热液矿床逆向分带及其意义

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1、1“导师2012-4-27热液矿床逆向分带 及其意义热液矿床逆向分带及其意义 2012目录条理清楚，有些细节要注意第一章 矿床分带现象 -3 -第二章逆向分带-3 -第三章 逆向分带的解释 -4 -地热分带说 -4 -脉动分带说 -4 -沉淀分带说-4 -第四章 不同热液矿床逆向分带举例 -5 -江西南部钨矿床 -5 -钨矿床逆向分带特征 -5-钨矿床逆向分带成因 -5 -安庆矽卡岩型铁铜矿床 -5 -铁铜矿床逆向分带特征 -5-铁铜矿床逆向分带成因 -6 -第五章 逆向分带研究意义 -6 -参考文献-7 -中国地质大学-# -热液矿床逆向分带及其意义第一章矿床分带现象矿床分带现象首先为洛奈在

2、1900年所认识，1907年由J.E.斯帕尔加以概括而提出分带理论。1936年W.H.埃蒙斯根据从含矿流体来源向外，矿物组合形成顺序的规律性，曾将单个区域、矿区和矿体中的相对分带资料拼接在一起，再造了一个理论性的矿脉系统模式，以表 明从地表向下矿物组合的变化。迄今，尚没有任何一个实例包括了该模式中的所有矿物组合，但它有助于理解分带意义。而此系统与W.林格伦等所提出的“矿物共生顺序”颇多相似之处。1957年J.K.库廷纳从流体活动的构造观点曾提出流体一次上升分带与多次（脉动）上升分带，或者视矿物沉淀为正常顺序或反常顺序而分为正向分带与逆向分带。1962年H.L.巴恩斯提出含矿流体中2价元素络合物

3、的相对溶解度是形成矿物分带的机制。1963年郭文魁提出矿化过程中含矿硫体中硫、氧含量的变化是导致矿石组合分带的主要因素，而挥发成分如氟、硼的过分集中是导致异常分带原因之一。自然界分带不清、不规则、逆向和超覆的现象屡见 不鲜。这些现象可以一个成矿期内矿化中心的前进与退缩，同一区域内矿化作用多期重复， 容矿围岩化学反应的难易与渗透度的大小，控矿构造、裂隙与通道的特性等，分别结合分带 的实际情况加以解释。有的地方可见到某一带的矿物叠覆在另一带矿物之上，形成套叠矿床。第二章 逆向分带热液矿床中的低温或中温矿物组合在下，而高温矿物组合在上的分带现象，称逆向分带。造成这种现象是由后期成矿阶段叠加于早期成矿

4、阶段的矿化现象。第三章逆向分带的解释分带现象又复杂多样，因而有各种各样的解释，概括起来主要有以下几种论点。地热分带说花岗岩岩基侵入后，从中分泌出来的含矿热液向上或向旁侧移动时，由于温度和压力的 降低，含矿溶液中所溶解的矿质，便会按其溶解度大小相反的次序逐次沉淀出来。首先沉淀 的是最难溶的化合物，然后依次沉淀，这一观点特别强调温度是矿质自含矿溶液中沉淀的最 重要因素。因而形成了高温矿物组合靠近岩基，而低温组合远离岩基的分带现象。根据这一认识，美国学者 W. H.艾孟斯，由岩基内向外或由下而上，排列出一个矿物沉淀顺序：无矿带； Sn；W:B Mo；As；Au;Cu u N Co；Cu; Zn； P

5、b; 11、Ag ； 12、无矿带；13、AuAg； 14、Sb； 15、Hg； 16、无矿带等 16 个带。显然，这个分带是理想的综合性的，自然界中任何一个地区都找不到这样完善的分带系统， 但其中部分顺序可分别在许多地区见到。如果某一地区按上述顺序出现分带，即高温组合在下，低温组合在上，则称为顺向分带。如果出现相反现象，即高温组合在上，低温组合在下，则称为逆向分带。艾孟斯认为逆向分 带的产生，主要是由于某些金属盐类的特殊高的浓度，使得较易溶解的盐类反而先于较难溶 解的盐类发生沉淀而成的。脉动分带说苏联C. C.斯米尔诺夫提出，他认为地热分带只考虑含矿溶液在空间上的变化，而未考 虑在活动时间上

6、的变化。他认为在侵入体附近的矿床或矿体，不是由同一种含矿溶液，而是 由不同时间活动的不同成分含矿溶液形成的。这些含矿溶液是由矿源经过一定的时间间隔， 一次又一次地沿成矿期构造上升所造成的，因而具有脉动性质。早期溶液沿裂隙上升，裂隙 被沉淀后的矿质充填，通道被堵塞。经过若干时问，构造活动又产生新裂隙或重新张开旧裂 隙，又为新的矿液开辟了通道，又充填堵塞。这样的反复活动类似脉膊跳动一般，故造成的 分带称为“脉动分带”。由于溶液活动间隔，其性质、成分和温度均发生了变化，于是在同一矿体或矿床内就可生成不同阶段的矿物共生组合。脉动分带说可以较好地解释逆向分带，也可以说明不同阶段矿物组合的穿插现象。但未能

7、说明造成构造、热液活动的原因，对确实存在的顺向分带现象也未作必要的解释。沉淀分带说成矿物质从含矿溶液中先后有次序地沉淀出来，因而在空间上造成分带现象。沉淀分带说与地热分带说不同，它主张在一个成矿阶段中或同一含矿溶液中，不同物质沉淀有先有后，在空间上有深有浅，距离矿体有远有近，从而形成带状分布的。主要决定于元素及其化合物 的性质和含矿热液的物理化学条件。热液矿床逆向分带及其意义 2012第四章不同热液矿床逆向分带举例江西南部钨矿床钨矿床逆向分带特征逆向垂直分带一一这是本区脉钨矿床中的一种普遍现象。常见的特点是：在矿床的横剖面中，其分带表现为上部以绿柱石、锡石、黑钨矿等硅酸盐和氧化物为主； 中部则

8、为黑钨矿、 锡石的氧化物与硫化物共生；下部以硫化物及碳酸盐占优势（大吉山、西华山、大龙山等）。钨矿床逆向分带成因这种与共生序数恰巧相反的逆向分带其原因有二：a）单一矿化阶段为主的矿区（其它阶段矿脉发育很差），这种逆向垂直分带主要是在矿化过程中 矿物结晶受质量作用定律支配的结果即所谓浓差分带的控制。浓度大的先沉淀；另一方面 也由于富含挥发组份的物质在裂隙张开的瞬间，呈减压沸腾状态优先进入裂隙而涌进上部之故。b）在多阶段矿化叠加的矿区逆向垂直分带除受前项因素控制外，在很大程度上常取决于多阶段构造裂隙与相应的成矿流体活动在垂直空间，自上而下推移演进的结果。如较早裂隙被氧 化物流体充填之后，随着裂隙向

9、深处发展，导致接踵而来的硫化物阶段的流体，势必被局限 于中、下部，稍后阶段的裂隙相继往下推延，那后来的碳酸盐类产物亦必相随出现于底部。 这种自上而下、由高温至低温在垂直剖面中的矿物的时（间）、空（间）配置方案，即构成了理想的逆向分带（如盘古山矿区，单阶段显顺向，多阶段发展则使矿床总体呈逆向垂直分带）。安庆矽卡岩型铁铜矿床铁铜矿床逆向分带特征按夕卡岩双交代模式，一般存在近端石榴子石夕卡岩和远端透辉石夕卡岩的分布特征。交代成岩过程中元素按如下化学机理迁移：K、Na、0、Mg、Fe等首先转变为活性组分，以改造闪长岩，其中磁铁矿被溶解，角闪石和黑云母被透辉石交代，形成透辉石化闪长岩；随 后Ca Si、

10、Al在闪长岩和大理岩中双向扩散：内接触带由于 Ca的带入和Si的部分迁出，而 Al的活动性很小，故相对富集AI与Ca,形成了透辉石-斜长石带；外接触带形成次透辉石带。 当内接触带继续带入 Ca,大量带出Si（AI带出仍较Si少）时，原始接触面附近透辉石-斜长石带 被透辉石榴夕卡岩取代；石榴石夕卡岩又交代透辉石榴矽卡岩形成石榴石夕卡岩单矿物带。在外接触带，因Si和Al的进一步带入，次透辉石夕卡岩变得不稳定，也为石榴石夕卡岩所取代。最后，随着内接触带 Si的继续迁出，由于 Al的带出和Ca的带入，石榴石夕卡岩得到了 充分的发育。可见，一般透辉石的形成早于石榴子石；而且透辉石夕卡岩或次透辉石夕卡岩

11、的形成的范围要大于石榴子石夕卡岩的范围。从安庆铜矿的实例分析，石榴子石交代透辉石 的现象，也说明了透辉石早于石榴子石。安庆铜矿夕卡岩的分布似乎与经典的分带模式呈相 反方向，外带多为石榴子石夕卡岩且发育较窄；内带则只发育透辉石夕卡岩，发育范围很宽，一般有数米到几十米。夕卡岩矿物有：透辉石、石榴子石、方柱石、蛇纹石、金云母、橄榄石、斜长石和透闪-阳起石等，以透辉石和石榴子石为主。石榴子石见于外夕卡岩带。呈褐色及浅褐色，自形一 半自形晶聚晶。常见有菱形十二面体、四角八面体及其聚形。光片中发现石榴子石包含溶蚀 交代透辉石，斜长石沿石榴子石生长环带交代。在透辉石榴夕卡岩的光片中发现两期石榴子 石：早期部

12、分晶体中包裹有透辉石残晶，本身又被金属矿物溶蚀交代，具溶蚀交代残余结构；后期呈不规则脉状沿裂隙分布，穿插早期夕卡岩与金属矿物。沿裂隙常见有绿泥石化、绿泥 石化沿石榴石环带交代，并保留其假象。据电子探针成分计算，其含有77.26%87.05%的钙铁榴石，2.39%15.41%的钙铝榴石和 2.8%13.4%的铝质石榴子石（以铁铝榴石为主），反映了 石榴子石富铁的基本特征。透辉石见于夕卡岩带和蚀变闪长岩带。浅绿色，半自形晶，粒状。透辉石夕卡岩中的透辉石以半自形晶为主，碳酸盐矿物分布于透辉石粒间，金属矿物包裹、 交代透辉石。亦有两期：早期呈淡绿色，见于石榴透辉夕卡岩，被石榴石包裹，大部分晶体 不完整

13、，部分晶体被交代；后期的透辉石呈绿色，常交代石榴石而又被金属矿物交代。据电 子探针成分计算主要是次透辉石，成分上总体偏向钙铁辉石端员，具富铁的特征。铁铜矿床逆向分带成因安庆铁铜矿床的铁来源于月山岩体的岩浆演化，是富碱富铁的碱性玄武岩浆在AFC过程发生Na、Fe分离，铁从岩浆熔体中分离转入岩浆期后热液，形成富铁成矿流体。运用这一 模式，可以很好地解释矿床中一些特殊的地质现象。由于岩体本身是贫铁的，因此在双交代 形成夕卡岩的过程中，不可能形成如此宽度和范围的富铁夕卡岩矿物带（钙铁榴石和次透辉石）。由于闪长岩体和碳酸盐岩接触带实际上是一个构造薄弱带，因此在岩浆演化过程中形成的富铁流体会沿接触带侵入迁

14、移，使铁在闪长岩体和碳酸盐岩中发生双向扩散，结果使得原 先形成的透辉石转化为次透辉石，甚至成为钙铁辉石。而铁的扩散方向（外带至内带）与经典的双交代模式中铁的扩散方向（内带至外带）正好相反，因此，产生逆向分带也就不足为奇了。第五章逆向分带研究意义究热液矿床逆向分带，可以完善热液矿床带状分布研究，不仅可以了解矿床的成因，同 时对指导找矿勘探，正确评价矿床及其开发利用均具有重要意义，同时它又是成矿规律研究 中的重要课题之一。目前对于矿床本身的带状分布研究较多，而对围岩蚀变分带规律研究较少。如果将两者 结合起来研究，无疑对指导找矿工作将更有意义。参考文献束学福安庆夕卡岩型铁铜矿床地质地球化学特征及铁质来源研究矿物岩石地球化学通报2004袁见齐朱上庆翟裕生 地质出版社1984中国地质大学-# -