1、礦 床 學資源與地球科學學院韋重韜 教授 博士生導師第七章熱液礦床類型及特征提綱熱液礦床的分類矽卡巖型礦床斑巖型礦床高中溫熱液礦床低溫熱液礦床使熱液礦床知識系統化，清楚地反映熱液礦床的自然屬性；便于不同類型礦床的對比，并有利于進行成礦預測。按溫度、深度分類按礦床成因、礦床模式分類矽卡巖型礦床斑巖型礦床高溫熱液礦床中溫熱液礦床低溫熱液礦床第一節熱液礦床分類第二節矽卡巖型礦床一一 概述概述產于中酸性侵入體與碳酸鹽類巖石、或其它含Ca、Mg質巖石接觸帶或附近，由含礦氣水溶液的交代作用形成，并與矽卡巖在成因上和空間上有關的礦床，通稱為接觸交代礦床或矽卡巖礦床。接觸交代礦床是富鐵、富銅的主要來源。銅占富

2、銅總儲量的第二位；鐵占富鐵礦總儲量的第一位。二二 礦床形成條件礦床形成條件1 物理化學條件 溫度：整個矽卡巖礦床形成溫度在200 900，矽卡巖礦物：（ 300 900）主要在超臨界狀態下形成金屬礦物：600200在熱液作用下形成。 壓力：中深淺深（14.5公里）多數礦床形成在2公里幾百米范圍內，在該條件下，石灰巖能分解為CO2、CaO，參與成礦作用。2 巖漿巖條件有利于矽卡巖礦床形成巖漿巖，主要是中酸性侵入巖，特別是鈣堿性系列的鉀、鈉含量偏高的中酸性侵入巖。花崗巖花崗閃長巖石英閃長巖閃長巖。第二節矽卡巖型礦床2 巖漿巖條件以上種類巖石對于不同的矽卡巖礦床有成礦專屬性：鐵礦：（中性及中酸性）閃

3、長巖、石英閃長巖（閃長巖類）銅、鉛、鋅礦：（中酸性）花崗閃長巖及花崗巖W、Sn、Mo：（酸性）斜長花崗巖、黑云母花崗巖、白崗巖在鈣堿性系列巖石中，堿質越高，愈有利于成礦。鐵礦與富Na的閃長巖關系密切。 Cu礦富K的花崗閃長巖及石英二長巖有關。W、Sn、Mo富K的花崗巖有關。第二節矽卡巖型礦床二二 礦床形成條件礦床形成條件3 圍巖條件形成矽卡巖有利的圍巖，主要是各種碳酸鹽巖石或含碳酸鹽礦物的巖石（石灰巖（大理巖）、白云質灰巖、白云巖、泥灰巖及鈣質頁巖等）；其次是部分含鈣質的火山巖（安山巖、英安巖、凝灰巖）。我國矽卡巖礦床的圍巖，絕大多數碳酸鹽類巖石。4 構造條件矽卡巖礦床形成的構造條件，可包括以

4、下五個方面： 侵入體與圍巖接觸帶構造侵入體與圍巖的接觸帶，是含礦熱液活動的有利場所，同時也是形成矽卡巖礦床的有利地段。接觸帶的形態是多種多樣的。第二節矽卡巖型礦床二二 礦床形成條件礦床形成條件4 構造條件 侵入體與圍巖接觸帶構造按接觸面與圍巖的產狀關系：整合接觸：接觸帶的產狀與圍巖產狀基本一致，這種接觸關系多數不利于成礦。但有時也可形成似層狀礦體。不整合接觸：接觸帶產狀與圍巖產狀斜交。當圍巖向侵入體斜交時，更有利于礦化的形成。 根據接觸面上下巖性關系： 平蓋接觸：圍巖覆蓋在巖體之上，礦體與矽卡巖體的產狀十分平緩呈似層狀，常與圍巖的產狀一致。這種情況比較少見。超覆接觸：侵入體超覆于圍巖之上，常形

5、成富礦體內凹進的部位，有利于成礦，因這一部位熱液易集中，圍巖破碎。第二節矽卡巖型礦床二二 礦床形成條件礦床形成條件平蓋接剖面圖平蓋接剖面圖1灰巖；灰巖；2巖漿巖；巖漿巖；3礦體；礦體；4鉆孔鉆孔超覆接觸剖面圖超覆接觸剖面圖1閃長巖；閃長巖；2石榴石石榴石透輝石透輝石柱石矽卡巖；柱石矽卡巖；3蝕變閃長巖；蝕變閃長巖；4大理巖；大理巖；5透輝石矽卡巖；透輝石矽卡巖；6閃長玢巖巖墻；閃長玢巖巖墻；7礦體；礦體；8含黑云母透輝石閃長巖含黑云母透輝石閃長巖某地錫石某地錫石硫化物礦床地質圖硫化物礦床地質圖1上三疊系泥質灰巖、灰巖互層（上三疊系泥質灰巖、灰巖互層（T2K21）；）；2下三疊系灰巖、白云質灰巖

6、下三疊系灰巖、白云質灰巖互層（互層（T2K12）；）；3上三疊系灰巖（上三疊系灰巖（T2K21）；）；4變輝綠巖；變輝綠巖；5含斑黑云母含斑黑云母花崗巖及其過渡帶；花崗巖及其過渡帶；6矽卡巖；矽卡巖；7礦體（礦體（Cu、Zn、Pb、Be）；）；8斷層斷層4 構造條件 圍巖層理、層間破碎帶圍巖層理本身就是一種構造薄弱帶，具備很高孔隙度為礦液的流動和礦南沉淀創造了通道和場所，所以接觸帶附近層理發育的圍巖中常有矽卡巖礦床形成。薄層碳酸鹽圍巖較厚層易于成礦。在不同巖性的巖層之間，常有因構造活動而產生的層間斷裂及層間破碎帶，由于這些構造存在，為熱液提供了活動場所，有利發生強烈的交代作用，常形成規模較大的

7、矽卡巖礦床，甚至在遠離侵入體的地方也能形成礦床。第二節矽卡巖型礦床二二 礦床形成條件礦床形成條件4 構造條件 斷裂和裂隙 區域性斷裂控制著巖漿活動及巖漿巖的分布，矽卡巖礦床的形成和其它類型熱液礦床一樣常受次一級斷裂和裂隙的控制。尤其是穿過接觸帶的構造斷裂，對礦床的形成起著顯著的作用。可作為導礦構造，控制著矽卡巖體的分布，本身具微弱的礦化；可作為含礦構造控制著礦體的分布，有些礦床中礦體幾乎全部沿斷層分布。第二節矽卡巖型礦床二二 礦床形成條件礦床形成條件4 構造條件 斷裂和裂隙 區域性斷裂控制著巖漿活動及巖漿巖的分布，矽卡巖礦床的形成和其它類型熱液礦床一樣常受次一級斷裂和裂隙的控制。尤其是穿過接觸

8、帶的構造斷裂，對礦床的形成起著顯著的作用。可作為導礦構造，控制著矽卡巖體的分布，本身具微弱的礦化；可作為含礦構造控制著礦體的分布，有些礦床中礦體幾乎全部沿斷層分布。第二節矽卡巖型礦床二二 礦床形成條件礦床形成條件某地鐵礦地質剖面圖（示：斷裂破壞的接觸帶構造）某地鐵礦地質剖面圖（示：斷裂破壞的接觸帶構造）1表土；表土；2灰巖；灰巖；3閃長巖；閃長巖；4矽卡巖化閃長巖；矽卡巖化閃長巖；5斷裂帶斷裂帶；6礦體礦體4 構造條件褶皺構造褶皺構造常為礦體提供賦存空間，礦體常產在褶皺軸面附近，特別是當褶皺發生彎曲，形成方向、性質不同的褶曲處，形成礦體的可能性最大。我國矽卡銅礦，幾乎大部分都產在背斜翼部，與一

9、般情況有別。 捕虜體構造巖漿巖體侵入到圍巖中時，常將圍巖碎塊捕虜到巖體中，有的捕虜體可很大，捕虜體與巖漿的接觸帶可達幾十米幾百米。交代捕虜體可形成相當大規模的礦體。第二節矽卡巖型礦床二二 礦床形成條件礦床形成條件三三 地質特征地質特征1 礦體特征形態以不規則狀為主，另有似層狀，巢狀、脈狀等，礦體規模以中小型為主。主要產生接觸帶附近，偏向圍巖側較多。產狀：根據礦體與關系 同時型： 礦體與圍巖（矽卡巖）同時形成，金屬礦物均勻地分布在矽卡巖中。礦體與矽卡巖的形態完全一致，整個巖體含礦量達到工業要求，整個巖體即礦體。 繼承型：礦體晚于矽卡巖形成，礦體產在矽卡巖內部的構造裂隙中，礦體產出的空間位置沒有超

10、出矽卡巖的范圍。 疊加型：礦體的形成晚于矽卡巖，礦體除了產在矽卡巖內部外，還有產在矽卡巖以外的圍巖中。成礦溶液和成巖溶液的侵入途徑和富集地點均不同。第二節矽卡巖型礦床2 礦石特征礦石特征礦石成分礦石成分鈣矽卡巖礦物鈣矽卡巖礦物-鈣矽卡巖：石榴石類（鈣矽卡巖：石榴石類（CaAlCaFe）輝石類（鈣鐵系列）、角）輝石類（鈣鐵系列）、角閃石、硅灰石、富閃石、硅灰石、富Ca硅酸鹽礦物；硅酸鹽礦物；鎂矽卡巖鎂矽卡巖-鎂橄欖石、透輝石、尖晶石、硼鎂石、金云母等，富鎂硅酸鹽礦物。鎂橄欖石、透輝石、尖晶石、硼鎂石、金云母等，富鎂硅酸鹽礦物。金屬礦物：以氧化物為最普遍，特別是磁鐵礦、赤鐵礦、白鎢礦等，錫石。常金

11、屬礦物：以氧化物為最普遍，特別是磁鐵礦、赤鐵礦、白鎢礦等，錫石。常見硫化物：黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、見硫化物：黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、Mo礦、磁黃鐵礦、輝鉍礦礦、磁黃鐵礦、輝鉍礦結構結構以粗粒結構為特征，因為有形成的溫度高，有揮發性氣體的存在。交代作用形以粗粒結構為特征，因為有形成的溫度高，有揮發性氣體的存在。交代作用形成的各種結構非常普遍。成的各種結構非常普遍。構造構造塊狀、浸染狀構造為主，另外有條帶狀，晶洞構造。塊狀、浸染狀構造為主，另外有條帶狀，晶洞構造。第二節矽卡巖型礦床三三 地質特征地質特征3 礦床的分帶礦床的礦物組合在空間上常可分帶（矽卡巖分帶） 內帶靠侵入體一側的主要由不含水的硅

12、酸鹽礦物組成的矽卡巖帶，這一帶的金屬氧化物較多(氣液交代巖漿巖形成)。 外帶靠圍巖一側的除少量不含水的石榴石、輝石外主要由含水硅酸鹽礦物組成的矽卡巖帶，產金屬硫化物。第二節矽卡巖型礦床三三 地質特征地質特征四四 成礦過程成礦過程根據矽卡巖礦床的形成過程，一般可分為兩期：矽卡巖期 n和石英硫化物期，在此兩期中又可按礦物生成順序和組合 n的不同，分為五個成礦階段。1 矽卡巖期 主要形成各種鈣鎂硅酸鹽礦物和鋁硅酸鹽礦物，無石英生成。早期矽卡巖階段（干矽卡巖階段）礦物在高溫超臨界條件下以氣化作用形成的。脈石礦物以島狀、鏈狀的無水硅酸鹽為主，氣水溶液中的少量鐵進入硅酸鹽礦物的晶格無礦石礦物形成，故稱“無

13、礦階段”。第二節矽卡巖型礦床晚期矽卡巖階段（濕矽卡巖階段）在臨界點附近條件下形成的，表現氣水熱液對早期形成矽卡巖進行交代，形成大量復雜鏈狀含水硅酸鹽礦物，陽起石、角閃石、透閃石等，這時由于溫度降低氣水熱液中的鐵將不再全部加入到硅酸鹽礦物晶格中，而與氧結合形成磁鐵礦，因此階段出現大量磁鐵礦，又稱為“磁鐵礦階段”。氧化物階段在高溫熱液條件下進行的（臨界點以下）。脈石礦物為硅酸鹽礦物，主要為層狀和架狀硅酸鹽，云母類礦物有金云母、白云母及少量黑云母。長石類礦物主要有正長石和酸性斜長石，此外還有少量石英。礦石礦物主要為氧化物和含氧鹽。白鎢礦、錫石、赤鐵礦、少量磁鐵礦及鈹的硅酸鹽礦物。后期有少數硫化物形成

14、、輝鉬礦、磁黃鐵礦等高溫硫化物。第二節矽卡巖型礦床四四 成礦過程成礦過程2 石英硫化物期石英硫化物期二氧化硅一般不再全部和鈣、二氧化硅一般不再全部和鈣、Mg、Fe、Al成分一起形成矽卡巖成分一起形成矽卡巖礦物，而獨立形成大量石英，此外還有大量金屬硫化物形成。礦物，而獨立形成大量石英，此外還有大量金屬硫化物形成。包括二個礦化階段。包括二個礦化階段。早期硫化物階段早期硫化物階段在高中溫熱液條件下完成。形成的脈石礦物主要是層狀硅酸鹽綠泥石族綠簾石族、礦物，碳酸鹽和石英、螢石，這些礦物主要是交代早期形成的硅酸鹽礦物而成。形成的礦石礦物主要出現鐵銅硫化物：黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂 、輝鉬礦、輝鉍礦

15、等。又稱鐵銅硫化物階段。晚期硫化物階段晚期硫化物階段形成條件為中溫熱液，這一階段中石英和碳酸鹽明顯增加。 硫化物主要為方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦，另外還有部分黃銅礦，此階段又稱鉛鋅硫化物階段。 第二節矽卡巖型礦床四四 成礦過程成礦過程五五 礦床類型礦床類型1 磁鐵礦磁鐵礦赤鐵礦礦床赤鐵礦礦床是我國富鐵礦石的主要來源，規模以中小型為主。礦床主要與中性及弱酸性的火成巖有關（閃長巖、石英閃長石、花崗閃長巖）。礦體為似層狀、巢狀、透鏡狀等形態。礦石以致密塊狀為主，礦石礦物主要是磁鐵礦，部分赤鐵礦及假象赤鐵礦，可有少量硫化物出現（黃銅礦、黃鐵、方鉛礦、閃鋅礦、閃鋅礦）可綜合利用Cu、Mo。在長江中下游分布非

16、常廣，以湖北大冶鐵礦最為著名。2 黃銅礦黃銅礦磁黃鐵礦礦床磁黃鐵礦礦床礦床主要與中性和弱酸性火成巖有關（如：二長巖、石英二長巖、花崗閃長巖、石英閃長巖）。礦體主要受接觸帶構造控制呈透鏡狀、脈狀或不規則狀。常形成致密塊狀硫化物礦體。礦石礦物最主要的是黃銅礦，及少量斑銅礦。礦石含銅可達28%，礦石非常富。長江中下游銅官山鈣矽卡巖銅礦床，河北壽王墳鎂矽卡巖銅礦床。第二節矽卡巖型礦床3 白鎢礦礦床我國南嶺地區分布較多，湖南瑤崗仙、柿竹園等。4 錫石硫化物礦床云南個舊、廣西大廠、湖南的柿竹園。5 輝鉬礦礦床遼寧楊家杖子6 鈹礦床湖南香花嶺7 硼礦床遼寧硼鎂鐵礦第二節矽卡巖型礦床五五 礦床類型礦床類型斑巖

17、型礦床：斑巖型礦床：品位低、規模大，主要產于斑巖中及其內外接觸品位低、規模大，主要產于斑巖中及其內外接觸帶附近的細脈浸染型礦床。帶附近的細脈浸染型礦床。礦床礦床形成于活動大陸邊緣和島弧構造環境；形成于活動大陸邊緣和島弧構造環境；礦床出現中生代和新生代，其次為晚古生代；礦床出現中生代和新生代，其次為晚古生代；與礦床有成因及時空關系的有閃長玢巖、安山玢巖、花崗閃與礦床有成因及時空關系的有閃長玢巖、安山玢巖、花崗閃長斑巖、石英閃長斑巖等中性，中酸性淺成、超淺成侵入體；長斑巖、石英閃長斑巖等中性，中酸性淺成、超淺成侵入體；一般具有面型礦化蝕變，分帶性明顯；一般具有面型礦化蝕變，分帶性明顯；礦石細脈浸染

18、狀構造；礦石細脈浸染狀構造；角礫巖筒或角礫巖脈是重要的控礦構造。角礫巖筒或角礫巖脈是重要的控礦構造。第三節斑巖型礦床礦床多產于陸相火山盆地的中酸性斑巖體及其圍巖中，常成帶狀分布。礦體形態主要受地質條件控制，如全巖礦化，則礦體多呈柱狀、筒狀；若沿接觸帶礦化，則多呈環狀、似層狀；若巖體沿內外構造破碎帶成礦，則多呈脈狀、不規則狀等。礦石具浸染狀、脈狀、細脈-浸染狀及塊狀、角礫狀等構造，如鉀化帶為浸染型，石英-絹云母化帶為細脈-浸染狀，青盤巖化帶為脈狀。礦石中金屬礦物主要有黃銅礦、斑銅礦、輝鉬礦、黝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、輝鉍礦、金銀等礦物，常伴生黃鐵礦；非金屬礦物多為石英、重晶石等。礦石品位一

19、般較低，成分簡單易選，且伴生有益組分多如Mo、Au、Ag、Pb、Zn等一一 斑巖型銅礦床斑巖型銅礦床第三節斑巖型礦床圍巖蝕變蝕變：核心帶鉀化帶石英絹云母化帶泥化帶青盤巖化帶；礦化： 鉬（銅）礦化銅（鉬）礦化鉛鋅礦化金礦化；礦化類型：浸染狀 細脈浸染狀 細脈狀 脈狀第三節斑巖型礦床一一 斑巖型銅礦床斑巖型銅礦床規模大，是目前最重要的銅礦床工業類型，占已探明銅礦總儲量的50%，如智利、美國、秘魯；埋藏淺，易開采；伴生組分多，可綜合利用第三節斑巖型礦床一一 斑巖型銅礦床斑巖型銅礦床玢巖鐵礦是指產于陸相火山巖分布區，與安山質、玄武質巖漿的火山活動有關的一組鐵礦床；與輝長閃長玢巖關系非常密切的一組鐵礦床

20、。有利形成玢巖型鐵礦床的構造位置是活動大陸邊緣內側受洋殼俯沖作用影響形成的陸相斷陷火山巖盆地。成礦的斷陷盆地內富堿偏基性的中性火山活動強烈，主要巖石類型為輝石閃長玢巖、閃長玢巖、鈉長斑巖、輝石粗安巖、玄武粗安巖、粗面巖等。成礦主要與次火山巖有關，成礦作用跨越了巖漿階段和熱液階段。二二 玢巖型鐵礦床玢巖型鐵礦床第三節斑巖型礦床a、產于巖體中的凸鏡狀、囊狀、網脈狀及脈狀礦體（陶村式）；b、產于巖體頂部及邊部的脈狀、筒狀礦體（凹山式）；c、產于接觸帶附近的似層狀、凸鏡狀礦體（梅山式、鳳凰山式、向山式、姑山式、）；d、產于遠離次火山巖體的層狀、似層狀礦體（龍旗山式、竹園山式）及脈狀礦體（龍虎山式）。第

21、三節斑巖型礦床礦石礦物組合及結構構造因不同成因的礦體而異：陶村式為鈉柱石-透輝石-磷灰石-磁鐵礦組合，浸染狀、細脈狀、網脈狀構造；凹山式為陽起石（透輝石）-磷灰石-磁鐵礦組合，偉晶結構，脈狀、 網脈狀及角礫狀構造；梅山式為透輝石-石榴石-磷灰石-磁鐵礦組合，自形、半自形粒狀交代結構、塊狀及脈狀構造、鳳凰山式為透輝石（陽起石、堿性長石）-金云母-磷灰石-磁鐵礦組合，塊狀、角礫狀、網脈狀構造；龍旗山式及龍虎山式為石英-赤鐵礦-鏡鐵礦組合，塊狀、條帶狀、角礫狀、脈狀構造。礦體圍巖蝕變強烈，通常由次火山巖體向上、向外可分為以巖體邊部鈉長石化為主的下部淺色蝕變帶，接觸帶附近以方柱石化、透輝石化、石榴石化

22、、綠簾石化、陽起石化為主的深色蝕變帶，遠離接觸帶火山巖中以硬石膏化、硅化、泥化、黃鐵礦化、次生石英巖化為主的上部淺色蝕變帶。第三節斑巖型礦床第四節高中溫熱液礦床1 形成條件1）溫度300-600，壓力為2107108Pa，形成深度相當于4.5-1.0km，淺成高溫熱液礦床形成深度可小于1km，壓力小于2107 Pa。2）巖漿巖：主要為深成相的酸性侵入體，淺成高溫熱液礦床主要與超淺成侵入巖或次火山巖有關。3）圍巖：化學性質穩定的硅鋁質巖石4）構造：區域性的深大斷裂，控礦構造為花崗巖內部的裂隙、內外接觸帶及其附近； 一一 高溫熱液礦床高溫熱液礦床2 成礦作用方式充填方式為主，交代方式次之3 礦床特

23、征1）礦體形態：主要為脈狀、串珠狀和不規則狀，常呈定向雁行式排列，也可見扁豆狀或似層狀礦體；主要分布于巖體內部和頂部；礦床規模多為中小型。2）礦石組分：氧化物為主（Fe、W、Sn），高溫硫化物（輝鉬礦、輝鉍礦、磁黃鐵礦、毒砂）3）礦石結構構造：粗粒結構、交代結構為主，角礫狀構造、對稱帶狀構造、梳狀構造4）圍巖蝕變：云英巖化、鈉長石化、鉀長石化、電氣石化等。5）礦床類型：黑鎢礦-石英脈型（江西西華山鎢礦），錫石-石英脈型第四節高中溫熱液礦床一一 高溫熱液礦床高溫熱液礦床西華山鎢礦床地質略圖西華山鎢礦床地質略圖 1第四系第四系 2寒武系統下上部寒武系統下上部 3寒武系中統下部寒武系中統下部 4寒武

24、系中統中部寒武系中統中部 5寒武寒武系中統上部系中統上部 6gl-l變斑狀中粒花崗巖變斑狀中粒花崗巖 7gl-l中粒黑云母花崗巖中粒黑云母花崗巖 8gl-2變斑變斑狀中細粒花崗巖狀中細粒花崗巖 9gl-8斑狀細粒花崗巖斑狀細粒花崗巖 10gl-3細粒石榴石自變質花崗巖細粒石榴石自變質花崗巖 11硅化帶硅化帶 12斷層斷層 13推測地層界線推測地層界線 14實測地質界線實測地質界線 15地層產狀地層產狀 16礦化石英細脈礦化石英細脈充填交代（石英脈）型鎢礦床模式圖充填交代（石英脈）型鎢礦床模式圖1-砂巖、粉砂巖、變質砂巖、板巖；砂巖、粉砂巖、變質砂巖、板巖；2-花崗巖；花崗巖；3-石英脈型礦床；

25、石英脈型礦床；4-偉晶巖型礦床偉晶巖型礦床5-云英巖型礦床；云英巖型礦床；6-花崗巖型礦床；花崗巖型礦床；7-“五層樓五層樓”結構（結構（A-1線脈帶；線脈帶；A-2細脈帶；細脈帶；A-3細細-大脈帶；大脈帶；A-4大脈帶；大脈帶；A-5尖滅帶）；尖滅帶）；8-“三層樓三層樓”結構（結構（B-1線細脈帶；線細脈帶；B-2大（細）脈帶；大（細）脈帶；B-3尖滅帶）尖滅帶）1 形成條件1）溫度壓力：200-300，壓力為1075107Pa，形成深度相當于2.0-0.5km左右2）巖漿巖：礦床多與中小型、中深成、中酸性侵入體有關，但也可見部分礦床與巖漿巖沒有明顯的成因和空間聯系3）構造：區域性深大斷裂的次一級構造大斷裂地區，控礦構造為圍巖中的裂隙4