热液矿床的类型及特征.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,热液矿床的类型及特征,热液矿床的分类,矽卡岩型矿床,斑（玢）岩型矿床,高、中温热液脉型矿床,低温热液矿床,热 液 矿 床 的 分 类,热液矿床的形成，是一个长期复杂的过程，其影响因素甚多。多年以来，很多学者对热液矿床进行过研究，提出了各种不同的分类方案,美国学者,W,林格仑（,1933,）首先提出按矿床形成的温度和深度将热液矿床分为：,（,1,）高温深成热液矿床；,（,2,）中温中深热液矿床；,（,3,）低温浅成热液矿床；,此种划分相当简明，曾被广为延用。,但是有些热液矿床的形成温度并不是经常和深度成正消长关系。,因而又有许多学者在这方面进行了修改和补充，引进了远成热液矿床（远温矿床）和高温浅成热液矿床等概念,热 液 矿 床 的 分 类,联,学者塔塔林诺夫进一步把热液矿床分为两类六种：,（,1,）中深或极深成的热液矿床（高、中、低温）；,（,2,）浅成或近地表的热液矿床（高、中、低温）。,关于温度和深度的界限，一般认为：,高温范围,500300,；,中温范围,300200,；,低温范围,20050,；,深成,大于,3,公里；,中深,31.5,公里为；,浅成,小于,1.5,公里；,热 液 矿 床 的 分 类,以温度和深度进行热液矿床分类存在问题,在应用时常常遇到困难。因为这两种要素在一般情况下难于精确确定，特别是矿床的形成深度，其计算方法还存在一些争议,热液矿床往往是多阶段形成的，成矿温度变化很大，有些矿床甚至可经历高、中、低温的整个成矿过程,矿床分类的基本目的是为了找矿勘,探工作服务，单纯的或过多地强调成矿温度或深度作为分类的准则，并不利于生产和理论研究,热 液 矿 床 的 分 类,最近几年来，有些研究者提出利用成矿模式对热液矿床进行分类：,如斑岩型矿床；,块状硫化物型矿床；,云英岩型矿床等式；,但是由于热液矿床种类繁多，许多类型矿床的模式至今还未能建立,这一设想仍有很多困难,热 液 矿 床 的 分 类,80,年代以来，矿床学的研究结果表明，热液矿床类型应该主要依据其成矿地质环境来分类，,Guilert,（,1981,）主要依据矿床所处的板块构造位置来分类,Guilert J M,和,Park C F,（,1999,）最近在,The Geology of Ore Deposits,一书中的分类也受其影响，主要依据矿床的产出环境来分类,热 液 矿 床 的 分 类,为了避免给初学者以错综复杂、甚至是混乱的概念，也为了给初学者、特别是给地质类专业学生一个基本的热液矿床类型的轮廊，试图从成矿温度、成矿地质环境以及矿床成因等方面的综合因素来进行分类，将热液矿床主要分为：,矽卡岩型矿床,斑（玢）岩型矿床,高中温热液脉型矿床,低温热液型矿床,矽 卡 岩 型 矿 床,矽卡岩型矿床的概念,矽卡岩型矿床的形成条件,矽卡岩型矿床的地质特征,矽卡岩矿床的类型和特征,矽 卡 岩 型 矿 床 的 概 念,矽卡岩,是一套蚀变岩组合，主要由石榴石、辉石及其它的钙、镁、铁、铝的硅酸盐组成，赋存于火成岩与碳酸盐岩及其它含镁、钙较高的沉积岩的接触带附近。,矽卡岩矿床,是指产于中酸性侵入体与碳酸盐岩,(,或凝灰岩、安山岩等,),接触带,及其附近，由含矿气水热液通过,交代,作用形成的、在空间和成因上与,矽卡岩,关系密切的一类矿床。以前也称“接触交代矿床”。,物理化学条件,岩浆岩条件,围岩条件,构造条件,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,物理化学,条件,形成,压力与,深度,交代,过程中，,CaCO,3,分解生成,CaO+CO,2,，这对形成矽卡岩具有重要意义，如,：,CaCO,3,+MgCO,3,+2SiO,2,CaMgSi,2,O,6,（透辉石）,+2CO,2,如果,形成部位过深，压力过大，上式中的,CO,2,就难以从,CaCO,3,中分出，从而不利于矽卡岩的形成,。,据,Einaudi,等（,1981,）对,130,个研究较好的矽卡岩型矿床的统计，其形成压力为,310,7,310,8,Pa,矽,卡岩矿床大多形成于中深条件，有的形成于浅成环境。,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,物理化学条件,其它物理化学条件,成矿热液的氧逸度、,pH,值、二氧化碳逸度和硫逸度,高氧逸度条件下形成的矽卡岩型钨矿床中含钼较高，,低氧逸度条件下形成矽卡岩型钨矿床中含锡较高,图 辽南铜矿地质剖面图,1-,铜矿体；,2-,花岗岩类；,3-,大理岩,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,岩体的凹入部位要较凸出部位更有利于成矿,围岩条件,岩性,(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,围岩控制矽卡岩矿物组合,钙质碳酸盐岩,-,钙矽卡岩,镁质碳酸盐岩,-,镁矽卡岩,常具明显的层控性,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,表 矽卡岩矿物分类表,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,构造条件,(1),接触带构造,图 整合接触的矽卡岩型矿床剖面图,1-,浮土；,2-,大理岩；,3-,花岗岩；,4-,锡矿体；,5-,铜矿体；,6-,铅锌矿体；,7-,矽卡岩,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,A、,“,整合,”,接触型,接触面与围岩层面一致,矽卡岩和矿体形态规则,似层状和透镜状矿体,构造条件,(1),接触带构造,图 不整合接触的矽卡岩型矿床剖面图,l-,第四系；,2-,上部嘉陵江灰岩；,3-,下部嘉陵江灰岩；,4-,大冶灰岩；,5-,白云岩；,6-,花岗闪长斑岩；,7-,钼矿体；,8-,铜矿体,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,B、,“,不整合,”,接触型,接触面产状与围岩层面斜交,矽卡岩及矿体形态复杂多变，常呈透镜状、不规则状,接触带被断裂交错部位有利于成矿,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,构造条件,(2),围岩层理、层间破碎带,围岩的层理面本身就是构造脆弱带，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，对形成矽卡岩型矿床有特殊的意义，它可使含矿气水热液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（图）,图 受围岩层理、层间碎破带控制的矽卡岩型矿床剖面图,l-,浮土；,2-,大理岩；,3-,矽卡岩；,4-,白云岩；,5-,砂岩；,6-,页岩；,7-,花岗斑岩；,8-,铜矿体；,9-,铅锌矿体；,10-,角砾岩,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,构造条件,(3),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；,值得注意的是：未经错动的接触带对形成矽卡岩型矿床是不利的,据统计，几乎所有形成矿化的接触带都存在构造破碎现象,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,构造条件,(5),捕虏体构造,捕虏体中的褶皱、断裂和层间破碎带构造影响矽卡岩和矿体的形态和分布,产于捕虏体内的矽卡岩型铁矿地质图,1-,石灰岩；,2-,闪长岩；,3-,铁矿体,矽 卡 岩 型 矿 床 的 形 成 条 件,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,矿体的产状、形态与规模,矿石特征,矿床的分带性,成矿阶段,成矿作用,矿床成因,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,矿石特征,非金属矿物：石榴石、辉石及其它钙、镁，铁，铝的硅酸盐矿物（如镁橄榄石、硅镁石、符山石，方柱石、蛇纹石、透闪石、阳起石、绿泥石、绿帘石、金云母）等。此外，还有石英、萤石、黄玉及含镁、铁的碳酸盐矿物,金属矿物：以氧化物和硫化物为主，如磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂等；硼及铍矿物次之，如硼镁铁矿、硼镁石硅钙硼石、日光榴石、香花石、硅铍石等,矿石的结构构造：块状构造、浸染状构造、条带状构造、晶洞构造等；由于成矿温度较高，有挥发性组份的参与，因而矿石一般多为粗粒结构,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,矿床的分带性,矽卡岩型矿床常具分带性，矽卡岩的矿物种类繁多，矿物组合在空间上常具带状分布特征,按出露位置，矽卡岩可分内带和外带二个带：,内带是指交代岩浆岩形成的矽卡岩带，,外带是指交代碳酸盐岩等围岩形成的矽卡岩带。,内带主要由较高温矿物组成，如石榴石、辉石等，次要矿物有符山石、方柱石等。,外带主要由高,-,中温矿物组成，如石榴石、辉石，角闪石、绿泥石、绿帘石、阳起石等，次要矿物有硅钙硼石和斧石等。,距接触带较远的围岩中，温度降低，广泛发育有石英、方解石，有时有萤石、重晶石,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,矿床的分带性,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，很少产于远离接触带处,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，和外矽卡岩带共生，少数可直接产于碳酸盐类围岩中,金属矿化与特定的矽卡岩带密切共生：,如：铁矿化常富集于透辉石、石榴石矽卡岩带内；,铜矿化经常和绿帘石、透闪石等矽卡岩伴生；,铅锌矿化则在矽卡岩体之外，靠近灰岩的地段沉淀,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,矿床的分带性,按形成时间：,由早期矽卡岩形成的带称为原生矽卡岩带；,由晚期矽卡岩叠加在早期矽卡岩上形成的带称为叠加矽卡岩带；,各矽卡岩带中，由侵入体至围岩：,SiO,2,和,Al,2,O,3,含量由高逐渐降低；,CaO,含量则由低逐渐升高；,侵入体中的,Fe,2,O,3,向围岩方向迁移,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,矽卡岩矿床成矿阶段,两个矿化期，五个矿化阶段,矽卡岩期,早期矽卡岩化阶段；,晚期矽卡岩化阶段；,氧化物阶段；,石英,-,硫化物期,早期硫化物阶段；,晚期硫化物阶段；,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,矽卡岩期,早期矽卡岩阶段,是在高温超临界条件下形成,矽卡岩矿物：,以硅灰石、钙铁钙铝榴石、透辉石钙铁,辉石、方柱石、符山石等,干矽卡岩阶段,无矿矽卡岩阶段,高温超临界流体阶段,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,矽卡岩期,晚期矽卡岩阶段,对早期矽卡岩矿物有明显的交代作用,形成阳起石、透闪石、角闪石、绿帘石等矿物组合的矽卡岩,湿矽卡岩阶段,磁铁矿阶段,气化高温热液阶段,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,矽卡岩期,氧化物阶段,矽卡岩期向金属硫化物期过渡阶段,硅酸盐矿物：,长石类：钾长石、酸性斜长石；,云母类：金云母、白云母、少量黑云母；,少量石英、萤石和绿帘石等,金属矿物：磁铁矿、白钨矿、锡石、赤铁矿、硅铍石,少量硫化物：辉钼矿、毒砂、磁黄铁矿；,高温热液阶段,矽卡岩型钨、锡矿床的主成矿阶段,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,石英,-,硫化物期,早期硫化物阶段,早期硅酸盐矿物被交代形成绿泥石、绿帘石、绢云母、碳酸盐矿物及石英、萤石等矿物,金属硫化物：黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁,矿、毒砂、辉铋矿等,铁、铜、钼硫化物阶段,铜、钼矿床的主成矿阶段,高,-,中温热液交代作用阶段,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,石英,-,硫化物期,晚期硫化物阶段,中低温热液交代作用,出现大量的碳酸盐矿物（方解石、菱铁矿等）和石英，还有部分绿泥石、绢云母,铅、锌硫化物为主，少量铁、铜硫化物,铅、锌硫化物阶段,-,铅、锌矿床的主成矿阶段,上述形成过程及矿物组合仅是一般规律，不同地区、同一地区不同矿床可有较大差异,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,成矿作用,接触,渗滤交代作用和接触扩散交代作用,接触渗滤交代作用,：,热,液和岩石间的组份交换是通过流经岩石裂隙的流动溶液实现的,。,渗滤,交代作用中温度梯度和压力梯度是引起热液流动的动力，因而热液能作较长距离的运移，故有可能形成厚大的交代带,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,成矿作用,接触,扩散交代作用,：,溶液,和岩石间的组份交换是以停滞的岩石粒间溶液为介质，通过组份的浓度差所引起的扩散作用实现的,。上升溶液沿接触面流动时：,CaO,硅铝质岩石方向扩散,A1,2,O,3,和,SiO,2,向灰岩方向扩散,由于这种组份的交代是由双方相互的扩散作用进行的，所以又称为硅钙双交代。其反应如下：,3CaCO,3,+A1,2,O,3,+3SiO,2,Ca,3,Al,2,Si,3,O,12,(,钙铝石榴石,)+3CO,2,在扩散交代作用中，浓度梯度是扩散组分运移的动力，随反应带厚度的增加和交代过程的停止而减小，因而扩散作用不可能形成厚大的交代带,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,矿床成因,矽卡岩型矿床产生在特殊的地质环境中，即中酸性侵入岩和碳酸盐岩类接触带附近，具有典型的矽卡岩矿物组合和一系列独特的交代成矿方式，前人一般都把它作为内生矿床中独立的一个矿床类型加以研究，但也有人将它归为热液矿床，作为一个亚类,矽卡岩型矿床与热液交代作用的密切成因联系，携带成矿物质的介质（热液），在矽卡岩化作用早期的高温条件下以超临界流体的交代作用为主；而晚期温度较低的条件下，则以水为主的热液交代作用为主，其成矿过程是复杂的，多期多阶段性的成矿作用和其它热液矿床特点类似,矽卡岩型 矿床 的 地质 特征,矿床成因,成矿物质来源不是单一的，随着成矿阶段的发展是有变化的,矽卡岩型矿床与斑岩型矿床伴生的情况更为多见，在接触带上为矽卡岩型矿床，在斑岩体内部为斑岩型矿床，美国西南部的斑岩型铜矿带中的许多矿床和我国湖北铜山口、江西城门山及西藏玉龙等矿床都是典型的斑岩,-,矽卡岩复合型矿床,矽卡岩型矿床的分类目前尚无统一标准,矿化与矽卡岩关系分类,（,1,）同时矿化型（矽卡岩矿体）,（,2,）伴随矿化型（矽卡岩矿体）,（,3,）叠加矿化型（矽卡岩矿体）,矽卡岩的原岩成分分类,（,1,）钙矽卡岩型,Fe、Cu、Pb、Zn、W、Mo,（,2,）镁矽卡岩型,Fe、Cu、B、,金云母、石棉,矿种分类,矽卡岩型 矿床 的 类型 和 特征,矽卡岩型铁矿,矽卡岩型铜矿床,矽卡岩型钼矿床,矽卡岩型钨矿床,矽卡岩型铅锌矿床,矽卡岩型 矿床 的 类型 和 特征,矽卡岩,型,铁矿床,就世界范围来说，多产于大洋岛弧地带，多与中浅成的闪长岩和花岗闪长岩侵入体有关，其次产在大陆边缘造山带和大陆边缘裂谷带中,我国铁矿主要类型，富铁的重要来源,矿床以中型规模居多，矿石品位富，,TFe,40,50,，尚有可综合利用的,Co,、,Cu,等元素,矿石构造以致密块状为主，也有浸染状、条带状等,矽卡岩型 矿床 的 类型 和 特征,其围岩常有一定层位,(,层控性,),“,邯邢式,”,燕山期闪长,-,二长岩与中奥陶世马家沟灰岩接触带中的铁矿床,“,大冶式,”,燕山期闪长岩与三叠纪石灰岩接触带上的铁矿床,矿体以似层状、透镜状分布于内接触带，少数呈,脉状或不规则状产于岩体围岩裂隙中，长几十,几百米，少数长千米，延深,100,200,米，少数达,千米，厚几,几十米，个别,200,米；,矿石中金属矿物主要有磁铁矿和赤铁矿，有时有,少量的金属硫化物,典型矿例：,山东金岭镇铁矿床、河北邯邢式铁矿床,湖北大冶铁矿床,矽卡岩型 矿床 的 类型 和 特征,与中,-,酸性侵入体有关的矽卡岩型铁矿床模式图,（据翟裕生（,1995,）原图修改）,1-,砂砾岩；,2-,粉砂岩和泥灰岩；,3-,大理岩；,4-,中,-,酸性脉岩；,5-,闪长岩（和,/,或石英闪长岩、花岗岩）；,6-,接触交代矿体；,7-,蚀变带；,8-,沉积,-,接触变质改造矿体；,9-,断层；,10-,矿体产状类型编号：,1a-,岩体内的矿脉；,1b,俘虏体中的矿体；,2a,、,2b-,岩体顶部矿体（,2a-,单层矿体，,2b-,多层矿体）；,3a,、,3b-,岩体侧部矿体；,4a,、,4b-,可能伴生的外围矿床（,4a-,岩体外部顺层矿体；,4b-,岩体外部热液充填交代矿体,）,矽卡岩型 矿床 的 类型 和 特征,矽卡岩型,铜矿床,环太平洋成矿带是世界上矽卡岩型铜矿床分布的主要成矿带，中、新生代是世界上矽卡岩型铜矿形成的主要成矿期,矿床主要与大陆边缘造山带的钙碱性花岗闪长岩到石英二长岩、石英闪长岩等岩株有关，常与斑岩铜矿床相伴产出,分布广泛，是我国铜矿,（富铜矿）,的主要来源,矽卡岩型 矿床 的 类型 和 特征,矽卡岩型铜矿床,形态复杂，主要呈脉状、透镜状、囊状、不规则状,矿石品位高，我国富铜矿石的主要来源之一,矿体多数产于接触带，部分产于远离接触带的围岩中,与斑岩型铜矿床相伴产出，形成一个矿床成矿系列，这对找矿勘探工作有一定意义,矽卡岩型 矿床 的 类型 和 特征,矿石中的铜矿物以黄铜矿、斑铜矿为主，,Cu,品位可达2-8%，此外，矿石中常含较多的磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿；,以中小型矿床为主，除,Cu,外，尚有,Mo,、,Pb,、,Zn,、,Au,等伴生元素,典型矿例：河北寿王坟铜矿床,安徽铜官山铜矿床、,辽宁华铜铜矿床,矽卡岩,型,铜矿床,矽卡岩型 矿床 的 类型 和 特征,矽卡岩型 矿床 的 类型 和 特征,铜官山铜矿地质图,1,第四系堆积层,2,三叠系,3,成潭组页岩粉砂岩,4,孤峰组硅质岩,5,栖霞组灰岩,6,船山组灰岩,7,黄龙组白云岩,8,高骊山组粉砂页岩,9,五通组石英岩,10,石英闪长岩,11,石榴石矽卡岩,12,透辉石矽卡岩,13,磁铁矿,14,磁黄铁矿,15,含铜蛇纹岩,16,铁帽,17,断层,18,岩层产状,19,地质界线,20,剖面线,21,剖面图,其它类型接触交代型矿床,钼矿床辽宁杨家杖子钼矿床,钨、,锡,矿床湖南柿竹园钨锡钼铋矿床,云南个旧锡矿床,铅、锌矿床湖南水口山铅、锌矿床,辽宁八家子铅、锌矿床,矽卡岩型 矿床 的 类型 和 特征,矽卡岩型钨矿床,矽卡岩型钨矿床模式图,1-,石英脉型黑钨矿矿床；,2-,矽卡岩型白钨矿矿床；,3-,云英岩型黑钨矿矿床；,4-,板岩及角岩；,5-,砂岩；,6-,灰岩及大理岩；,7-,复式花岗岩及侵入次,不同类型矽卡岩矿床地质特征一览表,矿床,类型,相关,岩体,矿体形态,矿石组成,矿床实例,矿石矿物,脉石矿物,钨矿,中酸性,似层状、,脉状,白钨矿,贫铁矽卡岩,矿物,湖南柿竹园,湖南瑶岗仙,钼矿,酸性岩,层状、,透镜状,辉钼矿,透辉石、,钙铝榴石,辽宁杨家杖子,铅锌,中酸性、,中性岩,脉状、透镜状、,层状,方铅矿、,闪锌矿,矽卡岩矿物及绿泥石、云母、碳酸盐,湖南水口山,锡矿,酸性花,岗岩,脉状、透镜状,锡石,大部分,矽卡岩矿物,云南个旧,铍矿,酸性,花岗岩,脉状、,薄层状矿体,晚于矽卡岩,日光铍石、,硅铍石、,符山石,钙质、镁质,矽卡岩矿物,湖南香花岭,