岩浆矿床学2

nullnull第三章 气水热液矿床气水热液矿床及成矿总论一、气水热液矿床及成矿总论一、气水热液矿床及成矿总论（一）概述 1、定义：大量的地质资料表明，在内生成矿作用过程中，除了有在岩浆结晶的主要阶段形成的岩浆矿床、和在岩浆结晶之后形成的伟晶岩矿床之外，在地壳中还有另一大类矿床，即与各种成因的气水热液有关的“气水热液矿床”。 所谓“气水热液” ，指在地壳一定深度下（n-n十公里）通过各种方式形成的具有较高温度和压力、以水为主的气态和液态物质。null岩石圈内气液的产生与循环 2、气液的主要成分①主要组分：H2O，水。 ②挥发份O、CO2、H2S、SO3、HCl、HF； ③盐类物质：K、Na、Ca、Mg、Ba、Sr等的硫酸盐SO2-4),氯化物(Cl-)，氟化物(F-)，硼酸盐（B）等。 ④成矿元素： ——亲铜元素Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Sn、Sb、Bi、Hg。 ——过渡元素Fe、Co、Ni、Mn、W、Mo、Be、TR、U、In、Re。（二）气水热液的来源（二）气水热液的来源 气水热液的来源是这类矿床的一个重要问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。由于其来源十分复杂，因此人们曾提出过多种看法，争议较大。这个问题，也是人们目前大力研究的一个课题。 气水热液的来源可分为五种基本来源null 资料表明，成矿的热水溶液是多组分体系，其来源是多途径，类型是多种多样的，而且不同来源和成因的溶液常常是相互掺杂混合。从根本来讲，几乎气水热液均通过火山作用来自于地球内部，不同来源的水有不同的氢、氧同位素组成null1.岩浆水： 这主要是指硅酸盐熔浆在侵位后发生的冷凝分异作用过程中，所形成的“岩浆气水”。因此这类气液来自岩浆。 岩浆是一种成分很复杂的流体，它主要由硅酸盐、氧化物和挥发份组成。其中挥发份约占5～10%，且以水为主。 在高温时，岩浆是一种均匀的熔融体，但随着温度逐渐下降，压力降低，这时熔浆中的水等挥发份逐渐集中，于是形成了高温的含矿气水热液。null岩浆水产生和喷发 人们不可能直接识别岩浆水，但通过氢-氧同位素的计算可以确定岩浆水的参与： δD=-80‰～-40‰（δD=-80‰～-50‰）；δ18OH2O= 5.5‰～9.5‰（或δ18OH2O=6‰～8‰）。 H-O同位素与初生水相似，CO2 、 Na+ 、 K+ 、 Si4+、 Al3+ 、 SO42-、Cl-有所增加。 人们不可能直接识别岩浆水，但通过氢-氧同位素的计算可以确定岩浆水的参与： δD=-80‰～-40‰（δD=-80‰～-50‰）；δ18OH2O= 5.5‰～9.5‰（或δ18OH2O=6‰～8‰）。 H-O同位素与初生水相似，CO2 、 Na+ 、 K+ 、 Si4+、 Al3+ 、 SO42-、Cl-有所增加。 null2.初生水，或原生水，或“地幔热液”： 指直接来源于上地幔“去气作用” （“脱气”，“除气”）所形成的气水热液。 这种气液从未参加过水的循环作用，在地球形成时期就已经存在。 一般通过测量上地幔硅酸盐的H-O同位素组成来推断“初生水”的组成其氢氧同位素为: ——δD=-48‰（或-70‰～-30‰）， ——δ18OH2O=7‰（或6‰～8.5‰）。 成分中CO2含量很高，可达78.54%，且常见纯CO2（占100%）的包裹体，其中金属元素以富含Fe,Mg,Mn为特征。null地幔去气作用null 3.变质水，或称“花岗岩化热液” ： 当地壳（即硅铝层）中的非花岗岩类岩石，如沉积岩，火山岩等，在变质作用过程中以及在花岗岩化和再熔化作用过程中会产生大量含矿热液，即“变质热液”。变质热液的同位素组成变化很大，受原岩成分的制约。但典型的区域变质水的δD变化范围为-20‰～-65‰，δ18OH2O=5‰～25‰。null变质水的形成作用null4.地下热卤水，或称地下水热液 又可分成两个亚类：同生沉积溶液和后生下渗溶液。 ① 同生沉积水 ——又叫同生水； ——建造水（地层水）： 是指在沉积物形成时一起被埋入在沉积物中或在成岩过程中产生的溶液，这些溶液在沉积物固结成岩之后或成岩期后的挤压作用而汇集在一起形成“囚水” ，“封存水” ，“建造水（地层水）”。 按照沉积背景的不同，又可分为海成溶液和陆成溶液。nullnull ②后生下渗溶液 指由地表大气降水和海水沿着岩石的裂隙或海底裂隙、间隙、孔洞等下渗到地壳不同的深度形成的溶液。 大气降水（或地表雨水）的同位素组成随海拔高度、纬度、温度的变化有规律地改变，一般说来，大气降水的同位素组成δD=-340‰～+50‰，δ18OH2O=-44‰～+10‰。大气水热液及其成矿模式（斯米尔诺夫） 当大气降水进入地壳表层以后在渗流和环流作用中，受地热的影响以及岩浆和火山活动的影响，使得这些水加热升温，以至其温度达到300～400 ℃ ，处于岩石的脆-韧性构造带的接触带，深约12~15km。 这时，水的密度小，岩石的渗透率减弱，地下水热液便不再向下渗透。于是向着上昂的方向，或沿着断层，向着减温减压的方向循环流动。 当大气降水进入地壳表层以后在渗流和环流作用中，受地热的影响以及岩浆和火山活动的影响，使得这些水加热升温，以至其温度达到300～400 ℃ ，处于岩石的脆-韧性构造带的接触带，深约12~15km。 这时，水的密度小，岩石的渗透率减弱，地下水热液便不再向下渗透。于是向着上昂的方向，或沿着断层，向着减温减压的方向循环流动。 这种地下水热液在循环流动过程中，不断发生“水-岩反应” ，从围岩，矿源层，甚至从已形成的矿床中溶解萃取大量成矿物质以及盐类，形成含矿热卤水或含矿热液： 水→热水→热卤水→含矿热液（含矿热卤水）null ③ 海水 海水也属于大气降水一大类，但海水中的化学组成显然与地表的大气降水不完全一样。海水的含盐水度约为3.5WB%NaCl，海水沿着海底的深大断裂下渗到洋壳深处，形成环流热液。海水热液及其成矿模式null 海水可以在海底岩石中下渗几公里，甚至十几公里，然后变成上昂热液，在深部的环流过程中，可以与所途径的岩石发生水岩反应，变成含矿热卤水，然后沿着海底断裂上升至海底，形成海底喷发和海底“烟囱”。 近代海水的δD和δ18OH2O都近于0‰（或均为1‰±5‰）含SO42-，盐度3.5%。 5.混合水 指上述各种水溶液不同程度、不同比例的混合。由于水、岩石间的同位素交换反应，水的δD和δ18OH2O 均有变化。null1.气水热液运移的原因： 大多数热液矿床是自下而上运移的热液形成的。引起气液上升的原因，主要有以下几种： ①压力差： 内压力： 溶液依靠自身的力量，打开通道而发生上升运移，即处入地下较深处的矿液由于其本身的内压力推动，热液沿着各种大小裂隙、破碎带运动。（三）气水热液的运移及其矿质的沉淀：nullnull 外压力： 当构造运动发生时则可产出大量断层，勾通了地壳深处岩浆活动的地区或地下深处汇集在一起的热液区，促使深处的热液在地表不同部位压力差的驱使下向减压方向运移。 虹吸作用： 当构造形成大量裂隙时，尤其是那些隐伏于地下并未与地表勾通的裂隙，开始形成张口，此时裂隙中处于真空状态，产生负压力，从而能吸取周围的含矿热液（虹吸作用），并产生沉淀。这实质上也是压力差所产生的运移，大多数矿脉，如阿尔卑斯型Pb,Zn矿脉，被认为是这样形成的。null构造压力引起流体流动null ②密度差： 原始成因的多种溶液，若它的密度不同，产生密度差引起物质的对流。另外，局部热源，如地壳深部的岩浆热能或变质热能，地幔梯度等能造成含矿热液的密度差，引起对流循环，从而使密度小的上升。 另外，含盐度很高的含矿溶液因密度较大而下沉，驱使密度小的流体上升。这样产生的密度差也能推动含矿热液的运移。null浓度差、密度差、热差引起气液流通循环null 2.气水热液运移的通道： 气水热液的运移通道主要是岩石中的区域性大断层、区域性大裂隙，以及巨大的渗水层，亦称“导矿构造”。null 而在这些巨大断层的旁侧，呈分枝的次一级的裂隙，断裂则容易被矿液充填，以致沉淀堆积成矿物质，形成矿体，亦称容矿、储矿、含矿构造。null 图中主断裂为导矿构造，次级断裂为“配矿构造”控制矿体形态的构造为容矿构造，导矿构造与配矿构造合称为运矿构造” 。 这些构造一般为成矿前构造或成矿间构造。这些类型的构造主要影响矿液的运动，并形成成矿作用的多期多阶段性（因为是构造薄弱环节，多次活动，而造成矿液的多次运动）。断裂控制了气液的流通通道孔隙和裂隙的渗透作用孔隙和裂隙的渗透作用null 3.气水热液中成矿物质的搬运方式 气水热液中成矿元素的搬运形式是现代矿床学和地球化学的重要研究课题之一，它对于研究热液矿床的成矿条件，元素和矿物的共生关系，矿床的分带以及成矿专属性等等都有直接的联系。 null金属能否迁移主要取决于成矿物质在水溶液中的溶解度，为此前人从矿物化学的角度作了大量实验研究，表明影响成矿物质溶解的因素包括：溶剂、溶质性质（离子、络合物、胶体、机械微粒等）、溶液的温度、压力、Ph值、阴离子性质和浓度等。（1）金属矿物的溶解度nullx0 to x1000 ppm Cu, Pb, Zn, Fe 0.x to x1ppb Au, Ag, Hgnull矿物溶解度的影响因素null脉石矿物的溶解度与影响因素null ①成络合物的形式： 什么叫络合物? 由一个简单的离子和几个中性分子（或在溶液中能独立存在的离子）结合而成的复杂离子叫络阴离子，含有络阴离子的化合物叫络合物，如： 3NaCl+FeCl3=Na3[FeCl6] 式中的Na3[FeCl6]即为络合物。气水热液可以呈络合物形式从岩石，矿物中萃取金属元素。大多数络合物的溶解度很大，如AgSH比Ag的溶解度大109～1012倍。 络合物还具有很大的稳定性，在溶液中能长距离搬运，而不致于在中途发生水解和沉淀。金属络合物还可溶于气体中，使许多成矿元素以气体状态迁移。实验证明，许多金属如Nb. Ta. W.Sn.Be.Fe.Cu. Pb.Zn.Au.Ag. Hg. Sb.U 等均能以络合物形式在热液中迁移。而一些挥发组份、如卤族元素、HS—、S2-、O2—、CO32- 等可构成络合物的配位体⑵ 成矿元素的迁移形式null 络离子在溶液中的稳定性，取决于络离于电离能力的大小。络离子的电离能力越强，络离子则越不稳定，因而在溶液中出现简单的金属离子也就愈多。这些金属离子就能通过化学反应形成难溶化合物而沉淀下来。 当溶液中富硫时，可形成[Zn(HS)2]－、[Fe(HS)3)－ ，[Hg(HS)3]－ 络阴离子，当溶液中富氯时，可形成[ZnCl3]－ [CuCl3]2－, [FeCl6]3－等络阴离子null ②以卤化物的形式： 我们在许多矿床的矿石矿物中常见到的硫化物，氧化物，如方铅矿，闪锌矿，黄铁矿，黄铜矿，锡石，黑钨矿，赤铁矿，磁铁矿等，它们的溶解度很小，表明热液矿床中的矿物，绝大多数是成矿作用过程中形成不易溶解的化合物沉淀的结果，而不表示这些矿物即是以这种方式搬运的。考虑到一些火山喷出物中含有大量的HCl,HF等气体.火山热泉中常含有高盐度的氯化物溶液及含丰富的Pb.Zn.Cu.Fe.Ag.W.Mo等成矿元素。 一些高温热液矿床，矽卡岩矿床中含有多量F,Cl等气成矿物。矿物气液包裹体的研究表明，含矿热液是一种含盐度较高的K,Na氯化物溶液。重金属的简单卤化物具有高挥发性和溶解度。因此有人认为许多金属元素呈卤化物形式搬运的。null ③以胶体的形式 ： 由于在热液矿床中，发现有矿石的胶状构造，因此许多地质学者认为成矿物质在热液中是呈胶体状态被搬运的。同时实验证明，金属硫化物在胶体溶液中的含量比它在真溶液中的溶解度大100万倍。而且胶体溶液的形成条件，几乎可以在任何温度、压力条件下产生。 在气水热液成矿过程中，SiO2，Fe(OH)3，Au，Ag，Pb，Zn等硫化物或其它化合物均能以胶体状态迁移。金矿：黄铁矿型金矿，石英多金属脉型金矿，斑岩型金矿，矽卡岩型金矿，石英脉金矿中均有产出。石英，硫化物，硅酸盐，碳酸盐，铁的氧化物等均可作为胶体金的载体矿物。 null ④呈真溶液的形式： 由于在气水热液矿床中，矿物大多以硫化物的形式出现，因此人们早就认为成矿物质是以简单硫化物的真溶液的形式被搬运的。 但是这种看法很快能为人们所否定。因为发现重金属硫化物在水中的溶解度极小，例如铜的硫化物在不同温度（25℃～400℃）和不同的PH值（<7～13）的溶液中，溶解度变化范围为10×10-6～2.3×10-24克分子/升。此外，矿物中的其它金属矿物如赤铁矿、锡石、黑钨矿等基本上也是不溶于水的。那么，要形成硫化物矿床，就需要多得不可估量的海水，例如有人估算过要想沉淀几吨硫化铜矿石，就需要整个地中海那么多的海水，这当然是不可能的。null4.气水热液中成矿物质沉淀的原因 成矿物质在气水热液中经过一定距离搬迁之后，如果环境的物理-化学条件发生变化，或者溶气液的成分和性质发生了改变，气水热液体系的化学平衡就会被破坏，因而其中被携带的成矿物质就会呈各种形式沉淀集中，形成各种金属硫化物及氧化物等。引起成矿物质沉淀富集的原因有： null① 由于简单离子交换反应，破坏了络合物而形成沉淀如当钨的易溶络合物与灰岩相遇，常发生离子交换形成白钨矿： R2WO4+CaCO3→CaWO4↓（白钨矿）+R2CO3 式中，R为碱金属K.Na阳离子，故常伴生有钾长石化，钠长石化，云母化。ZnCl2(aq) + H2S = ZnS + 2 Cl- + 2H+ null ② 由于水解作用： 一些高价阳离子Fe3+、Sn4+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、Ta5+等的络合物，当其分解后常发生水解，形成氧化物或硫化物： 2Na3FeCl6+3H2O→Fe2O3↓+6NaCl+6HCl. ③ 由于温度、压力及组分浓度的变化，破坏了体系的化学平衡，如Pb、Zn等的硫化物在热液中与其氢氧化物和硫化氢H2S的平衡是与压力、温度相关联的： Pb(OH)2+H2S→PbS↓+2H2O（降温向右，升温向左） Zn(OH)2+H2S→ZnS↓+2H2O（降温向右，升温向左） 温度、压力对于这几个平衡式有很大的影响，当温度降低时反应向右进行，形成硫化物沉淀。升温时反应向左进行。null ④ 由于氧化－还原反应 ——氧化： Na2HgS2+H2O+O→HgS↓+2NaOH+(S) Fe2+→Fe3+(磁铁矿、黄铁矿→褐铁矿，赤铁矿) ——还 原： U6+→U4 ↓ +O2（变成UO2非晶质铀矿） 氧化还原反应尤其对金属硫化物矿床的形成具有很大意义：硫酸盐[S6+O4]2-→H2S2-或[HS]-，而H2S和[HS]-都是对金属硫化物的形成沉淀不可缺少的物质。 ⑤ 由于含矿溶液PH值的变化： 许多易溶的络合物或其它化合物，只是溶液在一定的pH值范围内才处于稳定状态，而当PH值超出这个范围时，就可能使溶液体系失去平衡 ，产生化合物的分解或沉淀。nullCu(HS)3- = CuS + HS- + 2H2Snull ⑥由于不同成因的溶液的互相混合，或者溶液与岩石发生化学反应：由于不同成因的溶液的互相混合，或者溶液与岩石发生化学反应都会改变溶液的成分，破坏溶液的化学平衡。 例如，含有金属阳离子的热液，与含H2S的热液汇合就会发生反应生成金属的硫化物沉淀。 ⑦由于胶体的凝聚（胶体的破坏）人们认为胶体是成矿物质搬运的一种方式，因此当胶体在下述情况下将会产生凝聚而使成矿物质沉淀集中： a.胶体遇到电解质； b.胶体过饱和； c.pH值的变化; d.遇到带有相反电荷的另一种胶体； e.胶体的浓度加大。null（四）气水热液矿床的成矿方式： 由于各种化学反应的结果，促使矿物在围岩中大量沉淀析出形成矿床。这些化学反应可以直接在母岩体顶部或接触带附近，或在远离母岩体的裂隙空洞中，或在任何岩石的裂隙中，沉淀析出的矿物充填在裂隙内，成为充填矿床。 也可以与围岩发生置换化学反应，交代围岩，形成交代矿床。因此，气水热液矿床成矿方式可以分为两种，即充填作用和交代作用。1.充填作用和充填矿床 1.充填作用和充填矿床 ① 定义：含矿气水热液在化学性质不活泼的围岩中流动时，由于气液的物化条件的改变，使其中的成矿物质直接沉淀于各种裂隙，空隙中而与围岩之间没有明显化学反应和物质交换，这种成矿作用称为充填作用，由充填作用形成的矿床叫充填矿床。 ② 特点： a.充填矿床是典型的后生矿床，因为矿体比围岩形成时间要晚得多（注意与岩浆矿床中的“贯入式”区别）。 ② 特点： a.充填矿床是典型的后生矿床，因为矿体比围岩形成时间要晚得多（注意与岩浆矿床中的“贯入式”区别）。 b.矿体形状：决定于原来裂隙的形状，多呈脉状，如我国南岭地区的含W石英脉、含Cu石英脉、萤石脉、方解石脉、铅锌矿脉。 b.矿体形状：决定于原来裂隙的形状，多呈脉状，如我国南岭地区的含W石英脉、含Cu石英脉、萤石脉、方解石脉、铅锌矿脉。null c.接触关系：矿体与围岩接触关系明显，规则，二者界线截然。 d.矿石组构：具有充填作用的特殊组构，其中有：梳状构造-晶体垂直脉壁生长，又称对带状。晶洞构造：晶簇构造；角砾状构造。角砾状构造汞矿石脉状构造null 2.交代作用和交代矿床： ①概念： 交代作用即置换作用。指含矿 气水热液与化学性质活泼的围岩发生化学反应，生成新矿物的作用叫交代作用。由交代作用形成的矿床叫做交代矿床。 一般说来，交代作用是早期形成的岩石或矿床，在气水热液作用下，发生物质的带进带出，一系列的旧矿物为新矿物所取代。这一作用无论是在内生条件下，还是在外生条件下都能广泛发育。它是许多气水热液矿床的重要成矿方式。 交代作用是当含矿气水热液在原岩或矿床的各种 裂隙、孔隙中流动渗透时，由于围岩和气液是两种不同的物-化体系，因此当它们构成一个体系时，或者在空间上共生，必然力图达到化学平衡，于是就发生各种类型的化学反应。 这种交代作用，对于成矿物质的活化转移及集中、矿体的形成及围岩的蚀变，都具有十分重要的意义。 ②特点： a. 同时性：旧矿物的消失或解体和新矿物的形成几乎是同时形成的。 b. 固态性：交代作用是成矿溶液与固体岩石直接发生作用，被交代的岩石始终保持固体状态，因此有时可以保存原岩的组构，矿物的假象，甚至生物遗迹等。例如硅化木的年轮。 交代作用是当含矿气水热液在原岩或矿床的各种 裂隙、孔隙中流动渗透时，由于围岩和气液是两种不同的物-化体系，因此当它们构成一个体系时，或者在空间上共生，必然力图达到化学平衡，于是就发生各种类型的化学反应。 这种交代作用，对于成矿物质的活化转移及集中、矿体的形成及围岩的蚀变，都具有十分重要的意义。 ②特点： a. 同时性：旧矿物的消失或解体和新矿物的形成几乎是同时形成的。 b. 固态性：交代作用是成矿溶液与固体岩石直接发生作用，被交代的岩石始终保持固体状态，因此有时可以保存原岩的组构，矿物的假象，甚至生物遗迹等。例如硅化木的年轮。null c. 等体积性：交代过程中一般不发生体积的改变，即交代作用是受等体积定律支配的，交代作用前后岩石的体积相等。交代作用形成的假晶交代形成的不规则脉nullnull d.特殊的组构： 交代作用形成的矿石，矿物组合都有一定的特征。所形成的矿体外形不规则，与围岩多呈逐变过渡关系。由于交代作用强弱程度不同，有些地方还可见到未交代的残余围岩。交代残余结构nullnull 交代作用可形成完好的变斑晶，它们可以切割围岩的原生构造生长。交代作用形成的矿体中常保存原岩的结构构造，如层理、交错、片理、化石…。null ③交代作用的方式： 交代作用分为“渗滤交代的作用”和“扩散交代作用”两种。 a.渗滤交代作用：在岩石较大的孔隙中或裂隙中，由于压力差而发生流动的气水热液，与岩石之间发生组分交换的交代作用，叫渗滤交代作用。气水热液由于压力差的驱使，在岩石中发生流动，而在流动过程中与周围的岩石发生化学反应。在交代过程中，岩石与热液之间组分的带入带出，主要是靠流经岩石中的溶液完成的。这种交代作用的范围往往很大，可达几百公里。 b.扩散交代作用： 气水热液由于浓度差引起组分扩散而与围岩发生物质交换，这种交代作用称为扩散交代作用。 这种交代作用是通过组分在岩石的粒间溶液的扩散作用来实现的，并不是靠溶液的流动来实现的。这时的溶液基本上处于静止状态，而由于两部分岩石之间的组分存在着浓度梯度，于是引起了物质的扩散。在浓度梯度的作用下，某种组分总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散的。 b.扩散交代作用： 气水热液由于浓度差引起组分扩散而与围岩发生物质交换，这种交代作用称为扩散交代作用。 这种交代作用是通过组分在岩石的粒间溶液的扩散作用来实现的，并不是靠溶液的流动来实现的。这时的溶液基本上处于静止状态，而由于两部分岩石之间的组分存在着浓度梯度，于是引起了物质的扩散。在浓度梯度的作用下，某种组分总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散的。null ④影响、决定交代作用进行的因素： a.气水热液中各种组分的活动性及其浓度：一般说来，化学性质越活泼，浓度越大，交代作用就越强烈。按照体系活动性，气水热液中的组分可以分为两类： 惰性组分：指围岩与热液接触时不发生显著交代作用的那些组分，即不易为热液带入带出的那些组分。 活动性组分：在交代作用中易为热液带入带出的那些组分。 按其相对活动性由大到小排列为： 最活动的：H2O，CO2 多数情况下活动的：S，SO2，Cl，K2O，Na2O，F 在强交代中活动的：O2，CaO，MgO，FeO，SiO2 一般最不活动的：P2O5，Al2O3，TiO2.null b.温度和压力： 含矿的气水热液在高温条件下具有很大的扩散能力和化学活动性，因此容易与围岩发生强烈的交代作用。在高压条件下，几乎所有的岩石都可以与热液发生交代反应。因此，温度和压力是影响交代作用进行的重要外部因素。当然，有些类型的反应如那些其生成物中有气体产生的交代作用，压力太大反而不利于气体生成物的逸出，因而不利于反应的进行。null c.围岩的性质和构造： 由于围岩的化学活泼性有很大的差别，因此成矿气液对不同化学成分和性质的围岩所发生的交代作用常有很大的差别。例如化学性质活泼的灰岩远比页岩和砂岩更易遭受交代。同样，碳酸盐质胶结的砂岩（钙质砂岩），远比硅质胶结的砂岩易于交代。所以成矿气液在流经各种围岩时，会发生十分明显的选择性交代。 另外，围岩裂隙的发育程度和破碎对于交代作用的进行也有很大影响，裂隙越发育，破碎越厉害，越有利于气液的流动和集中，反应作用的表面积就越大，岩石与热液之间的反应机会就越多，交代作用也越彻底。null（五）气水热液矿床的围岩蚀变： 1.定义：在气水热液矿床的形成过程中，由于交代作用，使矿体的围岩发生物理-化学以及矿物成分上的种种变化叫做围岩蚀变。发生蚀变作用的岩石叫做蚀变围岩，形成的矿物称蚀变矿物。（重结晶作用形成的大理岩、角岩均不是围岩蚀变）。 2.围岩蚀变的命名： 围岩蚀变有多种命名方法： ① 根据蚀变岩石所生成的重要矿物－（云母化、绿泥石化、钠长石化、钾长石化…） ② 根据形成的蚀变围岩－云英岩化、矽卡岩化、青盘岩化… ③ 以蚀变过程中从热液中转入的元素－如硅化、钾化、钠化… ④ 用蚀变岩石的颜色或颜色的变化(the colour)－红色蚀变、深色蚀变、浅色、褐色… 总之，围岩蚀变的命名是多种多样的，上述几种都是通用的，流行的。 2.围岩蚀变的命名： 围岩蚀变有多种命名方法： ① 根据蚀变岩石所生成的重要矿物－（云母化、绿泥石化、钠长石化、钾长石化…） ② 根据形成的蚀变围岩－云英岩化、矽卡岩化、青盘岩化… ③ 以蚀变过程中从热液中转入的元素－如硅化、钾化、钠化… ④ 用蚀变岩石的颜色或颜色的变化(the colour)－红色蚀变、深色蚀变、浅色、褐色… 总之，围岩蚀变的命名是多种多样的，上述几种都是通用的，流行的。null 3.各种气水热液矿床的蚀变类型： ① 矽卡岩型矿床： 矽卡岩化、方柱石化、阳起石化、绿帘石化、黝帘石化、石榴石化、闪石化。 ② 气成高温热液矿床： 云英岩化、电气石化、黄玉化、黑云母化、 钠长石化、钾长石化、萤石化、钠闪石、霞石化、霓石化。 ③ 中-低温热液矿床： 绢云母化、绿泥石化、硅化（玉髓化、蛋白石化）、黄铁矿化、白云石化、青盘石化、高岭石化、明矾石化、重晶石化、蛇纹石化、叶腊石化、碳酸盐化（方解石化、白云石化、铁白云石化、含铁白云石化）。 值得重视的是，在热液矿床形成过程中，碱金属（K,Na…）往往起着十分重要的作用。这种交代作用不仅对许多成矿元素的活化转移、搬运和集中起着重要作用，而且对围岩蚀变也起着主要的影响。在碱质的交代中，形成碱质长石（即钾长石和钠长石类）、碱质角闪石、碱质辉石、云母、方柱石等等由碱质硅酸盐矿物组成的蚀变岩石。 钠质交代包括钠质辉石化、角闪石化、钠长石化、方柱石化… 碱质交代代表了明显的成矿专属性与K质交代最密切的矿床是W.Sn.Mo. Cu. Nb.Ta.Y族、稀土、硼。与Na质交代最密切的有Fe.Ce族，Zr.Nb.Au.Be等。 值得重视的是，在热液矿床形成过程中，碱金属（K,Na…）往往起着十分重要的作用。这种交代作用不仅对许多成矿元素的活化转移、搬运和集中起着重要作用，而且对围岩蚀变也起着主要的影响。在碱质的交代中，形成碱质长石（即钾长石和钠长石类）、碱质角闪石、碱质辉石、云母、方柱石等等由碱质硅酸盐矿物组成的蚀变岩石。 钠质交代包括钠质辉石化、角闪石化、钠长石化、方柱石化… 碱质交代代表了明显的成矿专属性与K质交代最密切的矿床是W.Sn.Mo. Cu. Nb.Ta.Y族、稀土、硼。与Na质交代最密切的有Fe.Ce族，Zr.Nb.Au.Be等。 null蚀变与矿化 4.研究围岩蚀变的重要意义： ①矿床学研究的理论意义：由于围岩的蚀变作用与成矿作用的发生，在时间上基本一致，即围岩蚀变发生在成矿的稍前，稍后，或成矿期间。它们二者在空间上也紧密地共生在一起。并且二者是在一个相同的地球化学反应场中形成的。 4.研究围岩蚀变的重要意义： ①矿床学研究的理论意义：由于围岩的蚀变作用与成矿作用的发生，在时间上基本一致，即围岩蚀变发生在成矿的稍前，稍后，或成矿期间。它们二者在空间上也紧密地共生在一起。并且二者是在一个相同的地球化学反应场中形成的。 null ②找矿勘探的实际意义： 由于围岩的蚀变作用与成矿作用在成因上有密切联系，它们在空间上 又共生在一起，并且蚀变的范围往往要比矿化范围大得多。另外，某种类型的成矿作用与一定类型的蚀变作用有一定的对应关系，蚀变往往有一定的分带性，因此蚀变围岩是一种重要的找矿标志。人们据此不但可以了解到矿体的大致形状及位置，对寻找地下隐伏矿体（盲矿）也有指导意义。null蚀变类型与蚀变分带null ③工业意义： 有时蚀变围岩本身就是一种可供开采利用的矿床，如重晶石化（重晶石矿床）、滑石化（滑石矿床）、明矾石化（明矾石矿床）、沸石化（沸石矿床）… ③工业意义： 有时蚀变围岩本身就是一种可供开采利用的矿床，如重晶石化（重晶石矿床）、滑石化（滑石矿床）、明矾石化（明矾石矿床）、沸石化（沸石矿床）… null （六）矿物共生组合、成矿期及成矿阶段： 1.矿物共生组合： 在矿床中，由同一种成矿作用所形成的一群矿物，其彼此之间成因及空间共生关系称为矿物共生组合。 矿物共生组合和元素的自然组合紧密联系，这是受元素的地球化学性质决定的。人们在生产实践中早已发现自然界里某些矿物彼此紧密共生在一起，如方铅矿-闪锌矿、黄铜矿-黄铁矿、自然金-石英、辰砂-辉锑矿等共生。 在矿床中，矿物共生组合又被称为“矿石建造”，矿石建造是指矿床中以成矿元素或有用矿物为主的共生组合。它可以反映矿床的形成条件（包括地质构造、岩浆、岩性、控矿条件和物化条件），成因类型、形成过程。 确定矿石建造时，应有一定的普遍性和代表性。矿石建造的命名，有的是按矿物组合，有的按元素组合，有的二者结合起来，如： 高温热液矿床中：石英-锡石建造、石英-黑钨矿、辉钼矿建造； W-Sn-Mo-Bi “四元素建造”。 在矿床中，矿物共生组合又被称为“矿石建造”，矿石建造是指矿床中以成矿元素或有用矿物为主的共生组合。它可以反映矿床的形成条件（包括地质构造、岩浆、岩性、控矿条件和物化条件），成因类型、形成过程。 确定矿石建造时，应有一定的普遍性和代表性。矿石建造的命名，有的是按矿物组合，有的按元素组合，有的二者结合起来，如： 高温热液矿床中：石英-锡石建造、石英-黑钨矿、辉钼矿建造； W-Sn-Mo-Bi “四元素建造”。null 2.矿化期和矿化阶段（成矿期和成矿阶段）： 矿化期： 是由显著的物理化学条件变化来控制的一个较长的成矿作用过程。 例如在矽卡岩矿床形成过程中，在早期气化-高温热液条件下形成一系列硅酸盐和氧化物矿物；而在中温条件下形成一组石英-硫化物矿物。这样就可以明显划出二个矿化时期。 一个矿化时期可以包括几个矿化阶段。但也并非所有的矿床都可区别出来。 null 矿化阶段： 在一个矿化期内由相同或相似的地质、物- 化条件确定的一个较短的成矿作用过程，它与构造裂隙的阶段性发育，以及有关的热液活动的间歇性有关。 代表一次热液活动和物化条件有一定变化的成或不同系统的裂隙中。成矿过程中，早阶段形成的矿物常被晚期阶段的矿物交代或截穿。由于矿化阶段与不同阶段发育的构造裂隙密切联系，因此不同矿化阶段的产物可以产生在同一方向或同一系统的裂隙中，也可产在不同方向或不同系统的裂隙中。null 划分不同矿化阶段或矿物先后顺序，可以从以下几个方面着手： 1.两脉的互相穿切关系：早的被晚的截切； 2.胶结关系：晚的包围或胶结早形成的，如角砾构造； 3.共生关系：－组矿物集合体生长于另一组矿物的裂隙中，前者晚； 4.交代关系：早的被晚的交代。null（七）气水热液矿床的分类： 1. 接触交代矿床（矽卡岩型矿床）。 2. 热液矿床： （1）岩浆热液矿床； （2）非岩浆热液矿床（地下水热液矿床）； （3）火山-次火山热液矿床； （4）变质热液矿床。思考题1思考题1 1.气液的主要成分是什么？气液的主要来源有几个，各有什么特点？ 2. 热液中卤族元素、硫、二氧化碳等挥发组分的性状及其对成矿元素迁移和沉淀有何影响？ 3.金属元素在热液中可能的迁移形式有哪些？各需何种条件？ 4.导致热液种成矿元素沉淀成矿的重要因素有哪些？ 5.何谓导矿构造、配矿构造及容矿构造？他们通常属何种级别及类型的构造形迹？ 6. 成矿物质沉淀的方式有什么？充填矿床常具有哪些识别特征？思考题1思考题1 7.交代矿床常具有哪些识别特征？ 8.交代作用有何特点？渗滤交代作用和扩散交代作用有何区别？ 9.围岩的物理化学性质对成矿有何重要影响？ 10.何谓围岩蚀变？研究围岩蚀变有何意义？ 11.研究成矿温度和深度可通过哪些途经？ 12.划分矿化期、矿化阶段及判别矿物生成顺序的主要标志有哪些？