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1、浅成热液矿床及野外观察,浅成低温热液矿床,一、浅成低温热液矿床的概念及其变化 二、浅成低温热液矿床的特点 三、浅成低温热液矿床模式 四、浅成低温热液矿床的分类 五、浅成低温热液矿床的勘查和野外观察,一、浅成低温热液矿床的概念及其变化,1933年,W.林格伦在矿床成因分类上首先使用“浅成低温热液” 1这个术语。 浅成低温热液矿床是由来源不定,含火成射气的上行热水，在浅部发生的金属成矿作用形成的矿床。温度50200，压力中等。“与热泉的产物有明显的相似之处”。 1 二十世纪4050年代，在北美和其它地方“浅成低温热液矿床”这个术语被人们普遍接受。成矿温度的上限提高到至少300 。因此有人提出应该称
2、为“浅成热液矿床”。 二十世纪6080年代，由于贵金属的需求加大，美国西部及加拿大，乃至环太平洋火山岩带出现找矿和研究热潮，总结出成矿特征，提出了多种成矿模式。概念上有些变化，强调“浅成、中低温度、与中-新生代火山活动有关或容矿岩石为火山岩、以大气水为主的热水循环过程”等要点。 二十世纪90年代初，国内有人开始系统地介绍浅成低温热液矿床。近几年普遍被接受，形成中生代火山岩区找矿的主流理论观点。,二、浅成低温热液矿床的特点3,矿床形成于近地表。一般矿化(金、银）发生在地表至最深不超过1000米深处。矿床走向可达相当长度，垂向延深平均350米，很少超过600米。 脉是主要的容矿体。多是硅质为主的脉
3、。可以是大脉或细网脉，后者形状复杂，呈树枝状、火焰状。矿石有时也产在角砾岩带中。 矿床形成于张性构造环境。具有发育良好的（张性）断裂体系，这些断裂体系通常与大规模火山塌陷构造伴生。围岩中存在裂隙发育的高渗透带。 发育爆发（或隐爆）角砾岩带。角砾岩带多在浅表硅质层（硅帽）及其下的泥化岩石中出现。角砾大小不一，为张性角砾，有些矿床出现轻度磨圆角砾。角砾岩化的程度向围岩中是渐变过渡的，由角砾可拼接角砾震裂的围岩。胶结物以氧化硅为主。也有熔岩胶结的。 热液角砾岩是被胶结或被基质充填的角砾岩。胶结物以氧化硅为主，伴有硫化物和贵金属。,二、浅成低温热液矿床的特点,矿石矿物主要有自然金、自然银、金银矿、辉银
4、矿等，常见方铅矿、闪锌矿，铜矿物常为黄铜矿，有些矿床中形成硫砷铜矿。 脉石矿物主要为石英、玉髓、蛋白石、方解石。次为粘土矿物、绿泥石、冰长石、白云石、菱锰矿及少量的萤石、重晶石等。 热液蚀变明显。贵金属矿化常与硅化有关。 泥化（粘土化）以高岭石和蒙脱石（微晶高岭石）族矿物为特点，可含非晶质粘土矿 物，一般不含云母型矿物。2 高级泥化（前进泥化）高岭石+绢云母+叶腊石/迪开石+红柱石和硬水铝石、 刚玉、黄玉、氯黄晶、金红石及石英、黄铁矿等。,三、浅成低温热液矿床模式3 （一）、 L.J.布坎南“沸腾”模式,1981年， L.J.布坎南总结了美国西部及北美南部60多个产于火山岩中的脉状金银矿床特征
5、，提出了浅成低温热液矿床模式剖面。此模式被奉为经典，广泛引用。应用中也多遭异议。 L.J.布坎南模式清楚地描述了地表至地下500米范围内，沿陡倾的主裂隙系统产出的矿化分带、蚀变的矿物分带、成矿热液和古地表的空间关系。 350米是成矿作用中心(沸腾面附近），矿化和蚀变在此上下表现出不同特点。 地表是硅化帽。其下是粘土明矾石（盖）层。向下过渡为广泛而强烈绢云母化和泥化蚀变，即绢云母粘土化带。 硅化帽（硅华帽、氧化硅盖层）富硅热液流体在地表以热泉形式流出，形成的蘑菇状硅质泉华沉积物，成分为含水氧化硅或玉髓，具有特殊的低温热液沉淀构造。,墨西哥瓜纳华托金银矿床浅成热液模式理想剖面图 （ L.J.布坎南
6、 1981）,L.J.布坎南“沸腾”模式,粘土化带(粘土质至深部绢英岩化）常表现为受构造控制的褪色蚀变带。规模可达数千米。与贵金属矿化有关的硅化带（含石英+冰长石脉）沿着断裂贯穿其中。外围青盘岩化。 金银矿体出现在沸腾面附近及顶板部位，大脉状矿体可向上延伸。沸腾面之下为贱金属（方铅矿、闪锌矿等）的矿化，向下延深的石英+冰长石脉体可以是铅锌矿体。 热液通道的重复性封闭，多期次再破裂、沸腾、角砾岩化、矿物沉淀重复发生。矿石常见层状、条带状、角砾状构造。 L.J.布坎南模式预示深部矿脉含贱金属。,L.J.布坎南“沸腾”模式,L.J.布坎南的模式在引用时，也经常在沸腾面之上（大约200300米深度附近
7、）被分切成两部分，即“低pH值酸性盖层”和深部的脉状矿体部分。此后出现的矿床模式和矿床分类内容，常可在L.J.布坎南模式中找到相应的部分。 二十世纪80年代认为浅部及硅华帽“很少含有具经济意义的金”，现在看来低品位、规模大，适于露采、堆浸的矿化体，成为经济上可行的矿石。加拿大科迪勒拉地区的经验表明，最大的影响因素可能不是气候，而是缺乏发育完好的风化壳型氧化带。 “低pH值酸性盖层”（低pH值酸帽、绢云母帽)在沸腾面的顶部，开放的裂隙体系中，沸腾使流体温度下降，被释放的蒸汽凝聚成氧化的酸性流体，形成广泛而强烈的绢云母化和粘土化蚀变。,（二）、热泉模式酸性硫酸盐硅质蚀变,美国内华达州汽艇泉是研究最
8、透彻的现代热泉，对停止活动的热泉与矿床的成因关系用浅井和钻孔进行了揭露。得出的模式： 现代硅质热泉沉积和下伏的蚀变岩相当于L.J.布坎南模式描述的 “氧化硅盖层”和“低pH值酸性盖层”。 热泉沉积的硅质泉华在地表为多孔状，但在深部被压实和胶结，由蛋白石质氧化硅、玉髓、石英组成。 热泉沉积物下面的蚀变岩石原岩石玄武安山岩和花岗闪长岩，现在是呈退色的白色粘土明矾石(区别于低pH值酸性盖层）氧化硅蚀变。无高级泥化蚀变。 汽艇泉矿床是由与下伏的流纹岩岩丘有关的热泉形成的。,（三）、含铜黄铁矿金-银矿床模式酸性-硫酸盐铝质蚀变,含铜黄铁矿金-银矿床被称为“热的或深的酸性-硫酸盐型”矿床。R.H.西利托（
9、1983）把它们定为斑岩桐矿系统上部的含硫砷铜矿块状硫化物矿床。 矿化的垂向范围很大，浅部为火山环境，含大量与角砾岩有关的矿化，深部即斑岩侵入体附近为交代矿床和斑岩铜矿网脉系统。 热液蚀变主要是泥化蚀变，含大量石英、明矾石、高岭石、绢云母-伊利石和蒙脱石。高级泥化蚀变发育其中。 矿石产在高级泥化蚀变带内，但更常见的是产在泥化蚀变到高级泥化铝质蚀变的过渡带中。实例是内华达州戈尔德菲尔德矿床。矿化中可含大量黄铁矿（普遍含量达15%）。硫砷铜矿、黝铜矿、银的硫盐和少量贱金属硫化物是主要矿石矿物。矿石矿物通常充填在角砾岩带中。,四、浅成低温热液矿床的分类,分类的方案很多，各有其优点和缺点 。可以对比，
10、参考理解。 1、 根据矿物和蚀变的划分 （1）P.希尔德（1986）分类2 通过对美国西部16个第三纪浅成热液矿区的研究，首次将以火山岩为容矿岩石的浅成热液矿区(未包括伴有大面积泉华的近地表矿床）分为两类：冰长石绢云母型、酸性硫酸盐型。此后的各种分类都是以此为基础的。 冰长石绢云母型矿床：容矿岩石通常是流纹质安山质的，安山质火山岩居多，也可以是其它岩石。矿化带的垂直延伸通常在400700米之间。 矿石总是在容矿岩石形成后一百多万年才沉积。 酸性硫酸盐型矿床：容矿岩石几乎都是斑状结构的流纹英安岩。采矿区呈等轴状，而不是拉长状。矿化范围的垂直延伸通常小于500米，比水平延伸小得多。矿石的沉淀与容矿
11、岩石的侵位时间非常接近。,冰长石绢云母型和酸性硫酸盐型矿床特征2 5,四、浅成低温热液矿床的分类,最关键的矿物鉴别特征： 冰长石绢云母型矿床：无硫砷铜矿，绢云母蚀变占主导地位，有大量的冰长石，常见绿泥石。伴有碳酸盐、萤石（脉）、重晶石等。含硫较低的矿物组合。虽偶见明矾石，但都是表生作用的产物，与原生成矿系统无关。 酸性硫酸盐型矿床：硫砷铜矿+黄铁矿铜蓝，广泛发育深成明矾石，数量较多的深成高岭石，无冰长石。含硫较高的矿物组合。 用于区分两类矿床的矿物学特征,四、浅成低温热液矿床的分类,冰长石绢云母型矿床：蚀变分带由于多期次热液叠加造成复杂性。简单的特点是：矿脉多属硅化带。毗邻的是绢云母质泥化带，
12、宽度几几十米不等，向外过渡为青盘岩化带。硅化和绢云母泥化带构成岩石中的退色蚀变带，同时也是中基性火山岩中的退磁带。 酸性硫酸盐型矿床：一个重要特征是矿化与高级泥化蚀变伴生。蚀变分带通常是与明矾石伴生的高岭石产在近矿脉处，并与硅化共生。泥化带环绕着高级泥化蚀变，最外侧为青盘岩化带。 两种矿床类型都有富金和富银亚类型。富银的矿床贱金属一般偏高，冰长石绢云母型矿床以铅锌为主，铜是次要或很少的。对酸性硫酸盐型矿床来说，深部的贱金属铜占很大比例，更可能与斑岩铜矿系统伴生。富金的矿床贱金属则偏低。 检验：研究的16个矿区和L.J.布坎南研究的60个矿区，有14个重复、6个缺乏资料，计56个矿区进行了归类，
13、结果证明了P.希尔德分类的统一性。只有内华达州一个矿区即含有硫砷铜矿又含有冰长石，可能是两期成矿的叠加？,脉石矿物组合及围岩蚀变分带的典型分布型式示意图,各矿床类型的比例尺互不相关，蚀变带的宽度从矿脉向外和向上由几厘米至几十米。,注释： 富硅质以带入氧化硅为特点，围岩硅化，脉中常见紫晶或玉髓。相当于 其它文献中的“硅化”。 钾长石以带入呈脉石矿物的钾长石为特点，常为冰长石。相当于其它文 献中的“冰长石、钾质边缘带”。 泥 化以高岭石和蒙脱石族矿物为特点，可含非晶质粘土矿物，一般不 含云母型矿物。常有分带，近矿脉为高岭石，向外为蒙脱石。 高级泥化高岭石+绢云母+叶腊石/迪开石+红柱石和明矾石、硬
14、水铝石、 刚玉、黄玉、氯黄晶、金红石及石英、黄铁矿等。相当于其它 文献中的“明矾石质、石英+明矾石”。 绢云母质由云母型矿物（如白云母和伊利石）+石英+黄铁矿组成，包括 混层伊利石蒙皂石（常被误认为绢云母）。相当于其它文献 中的“绢英质、石英绢云母、伊利石质”。 绿泥石质以绿泥石组分带入矿脉为特征，可伴有赤铁矿、黄铁矿、石英 等。呈脉石矿物或构成矿脉边缘带。 青盘岩质特征矿物为绿泥石、钠长石、绿帘石、碳酸盐黄铁矿和少量 绢云母。一般为区域性蚀变。,四、浅成低温热液矿床的分类,56个矿区中5个是酸性硫酸盐型，其中3个产Cu。51个是冰长石绢云母型，至少15个产PbZn。产贱金属的矿区几乎都出现重
15、晶石，菱锰矿，萤石出现的概率也很高。 56个矿区中至少有4个地表是热泉特点。 51个冰长石绢云母型矿区中有5个含明矾石，其中2个成矿前的，2个成矿后的，1个是表生的明矾石。 火山岩容矿的浅成热液矿床鉴别特征一览表,四、浅成低温热液矿床的分类,（2）H.F.博纳姆(1986)分类1 对应的两类是： “低硫的”酸性硫酸盐型含硫较高的矿物组合 “低硫的”冰长石绢云母型含硫较低的矿物组合 （4） J.W.赫登奎斯特（1987)分类1 热液蚀变和矿石矿物成分是流体化学成分的反映，对分类最有用的依据是流体化学成分。据此分为两类：低硫化矿床和高硫化矿床。 低硫化作用流体接近pH值中性的地热系统，硫是作为氧化
16、态等于2 价的硫化物出现的。 高硫化作用流体pH值酸性，火山热液排放物中的硫的氧化态可能接近 +4价，硫作为SO2出现。 明矾石 KAl3SO42（OH）6 S为+6价。 应该注意：“低硫化”、”高硫化”与“低硫的”、 “高硫的”是不同的分类方案。 目前，这个分类引用较多，分类的特征与P.希尔德分类相似。,浅成低温热液金矿床的特征1,五、浅成低温热液矿床的分类,（3）B.R.博格和R.W.亨利（1989）建议1 用“高岭石明矾石”这一矿物术语代替“酸性硫酸盐”，以便与“冰长石绢云母”对应一致。 2. 根据容矿岩石划分1 以火山岩为容矿岩石的浅成低温热液矿床通常被视为“典型”的浅成低温热液矿床。 以沉积岩为容矿岩石的浅成低温热液矿床。 以碳酸盐岩为容矿岩石的浅成低温热液矿床。 3. 根据矿床形状划分1 矿床的形状是多种多样的，不过，大多数情况下可以认为是三种端员形态脉状、
