垂直分帶不明顯，礦石成分復(fù)雜，多階段礦石常疊加在一起，高、中、低溫礦物組合常混在一起；礦化程度及礦石品位的分布多不均勻。 中深和深成礦床的礦體常延深較大，不同元素及礦物組合垂向分帶明顯；礦石成分簡單，品位較均勻，礦石結(jié)構(gòu)較粗。 （二）成礦溫度分類 ： 依據(jù)礦床的形成溫度常將熱液礦床分為高溫熱液礦床、中溫熱液礦床和低溫熱液礦床。 高溫熱液礦床：高溫熱液礦床具有如下特征： a、成礦溫度：＞ 300186。C b、礦石的礦物組合：常為黑鎢礦、錫石、輝鉬礦、輝鉍礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、鏡鐵礦、綠柱石、鋰云母、黃玉、鈮（鉭）鐵礦、螢石等礦物某些礦物。 c、圍巖蝕變：常見鉀長石化、鈉長石化、云英巖化、電氣石化、硅（石英）化等。 中溫熱液礦床：中溫熱液礦床具有如下特征： a、成礦溫度： 200— 300186。C。 b、礦石的礦物組合：常為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。 c、圍巖蝕變：常見絹云母化、黃鐵礦化、綠泥石化、硅（石英）化等。 低溫熱液礦床：低溫熱液礦床具有如下特征： a、成礦溫度：＜ 200186。C。 b、礦石的礦物組合：常為輝銻礦、輝銅礦、辰砂、雄黃、雌黃、金銀的硒化物及碲化物等。 c、圍巖蝕變：常見高嶺石化、白云石化、明礬石化、玉髓化及蛋白石化。 （三）形成環(huán)境及熱液來源分類： 依據(jù)礦床的形成環(huán)境和熱液來源將熱液礦床分為侵入巖漿熱液礦床、地下水熱液礦床、火山熱液礦床和變質(zhì)熱液礦床。 侵入巖漿熱液礦床 （一）侵入巖漿熱液礦床的概念 侵入巖漿熱液礦床是與侵入體具有密切時、空及成因關(guān)系的熱液礦床。礦床分布于侵入體頂部、邊部及其周圍，一般是在巖漿侵入 結(jié)晶晚期及期后主要由巖漿結(jié)晶過程中分餾出來的氣液形成的，但不排除巖漿熱動力作用下地下水熱液參與成礦的可能性。 （二）礦床特征 侵入巖漿熱液礦床常具如下特征： 礦床與侵入體空間關(guān)系密切 礦體產(chǎn)于侵入巖體的頂部、邊部、內(nèi)外接觸帶及其附近，由于含礦熱液從巖體向上、向外運移時溫度隨之降低，可出現(xiàn)有高溫熱液礦床到溫熱液礦床再到低溫熱液礦床有規(guī)律的分帶。如英國康瓦爾地區(qū)圍繞成礦巖體有 Sn、 W、 Bi、 As、 Cu、 Pb、 Zn、 Ag和 Sb的礦脈呈帶狀分布。 成礦時間與巖體侵入成巖時代近于一致或稍晚。 成礦物質(zhì)與巖體關(guān)系密切表現(xiàn)在： a、礦種與巖體也可顯示一定程度的成礦專屬性（同矽卡巖礦床）； b、成礦熱液主要是巖漿熱液，因而熱液 H2O的氫氧同位素接近巖漿水的特征（ δ18Ο=（ 69） ‰δD= （ 48— 80） ‰ ） 礦體（脈）受構(gòu)造控制明顯。 （ 三）成礦地質(zhì)條件 成礦大地構(gòu)造環(huán)境 侵入巖漿熱液礦床主要與中、酸性侵入巖體有關(guān)。因此，中酸性構(gòu)造 巖漿活動強烈的大地構(gòu)造環(huán)境有利成礦。此種構(gòu)造單元主要是各地質(zhì)時期的大陸邊緣弧及島弧，其次是大陸板塊內(nèi)部的構(gòu)造 巖漿活動帶。 巖漿巖條件 與侵入巖漿熱液有關(guān)的巖漿巖主要是酸性、中 酸性、中性巖漿巖及堿性巖類。與接觸交代礦床相比，侵入巖漿熱液礦床的礦種與巖漿巖之間也顯示類似的成礦專屬性（參閱第七章），這是因為這兩種礦床的成礦物質(zhì)來源相同只是圍巖條件和成礦方式的差異。與成礦有關(guān)的巖漿巖一般都富含相關(guān)元素 .例如，不含錫的花崗巖其 Sn的豐度一般小于 5 106,含錫花崗巖其 Sn的豐度可達（ 1060） 106；不含鉬的花崗巖其 Mo的豐度一般小于2 106,含鉬花崗巖其 Mo的豐度可達（ 414） 106。 構(gòu)造條件 侵入巖漿熱液礦床受構(gòu)造控制明顯，各種破裂性構(gòu)造均可能構(gòu)成熱液活動的通道和沉淀成礦的場所?？刂频V體分布的構(gòu)造主要是斷裂、破碎帶、裂隙及侵入體的原生節(jié)理、接觸帶構(gòu)造、圍巖中的褶皺、層間滑動帶等。 圍巖條件 與侵入巖漿熱液礦床有關(guān)的侵入體圍巖及礦體圍巖一般都是化學(xué)性質(zhì)不很活潑的非碳酸鹽類的巖石。這并不是因為碳酸鹽巖不利于成礦，而是此種圍巖存在時多形成接觸交代礦床。當侵入體與兩種不同性質(zhì)的圍巖接觸時可能形成接觸交代型和侵入巖漿熱液型兩種礦床的成礦系列 ,如瑤崗仙鎢礦床。 此外裂隙發(fā)育、滲透性較好的圍巖有利于成礦。 （四）、礦床類型及成礦作用（模式） 侵入巖漿熱液礦床按其成礦作用及礦床特征可再劃分為兩個類型，即巖漿氣液交代（巖漿自變質(zhì)）礦床及巖漿氣液充填交代礦床。 巖漿氣液交代礦床（巖漿自變質(zhì)礦床） a、概念 巖漿氣液交代礦床又稱巖漿自變質(zhì)礦床，是巖體在自身氣液交代作用下形成的礦床。因此，礦化與蝕變主要發(fā)生在巖漿巖中，多見于侵入體的頂部及邊部，成礦元素與圍巖蝕變常有明顯的分帶。 b、有關(guān)礦產(chǎn) 與巖漿氣液交代礦床有關(guān)的礦產(chǎn)主要有如下幾種： （ a）與堿性 次堿性花崗巖、堿性巖等侵入體有關(guān)的稀有及稀土元素礦床。 （ b）與花崗巖侵入體（包括頂部圍巖）云英巖化有關(guān)的鎢、錫、鉬、鉍等礦床。 （ c）與鎂質(zhì)超基性巖有關(guān)的蛇紋巖、石棉、滑石及菱鎂礦等礦床。（？更多的研究表明形成這些礦床的熱液并非來自超基性巖，因此不應(yīng)屬于巖漿自變質(zhì)礦床。） b、花崗巖類的氣液交代成礦作用模式： (見圖 81) 在巖漿侵入和上部基本冷凝結(jié)晶后，深部巖漿氣液向上運移（見圖 82）。初始熱液具有較高的溫度，富含鉀、鈉離子和氟化氫、氯化氫等揮發(fā)性氣體，偏堿性，攜帶了稀土、稀有元素及鎢、錫等成礦元素的揮發(fā)性化合物（ SnF4）和絡(luò)合物。由于鉀的活動性受溫度的影響比鈉更敏感，因此，熱液上升過程中隨溫度降低首先鉀長石化，形成鉀長石化帶。斜長石被鉀長石交代使斜長石晶格中的稀土元素活化進入熱液，暗色礦物被交代釋放出原晶格中的鎢、錫等元素。向上運移的熱液隨鉀的含量不斷降低逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殁c長石化，形成鈉長石化帶。隨著鉀化和鈉化的進行熱液中堿金屬離子含量降低， p