矿床学第五章气水热液矿床ppt课件.ppt

矿床学矿床学2 2第五章第五章 气水气水热液液矿床概床概论n n第一第一节 概述概述 n n第二第二节 气水气水热液液 n n第三第三节 成成矿作用作用 n n第四第四节 围岩岩蚀变3 3第一第一节 概述概述n一、概念一、概念 n二、矿床特征二、矿床特征 n三、研讨意义三、研讨意义4 4一、概念一、概念n1、气水、气水热液液 n指构成于地壳一定深度的，具有一定的温指构成于地壳一定深度的，具有一定的温度、度、压力的气液两相体系，称力的气液两相体系，称为气水气水热液，液，简称称热液液              n气水气水热液是富含液是富含挥发组份〔份〔H2O、、F、、Cl、、B、、S、、P等〕的等〕的热水〔水〔500-50℃℃〕溶液  5 5n2 2、含、含矿气水气水热液液 n n含含矿气水气水热液是指含有用液是指含有用组分的气水分的气水热液，液，简称含称含矿热液 n n3 3、气水、气水/ /气化气化热液液矿床床 n n 在地壳岩石中由各种来源的含在地壳岩石中由各种来源的含矿气水气水热液液经过交代、充填等作用而构成的交代、充填等作用而构成的矿床，称床，称为气水气水热液液矿床，又称气化床，又称气化热液液矿床。

床6 6二、二、矿床特征床特征n1 1、、矿床床产于已固化的岩石中，即成于已固化的岩石中，即成矿晚于晚于围岩，属于后生岩，属于后生矿床；床； n n2 2、、矿体主要呈透体主要呈透镜状、囊状、不状、囊状、不规那么状，那么状，有有时也呈似也呈似层状；状； n3 3、、矿石石组构：具充填和交代构成的构造构构：具充填和交代构成的构造构造，如脉状、网脉状、浸染状、造，如脉状、网脉状、浸染状、块状构造，状构造，侵侵蚀、剩余、骸晶构造等；、剩余、骸晶构造等； n n4 4、、矿石石组份：构成份：构成矿床的金属床的金属矿物以金属物以金属硫化物〔硫化物〔CuCu、、MoMo、、PbPb、、ZnZn、、HgHg、、SbSb、、AgAg〕〕为主，另外有部分金属氧化物和含氧主，另外有部分金属氧化物和含氧盐〔〔W W、、SnSn、、U……U……〕〕 n n5 5、具有明、具有明显的的围岩岩蚀变8 8三、研三、研讨意意义n1 1、工业意义、工业意义 n矿产类型繁多矿产类型繁多 n主要金属矿种如主要金属矿种如FeFe、、MnMn，，CuCu、、PbPb、、ZnZn、、W W、、SnSn、、MoMo、、SbSb、、HgHg，，AuAu、、AgAg，，LiLi、、BeBe、、NbNb、、TaTa，，U U、、ThTh；； n非金属矿产如云母、石棉、萤石、水晶、非金属矿产如云母、石棉、萤石、水晶、明矾石、叶腊石、蛇纹岩，硫铁矿、重晶明矾石、叶腊石、蛇纹岩，硫铁矿、重晶石、天青石、滑石、菱镁矿等；石、天青石、滑石、菱镁矿等； n2 2、实际意义、实际意义 n如成因〔如现代地热系统〕、矿床分类目如成因〔如现代地热系统〕、矿床分类目前尚存在诸多问题，有待进一步讨论。

前尚存在诸多问题，有待进一步讨论9 9第二第二节 气水气水热液液 n一、气水热液的成分一、气水热液的成分 n二、气水热液来源二、气水热液来源 n三、气水热液的运移三、气水热液的运移 n四、热液中矿质的搬运四、热液中矿质的搬运 n五、热液中矿质的沉淀五、热液中矿质的沉淀1010一、气水一、气水热液的成分液的成分n1、普通、普通组份情况份情况 n1〕最主要的〕最主要的组份份——H2O n2〕根本〕根本组份份——Na、、K、、Ca、、Mg、、Sr、、Ba、、Al、、Si及及Cl-、、F-、、SO42-等等 n3〕溶解气体〕溶解气体——H2S、、CO2、、O2、、HCl等等 n4〕成〕成矿元素及微量元素元素及微量元素类1111重重要要组组份份水水硫硫氧氧二氧化碳二氧化碳…… 1212n1〕水〕水——H2O n是是热液中最主要的成分，其主要作用在于液中最主要的成分，其主要作用在于 n〔〔1〕作〕作为搬运成搬运成矿物物质的介的介质；；  n      374℃℃,22Pa——水的水的临界点界点 n〔〔2〕由于〕由于H2O就部分就部分电离离为H+和和OH-，，有助于有助于热液中的化学作用和影响溶液的酸液中的化学作用和影响溶液的酸碱度，从而影响成碱度，从而影响成矿物物质的搬运与沉淀。

的搬运与沉淀1313n2 2〕硫〕硫—— S —— S n主要以主要以H2SH2S方式存在但硫的形状随温度不方式存在但硫的形状随温度不同而同而发生改生改动 n〔〔1 1〕超高温〔〕超高温〔T>400℃T>400℃〕〕时，，H2SH2S发生分解；生分解；T>1500℃T>1500℃时，那么全部分解，那么全部分解为气体分子气体分子 n H2S = 2H2+S2 H2S = 2H2+S2 n 随着温度下降，随着温度下降，H2H2和和S2 S2 结合成合成H2SH2S n〔〔2 2〕高温〕高温热液液阶段〔段〔T=300-400℃T=300-400℃〕，未〕，未分解的分解的H2SH2S以中性分子存在，很少构成硫化以中性分子存在，很少构成硫化物，或只构成低硫的硫化物如磁黄物，或只构成低硫的硫化物如磁黄铁矿〔〔FeSFeS〕、毒砂〔〕、毒砂〔FeAsSFeAsS〕、〕、辉钼矿〔〔MoSMoS〕等1414n〔〔3 3〕中温〕中温热液液阶段〔段〔T=300-200℃T=300-200℃〕，〕，H2SH2S在弱碱在弱碱——碱性碱性环境易分解成离子形状境易分解成离子形状 n H2S——HS-+H+ H2S——HS-+H+ n HS-——S2-+H+ HS-——S2-+H+ n 可构成高硫的硫化物如黄可构成高硫的硫化物如黄铁矿、胶黄、胶黄铁矿等。

等 n n〔〔4 4〕低温〕低温热液液阶段〔段〔T<200℃T<200℃〕，〕，SO42- SO42- 可构成可构成硫酸硫酸盐矿物如石膏、重晶石等物如石膏、重晶石等 n 随着温度下降，随着温度下降，H2SH2S在水中的溶解度逐在水中的溶解度逐渐增大，增大，故在低温故在低温- -中温中温阶段易于构成大量的硫化物堆段易于构成大量的硫化物堆积沉沉淀1515n3 3〕氧〕氧—— O2 —— O2 n主要是氧化作用氧的形状随空主要是氧化作用氧的形状随空间不同而不同而发生改生改动 n〔〔1 1〕在深部，气水〕在深部，气水热液中含氧液中含氧较少，有利于构成少，有利于构成硫化物和元素低价离子的化合物；硫化物和元素低价离子的化合物； n〔〔2 2〕在浅部，气水〕在浅部，气水热液中游离氧液中游离氧浓度添加，构成度添加，构成高价元素离子的氧化物和硫酸高价元素离子的氧化物和硫酸盐矿物 n n 有些元素具有有些元素具有显著著亲氧性，如氧性，如铀和和钨等，在自等，在自然条件下并不构成硫化物，直到然条件下并不构成硫化物，直到热液中足液中足够的氧的氧离子离子浓度才沉淀有些元素如金、度才沉淀。

有些元素如金、银、、铋等在等在热液中又不能构成氧化物，在复原条件下可构成自液中又不能构成氧化物，在复原条件下可构成自然元素沉淀然元素沉淀1616n4 4〕二氧化碳〕二氧化碳—— CO2 —— CO2 n CO2 CO2 可溶于水，构成可溶于水，构成H2CO3H2CO3，并离解成，并离解成HCO3-HCO3-、、CO32-CO32- n n〔〔1 1〕在溶液中〕在溶液中CO32-CO32-的含量与的含量与CO2CO2溶解量成正比，溶解量成正比，且与且与pHpH值的的变化有关：化有关：pHpH值减小，减小，CO32-CO32-的的浓度减度减小；小；pHpH值增大，增大，CO32-CO32-的的浓度添加 n〔〔2 2〕由于〕由于CO2CO2溶解度与温度成反比，因此高温溶解度与温度成反比，因此高温阶段，在溶液中成中性分子；中温及低温段，在溶液中成中性分子；中温及低温阶段，那段，那么可构成大量的碳酸么可构成大量的碳酸盐矿物和碳酸物和碳酸盐化化围岩岩蚀变 1717二、气水二、气水热液来源液来源热热 液液 来来 源源岩浆热液岩浆热液地下水热液地下水热液蜕变热液蜕变热液海水热液海水热液热热液液成成因因类类型型n1、岩、岩浆热液液 n指与岩指与岩浆处于平衡或从岩于平衡或从岩浆中分出的气水溶中分出的气水溶液。

据液据A.卡迪克等卡迪克等计算，基性岩算，基性岩浆含水不少含水不少于于1%，有的可达，有的可达5-6%；酸性岩；酸性岩浆含水不含水不少于少于2%，有的可达，有的可达10%水从岩浆中分中分出的主要要素是由于温度和出的主要要素是由于温度和压力的降低力的降低如岩浆上升到浅部，因压如岩浆上升到浅部，因压力较低而使岩浆分馏，水力较低而使岩浆分馏，水可呈蒸气形状逸出，然后可呈蒸气形状逸出，然后再聚集成热水溶液；假设再聚集成热水溶液；假设深度较大、压力较高，那深度较大、压力较高，那么岩浆分馏作用可构成超么岩浆分馏作用可构成超临界溶液，冷却时直接转临界溶液，冷却时直接转变成热水溶液变成热水溶液1919n2、、蜕变热液液 n经过蜕变作用从受作用从受蜕变的的围岩中析出后聚岩中析出后聚集而成的集而成的热水溶液据水溶液据A.萨乌科夫科夫计算，算，密度密度为2.5×103〔〔kg/m3〕的泥〕的泥质堆堆积岩，岩，蜕变时将失水将失水5-1%；假；假设以以4%计，，那么那么1km3的堆的堆积物中将物中将释放出放出1亿t水矿质来源：从来源：从蜕变原岩中，从原岩中，从蜕变水流水流经的岩石中萃取的和深部的物的岩石中萃取的和深部的物质。

 2020n3、地下水、地下水热液液 n天水沿裂隙下渗构成的地下水由于向下渗到天水沿裂隙下渗构成的地下水由于向下渗到数公里甚至数公里甚至10km以上以上时因深部因深部环流作用升流作用升温而构成的的温而构成的的热水溶液，称水溶液，称为地下水地下水热液或液或地下地下热水〔水〔T、含、含盐、、矿物物质〕〕—→→地下地下热卤水〔液〕水〔液〕普通以为，循环的地下普通以为，循环的地下水构成含矿热液，必定水构成含矿热液，必定与深部热源〔地热梯度、与深部热源〔地热梯度、岩浆烘烤、放射性元素岩浆烘烤、放射性元素的蜕变及与火成热液的的蜕变及与火成热液的混合等〕有关混合等〕有关2121n4、海水、海水热液液 n海水沿着深大断裂向下浸透因地下海水沿着深大断裂向下浸透因地下热能所能所构成的构成的热水溶液如与海底岩水溶液如与海底岩浆作用有关作用有关的的块状硫化物状硫化物矿床有人也将其床有人也将其归入地下入地下水水热液，只不液，只不过是其水来自海洋是其水来自海洋黑矿型矿床简要横剖面图 表示海水对流循环和能够具有地下水和/或岩浆水参与的混协作用方式 2222三、气水三、气水热液的运移液的运移n n1、、热液运移液运移缘由由 n n2、、热液运移通道液运移通道2323三、气水三、气水热液的运移液的运移n n1、运移、运移缘由由 n n1〕〕挥发份作用。

份作用 n n美国学者万德基以美国学者万德基以为含含矿溶液是本人翻开道溶液是本人翻开道路上升的，即当溶液活路上升的，即当溶液活动时，由于含大量，由于含大量挥发分使内部具很大分使内部具很大压力而冲破力而冲破围岩翻开道路岩翻开道路〔美〕塔伯以〔美〕塔伯以为由于由于结晶作用，晶作用，结晶体的晶体的长大、伸大、伸长使使围岩破裂而翻开了气水溶液上升岩破裂而翻开了气水溶液上升的道路 n n挥发份作用使得份作用使得热液具很大的内液具很大的内压 2424n2〕压力差 n1〕高水源的存在引起压力差，构成水的动力，促使渗流； n2〕深层静岩压力大，因挤压而使热液沿裂隙流动 气水热液在地下深处于上覆岩石的压力之下，当地壳运动产生断裂和裂隙时，溶液就会因压力差而流向裂隙 n3〕在封锁裂隙构成的瞬间将产生真空形状，将热液引入裂隙中 n热液运动的缘由主要是由于压力差引起的2525n3 3〕深部〕深部热源源————热水循水循环对流流 n当水溶液沿破碎当水溶液沿破碎带下渗到地壳深下渗到地壳深处，由于，由于遭到深部遭到深部热源〔如岩源〔如岩浆热能、能、蜕变热能、能、地地热梯度等〕提供梯度等〕提供热能，从而引起能，从而引起对流循流循环。

2626n n2、、热液运移通道液运移通道 以上三种孔隙中，构造孔隙对热液运移和矿质沉淀成矿更具重要意义以上三种孔隙中，构造孔隙对热液运移和矿质沉淀成矿更具重要意义构造孔隙和热液产生的孔隙为次生孔隙构造孔隙和热液产生的孔隙为次生孔隙 热热 液液 运运 移移 通通 道道热液产生的孔隙热液产生的孔隙构造孔隙构造孔隙原生孔隙原生孔隙岩石中原有的晶间及粒间孔隙、原生节理、层间孔隙岩石中原有的晶间及粒间孔隙、原生节理、层间孔隙构造作用产生的断裂、节理、劈理和片理等构造作用产生的断裂、节理、劈理和片理等热液的压裂、隐爆、溶蚀和交代等作用产生的孔隙热液的压裂、隐爆、溶蚀和交代等作用产生的孔隙2727n1 1〕原生孔隙：〕原生孔隙： n指岩石生成指岩石生成时就存在的孔洞、裂隙〔岩就存在的孔洞、裂隙〔岩浆岩岩颗粒粒间的孔隙、火山岩中的气孔、堆的孔隙、火山岩中的气孔、堆积岩的岩的层间裂隙裂隙〕花岗岩孔隙度岩孔隙度0.370.37－－0.5%0.5%，堆，堆积岩孔隙度岩孔隙度5 5－－30%30%，，对含含矿热液的运移来液的运移来说有效孔隙度才有意有效孔隙度才有意义，，也就是相互也就是相互连通的孔隙越多，通的孔隙越多，对热液的流液的流动越有越有利。

利 n2 2〕次生孔隙〕次生孔隙 n是指在成岩以后是指在成岩以后产生的各种断裂裂隙如因岩石生的各种断裂裂隙如因岩石体体积胀缩、、矿物重物重结晶等呵斥的裂隙，构造运晶等呵斥的裂隙，构造运动所所产生的裂隙生的裂隙对成成矿作用来作用来说重要的是构造运重要的是构造运动所所产生的系列裂隙及断生的系列裂隙及断层2828n根据热液活动与构造的关系：根据热液活动与构造的关系：2929n① ① 导矿构造：构造： n导矿构造通常是一些深大断裂，陡构造通常是一些深大断裂，陡倾斜的斜的浸透性岩浸透性岩层，控制，控制矿田及成田及成矿带的分布是将深部含是将深部含矿热液引入液引入矿田及田及矿带的构造，的构造，即深部即深部热液流通的通道故成液流通的通道故成矿溶液根本溶液根本上是构成于地壳深上是构成于地壳深处3030n② ② 配配矿构造构造 n配配矿构造与构造与导矿构造构造连通的分支断裂，未来通的分支断裂，未来自自导矿构造中的构造中的热液引向有利成液引向有利成矿部位这些配些配矿的断裂通常位于的断裂通常位于导矿构造的上构造的上盘导矿和配和配矿统称运称运矿构造，在但构造，在但实践任践任务中二中二者不易区分者不易区分。

3131n③ ③ 容容矿构造：构造： n容容矿构造是使构造是使矿体定位的构造，是体定位的构造，是热液液矿质沉淀沉淀场所的构造容所的构造容矿构造普通是构造普通是与配与配矿构造相通的次构造相通的次级断裂、裂隙、断裂、裂隙、层间剥离构造、浸透性好的岩剥离构造、浸透性好的岩层，控制，控制矿体形状、体形状、产状、大小及分布的构造，如状、大小及分布的构造，如褶褶皱的核部、断的核部、断层、裂隙、、裂隙、层间裂隙等3232四、热液中矿质的搬运四、热液中矿质的搬运n成矿物质在热液中的搬运方式是一个很重要的成矿实际问成矿物质在热液中的搬运方式是一个很重要的成矿实际问题据目前的资料，搬运方式与热液和矿质的来源，性质题据目前的资料，搬运方式与热液和矿质的来源，性质及成矿元素的地球化学特性成矿时的物理化学条件有关及成矿元素的地球化学特性成矿时的物理化学条件有关 n人们对这一问题的认识也是随着研讨程度的提高而开展的人们对这一问题的认识也是随着研讨程度的提高而开展的由于热液矿床中的成矿物质多呈硫化物形状存在，因此提由于热液矿床中的成矿物质多呈硫化物形状存在，因此提出以硫化物真溶液方式搬运出以硫化物真溶液方式搬运。

n1、硫化物方式搬运、硫化物方式搬运 n2、胶体方式搬运、胶体方式搬运 n3、、卤化物方式搬运化物方式搬运 n4、、络合物方式搬运合物方式搬运3333n1、硫化物方式搬运、硫化物方式搬运 nNaumov〔〔1974)以以为，，热液中的液中的矿质以硫化物真溶液方式搬运后来人以硫化物真溶液方式搬运后来人们发现，，实践上践上绝大多数金属硫化物在水溶液中的大多数金属硫化物在水溶液中的溶解度非常低，即使在酸性溶液中溶解度溶解度非常低，即使在酸性溶液中溶解度也是微缺乏道的当人也是微缺乏道的当人们弄清了弄清了这个个问题，，这一假一假说已不已不为多数人所注重了多数人所注重了3434n2、胶体方式搬运、胶体方式搬运 n人人们发现许多金属硫化物在胶体溶液中的含量，多金属硫化物在胶体溶液中的含量，比真溶液中至少大一百万倍比真溶液中至少大一百万倍 n胶体特性：胶体特性： n①① 胶体胶体质点具有特点具有特别大的外表大的外表积，具宏大的，具宏大的外表能和吸附力外表能和吸附力 n②② 胶体胶体质点点带有一定的有一定的电荷，同一胶体中由荷，同一胶体中由于一于一样电荷的排斥荷的排斥坚持胶体的持胶体的稳定性 n③③ 胶体溶液能在任何物理化学条件下胶体溶液能在任何物理化学条件下产生，生，且在低温条件下特且在低温条件下特别稳定。

定n目前研目前研讨阐明，在地表条件下，胶体溶液搬运成明，在地表条件下，胶体溶液搬运成矿物物质是非常重要的搬运方式例如，是非常重要的搬运方式例如，铁、、锰、、锡等等金属在地表条件下多呈胶体溶液金属在地表条件下多呈胶体溶液进展迁移，并最展迁移，并最终构成构成规模宏大的胶体化学堆模宏大的胶体化学堆积矿床在低温床在低温矿床中床中发现大量胶状构造大量胶状构造 n问题：后来：后来发现，胶体在高温，胶体在高温时是不是不稳定的另外，定的另外，由于胶体的粘度由于胶体的粘度较大而大而难于于长间隔搬运，因此多数隔搬运，因此多数热液液矿床靠胶体搬运成床靠胶体搬运成矿物物质构成，看来也是构成，看来也是难以以想象的由于胶体搬运的不能想象的由于胶体搬运的不能够性，提出了性，提出了卤化物化物方式搬运方式搬运 3636n3、、卤化物方式搬运化物方式搬运 n主要是主要是Cl-、、F-化物，化物，卤化物的特点是在高化物的特点是在高温下温下稳定，易于搬运，低温特定，易于搬运，低温特别是在有是在有H2O存在存在时将将发生沉淀 n            FeCl2+H2S→→FeS↓↓+HCl n从从现有有资料研料研讨来看，来看，卤族元素族元素对成成矿物物质的搬运能的搬运能够起到相当大的作用，但主要起到相当大的作用，但主要是在高温气化是在高温气化热液液阶段。

一些高温段一些高温矿物〔物〔W、、Sn矿物〕，主要是以物〕，主要是以卤化物方式化物方式进展展搬运的〔搬运的〔WF6、、WOF4、、WO2F2〕 n亲硫元素的硫元素的卤化物在有化物在有H2S存在存在时将不将不稳定，因此在中低温条件下，定，因此在中低温条件下，对普通金属普通金属难于搬运3737n根据： n① 重金属卤化物在真溶液中的溶解度非常大，如Cu2+在18℃水中溶解度为43.1g/100g溶液，Zn2+达78.6g/100g n② 火山喷发物有很多重金属的氟化物、氯化物 n③ 各热液矿床中常见Cl、F化合物〔PbCl3、CaF2、黄玉〕 n④ 对包裹体成分测定，含盐度高主要是氯化物〔NaCl、KCl〕，以为这些成分是成矿时的溶液3838n高温条件下能高温条件下能够 n〔〔1 1〕〕卤化物气化物气态方式：一些方式：一些卤化物化物( (如如FeCl3FeCl3、、AuCl3AuCl3、、SnF4)SnF4)高温下具有高温下具有挥发性性质，，可以气可以气态方式迁移但是，温度降低会方式迁移但是，温度降低会发生生水解如 n SnF4+2H2O=SnO2+4HF SnF4+2H2O=SnO2+4HF n n〔〔2 2〕〕卤化物溶液方式：多数元素的化物溶液方式：多数元素的卤化物化物都具有都具有较大的溶解度，使之具有溶解迁移的大的溶解度，使之具有溶解迁移的可行性。

但是，随可行性但是，随H2SH2S和和H2CO3H2CO3解离，那么与解离，那么与成成矿元素离子元素离子结合构成合构成难溶的硫化物、碳酸溶的硫化物、碳酸盐而沉淀，使以而沉淀，使以卤化物溶液方式迁移的能化物溶液方式迁移的能够性减小3939n4、、络合物方式搬运合物方式搬运 n自然界中自然界中绝大多数金属离子都可构成大多数金属离子都可构成络阴离阴离子中的中心离子子中的中心离子络合物的种合物的种类多种多多种多样，，目前以目前以为最重要的最重要的络合物是硫合物是硫氢络合物合物[Zn(HS)3]- 、、[Fe(HS)3]-〕和〕和氯络合物〔合物〔[ZnCl3]2-、、[CuCl3]2-，，矿质存在于存在于络阴离阴离子中 n络合物溶解度大，合物溶解度大，稳定性好，在高温、低温定性好，在高温、低温下均下均较稳定，因此易于定，因此易于长间隔搬运不同的隔搬运不同的络合物合物稳定的条件不同定的条件不同 4040五、五、热液中液中矿质的沉淀的沉淀 n使成矿物质从含矿溶液中沉淀出来的缘由很多，使成矿物质从含矿溶液中沉淀出来的缘由很多，归纳起来有以下五个要素：归纳起来有以下五个要素：导致热液中矿质沉淀要素导致热液中矿质沉淀要素温温 度度 降降 低低压压 力力 降降 低低pH 值 变 化化Eh 值 变 化化热热 液液 混混 合合4141n1、温度降低、温度降低  n温度降低可温度降低可导致成致成矿物物质溶解度减小；可溶解度减小；可导致致挥发性物性物质形状形状变化；可化；可导致水解反致水解反响和响和H2S、、H2CO3等等电离离产生生S2-、、CO32-。

以上以上变化都能化都能够导致成致成矿元素沉元素沉淀成淀成矿 n 2、、压力下降力下降  n压力降低力降低导致作致作为络合物配位体的合物配位体的挥发组分因分因挥发而在溶液中而在溶液中浓度降低，引起度降低，引起络合合物分解和物分解和矿质沉淀；可沉淀；可导致致热液沸液沸腾从而从而引起液相中成引起液相中成矿物物质到达到达过饱和 4242n3、、pH值变化化  n如前所述，如前所述，pH值影响影响H2S、、H2CO3的的电离和离和热液中液中S2-、、CO32-的的浓度；度；pH值也也影响影响络合物的溶解度〔合物的溶解度〔见图〕因此，〕因此，pH值变化能化能够导致有用致有用组分沉淀成分沉淀成矿 4343n n 4、Eh值的变化   n n1〕Eh值对变价元素〔如S、U、V〕有重要影响如Eh值升高可引起H2S在热液中浓度降低，导致硫氢络合物分解沉淀成矿； n n2〕氧化作用使一些低价离子变为高价离子Fe2+→Fe3+→Fe〔OH〕3或Fe2O3，导致铁沉淀成矿 n n3〕Eh值降低可使易溶的高价U、V复原为低价的难溶的U、V， 如SO42-→S2-构成硫化物沉淀U+6→U+4→UO2〔非晶铀矿〕，导致其沉淀成矿。

 n n4〕此外，Eh值也影响络合物的溶解度4444n n 5、、热液混合液混合   n n不同不同热液具有不同的温度、液具有不同的温度、压力、力、pH和和Eh值不同热液混合后其温度、液混合后其温度、压力、力、pH和和Eh值相相对于混合前任何一种于混合前任何一种热液都液都发生了生了重要重要变化，因此可化，因此可导致有用致有用组分沉淀成分沉淀成矿4545第三第三节 成成矿作用作用n n一、充填作用一、充填作用 n n二、交代作用二、交代作用 n n三、三、矿床床类型型热液矿床热液矿床 构成方式构成方式充填作用充填作用交代作用交代作用交代矿床交代矿床充填矿床充填矿床4646一、充填作用一、充填作用n1、概念、概念 n1〕充填作用〕充填作用 n含含矿的的热液在化学性液在化学性质稳定的定的围岩中运移岩中运移时，主要因温度、，主要因温度、压力的力的变化，使化，使矿质在在容容矿构造〔如空洞或裂隙〕中构造〔如空洞或裂隙〕中发生沉淀的生沉淀的过程硅铝质岩石化学性岩石化学性质稳定，与定，与围岩岩之之间无明无明显的化学反响和物的化学反响和物质交交换矿质从从热液中直接沉淀于裂隙内的液中直接沉淀于裂隙内的过程。

程 n2〕充填〕充填矿床：由充填作用方式构成的床：由充填作用方式构成的矿床 4747n2、、识别标志志——矿床特征床特征 n1〕〕矿体形状决体形状决议于容于容矿构造裂隙的形状，构造裂隙的形状，往往呈脉状、界限明晰往往呈脉状、界限明晰; n2〕〕矿石往往具有特殊构造：石往往具有特殊构造：对称条称条带构造、构造、梳状构造、晶簇〔洞〕构造、角梳状构造、晶簇〔洞〕构造、角砾状构造状构造; n3〕〕矿脉中脉中矿物晶体的生物晶体的生长具具单向向发育的特育的特点点——由脉壁向中心生由脉壁向中心生长; n4〕充填作用构成的〕充填作用构成的矿脉无明脉无明显的的围岩岩蚀变4848二、交代作用二、交代作用 n1 1、概念、概念 n1 1〕交代作用〕交代作用 n含含矿气水气水热液在运移液在运移时与与围岩岩发生化学反响，生化学反响，使成使成矿物物质发生交生交换的的过程即指热液〔流液〔流体〕与体〕与围岩岩发生物生物质交交换的的过程 n特点：特点：1)1)原原矿物的溶解与新物的溶解与新矿物的沉淀同物的沉淀同时进展；展；2)2)在交代在交代过程中岩石一直程中岩石一直处于固体形于固体形状；状；3)3)交代前后岩石体交代前后岩石体积根本不根本不变。

n2 2〕交代〕交代矿床：指以交代作用方式构成的床：指以交代作用方式构成的矿床 4949n2 2、交代作用、交代作用类型型 n1 1〕渗〕渗滤交代作用：流交代作用：流动着的含着的含矿气水气水热液液依托依托压力差直接与力差直接与围岩岩发生的交代作用生的交代作用 n2 2〕分散交代作用：含〕分散交代作用：含矿气水气水热液液经过围岩岩中的粒中的粒间溶液〔离子或分子溶液〔离子或分子间〕依托〕依托浓度度差差发生的交代作用分散作用生的交代作用分散作用总是从高是从高浓度向低度向低浓度方向度方向进展，普通效展，普通效应半径半径为数数十米 n选择性交代：岩石化学性性交代：岩石化学性质，孔隙度，深，孔隙度，深透性环境：〔境：〔1 1〕裂隙〕裂隙发育；〔育；〔2 2〕〕压力力差、差、浓度差 5050n3 3、、识别标志志————矿床特征床特征 n1 1〕〕矿体形状不体形状不规那么，外形那么，外形锯齿状，与状，与围岩界限岩界限不清楚，通常呈不清楚，通常呈渐变接触接触 ；常有呈；常有呈岛状、状、悬挂状挂状未被交代的未被交代的围岩残留体常岩残留体常见交代剩余的交代剩余的围岩岩 n2 2〕〕矿石交代构造、交代剩余构造构造普遍，石交代构造、交代剩余构造构造普遍，矿石石往往保管原岩往往保管原岩矿石的构造构造。

石的构造构造 n3 3〕某些交代构成的〕某些交代构成的矿物具完好的晶体，新物具完好的晶体，新矿物往物往往呈往呈现被交代被交代矿物的假象物的假象 n4 4〕通常具明〕通常具明显的的围岩岩蚀变 50501 1、接触交代、接触交代矿床床 2 2、、热液液矿床床1 1〕岩〕岩浆热液液矿床床2 2〕非岩〕非岩浆热液液矿床床3 3、火山成因、火山成因矿床床1 1〕火山〕火山————次火山气液次火山气液矿床床2 2〕火山堆〕火山堆积矿床床三、三、矿床床类型型5252第四第四节 围岩岩蚀变n n一、概念一、概念 n n二、意二、意义 n n三、常三、常见类型型 5353一、概念一、概念n1、围岩蚀变 n 围岩蚀变是指矿体周围的岩石在气水热液作用下发生一系列旧矿物被新矿物替代的交代作用，使围岩的构造构造和矿物成分发生变化的景象 n影响围岩蚀变的主要要素是热液的性质、成分、温度、压力、围岩的性质和成分等气液流体使围岩发生各种变化的地质作用 n2 2、、围岩岩蚀变的命名原那么的命名原那么 n1 1〕以〕以蚀变构成的构成的矿物命名，如物命名，如钾长石化、石化、钠长石化、石化、绢云母化、云母化、绿泥石化、泥石化、电气石气石化、黄化、黄铁矿化等。

化等 n2 2〕由〕由蚀变构成的岩石命名，如构成的岩石命名，如矽卡岩化、卡岩化、青青盘岩化、云英岩化、次生石英岩化、白岩化、云英岩化、次生石英岩化、白云岩化等云岩化等 n3 3〕以〕以蚀变岩石添加的岩石添加的组分命名，如分命名，如钾化、化、钠化、硅化等化、硅化等 n4 4〕以〕以蚀变岩的岩的颜色色变化命名，如退色化、化命名，如退色化、红化等 5555二、研二、研讨意意义 1 1、实际意义、实际意义 可推断矿床构成时的物理化学条件可推断矿床构成时的物理化学条件 1 1〕判别成矿温度如矽卡岩化、钾长石化、〕判别成矿温度如矽卡岩化、钾长石化、云英岩化等为高温产物；绢英岩化、绿泥云英岩化等为高温产物；绢英岩化、绿泥石化、青盘岩化等属中低温热液产物石化、青盘岩化等属中低温热液产物 2 2〕推断成矿环境如泥化、云英岩化、次生〕推断成矿环境如泥化、云英岩化、次生石英岩化多构成于酸性环境；黄铁矿化、石英岩化多构成于酸性环境；黄铁矿化、碳酸盐化、蒙托石化多构成碱性环境；红碳酸盐化、蒙托石化多构成碱性环境；红化、重晶石化、明矾石化等阐明氧化环境；化、重晶石化、明矾石化等阐明氧化环境；黄铁矿化、退色化阐明复原环境。

黄铁矿化、退色化阐明复原环境n2 2、工、工业意意义 n重要的找重要的找矿标志；志；预测矿产类型及位置型及位置 n由于由于围岩岩蚀变和和矿化都是化都是热液作用的液作用的产物，物，围岩岩蚀变类型往往和型往往和矿化种化种类有有亲密关系不密关系不仅围岩岩蚀变的范的范围往往大于往往大于矿化范化范围，而且不同，而且不同蚀变类型及型及矿化常具有特定的空化常具有特定的空间分分带规律，如斑岩型律，如斑岩型铜〔〔钼〕〕矿床，从床，从矿化中心向上〔外〕依次分布的是：化中心向上〔外〕依次分布的是： n钾化及石英化及石英- -绢云母化云母化————泥化泥化带————青青盘岩化岩化带 n因此，因此，围岩岩蚀变可作可作为有效的找有效的找矿标志 5757三、常三、常见类型型n1 1、、矽卡岩化卡岩化n主要主要发生于中酸性侵入岩与碳酸生于中酸性侵入岩与碳酸盐类岩石的接触岩石的接触带和附近，属高温和附近，属高温蚀变蚀变产物主要物主要为矽卡岩卡岩矿物如石榴石〔物如石榴石〔钙铝榴石榴石- -钙铁榴石系列〕、榴石系列〕、辉石石〔透〔透辉石石- -钙铁辉石〕、及其它石〕、及其它钙、、铁、、镁的硅酸的硅酸盐等等矿物。

与之有关的物与之有关的矿产主要有主要有铁、、铜、、钨、、锡、、钼、、铅- -锌等 n2 2、云英岩化、云英岩化n主要是花主要是花岗岩岩类岩石在高温岩石在高温热液〔在酸性气水液〔在酸性气水热液〕作用下构成的液〕作用下构成的蚀变蚀变产物主要物主要为白云母、白云母、石英等与之有关的石英等与之有关的矿产主要有主要有钨、、锡、、钼、、铋、、铌、、钽等常见与与钾长石化、石化、钠长石化共生石化共生 5858n3 3、、钠长石化石化n 在气化在气化热液作用下，液作用下，导致致产生含有生含有钠长石岩石的石岩石的蚀变作用花岗岩岩类中与中与钠长石化有关石化有关矿产主要主要有有铌、、钽、、锂、、铍、、钇族稀土等；与基性、超基族稀土等；与基性、超基性岩有关的性岩有关的矿产有有铌、、锆、、铈族稀土、族稀土、铁、、钛、、铜等；与中性、中酸性岩有关的等；与中性、中酸性岩有关的矿产主要有主要有铁、、铜、黄、黄铁矿等 n4 4、硅化、硅化n是岩石在是岩石在热液作用下液作用下产生含有石英、玉髓、蛋白生含有石英、玉髓、蛋白质等等蚀变矿物的作用，是最普遍的物的作用，是最普遍的围岩岩蚀变蚀变范范围广，从高温广，从高温- -低温低温蚀变，但以中温，但以中温蚀变最常最常见。

由粗粒石英集合体构成的硅化又称石英化由粗粒石英集合体构成的硅化又称石英化蚀变产物：石英，与之有关的物：石英，与之有关的矿产主要有金、主要有金、铜、、钼、、铅、、锌、、银、、锑、黄、黄铁矿等还有低温有低温蚀变构成的玉髓化、蛋白石化和似碧玉化等构成的玉髓化、蛋白石化和似碧玉化等 n5 5、青、青盘岩化又称岩化又称变安山岩化安山岩化 n中基性火山岩在中中基性火山岩在中——低温含低温含CO2CO2、、H2SH2S的的热液作用液作用下下产生的生的蚀变，构成在接近地表，构成在接近地表环境蚀变矿物物有有绿泥石、碳酸泥石、碳酸盐、、绿帘石等，帘石等，矿产主要有金主要有金- -银、、铜- -钼、、铅- -锌等 6 6、绿泥石化、绿泥石化导致构成含绿泥石蚀变岩石的中低温热液蚀变作用，导致构成含绿泥石蚀变岩石的中低温热液蚀变作用，有关矿产主要有铜、铅、锌、金、银、铁、锡及黄有关矿产主要有铜、铅、锌、金、银、铁、锡及黄铁矿等 7 7、碳酸盐化、碳酸盐化 常见的中、低温蚀变产物：方解石、白云石、菱常见的中、低温蚀变产物：方解石、白云石、菱铁矿等与之有关的矿产主要有铜、铅、锌、汞及铁矿等与之有关的矿产主要有铜、铅、锌、汞及黄铁矿等。

如方解石化、白云石化等黄铁矿等如方解石化、白云石化等 8 8、粘土化、粘土化一种典型的低温热液蚀变作用，粘土类矿物大量交代一种典型的低温热液蚀变作用，粘土类矿物大量交代围岩中的各种矿物，尤其是硅酸盐矿物与之有关围岩中的各种矿物，尤其是硅酸盐矿物与之有关的矿产有铜、铅、锌、重晶石、明矾石等的矿产有铜、铅、锌、重晶石、明矾石等 其它还有钾长石化、绢云母化、黄铁矿化、蛇纹石化其它还有钾长石化、绢云母化、黄铁矿化、蛇纹石化等 思索思索n1、何、何谓气水气水热液？液？热液的来源？液的来源？ n2、何、何谓导矿构造、配构造、配矿构造及容构造及容矿构造？他构造？他们通常属何种通常属何种级别及及类型的构造形迹？型的构造形迹？ n3、他、他对气水气水热液液矿床分床分类方案；方案； n4、如何、如何识别交代交代矿床和充填床和充填矿床？床？ n5、何、何谓围岩岩蚀变？研？研讨围岩岩蚀变有何意有何意义？？ n n此外，划分此外，划分矿化期、化期、矿化化阶段及判段及判别矿物生成物生成顺序的主要序的主要标志有哪些？如何估算成志有哪些？如何估算成矿温度和成温度和成矿深度？深度？。