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第四章酸性、碱性岩浆环境中的岩浆-热液矿床掌握伟晶岩矿床的概念及特点，伟晶成矿作用及矿床类型和形成条件，重点掌握伟晶岩矿床的分带性及其矿床，了解伟晶岩矿床的成因主要是伟晶岩矿床、钠长岩—云英岩型矿床、玢岩型矿床伟晶岩矿床概念、特点、工业意义概念：矿物结晶颗粒粗大的，具有一定内部构造特征的，常呈不规则岩墙、岩脉或凸镜状的地质体，称为伟晶岩。当伟晶岩中的有用组份富集并达到工业要求时，即成为伟晶岩矿床。 1伟晶岩矿床特征 Ø 伟晶岩矿床的物质成分特征氧和亲氧元素：Si、Al、Na、K、Ca等 —稀有、稀土、分散、放射性元素：Li、Be、Nb、Ta、Cs、Rb、Zr、Hf、La、Ce、U、Th —金属元素：W、Sn、Mo、Fe、Mn —挥发份：F、Cl、B、P Ø 矿物成分特征硅酸盐类：石英(包括水晶)、斜长石、微斜长石、正长石、白云母、黑云母、霞石和辉石等。长石、石英和云母为主体稀有放射性元素矿物含锂、铍、铌、钽、锆、铯、铀、钍矿物伟晶岩矿体的结构、构造特征 Ø 结构特征巨晶结构（伟晶结构）、文象结构、粗粒结构和似文象结构、细粒结构带状构造晶洞构造 n 伟晶岩岩体内部常具明显的带状构造是伟晶岩（矿床）的另一个突出的特征。 n 从脉的边部到脉体中心，无论矿物成分或岩石的结构构造，均呈有规律的变化。一般情况下，一个发育比较完整的伟晶岩体，从外到内可以划分出以下四个带：边缘带主要由细粒的长石和石英组成，成分相当于细晶岩，故又称细晶岩带，厚度一般仅几厘米，形态不规则并不连续，与围岩界线清楚外侧带位于边缘带内侧，矿物颗粒较粗，由文象结构和粗粒结构的长石，石英和云母组成。中间带位于外侧带和内核之间，由巨晶结构的长石和石英组成，常见矿物除长石、石英外，还常有绿柱石、锂辉石等稀有元素矿物。此带厚度较大，可几十厘米到数十米内核位于伟晶岩体的中央，所以称为内核，矿物组成主要是颗粒粗大的石英，其次还有长石、锂辉石等矿物伟晶岩矿体的产出特征 Ø 大小：差别很大：长几米至上千米，厚几厘米至几十米，延深数百米 Ø 形态：多样，脉状、囊状和凸镜状常见 Ø 产状：复杂，有陡有缓矿化多富集在脉体的上部或顶部陡立者，对稀有元素矿化富集最有利 2伟晶岩矿床的工业意义长石、石英、云母是伟晶岩矿床的主要矿产 —是稀有元素和稀土元素矿产的重要来源 —也是宝石类矿物的重要来源：如黄玉、绿柱石、水晶、电气石 —是新元素和新矿物发现的摇篮 3伟晶岩矿床的形成条件岩浆岩条件 Ø 与伟晶岩矿床有关的侵入体，可以从超基性的橄榄岩类，一直到酸性的花岗岩类，但绝大多数是花岗岩类岩石 Ø 与伟晶岩矿床有关的花岗岩类，常呈岩基状或巨大的岩株状产出；孤立的小侵入体基本不形成伟晶岩（挥发份） Ø 伟晶岩可产于母岩侵入体的顶部、边部或附近的沉积-变质围岩中物理化学条件温度：变化范围较大，最早结晶温度可能在800~700 ℃ ，一直到300 ℃以下，主体在600~200 ℃ —从边缘带到内核的形成温度降低：边缘带和外侧带800~600 ℃±，中间带600~400 ℃±，内核石英400~200 ℃甚至更低 —不同矿种的伟晶岩形成温度有所不同，一般云母伟晶岩形成温度较低，而稀有金属伟晶岩则较高压力：开始时可能达到800~500 MPa，结束时降到200~100 MPa —形成深度大，否则挥发组分的逸失不利于成矿不同深度可形成不同类型的伟晶岩矿床地质构造条件在空间上伟晶岩分布明显受区域构造控制。伟晶岩很少单独出现，而是成群成带地产出，并形成断续延伸数十-数百公里的伟晶岩带。即褶皱带（地槽区）、地台区的边缘深大断裂控制着伟晶岩带的分布。伟晶岩矿田分布受次一级构造控制，矿田内所有伟晶岩都与同一侵入体或同时侵入的不同岩体有关。伟晶岩脉的分布受更次一级断裂构造控制，如羽状裂隙、帚状裂隙、围岩的片理岩体内部的次生裂隙等次级构造为伟晶岩脉所充填。围岩条件伟晶岩矿床的主要围岩是区域变质岩如片岩、片麻岩以及混合岩，少数为一些基性和超基性岩 Ø 围岩的物理性质的影响：可塑性小、刚性强、渗透性差的基性岩、花岗岩和花岗片麻岩有利于伟晶岩的形成，特别是形成稀有金属伟晶岩；而具定向性的层理、片理发育的片岩类，则对稀有金属矿化不利。 Ø 围岩的化学成分：若围岩为超基性岩或碳酸盐类岩石时将引起伟晶岩的同化混染作用。挥发组分的作用 Ø 挥发分H2O、F、Cl、B等与稀有金属形成易溶和易挥发的化合物，并向伟晶岩体的上部迁移富集 Ø 挥发分的热容大、粘度低、导热性，有利于伟晶岩熔体-溶液的缓慢冷却和结晶，分异作用完全，形成巨大的矿物晶体 Ø 挥发分对先结晶矿物的强烈交代作用，有利于稀有金属的矿化 4成矿作用及矿床类型成矿作用残余岩浆的结晶作用残余气体溶液的重结晶作用和交代作用分类：花岗伟晶岩矿床、基性-超基性伟晶岩矿床、碱性伟晶岩矿床、与混合岩有关的伟晶岩矿床花岗伟晶岩矿床按矿物共生关系和结构特征又可分为文象和等粒型伟晶岩块状型伟晶岩完全分异型伟晶岩稀有金属交代型伟晶岩钠长石-锂辉石伟晶岩主要类型及实例稀有金属伟晶岩矿床（新疆阿尔泰可可托海稀有元素伟晶岩矿床）稀土元素伟晶岩矿床白云母伟晶岩矿床含水晶伟晶岩矿床长石伟晶岩矿床钠长岩—云英岩型矿床通过岩浆期后热液交代花岗岩类岩石形成的，与钠长岩和云英岩在空间上和成因上密切相关的，以产稀有和稀土元素为主的一类矿床与钠长岩有关：Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs、REE为主与云英岩有关：W、Sn、Be、Mo、Bi为主玢岩型矿床系指在陆相安山质火山岩分布区，与主旋回喷发晚期的辉石闪长玢岩等次火山岩有空间、时间以及成因上联系的一组（铁、磷、硫、石膏）矿床。矿床具有晚期岩浆、高温气液交代、接触交代、中低温热液交代-充填及火山沉积等一系列成矿作用特点安徽宁芜陆相火山岩地区的矿床最有代表性 v 在宁芜火山断陷盆地中，晚侏罗世-早白垩火山活动十分强烈，盆地内发育一套火山-侵入杂岩。火山岩总厚度达2500米，由老到新可分为龙王山、大王山、姑山和娘娘山四个旋回。每个旋回大致都以较强烈的爆发开始，形成爆破角砾岩和火山碎屑岩；以宁静的喷溢结束，形成安山岩、粗面岩、响岩。在每个旋回末期均有相应成分的次火山岩侵入 v 区内的铁矿床大多与第二旋回喷发结束阶段形成的富钠质辉长闪长玢岩-辉长闪长岩等次火山岩有关。次火山岩均呈瘤状，钟状、舌状或弯窿状，侵入于火山岩及沉积岩中 v 铁矿化往往围绕次火山岩分布，受角砾状构造、原生裂隙、接触带构造、围岩中的断裂裂隙及层间裂隙等构造控制玢岩型矿床理想模式图 ①旗山式；②竹园山式；③龙虎山式；④梅山式；⑤凹山式；⑥陶村式；⑦向山式；⑧凤凰山式、姑山式典型的矿例江苏的梅山、吉山、安徽的凹山、东山、姑山、罗河；国外有智利埃尔·罗米若等第五章岩浆-构造环境中的热液矿床学习掌握夕卡岩型、斑岩型和浅成低温热液型矿床的基本特点、重点掌握矽卡岩矿床的成矿作用、形成条件和成矿过程；斑岩型铜矿的围岩蚀变及分带性。本章内容基本概念：接触交代矿床（夕卡岩矿床），接触渗滤交代作用、接触扩散交代作用（双交代作用）矽卡岩型矿床、斑岩型矿床脉状矿床矽卡岩型矿床概念、特点及工业意义 1概念：产于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石（或其它钙镁质岩石）的接触带上或其附近，通过含矿气水溶液交代作用形成，并与矽卡岩（钙铝−钙铁榴石系列，透辉石−钙铁辉石系列）在成因上和空间上存在联系的一类矿床。 2特点：矿床的产出部位 —分布于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带上或其附近。 —多数产于外接触带的矽卡岩化围岩中，少数产于内侧接触带的蚀变侵入体内，一般距接触面100−200范围内，个别可远离接触带达1km以上。矿体的形态、产状和规模 —矿体的形态和产状复杂，明显受接触带构造的控制。多呈不规则状、似层状、凸镜状、脉状、巢状等。 —规模大小不一，由直径仅数米的小矿体，至长数公里、延伸达千米以上巨大矿体。但一般为中小规模。矿石的物质成分 —物质成分极为复杂，主要由金属氧化物、硫化物和一组特殊的矽卡岩矿物组成。 —金属氧化物：主要有磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿，次有黑镁铁锰矿、红锌矿、黑锰矿等。 —金属硫化物：黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、辉钼矿、辉铋矿等。 —矽卡岩矿物：按成分不同分为钙矽卡岩矿物和镁矽卡岩矿物两类。矿物组成钙矽卡岩镁矽卡岩硅酸盐辉石(透辉石−钙铁辉石)、石榴石(钙铝−钙铁石榴石)、硅灰石、方柱石镁橄榄石、透辉石−次透辉石含水硅酸盐角闪石、符山石、绿帘石、绿泥石、阳起石硅镁石、金云母、透闪石、蛇纹石、韭角闪石硼酸盐硼镁铁矿、硼镁石氧化物磁铁矿、赤铁矿、锡石、石英磁铁矿、赤铁矿、尖晶石、水镁石、锡石、石英硫化物黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉钼矿、毒砂黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿其他方解石、萤石、重晶石、白钨矿方解石、菱镁矿、菱镁铁矿矿石结构和构造矿石结构：多为粗粒结构 —矿石构造：块状、浸染状、条带状、晶洞状、团块状等矿床的分带性 —矿床常具分带性，由侵入体内向外依次出现：蚀变岩体→内矽卡岩→外矽卡岩→蚀变灰岩→灰岩金属矿化也具有明显的分带性：金属氧化物（磁铁矿、赤铁矿等）主要分布在靠近岩体一侧的接触带上，和内矽卡岩带共生，金属硫化物（黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等）主要分布在靠近围岩一侧的外接触带上， 3工业意义 v 具有重要的工业价值，在我国占有特殊地位我国是世界上矽卡岩矿床最发育的国家之一，是我国富铁、富铜矿和钨锡矿的主要矿床类型 v 围岩蚀变：主要有矽卡岩化、硅化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化等 Ø 矿种多 Fe（湖北大冶铁矿）、Cu（安徽铜官山铜矿）、W（湖南柿竹园钨矿）、Sn（云南个旧锡矿）、Mo（辽宁杨家杖子钼矿）、Pb（吉林天宝山铅锌矿）、Zn、Au、Be、B、石棉等如铜矿占我国铜总储量的第三位（16.4%），富铜矿储量的第二位，铁矿占富矿储量的第一位（38.0%） Ø 品位高——富铜、富铁 Ø 综合利用程度高经常伴生Ni、Bi、Se、Te、Au、Ag等稀有、分散和贵金属元素，有的含量很高，可综合利用 4形成条件大地构造条件 Ø 显生宙的造山带构造体系是矽卡岩矿床形成的有利大地构造环境。 Ø 矿床主要产于洋−陆俯冲造山带、陆−陆碰撞造山带、大陆边缘坳陷带及大陆内部裂谷环境，特别在地球演化晚期的中-新生代，矽卡岩型矿床较为发育。物理化学条件 ① 形成温度矽卡岩型矿床的形成温度范围由900~200℃左右，为气化至热液阶段的产物，是一类特殊的热液矿床矽卡岩矿物组合形成温度：900~500℃；金属氧化物的形成温度：600~350℃；金属硫化物的形成温度：450~200℃； ②深度和压力条件 —中深至浅成（1-4.5km） —形成压力一般为30-300 MPa 岩浆岩条件岩浆演化过程分异出含矿溶液，是形成矽卡岩矿床的先决条件主要为中酸性岩浆岩，按岩性分为两个系列 Ø 钙碱性系列：花岗岩、斜长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩 Ø 碱性系列：碱性正长岩、花岗正长岩、石英二长岩、二长岩 Ø 与成矿关系密切的主要是钙碱性系列的中酸性侵入岩 Ø —不同的矿种往往表现出明显的成矿专属性： Ø Fe、Cu、Au：闪长岩、花岗闪长岩、二长岩 Ø Pb、Zn：花岗闪长岩、花岗岩 Ø W、Sn、Mo：花岗岩 Ø 中小型、中浅成(中深成)岩体有利于成矿 Ø 形态越复杂，越有利于成矿(岩株、岩脉、岩瘤等) Ø 中、新生代为主，少数为古生代围岩条件与成矿关系密切主要是各类碳酸盐岩类地层其次是火山岩。 (1) 主要是碳酸盐类岩石：化学性质活泼、性脆、渗透性强、富含MgO、CaO (2) 部分火山岩如安山岩、英安岩、凝灰岩等围岩的物理性质（节理、裂隙、孔隙率、渗透率等）对矿化富集和矿体形态、产状有重要影响围岩的化学成分控制了矽卡岩的成分和矿物组合（钙矽卡岩-镁矽卡岩）钙质碳酸盐岩--钙矽卡岩镁质碳酸盐岩--镁矽卡岩地质构造条件 v 侵入体与围岩的接触带构造矽卡岩矿床绝大部分受接触带构造控制，其形态极为复杂，有平直的、波状的、港湾状的、锯齿状的等等 1）按接触面与围岩关系分为（1）整合接触：一般不利成矿，但也可形成大规模的似层状、透镜状矿体，如山东金岭镇铁矿（2）不整合接触：有利于成矿，尤其是围岩产状向侵入体倾斜，且接触面较缓时，因矿液组份可占据较大空间面积，可形成大型似层状矿体；倾向不同（相反，有利于成矿） 2）按接触带性质：简单接触带、混染接触带、构造叠加接触带、多次侵入接触带、热液蚀变接触带等 3)按接触带构造形态平直接触带、波状接触带、港湾状接触带、锯齿状接触带平直的不利于成矿；形态复杂的接触带有利于成矿。 4）按岩体的部位分为岩体的凹部岩体的凸部岩体的凹部有利于成矿（因为接触带面积大，气水热液量聚集）；岩体的凸部（不利于成矿）。 5）按接触面上下岩性关系平盖接触、超覆接触平盖接触：矿体和矽卡岩产状平缓，矿体延展多呈舒缓波状，但与接触带基本一致，与围岩产状相同；平盖型接触带多形成规则的矿体。超覆接触带指侵入体超覆与围岩之上，一般有利于形成富矿，矿体多为不规则状和透镜状。 v 围岩层理、层间破碎带及构造裂隙围岩的层理面、不同岩性的岩层之间的接触面、层间断裂、破碎带和层间剥离。在远离侵入体的围岩中形成稳定的似层状矿体或透镜状矿体 v 褶皱构造褶皱轴面发生弯曲处、褶皱倾伏端及褶皱的方向和性质发生变化处，有利于岩浆的侵入和与其伴随的矿化。 v 构造裂隙和断裂岩浆岩的侵入接触带往往就是断裂构造带，穿切接触带的断裂---脉状、分枝状矿体；断裂构造交汇处---囊状、柱状富矿体；未经错动的接触带对形成矽卡岩型矿床不利 v 捕虏体构造岩体内部灰岩等捕虏体的接触带构造，规模大小不等，矿化常沿捕虏体边部断续分布，有时整个捕虏体都被交代，形成相当规模的矿体 5成矿作用与矿床分类接触交代作用是矽卡岩矿床成矿的主要方式 Ø 接触渗滤交代作用：由中酸性侵入体分泌出来的含矿气水溶液沿着接触带的裂隙系统渗滤，并与周围的岩石发生交代。受温度梯度和压力梯度控制 —渗透范围大，可形成厚大的交代带，也可在距接触带较远的围岩中交代成矿 Ø 接触扩散交代作用（双交代作用）：发生在两种不同物理化学性质的岩石接触带，在上升溶液的影响下，使原来两种岩石中的组分通过粒间溶液在横切接触面的方向上发生相向的扩散交代，形成矽卡岩。 —浓度梯度是扩散运移的动力 —扩散范围小，难于形成厚大的交代带 —在深部相对塑性的条件下，接触带裂隙、节理不发育，扩散交代起重要作用 —在浅部相对脆性的条件下，接触带裂隙和节理发育，渗滤交代作用占优势成矿过程两个成矿期、五个成矿阶段：早期矽卡岩阶段－以形成高温、岛状和链状的无水硅酸盐矿物（硅灰石、透辉石、钙铁辉石、钙铝榴石、钙铁榴石、方柱石等）为特征，因而也称干矽卡岩阶段 —是在高温的超临界状态下形成的 —通常无硫化物的沉淀，在镁矽卡岩中可形成磁铁矿和硼酸盐，钙矽卡岩中形成白钨矿晚期矽卡岩化阶段交代早期矽卡岩阶段的矿物，以形成复杂链状的含水硅酸盐类矿物（阳起石、透闪石、角闪石、绿帘石-黝帘石、硅镁石等）为特征，也称湿矽卡岩阶段此阶段随着温度的降低，溶液中铁的惰性增强，难于进入硅酸盐格架，而以大量磁铁矿的形式沉淀，故又称磁铁矿阶段。此阶段是在接近临界点的气化−高温热液条件下进行的，[OH]-，CO2和H2S等矿化剂起明显作用氧化物阶段介于矽卡岩期和石英−硫化物期之间，具有过渡性质，以形成层状和架状硅酸盐化物（正长石、酸性斜长石，金云母、白云母、黑云母）、金属氧化物和含氧盐（磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿等）为特征 —该阶段后期可形成少量的金属硫化物（辉钼矿、磁黄铁矿、毒砂等） —矿化作用是在高温热液条件下进行的石英−硫化物期 —SiO2不再与Ca、Mg、Fe、Al 组成矽卡岩矿物，而是独立形成大量石英 —有典型热液矿物绿泥石、方解石等 —有大量金属硫化物形成早期硫化物阶段 —交代早期硅酸盐矿物，形成绿泥石、绿帘石、绢云母、碳酸盐、萤石、石英等脉石矿物 —矿石矿物以Fe-Cu硫化物为主（磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂等），也见Mo和Bi的硫化物（辉钼矿、辉铋矿），亦称铁铜硫化物阶段 —形成于高−中温热液条件晚期硫化物阶段 —脉石矿物主要为交代早期硅酸盐矿而形成的绿泥石、绢云母以及大量的石英和碳酸盐类矿物。 —矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和黄铜矿等，故又称铅锌硫化物阶段 —形成于中低温热液条件下矽卡岩矿床的分类按矿化与矽卡岩的关系：同时矿化型、继承矿化型、叠加矿化型按矽卡岩的成分可分为钙矽卡岩型、镁矽卡岩型按多成因及矿化叠加关系：层控−矽卡岩型、云英岩−矽卡岩型、斑岩−矽卡岩型主要类型及实例 · 矽卡岩型铁矿（湖北大冶铁矿床） · 矽卡岩型铜矿床（安徽铜官山铜矿床） · 矽卡岩型钼矿床（辽宁杨家杖子钼矿床） · 矽卡岩型钨矿床（湖南柿竹园钨锡钼铋矿床） · 矽卡岩型铅锌矿床斑岩型矿床 1概念及特点 v 概念：空间分布和成因上与一些弱酸性的斑岩类小侵入体有关，规模巨大，低品位的细脉浸染型矿床 v 其矿体可以产在斑岩体内部，也可以产在围岩中 v 成矿地质环境：位于活动大陆边缘、岛弧和板块内部构造岩浆活动带内 v 成矿时代：有重要意义的斑岩型矿床均出现于显生宙，特别是中、新生代，其次是晚古生代 v 共同特征： ①矿化在时间上、空间上、成因上与斑状结构的中酸性浅成、超浅成的小侵入体有关，如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩等 ② 具有一定的面型矿化蚀变分带性，硫化物大量出现，富含黄铁矿 ③ 矿石具细脉浸染状构造 v 工业意义及经济意义 Ø Cu、Mo为主，其次为W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等，可供综合利用的矿种多 Ø 规模大、品位低、矿化均匀 Ø 埋藏浅，易开采 Ø 矿石成分简单，易选 2斑岩型铜矿床成矿地质条件岩浆岩条件 Ø 中酸性钙碱性浅成或超浅成小型斑岩侵入体 (花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩等) Ø 岩体规模较小(<1-2km2) 个别达10余km2 Ø 岩体的形成时代以中―新生代为主 Ø 化学成分以富钾为特征（K2O>Na2O） Ø 岩体的酸性程度影响矿化类型 SiO2 62-68%的斑岩---以铜为主的矿床 SiO2＞68%的斑岩---以钼为主的矿床构造条件 Ø 含矿斑岩的侵入大多和深大断裂有关，矿床常呈带状分布，分布于深断裂两侧的次级断裂构造系统中含矿侵入体及其附近常具含矿的爆发角砾岩体。地层条件围岩岩性对斑岩铜矿床的成矿有重要影响 Ø 当围岩为硅铝质岩石时，矿化主要在岩体顶部集中，很少进入围岩；只有当围岩裂隙特别发育时，含矿热液不仅在岩体中聚集，还可沿裂隙进入围岩形成矿化。德兴斑岩型铜矿床的矿化主要分布在围岩中 Ø 当围岩为碳酸盐岩石时，在接触带还可形成矽卡岩型矿床，构成斑岩铜矿床和矽卡岩型矿床的矿床成矿系列 3围岩蚀变及分带 v 围岩以中心式面型蚀变为特征这类蚀变围绕侵入体中心呈同心圆状或椭圆状产出，范围可达几百米至几公里。各蚀变带的矿物组合常成有规律地分布自岩体中心向外依次出现蚀变带的分布模式（Lowell(1970)）： ① 核心带（石英-绢云母-绿泥石-钾长石） ②钾质蚀变带（石英-钾长石-黑云母--绢云母-无水石膏） ③似千枚岩化蚀变带 (石英-绢云母化带) ① 泥质蚀变带（石英-高岭石-绿泥石） ② 青盘岩化带（绿泥石-绿帘石-石英碳酸盐-冰长石-钠长石） ③ 边缘带 v 矿化特点与上述蚀变带相对应，出现一定的矿化分带（图），自内向外依次为：低品位核→矿壳→黄铁矿壳→低黄铁矿壳辉钼矿→辉钼矿+黄铜矿+斑铜矿→黄铜矿+黄铁矿→黄铁矿±硫砷铜矿±砷黝铜矿±方铅矿±闪锌矿±自然金、自然银主要工业矿体位于钾质蚀变带的外侧或石英-绢云母化带内矿石品位一般较低，但矿化均匀，铜品位一般为千分之几，钼品位为万分之几 v 矿物组成：主要金属矿物：黄铜矿、辉铜矿次要金属矿物：斑铜矿、黝铜矿等伴生金属矿物：辉钼矿、黄铁矿、辉铋矿、磁铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉铋矿、金、银矿物等非金属矿物：石英和重晶石等 v 元素组成： Cu 、Mo、S、Au、 Ag 、Pb、Zn等 v 矿石构造：浸染状构造、细脉状构造、细脉浸染状、角砾状构造矿石的典型构造为细脉状和浸染状构造，二者往往相伴产出或有规律地过渡，从矿化中心往外：浸染状→细脉浸染状→细脉状→脉状的变化趋势 4矿床成因成因认识 -----板块构造模式大洋板块俯冲于大陆板块之下，并向上地幔俯冲，海洋板块在贝尼奥夫带发生了局部熔融，并沿着裂隙上升到地壳浅部，形成斑岩型铜矿床，并认为铜元素也来自原始海洋板块，这和目前大西洋和太平洋的玄武岩中富含铜这一点是一致的。世界上巨大的斑岩型铜矿带大多分布在环太平洋区域，这一点有力地支持了西里托的论点 5主要矿床类型（一）斑岩型铜矿床（西藏玉龙铜矿）（二）富金斑岩型矿床　(1)伴生斑岩型金矿：如江西德兴、西藏玉龙　(2)共生斑岩型金矿：如福建省紫金山；　(3)独立斑岩型金矿：如河北峪耳崖（三）斑岩型钼矿床——陕西金堆城、河南上房（四）斑岩型钨矿床——广东莲花山、江西阳储岭（五）斑岩型锡矿床——广东银岩、湖南野鸡尾（六）斑岩型铅锌矿床——江西冷水坑、安徽黄屯脉状矿床：（自己学习参照矿床学和基础矿床学两本书）主要是热液成因的多种金属和非金属矿脉，它们的形成明显晚于有关岩浆岩及其围岩，属典型的后生矿床。是岩浆分异出来的气水溶液和地壳中不同深度下循环的其他来源的水溶液或流体活动的产物。高温热液脉型矿床概述高温热液脉型矿床是指形成温度约为600-300℃、主要受断裂构造控制的热液矿床成矿时温度较高，矿液中富含挥发份，在近矿围岩和岩体内部都发生强烈蚀变。云英岩化、钠长石化、钾长石化、电气石化、黄玉化等 v 云英岩型钨、锡石英脉型矿床 v 钠长岩型稀有、稀土元素矿床中温热液脉型矿床概述形成温度约300~200℃、受断裂构造控制的热液矿床 Ø 主要指热液脉型多金属硫化物矿床 Ø 大多与中酸性侵入岩有空间和成因上的联系，矿区附近一般都有中酸性岩体出露。矿脉大多分布在岩浆岩附近围岩中 Ø 含矿围岩主要为化学性质比较稳定的铝硅酸盐岩石，当围岩是碳酸盐岩时，往往和矽卡岩型矿床伴生 Ø 分布十分广泛，主要矿产有Cu、Pb、Zn、Sn、Au等，除Au、Sn外，大型矿床少见主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等 v 中温热液脉型金矿床 v 中温热液脉型铅锌多金属矿床低温热液矿床概述指形成温度在200~50℃左右，形成深度大多在2km至地表范围内，矿体主要受各种断裂系统、角砾岩筒、层间破碎带等构造控制的热液矿床围岩蚀变：高岭土化、明矾石化、硅化、绢云母化、青磐岩化、碳酸盐化、重晶石化、石膏化等热液来源：不完全与岩浆活动有关。近年来对碳、氢、氧、硫等稳定同位素地球化学的研究表明，携带成矿物质的热液主要来自环流的地下水热液分类 v 浅成低温热液型矿床 v 卡林型金矿床 v 密西西比河谷型铅、锌矿床 v 似层状汞、锑矿床第六章盆地构造-沉积环境中的热水成因矿床围绕盆地构造-沉积环境中盆地流体相关的多类型矿床（火山块状硫化物（VMS）矿床；喷流-沉积（Sedex）型矿床；砂页岩型（SST）（铜）矿床；黑色页岩中的金属矿床；密西西比河谷型（MVT）矿床；微细浸染型（金）金矿床；现代海底热水沉积成矿），了解不同类型矿床的形成环境和基本特点；重点通过矿床案例学习认识各类型矿床的成矿作用热液矿床：各种成因的含矿气水热液在一定的物理化学条件下，于各种有利的构造和岩石中，通过充填和交代等成矿作用方式而形成的有用矿物堆积体。热液矿床的一般特征：形成矿床的含矿热液是多来源的：岩浆热液（包括火山-次火山热液）、地下水热液、海水热液、变质热液以及混合热液。含矿热液成分复杂（H2O＋挥发分＋多种金属组分），成矿地质环境各异，形成的矿床类型和矿种众多，物质成分复杂。成矿的温度和深度较其它内生矿床低和浅：温度一般＜400 ℃，深度为深-中深（4.5～1.5 km）或浅-超浅（1.5 km～近地表）。构造控制作用极为显著：各种构造裂隙既是含矿热液运移的通道，又常是成矿物质沉淀的场所。成矿时间既可晚于围岩（后生矿床），也可与围岩近于同时（同生矿床，如VMS和SEDEX矿床）。成矿方式主要有充填作用、交代作用和化学沉积作用，成矿作用受热液性质、围岩岩性和构造条件的控制或影响，矿床常具不同程度的围岩蚀变。矿体多呈脉状、网脉状、似层状、凸镜状等；矿石构造有脉状-网脉状、对称带状、皮壳状、角砾状、晶洞状、浸染状及块状等。矿石物质成分复杂：金属矿物以硫化物、氧化物、砷化物及含氧盐等为主；非金属矿物有碳酸盐、硫酸盐、含水硅酸盐、石英等。矿床形成过程具有多期多阶段性，不同成矿期和成矿阶段常形成不同的矿物共生组合。热液矿床类型众多，工业价值巨大大部分的有色和贵金属矿产：Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、W、Sn、Bi、Mo、Au、Ag等 —稀有、分散和放射性元素矿产：Li、Be、Ga、Ge、In、Cd、Tl、Se、Te、Re、U等 —非金属矿产：自然硫、重晶石、萤石、明矾石、水晶、菱镁矿、冰洲石、石棉等我们主要学习盆地构造-沉积环境中的热水成因矿床重要的类型有火山块状硫化物(VMS)矿床 SEDEX矿床砂页岩型（SST)(铜）矿床黑色页岩中的金属矿床密西西比河谷（MVT)型矿床微细浸染型（卡林型）金矿床现代热水沉积矿床 VMS矿床火山成因块状硫化物矿床:也称为与火山有关的，火山控制的，火山-沉积控制的块状硫化物矿床。以典型的多金属透镜状、块状硫化物产出，形成于海底火山环境。形成于富含金属的流体，与海底热液对流有关。与它们最接近的围岩是火山岩或沉积岩。主要矿产 Zn, Cu, Pb, Ag 和 Au最为重要，经常共伴生有Co, Sn, Se, Mn, Cd, In, Bi, Te,Ga,Ge. 部分矿床含有大量的 As, Sb 和Hg. 现代海底VMS矿床一般产在大洋扩张脊和弧环境矿床通常认为被保存在大洋和大陆初生弧，裂谷弧和弧后环境。 VMS矿床常产于基性和酸性长英质火山岩所组成的二元火山岩系中，且绝大多数的VMS矿床近矿围岩为酸性火山熔岩和火山碎屑岩，特别是与流纹质岩石伴生的酸性火山碎屑岩，如白银厂矿床的含矿岩系主要是钠质流纹岩-钠质英安岩组合。矿石矿物主要有黄铜矿（辉铜矿、斑铜矿）、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、重晶石、石膏等少量毒砂、磁铁矿以及黝铜矿-砷黝铜矿矿体不同部位的矿石具不同的组构特征。透镜状矿体中以块状、条带状、层纹状、角砾状构造为主，矿石结构多为细粒镶嵌结构、草莓状（生物假象）结构、胶状结构等。显示化学沉积的组构特点。 —蚀变岩筒中矿石多呈网脉状、细脉浸染状、细脉状、角砾状构造，结构为不同自形程度的结晶结构。显示热液充填-交代的矿化特征。矿体围岩具程度不同（不对称）的热液蚀变。喷口以下热液通道周围蚀变强烈，由核心的强绿泥石化过渡到边部的弱绢云母化；喷口以上块状硫化物矿体的围岩蚀变一般仅限于下盘。 1世界范围内有近800个已知的VMS矿床，地质储量超过 200,000 t. 2估计VMS 矿床的储量可超过50亿吨硫化物矿石 (Franklin and Hannington, 2002).包括至少22%的世界Zn产量，6%的世界铜产量，9.7% 世界 Pb产量，8.7% 的世界Ag产量和 2.2% 的世界Au产量等。 VMS型矿床的成因 v 含矿流体的来源 v 水主要来自于下渗循环的海水，仅有少量（<20％）来源于上升的岩浆水。 v —金属组分主要通过下渗海水在火山岩系和沉积岩中萃取获得，部分由上升的岩浆热液携带而来。 v —含矿流体的温度范围为100-350℃ 。 v 含矿流体的迁移含矿流体主要在重力（密度差）驱动下沿同生断裂和火山机构上升，在海底喷发形成“黑烟囱” 。金属以氯化物络合物或硫氢化物络合物形式搬运 v 矿质沉淀机制到达海底的喷发流体与冷海水混合，由于温度和压力的迅速降低、pH值以及流体成分的改变而沉淀出金属硫化物和脉石矿物。密西西比河谷（MVT)型矿床 MVT 矿床是层控的，以碳酸盐为围岩的硫化物矿体，主要由Zn和Pb组成, 矿石矿物主要为方铅矿和闪锌矿。这类矿床主要产于白云岩中，以裂隙充填物、爆破角砾岩和碳酸盐围岩交代物等形式产出在较少的情况下，硫化物和脉石矿物占据原生碳酸盐孔隙。这类矿床是后生的，是在围岩成岩作用之后由侵入作用形成的。 MVT 矿床的成矿物质来源于盐水盆地中的含金属流体，温度在75℃-200℃之间。他们产出于碳酸盐台地背景, 产于典型的相对未变形的生物前陆岩石，前陆俯冲带，极少数位于裂谷带。重要意义占35% 世界Pb和Zn资源量单个矿床储量 < 10 Mt, 3 – 10% 成矿区的储量 100 – 1000 Mt, 2 – 6% 碳酸盐岩为主岩的（层控）铅锌矿床产于美国中部密西西比河流域，称密西西比河谷型（MVT）具有下列特征: ① 大多数矿床产于相对稳定的地台或浅水碳酸盐岩中，尤其产在白云岩中。 ② 矿床常位于一些特大型盆地的边缘或其附近，或在盆地之间隆起处。 ③ 成矿区域内缺少火成岩，成矿区域面积大（几百km2）矿床规模大。 ④ 矿床显示后生特征，硫化物渗透交代于碳酸盐岩先存的孔隙内。孔隙可以是原生的，（多孔礁体格架、沉积角砾）也可是次生的（坍塌角砾、岩溶洞穴、岩石裂隙等）。 ⑤ 矿床矿物组成比较简单，主要矿石矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、白铁矿等，常见重晶石、萤石，少量黄铜矿等，主要富铅、锌。 ⑥ 成矿温度范围为80-200℃，含矿流体高盐度，流体包裹体中常见有石油，容矿岩石中具有干酪根或沥青形式出现的有机质。 ⑦ 成矿模式 ☆在大型盆地内由沉积物的压实作用产生并驱动流体，通过卤水的淋滤作用从压实地层中获得金属，并以氯化物或有机络合物携带金属迁移 ☆成矿卤水大部分由沉积物中排放出来，随厚度增加，地层水含盐度增高 ☆当从盆地深处排出，在碳酸盐岩中遇硫化氢沉淀硫化物而成矿形成条件大地构造环境浅水碳酸盐台地环境。多数产于生物前陆。生物前陆台地碳酸盐和生物带有水文上的联系。也有相当数量的产于伸展环境中或毗邻伸展环境。极少数产于克拉通内的盆地中构造事件：矿床主要产于地质历史上的大型碰撞构造带。也有一些已知的矿床和伸展构造事件有关。时代：根据已定年的矿床，它们的形成年代从中泥盆到第三纪。大多数矿床形成于泥盆纪—二叠纪和白垩纪-第三纪，而且与Pangea超大陆有关。地质背景大多数矿床产于相对稳定的地台或浅水碳酸盐岩中，尤其产在白云岩中矿床常位于一些特大型盆地的边缘或其附近，或在盆地之间隆起处生物前陆盆地的台地碳酸盐和生物带有某些水文联系。有时和近岸温水环境的浅水珊瑚礁有关。当今的环境通常是干旱地带附近的蒸发岩。容矿围岩矿床主要赋存于厚的碳酸盐岩(主要为白云岩)建造中，具明显的岩控特征碳酸盐类，主要为白云岩，少量石灰岩。矿床特征层控围岩形成数百万年之后，沉淀的后生矿石可能与层理整合，但多数情况下的是不整合。矿石矿物闪锌矿, 方铅矿脉石矿物萤石, 重晶石, 白云石,方解石, 石英金属矿物：方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、白铁矿脉石矿物：白云石、方解石、石英，有时有少量的重晶石和萤石矿物颗粒一般较大矿石结构构造块状、条带状、角砾状、脉状、晶洞构造常见；有时由交代作用形成浸染状构造；蚀变特征碳酸盐围岩的溶解，特别是石灰岩。石灰岩前体的白云岩化。硅化-石英晶体，似碧玉岩。粘土矿物的形成。成矿方式矿床大多以开放空隙充填方式形成，具后生成矿特征。卡林型金矿（微细浸染型（金）矿床）概念：容矿岩石为沉积岩，金及载金矿物主要浸染状分布，且颗粒极其细小的矿床，常见有As、Sb、Hg等共生组合的微细粒浸染型金矿床。很多这类矿床又其品位低、规模大为特征。1962年美国内华达州首次发现。金储量1700吨以上。 70年代在我国秦岭沉积岩区（陕、甘、川西北金三角）和西南滇、黔、桂沉积岩区（西南金三角）勘查确定40余例卡林型、类卡林型金矿床。中国约 1/4 的金矿储量来自滇、黔、桂地区的低温热液金矿床形成条件 ①大地构造位置：活动大陆盆岭沉积环境（美国）被动大陆边缘断陷盆地、裂谷盆地环境（中国）。 ②产于沉积岩系有利岩相岩性中，受地层控制明显，容矿岩石主要为碎屑岩、不纯碳酸盐岩和碳硅泥岩系，变质程度浅，以碎屑岩系为容矿岩的常具鲍玛层序韵律结构或浊积岩系特征，含矿岩石普遍含有碳质、铁质（硫铁）、钙质、白云质、硅质、泥质。 ③矿床直接受构造控制，既是直接的成矿动力，也是矿质沉淀的场所，属较典型的构造热液改造型后生热液矿床。滇黔贵区受控于穹窿、短轴背斜，特别是倾没端和两翼压扭性断裂带、沿褶皱轴部的层间滑动带、岩性差异较大的层间断层 ④矿区范围内岩浆活动不发育，甚至缺少,岩浆作用与成矿无直接关系，有的区域有古热泉或现代热泉。 ⑤矿化以微细粒浸染状为主，围岩蚀变带较宽，但蚀变较弱，矿体与围岩渐变过渡。蚀变作用：碳酸盐化、硅化 ⑥ 矿床成矿元素组合较复杂：Au-As-Hg-Sb-Tl-Ba（卡林型），Au-As-Cu-Pb-Zn-Te-Bi （类卡林型）。 ⑦ 矿石矿物主要为：黄铁矿、含砷黄铁矿、毒砂，次为砷黝铜矿、辉锑矿、辰砂、白铁矿、磁黄铁矿、雄黄、雌黄。脉石矿物为：石英、铁白云石、方解石、重晶石、钠长石、绢云母、地开石等。 ⑧ 原生矿石中金呈不可见次显微金（含砷硫化物中），显微金和明金等（中晚期硫化物与石英等脉石矿物中）多种形式。 ⑨ 矿床成矿时代具趋同性特点，集中于陆内造山期，即印支晚期-燕山期、第三纪。形成机制金迁移机制酸性氧化条件下形成Cl的络合物中性还原环境中形成HS络合物 Au 以亚显微团产出，Au存在于黄铁矿晶格中 Sst 概述及矿床特征

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