浅谈热液矿床中成矿热液来源、运移及积淀摘要热液矿床可在不同的地质背景条件下，通过不同组成、不同来源的热液活动形成。本文简单阐述分析了热液矿床中的成矿热液的五种来源以及含矿热液的运移和沉淀方式。
关键词热液矿床；热液来源；热液运移；络合物；含矿物质沉淀
通过含矿热液作用而形成的后生矿床称热液矿床或气水热液矿床。热液矿床是各类矿床中最复杂、种类最多的矿床类型，可在不同的地质背景条件下，通过不同组成、不同来源的热液活动形成。流体包裹体研究以及矿物组合的稳定性热力学计算表明，成矿热液一般具有较大的温度(50一500℃)和盐度(所溶解的所有固体组分的百分含量，<5％一>40％)区间，压力一般为4x106一25x108Pa。
热液矿床类型多、特征复杂，主要具有以下特点：①成矿物质的迁移富集与热流体的活动密切相关；②成矿方式主要是通过充填或交代作用；②成矿过程中伴有不同类型、不同程度的围岩蚀变，且常具有分带性；④构造对成矿作用的控制明显，既是含矿流体运移的通道，也是矿质富集沉淀的土要场所；⑤成矿介质(热液)、矿质以及热源直接控制着热液矿床的形成，三者来源往往复杂多样，既可来白向一地质体或地质作用，也可具有不同的来源；⑥热液矿化往往呈现不同级别、不同类型的原生分带(以矿物或元素的变化表现出来)；⑦形成的矿床种类多，除铬、金刚石、少数钠族元素(如娥、铱)矿床外。多数金属、非金属矿床的形成都与热液活动有关，如铜、铅、锌、汞、
锑、钨、钼、钴、铍、铌、钽、镉、铼、铁、金、银、萤石、重晶石、天青石、明矾石、温石棉矿床等。因此，热液矿床具有重要的经济价值。
一、热液矿床成矿热液来源
含矿热液的来源是矿床学的重要基础理论问题之—。虽然争论一直存在，但根据多种数据和资料的综合分析研究，大多数研究者已经接受含矿热液主要有下列几种类型：
1.岩浆成因热液
指在岩浆结品过程中从岩浆中释放出来的热水溶液，最初是岩浆体系的组成部分。由于岩浆热液中常含有H2S、HCl、HF、SO2、CO、CO2、H2、N2等挥发组分，故具有很强的形成金属络合物并使其迁移活动的能力。
2.变质成因热液
指岩石在进化变质作用过程中所释放山来的热水溶液。岩石遭受进化变质作用时，总伴随着矿物的脱水反应，而且脱水同变质的强度成正比，如沉积岩的平均含水量为5．54％(少数沉积岩含水可高达15％以上)，经过变质作用，这些水可被逐渐排出。如果沉积岩在变质过程中释放出4％的水，则lKm3的沉积岩可释放出约1亿吨水。低级变质岩(如绿片岩)遭受到高温高压作用转变为高级变质岩(如角闪岩相和麻粒岩相变质岩)的过程中，也可排出水。对某些热液矿床(如部分变质岩中的金矿床)矿物中流体包裹体和同位素成分的研究，也证明有的热液矿床主要是在变质水参
与下形成的。变质成因热液也具有很强的溶解迁移金属络合物的能力。
3.建造水
指沉积物沉积时含在沉积物中的水，因此又称封存水。这种水最初来自地表，与沉积物一起沉积，并与矿物颗粒密切接触，长期埋藏于地下，并与其周围的矿物发生反应，使其丧失了原有地表水的性质，形成了自己独有的特征，并在氢氧同位素组成方面也与地表水不同。建造水广泛见于油田勘探过程中。很多数据资料表明，有的低温铅锌矿床主要与建造水构成的热液活动有关。
4.大气水热液
包括雨水、湖水、海水、河水、冰川水和浅部地下水。加热的大气水广泛参与热液成矿作用．是20世纪60年代以来在热液矿床研究中取得的一项重要成果。在现代活火山活动区(如新西兰)，以天水为主的热泉中正在形成Au、Ag、Sb、Hg、w矿床；红海的阿特兰提斯海底部，温度和盐度都很高的海水形成了巨大的金属泥质沉积物；美国南加利福尼亚索尔顿(Solton Sea)热水，含盐度可高达36％，含银达2x10-6 ，铜达25x10-6、铅达100 x10-6，锌达700 x 10-6，其成分也以天水为主；东太平洋北纬21o所进行的海底调查中发现海底热水活动正在形成块状硫化物矿床；冲绳海槽和西南太平洋发现类似的海底成矿作用。目前已经发现几百个正在活动的海底喷流热卤水池。大量的岩浆岩及其相关流体的氢、氧同位素研究表明，在岩浆流体成矿系统中早期成矿以岩浆
流体为主，但中晚期通常有不同比例的大气水的混入，即使是发育于斑岩体内外接触带的斑岩型铜矿也都显示成矿后期有大气水的加入，甚至在一些热液矿床中成矿流体以大气水为主。
5.幔源初生水热液
指幔源挥发分流体，其最初来源可以是核幔脱气，也可以是大洋岩石圈俯冲到上地慢中脱气，是在地幔中形成的一种高密度的超临界流体，多数研究者认为属C—H—O体系，挥发分以H2O 和CO 2为主，含少量的F、Cl、S、P及惰性气体等组分，其中溶解了大量的微量及常量元素，为还原性流体；弱还原条件下以H2O —CO2为主，在强还原条件下则以CH4—H2O—H2为主。幔源流体在向地壳运移的过程中，可以参与热液成矿作用，主要表现在：
①幔源C—H—O流体溶解深部成矿元素并带入地壳成矿；②幔源
C—H—O流体改造地壳物质，使其中的成矿元素发生活化转移成矿；③幔源C—H—O流体含有较多的碱质和硅质，它可以直接为某些热液矿床提供这类物质；④幔源C—H—O流体可以在地壳中产生异常高的地热梯度，加速地壳浅层水的深循环，或与浅层水混合形成对流的循环系统而成矿。
值得注意的是：在不同类型热液矿床中或同一类型热液矿床形成的过程中，成矿热液的来源可以发生明显变化，因此热液矿床的成矿热液是多来源的。但是，一定类型的热液矿床，其成矿热液以何种来源为主，常有一定的规律。
二、含矿热液的运移
1.含矿热液运移的动力
热液流动的原因受多种因素的控制，主要有以下几种情况：
（1）重力驱动
在一定的深度范围内，当岩石的渗透率较高时，热液(特别是温度低的地表水和温度较低、深度较浅的地下水)可以在重力驱动下向深部渗流；也可以受地表地形的控制，从重力位能高处向重力位能低处流动。盆地流体的活动主要受重力驱动，而一些形成深度浅的低温热液矿床(如美国科罗拉多州的克里德Pb—Zn—Au—Ag脉状矿床)以及一些
层控矿床在热液叠加改造阶段也会出现这类流动。
（2）压力梯度驱动
在地下较深处，在温度梯度小而较封闭的裂隙系统中，压力差较大，可引起热液自深处向上运动，这是由于深处封闭系统承受的压力相当于静岩压力(约为260atm/km)，深处所承受的压力大于浅部。沉积盆地中压实作用引起的流体运移也属于这种情况。
（3）热力驱动
在有岩浆侵入体或其他异常热源存在的条件下，出现异常的温度梯度并有较高的孔隙度时，将形成对流的热液系统。
2．含矿热液运移的通道
含矿热液运移的通道按成因可分为原生孔隙和次生裂隙两类：（1）原生孔隙
是指岩石生成时就具有的孔洞和裂隙，如造岩矿物的粒间间隙、火
山岩中的气孔、沉积岩的层面空隙等。岩石的孔隙度是全部孔隙的体积与岩石体积之比，用百分比表示。孔隙度的变化范围很大，常见岩石的平均孔隙度(体积％)为：花岗岩0.5％，片麻岩1％，石英岩1％，石灰片5％，砂岩15％，砂20％。
对于热水溶液在岩石中的流动来说，有意义的不是孔隙度而是有效孔隙度。有效孔隙度是液体能在其中流动的相连通的孔隙体积与岩石体积之比。这里孔隙的绝对大小很重要。可以把孔隙分成3类：①超毛细管孔隙，直径大于0.5mm，液体能在其中按流体静力学的规律流动；②毛细管孔隙，直径为0.0002到0.5mm，液体在其中的运移决定于表面引力和外力(气体的压力、静压力、构造压力等)；⑦亚毛细管孔隙，直径小于0.0002mm，在一般条件下，液体不能在其中运移。热液流经的岩石的有效孔隙度会发生变化。在成矿前，常常由于溶解和蚀变而增大，如花岗岩钠长石化后．有效孔隙度由0.5％增加到6％；石灰岩矽卡岩化后，由0.4％一0.9％增加到2.5％一5％。在成矿阶段，因矿石矿物和脉石矿物充填，有效孔隙度又重新减小。（2）次生裂隙
指成岩过程中或成岩以后产生的各种裂隙，包括非构造裂隙和构造裂隙两类。非构造裂隙如沉积物的挤压收缩和侵入岩的冷却收缩所产牛的裂隙、溶解裂隙、矿物结晶或重结晶而形成的裂隙、坍塌角砾裂隙等；构造裂隙主要指地壳运动产生的褶皱虚脱、断裂及与之有关的一系列裂隙。此外，需要强调指出的是，热液的构造通道除最常见的断裂构造外，还有超高压流体对围岩进行水压破裂产生的增殖裂
隙，这是以往研究中往往被忽视的控制热液矿床形成的一种重要构造形式。
3.成矿物质的运移形式
关于热液矿床成矿物质的搬运形式，目前已经形成了较为统一的认识：
(1)成矿物质呈硫化物真溶液运移：由于气水热液矿床中硫化物居
多，所以人们就认为金属是呈硫化物形式溶解于热液中呈真溶液运移的。但是，实验证明金属硫化物在水中的溶解度是极小的，如含铜硫化物在温度为25—400℃间的水溶液中溶解度仅为10 x10-6—2.3 x10-24mol/L，显然难以实现硫化物的大量运移和聚集，铜矿床也不可能由硫化铜溶液形成。因此，硫化物呈真溶液运移的观点现在已经被放弃。
(2)成矿物质呈胶体溶液运移：实验证明，金属硫化物在胶体溶液
中的含量比在真溶液中的溶解度大得多，而且胶体可以在各种物理化学条件下形成。人们还发现，热液矿床的矿石中可以经常见到各种胶状构造，认为这是金属组分呈胶体溶液运移的直接标志，所以主张成矿物质是呈胶体溶液运移的、胶体溶液运移成矿组分的论点也没有被人们普遍接受。因为热液矿床中出现胶状构造的现象毕竟不多，它主要出现在一些浅成矿床中。
胶状构造的出现可能是成矿时温度下降过速的缘故，但成矿之前成矿物质未必能呈胶体状态。胶体的粘度较大，不易于长距离搬运，无法解释由大量渗透、交代作用形成的热液矿床，通
过矿物气液包裹体成分的研究，还发现热液中含多量的电解质，这进一步说明了呈胶体状态运移成矿组分的可能性是极小的。
该观点同样已经很少有人提及。
(3)成矿物质呈卤化物气态溶液运移：这个观点认为，溶液中搬运
的成矿物质不是现在矿石中所见到的矿物，矿石中的金属矿物
在其形成以前是呈卤化物形式在溶液中被搬运的，其依据是：
①矿物中气液包裹体(代走着含矿气水热液的母液)的含盐度很
高，甚至有NaCl晶体出现；②火山喷出物中有砷、铁、锌、
锡、铅和铜等的可溶性氯化物利氟化物出现；③有的热液矿床
中可见到含氯或氟的矿物，如氯化铅(PbCl2)、氯铜矿
(CuCl2·3Cu(OH)2)、萤石、黄玉等。实验表明，金属卤化物在
水中的溶解度是较大的。
多数研究者认为，成矿物质呈卤化物气态溶液运移的情况是存在的。不过主要出现于温度较高的热液矿床中，如云英岩型钨、锡矿床可能就是以这样的形式运移和成矿的。据实验得知，金属卤化物和硫化氢极易反应形成硫化物沉淀，所以当溶液中存在数量较多的H2S时，卤化物溶液就变得很不稳定。众所周知，H2S在热水溶液中的溶解度是随温度的降低而增高的，所以在温度较低的情况下．成矿组分是难以成卤化物搬运的。(4)成矿物质呈易溶络合物运移：大量实验和理论研究证实，在热
液矿床形成的过程中，金属成矿元素主要呈络合物形式搬运，
这也是目前人们普遍接受的观点。在自然界中很多元素都可以
构成络合物的组成部分．如某些离子电位高的金属阳离了(Fe3+，Fe2+、Be2+、Nb5+、Ta5+、W6+、Sn4+、Mo4+、Mo6+等)构成中心
阳离子(或称络合物形成体)；一些阴离子或离子团(如F-，Cl-，HS-，HCO-，OH-，O2-，S2-，SO42-，CO32-等)构成配位体，而碱
金属阳离子则构成外配位体，不同的络合物可在各种地质—物
理化学条件下出现。络合物比简单化合物的溶解度大许多倍，
可以搬运大量成矿物质。进入络阴离子中的金属元素，可以具
有与简单阳离子完全不同的化学特性，易于解释热液矿床中观
察到的各种现象。
三、成矿物质的沉淀
在热液矿床形成的过程中，热液体系物理化学性质的变化，造成络合物稳定性的破坏，使金属元素及其化合物沉淀、析出，其中温度的降低和PH值的变化常常对络台物的稳定性影响最大。此外，其他机制也会影响络合物的稳定性
1.温度：有些络合物只在较高温度下稳定，而在低温下分解，如[PbCl4]2-，当温度从200℃降低到100℃时，其稳定性变化不大．而从100℃降至90℃时，可导致5xl0-6的Pb沉淀
析出。
2.PH值：金属氯络合物的稳定性严格受pH值的控制。当体系的H 2S 浓度(活度)和CI-的浓度一定时，PH值变化1个单位，金属氯络合物的浓度可变化两个数量级。PH值越小，越易使氯络合物稳定，例如：若H2S浓度不变，NaCl＝3g／L，t＝100℃，当PH＝5时，PbS的溶
解度为1.47x10-6；当pH＝3时，则可升至147x10-6。相反，硫络合物(如Na3AsS3)在碱性溶液中稳定，若PH值减小，则可发生沉淀。还有的络合物只在—定的pH条件下稳定，如[UO2(CO3)3]4-(三碳酸铀酰)，只在PH为7．2时稳定，而PH值增加或减少都将引起沉淀。
3.压力变化：通常，当热液体系的压力降低时，H2S、CO2等挥发分在热液中的溶解度减小，从而降低体系中S2-、[CO3]2-的浓度，促使含有S2-、CO32-等的络合物稳定性降低，使金属阳离子析出。
4.氧化还原作用：如以U6+为中心阳离子的络合物与围岩中的Fe2+作用．被还原为U4+时，络合物分解，产生晶质铀矿：
[UO2[CO3]2（H2O）2]2-+2FeCO3+2OH-→UO2+ Fe2O3+ 4HCO3-+H2S 5.与围岩反应: 如W6+为中心阳离子的络合物与围岩反应，生成钙钨矿：
R2WO4十CaCO3→CaWO4十R2CO3
因此，白钨矿经常生成于碳酸盐围岩中。
6.不同来源热液的混合：由于不同来源的热液，其物理化学性质常有明显差别，当它们混合以后，会引起体系物理化学性质的明显变化，从而破坏了络合物的稳定性．如含H2S较高的热液与不含H2S的热液混合时，可以降低S2-或HS-的浓度(或活度)，引起含硫络合物的分解，如下式生成辉锑矿的反应。2Na3 SbS3十3H2O=Sb2S3十6NaSH
7.水解：—些高价阳离子络合物在较高温度下，常发生水解反应，生成氧化物或氢氧化物的沉淀：
2Na3FeCl6十3H2O—Fe2O3十6NaCl十6HCl
8.沸腾：在某些浅成、超浅成甚至部分中深成热液矿床形成的过程中，沸腾现象可能起非常重要的作用。在沸腾过程中，气相组分大量析出，H2S、CO2、HCl、HF等的减少，将促使残留的液相PH升高，气相的酸度增加，引起溶液盐度变化，C1—、F—、S—、HS—等的活度减小，温度和压力也可发生较大变化，这些都可能导致热液矿物沉淀、析出。
此外，成矿期间的构造活动，促使裂隙打开、复活，甚至诱发激烈的气液爆发现象引起体系物理化学性质的改变．因而对热液矿物的沉淀析出产生较大影响。
结语：本文主要对热液矿床中成矿热液来源、热液的运移及其积淀方式三个方面进行了探讨，由于热液矿床是各类矿床中最复杂、种类最多的矿床类型，可在不同的地质背景条件下，通过不同组成、不同来源的热液活动形成，所以无论是热液的来源还是热液的运移和沉淀方式都不是单一的。其中，含矿热液主要有5种来源，分别是岩浆成因热液、建造水、变质成因热液、大气水热液和幔源初生水热液。成矿物质在运移动力（重力驱动、压力梯度驱动、热力驱动等）的作用下沿着原生孔隙和次生裂隙的运移的通道，主要是呈易溶络合物的形式进行运移，有时也呈卤化物气态溶液等其他的形式运移。在热液矿床形成的过程中，一旦当热液体系物理化学性质的变化，造成络合物稳定性的破坏，使金属元素及其化合物沉淀、析出，其中温度的降低和PH值的变化常常对络台物的稳定性影响最大。此外，其他机制还包括压力变化、氧化还原作用、水解、与围岩的反应、不同来源热液的混合、沸腾作用等，也会影响络合物的稳定。
参考文献：《论热液成矿条件》曾庆丰著1986；
《矿床学教程》姚凤良孙丰月著2006；
张文淮；张志坚；伍刚. 成矿流体及成矿机制地学前缘1996.
陈衍景初论浅成作用和热液矿床成因分类地学前缘2010.
第六章热液矿床各论 第二节产于岩体内或附近围岩中的岩浆热液矿床 一、概述 1、概念：由岩浆结晶分异过程中分出的气水溶液，在侵入体内部及附近围岩的有利构造中，通过充填和交代的方式形成的矿床，称为岩浆热液矿床。 2、工业意义：岩浆热液矿床类型众多，包括大部分有色金属矿产（W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、Hg、Sb、As）、贵金属（Au、Ag）和重晶石、萤石、硫、水晶、菱镁矿等非金属矿产，其中不乏大型、超大型矿床，价值巨大。 二、岩浆热液矿床的成矿作用概述 1、岩浆热液的产生与运移 在深部高温高压条件下（温压条件为600－300℃、8－4km），由于岩浆的演化，导致超临界流体的分离，当冷却至临界点之下就变成热液。当内压大于外压时，它们就从岩浆房分出。由于大量挥发份的存在，提高了金属在溶液中的溶解度。金属离子在溶液中主要呈硫化物、氧化物、氟化物、氯化物等形式被搬运。 2、岩浆热液的早期成矿作用 在岩浆气液作用早期，由于F-、Cl-阴离子大量存在，溶液pH值低，多呈酸性、弱酸性。若围岩是非钙质岩石酸性岩浆岩或硅铝质岩石的情况下，当溶液分出后，未经长距离的搬运，即在酸性岩体的顶部或其上覆围岩中沉淀成矿。由于所在较深的环境下，降温缓慢，其它物理化学条件的变化也不显著，酸性溶液不易被中和，因而有利于高温矿物的沉淀；蚀变是长石水解为粗一中粒的石英和白云母—典型的云英岩化，伴随大量的W、Sn等矿物结晶、富集形成高温热液脉状矿床，即云英岩型钨、锡石英脉矿床。 3、岩浆热液的中期成矿作用 即在中温（200～300℃）、中深（1～3km）的条件下，由于热液的温度降低，金属硫化物开始相对聚集，在向构造裂隙或减压部位运移过程中，特别是流经灰岩、泥灰岩和其它碳酸盐岩石时，溶液很快被中和，使原来酸性一弱酸性含矿溶液变为中性溶液，甚至呈弱硷性的，不能在酸性溶液中沉淀的硫化物开始沉淀；如矿液具有足够的温度和相当的活泼性，溶液和围岩则可发生交代作用，形成交代矿床。伴随绿泥石化、绢云母化、黄铁绢英岩化、硅化、碳酸盐化以及蛇纹石化，形成以硫化物、复硫盐类为主的多金属矿床。它们虽然与侵人体关系较密切，但在空间上仍有一定距离。 4、晚期岩浆热液作用 热液温度在200～50℃，成矿压力小于1×107Pa（0-0.5km），含矿溶液多变成弱酸性为主，某些金属则以碳酸盐形式从热液中沉淀出来，形成菱铁矿、菱锰矿、菱镁矿等矿床。此外，还可形成滑石、纤维蛇纹石石棉等非金属矿床。 三、岩浆热液矿床的分类及主要类型矿床特征 根据成矿温度和压力（深度），可将岩浆热液矿床分为三类： （1）高温热液矿床：成矿温度300-600℃,成矿压力2×107-108Pa（1-4.5km）（浅成高温矿床成矿深度小于1km），如石英脉型钨、锡矿床； （2）中温热液矿床：成矿温度200-300℃,成矿压力1×107-5×108Pa（0.5-2.5km±），如自然金－多金属矿床、铅锌矿床、一些非金属矿床（石棉、水晶、萤石矿床）、放射性铀矿床等； （3）低温热液矿床：成矿温度50-200℃,成矿压力小于1×107Pa（0-0.5km），如菱铁矿、菱锰矿、菱镁矿等矿床。 （一）云英岩型钨、锡石英脉矿床
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 资源地质学课程作业3（共 4 次作业） 学习层次：专升本涉及章节：第5章——第7章 一.名词解释 1. 充填矿床 2. 云英岩化 3. 围岩蚀变 4. 热液矿床 5. 渗滤交代作用 6. 交代作用 二.选择题 1. 对于矽卡岩矿床来说，最重要的控矿构造是（）。 A：褶皱构造；B：接触带构造；C：断裂构造。 2. 斑岩铜矿的母岩主要是（）。 A:花岗闪长岩、石英二长岩等；B:花岗岩、流纹岩；C:闪长岩、正长岩。 3. “阶段说”将矽卡岩矿床的形成过程划分为矽卡岩期和（）期。 A：铁铜硫化物；B：铅锌硫化物；C：石英－硫化物。 4. 组成机械沉积矿床的矿物多是（）性质稳定的矿物。 A:物理；B:化学；C:物理和化学。 5. 在热液矿床的围岩蚀变过程中，绢云母化是一种（）蚀变。 A:高温热液；B:中低温热液；C:低温热液。 6. 中温热液矿床的矿物组合是（） A：黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿；B：黑钨矿、磁铁矿、锡石、辉钼矿；C：辉锑矿、辰砂、雌黄、辉银矿； 7. 云英岩化是一种（）气水热液的蚀变作用。 A：低温；B：中温；C：高温； 8. 湖北大冶铁山是（）。 A：矽卡岩型铁矿床；B：风化型铁矿床；C：沉积变质型铁矿床； 9. 某矽卡岩主要由透辉石和金云母组成,这种矽卡岩属于( )。 A.内矽卡岩 B.外矽卡岩 C.镁矽卡岩 D.钙矽卡岩 三.简答题 1. 围岩蚀变及其研究意义。 2. 简述岩浆高温热液矿床的基本特征。 3. 试述接触交代矿床的矿化期和矿化阶段。 4. 简述SEDEX 型矿床的主要地质特征。
资源地质学课程作业3（共 4 次作业） 一 .名词解释 1. 充填矿床：矿质直接从热液中沉淀于裂隙内（由充填作用方式）形成的矿床。 2. 云英岩化:一种高温气水热液蚀变作用，蚀变后的云英岩主要由石英和白云母组成。 3. 围岩蚀变: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。 4. 热液矿床:指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下，在各种有利的构造和岩石中，由充填和交代等成矿方式形成的有用矿物堆积体。 5. 渗透交代作用：组分的带入和带出靠离间及裂隙中渗透流动的水溶液进行的交代作用。 6. 交代作用:矿液与围岩发生化学反应或置换作用，而造成矿质的聚集，即在一定温度和压力条件下与围岩相互作用，由一个原生的矿物集合体向另一组更稳定的新矿物的转变。 二.选择题 1. 对于矽卡岩矿床来说，最重要的控矿构造是（B）。 A：褶皱构造；B：接触带构造；C：断裂构造。 2. 斑岩铜矿的母岩主要是（A）。 A:花岗闪长岩、石英二长岩等；B:花岗岩、流纹岩；C:闪长岩、正长岩。 3. “阶段说”将矽卡岩矿床的形成过程划分为矽卡岩期和（C）期。 A：铁铜硫化物；B：铅锌硫化物；C：石英－硫化物。 4. 组成机械沉积矿床的矿物多是（C）性质稳定的矿物。 A:物理；B:化学；C:物理和化学。 5. 在热液矿床的围岩蚀变过程中，绢云母化是一种（B）蚀变。 A:高温热液；B:中低温热液；C:低温热液。 6. 中温热液矿床的矿物组合是（A） A：黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿；B：黑钨矿、磁铁矿、锡石、辉钼矿；C：辉锑矿、辰砂、雌黄、辉银矿； 7. 云英岩化是一种（C）气水热液的蚀变作用。 A：低温；B：中温；C：高温； 8. 湖北大冶铁山是（A）。 A：矽卡岩型铁矿床；B：风化型铁矿床；C：沉积变质型铁矿床； 9. 某矽卡岩主要由透辉石和金云母组成,这种矽卡岩属于( C)。 A.内矽卡岩 B.外矽卡岩 C.镁矽卡岩 D.钙矽卡岩 三.简答题 1.围岩蚀变及其研究意义。 答：围岩蚀变是指气液流体使围岩发生各种变化的地质作用，围岩经蚀变后不仅发生化学成分和矿物成分的变化，同时也发生不同程度的物理性质方面的变化。常见的围岩蚀变有矽卡岩化、云英岩化、钾长石化、钠长石化、青盘岩化、绿泥化、泥化、硅化、碳酸盐化、蛇纹石化等。 研究围岩蚀变的意义： （1）了解成矿物理化学条件，如成矿时的热液成分、成矿温度、PH及Eh值等
岩石蚀变的概念、种类及相关特征 一、概念 围岩蚀变：指在热液矿床的形成过程中，围岩受到流体和热液的作用影响所发生的各种交代变质作用。影响围岩蚀变的因素主要为热液或流体的性质、成分、温度、压力、围岩的性质和成分等。围岩蚀变的种类很多，如矽卡岩化、云英岩化、钠长岩化和碳酸盐化等。交代蚀变形成的围岩，成为蚀变围岩。如云英岩、矽卡岩、钠长岩等。由于一定的围岩蚀变常与一定类型的热液矿床相联系，并能反映热液矿床形成物理-化学条件。因此围岩蚀变可以有助于阐明热液矿床形成过程的物理化学条件及矿床的成因等。同时它又是重要的找矿标志。蚀变围岩常具有分带现象，这是建立交代蚀变成矿模式的重要基础。另外，某些蚀变围岩，如明矾石化岩、叶腊石岩、高岭土岩等本身就是非金属矿产。 蚀变作用：泛指岩石、矿物受到热液、地表水、海水以及其它作用的影响，产生适合新的物理-化学条件下新的矿物或矿物组合的过程。围岩蚀变、化学风化和变质交代作用，都属于蚀变作用的范畴。 蚀变围岩：在热液作用下，使矿物成分、化学成分、结构、构造发生变化的岩石，由于他们经常见于热液矿床的周围，故称为蚀变围岩。一定的热液矿床常与某些类型蚀变围岩共生。因此，蚀变围岩不仅是研究热液矿床成因的重要标志，也是重要的找矿标志之一。某些特殊的蚀变围岩，如明矾石化的火山岩本身就有开采利用的价值。 褪色作用：指在热液作用影响下，导致岩石中的深色矿物消失，铁镁组分淋失，使得原来岩石变成浅色的蚀变作用。 碱质交代作用：内生含碱质（如钾和钠）的成矿溶液对围岩所进行的各种交代作用。在这种作用过程中，形成由碱性长石（钾长石、钠长石）、碱性角闪石、碱性辉石、云母、方柱石、霞石等碱性硅酸盐矿物组成的交代蚀变岩石，表现出碱质在溶液及其交代过程中的积极作用。根据碱金属的不同，可分为钾质交代和钠质交代两大类。钾质交代，包括钾长石化、云母化、云英岩化、绢英岩化等；钠质交代，包括钠质辉石化、钠质角闪石化、钠长石化、钠长-更长石化、霞石化、方柱石化及部分沸石化等。碱质交代作用常有冥想的成矿专属性。例如与钾质交代最密切的是钨、锡、钼、铜、金、钽、铌重稀土元素、铷、铯和硼等；与
热液矿床概述 一、概念： 热液矿床：指在地壳中各种成因的矿液在一定的物理化学条件下，在各种有利的构造或围岩中通过充填和交代作用形成的矿床。 二、特点： 1、矿床产于早先形成的岩石（可以是沉积岩、岩浆岩和变质岩）或矿化体中，属后生矿床； 2、矿床或矿体具明显的分带性即带状分布. 如水口山铅锌矿床自下而上为Py-Sph-Gal； 3、矿体多呈脉状、透镜状或不规则状、似层状等。与围岩产状多不一致（似层状矿体可与围岩产状一致）。 矿体形状与构造和成矿方式有关，充填矿床的矿体多为脉状、似层状；交代矿床的矿体多为不规则状、凸镜状。 4、矿石组构： 矿石构造多呈脉状、网脉状、对称带状、角砾状、条带状、晶洞状、皮壳状、浸染状和块状等； 矿石结构主要有晶粒结构，由交代作用形成的浸蚀结构、残余结构、骸晶结构、假象结构等。 5、矿石组份： 物质组成复杂，金属矿物以硫化物、氧化物及含氧盐等为主，非金属矿物有碳酸盐、硫酸盐、含水硅酸盐、石英等。 多数热液矿床尤其是脉状矿床的矿石物质组份与围岩是基本物质组份有明显的差异。 不同温度形成的的热液矿床具有不同的矿物共生组合。常伴生有益组份可综合利用. 6、具有明显的围岩蚀变，不同温度形成的的热液矿床具有不同类型的围岩蚀变。成矿温度较低 （一般多＜400oC） 7、成矿作用方式以充填作用和交代作用为主，常具明显的多期多阶段性。 三、研究意义： 1、重要的工业价值 热液矿床中包括大部分有色金属（W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Hg、As、Sb…）、一些具科学研究意义的稀有、稀土元素矿产（Li、Be、Ga、Ge、In、Cd…）、及放射性元素（U）等；非金属矿产如硫、石棉、重晶石、萤石、水晶、菱镁矿等。 2、理论上 对于研究成矿流体及其演化有重要意义。 四、矿床分类： 1、按成矿作用： A、岩浆气液交代矿床 a、钠长石型 b、云英岩型 c、蛇纹石型 B、热液充填－交代矿床★ 2、按热液来源分类： 成因类型： a、岩浆热液矿床 b、地下水热液矿床 c、海水热液矿床 d、变质热液矿床
围岩蚀变【wall rock alteration】围岩蚀变：通常指成矿围岩在气-液和超临界流体作用下所发生的化学成分和物理性质的变化。或在内生成矿作用过程中，矿体围岩在热液作用下所导致发生在矿物成分、化学组分及物理性质等诸方面的变化即围岩蚀变。 决定蚀变围岩的类型和蚀变作用强度的因素有：①围岩的性质，包括围岩的化学成分、矿物成分、粒度、物理状态（如是否受力破碎）、渗透性等；②热液的性质，包括热液的化学成分、浓度、pH、Eh、温度和压力条件，以及它们在热液作用过程中的变化。 由于蚀变岩石的分布范围比矿体大，容易被发现，更为重要的是蚀变围岩常常比矿体先暴露于地表，因而可以指示盲矿体的可能存在和分布范围。 1.钠长石化 原岩主要为酸性、中性、基性碱性火成岩，主要特征矿物是钠长石，形成与高-低温热液环境。与铌、钽、铍、稀土元素及钨、锡、金、铁、铜、磷、黄铁矿等相关。 2.夕卡岩化 夕卡岩主要是由石榴子石（钙铝石榴子石-铁铝石榴子石）、辉石（透辉石-钙铁辉石）及其他一些钙、铁、镁的铝硅酸盐矿物所组成的岩石。它主要产生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近，在中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成的。与夕卡岩化有关的矿产主要有：钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌等。 3.绢云母化 一种广泛的中-低温热液蚀变,在中性和酸性火成岩及板岩等富铝岩石中最常见。绢英岩化与云英岩化过程在本质上相同，只是后者形成温度较低，它们之间可存在着过渡关系,即云英-绢英岩化。在金、铜、铅、锌、钼和铋等以及萤石、红柱石、刚玉等矿床中都能见绢云母化现象。特别是斑岩型铜、钼矿床、黄铁矿型铜矿床和多金属矿床。 4.云英岩化 一种发生在花岗岩类岩石中的高温热液蚀变。云英岩化除产生主要特征矿物：石英和白云母，还可有锂云母、黄玉、电气石、萤石、绿柱石以及黑钨矿、锡石、辉钼矿等。云英岩化和钾长石化、钠长石化在成因上密切相关，因此在蚀变岩体中，常可见到它们的共生。根据云英岩的主要矿物含量，可划分为：富云母云英岩、富石英云英岩、黄玉云英岩、萤石云英岩与电气石云英岩等类别或岩带。云英岩化常与钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等矿化有关。 5.绿泥石化 与绿泥石化有关的原岩主要是中性-基性的火成岩,部分酸性火成岩和泥质岩石也可产生绿泥石化。在围岩蚀变过程中，绿泥石主要由富含铁、镁的硅酸盐矿物经热液交代蚀变而成，也可由热液带来铁、镁组分与一般的铝硅酸盐矿物交代反应而形成。与成矿作用有关的绿泥石化，多与其他热液蚀变作用（如电气石化、绢云母化、硅化、碳酸盐化等）共生，很少单独出现，与其有关的矿产主要是铜、铅、锌、金、银、锡和黄铁矿等。
层控热液矿床 一、概述： 在自然界除上述与岩浆明显有关的热液矿床外，还有相当一部分与岩浆活动无直接关系的热液矿床，它们主要产在沉积岩地区，矿石建造与沉积岩类型和岩性有密切的相关性，我们暂统称其为层控热液矿床。 如卡林型金矿、密西西比河谷型（ＭＶＴ）铅锌矿、喷流沉积型（ＳＥＤＥＸ）铅锌矿、砂页岩型铜矿、砂岩型铀矿、黑色碎屑岩型金矿和金、铂矿以及碳酸盐岩中的汞锑矿床、水晶矿床等。 二、形成的条件及作用 这类矿床主要产于地壳浅部和表层，包括造山带的地热异常和断裂、裂谷带内的地热异常区。同时，地热增温率也是成矿所需热能的一个经常来源。 构造运动形成的各种断裂、裂隙、孔隙空洞常是热液运移的通道及矿石堆积的场所。 各种地层和岩性，既可是这类热液矿床的矿石物质来源（矿源层），又是矿石的堆积地（储矿层），热液总是通过与岩石的相互作用（化学的、物理的）以交代或充填的方式而将有用组分聚集起来的。 层控热液矿床的形成温度较低，一般在２００～５０℃之间，过去一般将这类矿床归入低温热液矿床或远温热液矿床。 主要的金属矿产有Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｈｇ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｕ、Ｖ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｌ等。非金属矿产有水晶、冰洲石、石棉、蛇纹石、重晶石等。 层控热液矿床的成矿作用有下列几种： 压实热液作用岩石在压实过程中，岩层中的孔隙水受压而被释放出来。如原为海相沉积物在成岩压实过程中，可释放出以卤化物为主的热卤水。在这些热液的作用下，可形成后生的金属和非金属矿床，如某些泥质岩中的铅锌矿脉可能是这种成因造成的。 下渗水环流热液作用下渗水沿断裂、裂隙带循环过程，经过加温，能使围岩中有用组分活化转移，并在有利的岩相岩性条件下，通过沉积作用或充填交代作用富集成矿，如卡林型金矿、ＭＶＴ型铅锌矿床、ＳＥＤＥＸ型铅锌矿床等。 热泉堆积作用一般发生在年轻和正在进行矿化作用的地区。热泉水基本上是大气降水，一般含有较高的Ｈｇ、Ａｓ、Ｆ等元素。 侧分泌作用指成矿组分从附近围岩中被析出。热液可能是大气降水、原生水，或结晶时的释放水。矿质被热液带到附近地层岩石中沉淀富集成矿。 近年研究表明，层控热液矿床主要由下渗环流的地下水、海水热液等形成，主要产生在大陆地区和海洋环境。在大陆边缘及海洋的岛屿地区，也有下渗的海水与地下水相混合。循环热液作用在大型、超大型热液矿床（如卡林型金矿、ＭＶＴ型铅锌矿床、ＳＥＤＥＸ型铅锌矿床等）形成中起主要作用。 三、层控热液矿床的特点 层控热液矿床的特点如下： 矿床受地层、岩性（岩相）控制矿床常产于一定时代的地层层位中。矿体常集中在某些岩性地段，主要的赋矿层位有：①海相、 湖相碳酸盐岩，往往与白云质碳酸盐岩和礁相杂岩有联系；②红色碎屑岩系中的浅色带及其接触带；③黑色页岩。 矿体受构造控制明显岩层的层间构造带、褶皱、断裂及裂隙对成矿有利。 多为二向至三向延伸的矿体矿床在空间上沿一定层位呈带状展布，呈凸镜状、囊状或 脉状。
一、名词解释（每题分） 矿床：地壳中由地质作用形成的所含有用组分的质和量在当前经济技术条件下能采利用的地质体。 矿石是从矿体中开采出来的，从中可提取有用组份的矿物集合体。包括矿石矿物和脉石矿物。 夹石矿体内部不符合工业要求的岩石称为夹石。 矿石品位矿石中有用组份的含量称为品位 同生矿床是指矿体与围岩是在同一地质作用过程中，同时或近于同时形成的。 矿石矿物。矿石中可供利用的矿物。 母岩：成矿过程中提供主要成矿物质的岩石。矿源层、围岩、 气水热液是指在一定深度下形成的，具有一定温度和一定压力的气态和液态的溶液。其成分是以H2O为主，并含有氟、氯、溴等多种挥发成分，以及W、Sn、Mo、等成矿元素。 浓度克拉克值：是指一个地质体中某元素的平均含量与其在地壳中平均含量的比值。 同化作用：岩浆在其形成和向上运移过程中，往往会熔化或溶解一些外来物质（如围岩碎块），从而使岩浆成分发生改变的作用。 交代作用；气液流体与其所流经的矿物及岩石之间的物质交换作用。 渗透交代作用：组分的带入和带出靠离间及裂隙中渗透流动的水溶液进行的交代作用。 充填矿床：矿质直接从热液中沉淀于裂隙内（由充填作用方式）形成的矿床。 成矿系列：是指在一定的地质环境中形成的，在时间上、空间上和成因上有密切联系的一组矿床类型，它们由一种或几种成矿元素组成，包括两个以上的矿床成因类型。 变成矿床：若岩石中的某些组分，经变质作用后成为有工业价值的矿床，或由于变质作用改变了工业用途的矿床；如富铝岩石→刚玉矿床；煤→石墨矿床。 受变质矿床 云英岩化：中高温热液蚀变中，铝硅酸盐类矿物蚀变形成白云母和石英的作用。以中酸性岩浆岩中最为发育。 二、填空（每空分，共计分） 1.在自然界中，元素聚合成矿石矿物的方式是多种多样的，主要有结晶作用、化学作用、交代作用、离子交换及类质同象置换作用。 2. 伟晶岩一般分为岩浆伟晶岩和变质伟晶岩两大类。 3. 气水热液矿床的成矿方式，主要有充填作用和交代作用两种 4.围岩蚀变的主要类型绢云母化、绿泥石化、石英化、云英岩化、矽卡岩化、青盘岩化、钾化、钠化以及碳酸盐化和硫酸盐化、红色蚀变、浅色蚀变和退色蚀变等 5. 风化矿床的形成条件气候条件、原岩条件、地貌条件、水文地质条件、地质构造条件、时间条件。 6. 根据风化矿床的形成作用和地质特点分为残积及坡积砂矿床、残余矿床、淋积矿床三类 7．煤化作用包括成岩作用和变质作用两大阶段 8．煤中有机质组份主要是 C 、H 、O 、N 、S 、P 等元素. 9．我国主要成煤期有四个即石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪。 10．变质矿床化学成分变化的作用脱水作用、重结晶作用、还原作用、重组合作用、交代作用。11．变质成矿作用类型：区域、接触、混合岩化。 12.促使成矿元素从热液中沉淀出来的因素和条件主要有温度．压力的降低.pH 值的变化．氧化一还原反应．不同性质溶液的混合 13. 矽卡岩矿床主要是在中酸性一中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石的接触带上或其附近，由于含矿气水溶液进行交代作用而形成的。 14、热水喷流矿床层状矿体的上部围岩热液蚀变不发育。
常见围岩蚀变 热液蚀变：在热液成矿作用下，近矿围岩与热液发生反应，而产生的一系列旧物质被新物质所替代的交代作用。围岩蚀变可产生在矿石沉淀之前、同时或之后，其结果使得围岩的化学成分、矿物成分以及结构、构造等均遭受到不同程度的改变，甚至面目全非。决定蚀变围岩的类型和蚀变作用强度的因素有：①围岩的性质，包括围岩的化学成分、矿物成分、粒度、物理状态（如是否受力破碎）、渗透性等；②热液的性质，包括热液的化学成分、浓度、pH、Eh、温度和压力条件，以及它们在热液作用过程中的变化。 主要围岩蚀变类型与矿化种类的关系 一．矽卡岩化 夕卡岩主要是由石榴子石（钙铝石榴子石-铁铝石榴子石）、辉石（透辉石-钙铁辉石）及其他一些钙、铁、镁的铝硅酸盐矿物所组成的岩石。它主要产生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近，在中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成的。 在矽卡岩中常有一些含挥发份的矿物，如方柱石、萤石、斧石、电气石等，以及如绿泥石、石英及钙、铁、镁的碳酸盐等热液矿物，金属矿物则以磁铁矿、白钨矿、锡石、黄铁矿及铜、铅、锌的硫化物等为主。与夕卡岩有关的矿产主要有：钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌等。 （1）矿物组成 矽卡岩矿物主要有钙、铁、镁的硅酸盐矿物。从矿物族来看，主要有石榴子
石族、辉石族、硅灰石族和蔷薇灰石族等。而这些矿物中，石榴子石和辉石最为常见和重要，它们常可以单独组成矽卡岩，其中以石榴子石矽卡岩最为常见，其次是透辉石矽卡岩，钙铁辉石矽卡岩以及石榴子石-透辉石矽卡岩等。在矽卡岩中常见一些含挥发分的矿物，如方柱石、萤石、斧石、电气石等。此外，还常发育典型的热液阶段形成的矿物，如绿泥石，石英，萤石，含钙铁镁的碳酸盐类矿物，以及硫酸盐矿物（如硬石膏）等。 由于矽卡岩矿床是在成矿流体对碳酸盐围岩交代蚀变的，因此许多金属的氧化物，含氧盐和硫化物也包括在其中，主要有：磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿、白钨矿、锡石、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿辉钼矿。 （2）简单矽卡岩矿物成分较为简单，主要为无水的岛状和单链状硅酸盐，他们常组成矽卡岩的主体，为主要的特征矿物岩。 石榴子石矽卡岩：矿物成分是钙铝石榴子石Ca3Al2 (SiO4) 3和钙铁石榴子石Ca3Fe2 (SiO4)3的类质同像系列组成的。一般来说，内矽卡岩对为钙铝石榴子石，外矽卡岩多为钙铁石榴子石。多数是半自形粒状，环带状结构。在成矿的矽卡岩中，石榴子石矽卡岩常呈大小不同的不规则脉状交代体。 透辉石和钙铁辉石矽卡岩：单独的透辉石矽卡岩较为常见，特别当围岩是白云质灰岩或白云岩时，更为常见。颜色多为浅绿，深绿，褐绿色居多，柱粒状结构。而单独由钙铁辉石矽卡岩组成的矽卡岩较少见，但也有存在。 硅灰石矽卡岩：通常为白色，有时呈丝绢状光泽，分布范围一般比较小，局部地方出现。 符山石矽卡岩：符山石是含水的岛状硅酸盐Ca10 (Mg,Fe)2Al4 (Si2O7)[SiO4]5(OH,F)4为晚期矽卡岩。在与钨锡矿有关的改造型花岗岩接触带中常出现符山石。符山石矽卡岩常在中泥盆世泥灰岩中发育，为黄绿，褐绿以及灰绿色，呈放射状，柱状集合体。 黑柱石矽卡岩：主要产与铁，铜等矿床有关的矽卡岩中，其有关的围岩主要为火山沉积岩系，在纯的碳酸盐岩中不易发育。黑柱石 CaFe22+Fe3+ [Si2O7]O[OH] 。 (3)复杂矽卡岩 1.矽卡岩时期：在超临界的气化-高温热液条件下进行，主要特征是形成各
夕卡岩化夕卡岩主要是由石榴子石（钙铝石榴子石-铁铝石榴子石）、辉石（透辉石-钙铁辉石）及其他一些钙、铁、镁的铝硅酸盐矿物所组成的岩石。主要产生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近，在中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成的。在夕卡岩中常有一些含挥发份的矿物，如方柱石、萤石、斧石、电气石等，以及如绿泥石、石英及钙、铁、镁的碳酸盐等热液矿物，金属矿物则以磁铁矿、白钨矿、锡石、黄铁矿及铜、铅、锌的硫化物等为主。与夕卡岩有关的矿产主要有：钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌等。 钾长石化为钾质交代的产物，包括微斜长石化、正长石化、透长石化和冰长石化。由于它们不易区别，且成分几乎完全相同故统称钾长石化。在与花岗岩有关的钨、锡、铍、铌、钽以及斑岩铜、钼矿床等的下部，经常发生有大规模的钾长石化带。低温热液的钾长石化，以冰长石化为主，多发生在中性、弱酸性火山岩中，也可在基性或酸性岩中发生，有时与青盘岩化有关。与其有关的矿产主要为火山岩系中的一些金属矿床。 钠长石化一种钠质交代作用。在与矿化有关的花岗岩中，钠长石化常发生在钾长石化之后，在钠长石化之后往往发育云英岩化。在这类交代蚀变花岗岩中，常发生铌、钽、铍、稀土等矿化。在一些铁、铜夕卡岩矿床中，在内接触带中，往往发育钠长石化。在青盘岩化岩石中，也常有钠长石化的产生。 云英岩化一种发生在花岗岩类岩石中的高温热液蚀变。在作用过程中，常有氟、硼、水等挥发组分和金属元素参加。云英岩化除产生主要特征矿物：石英和白云母，还可有锂云母、黄玉、电气石、萤石、绿柱石以及黑钨矿、锡石、辉钼矿等。云英岩化和钾长石化、钠长石化在成因上密切相关，因此在蚀变岩体中，常可见到它们的共生。根据云英岩的主要矿物含量，可划分为：富云母云英岩、富石英云英岩、黄玉云英岩、萤石云英岩与电气石云英岩等类别或岩带。云英岩化常与钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等矿化有关。 绢云母化一种广泛的中-低温热液蚀变,在中性和酸性火成岩及板岩等富铝岩石中最 常见。单矿物的绢云母岩，一般少见。绢云母化常伴随有石英和黄铁矿的产生，因而可称为绢英岩化，若黄铁矿含量超过5％时,则称为黄铁绢英岩化。绢英岩化与云英岩化过程在本质上相同，只是后者形成温度较低，它们之间可存在着过渡关系,即云英-绢英岩化。在金、铜、铅、锌、钼和铋等以及萤石、红柱石、刚玉等矿床中都能见绢云母化现象。特别是斑岩型铜、钼矿床、黄铁矿型铜矿床和多金属矿床。 绿泥石化一种重要的中、低温蚀变作用。与绿泥石化有关的原岩主要是中性-基性的火成岩,部分酸性火成岩和泥质岩石也可产生绿泥石化。在围岩蚀变过程中，绿泥石主要由富含铁、镁的硅酸盐矿物经热液交代蚀变而成，也可由热液带来铁、镁组分与一般的铝硅酸盐矿物交代反应而形成。与成矿作用有关的绿泥石化，多与其他热液蚀变作用（如电气石化、绢云母化、硅化、碳酸盐化等）共生，很少单独出现，与其有关的矿产主要是铜、铅、锌、金、银、锡和黄铁矿等。 青盘岩化主要是安山岩、玄武岩、英安岩及部分流纹岩，受中、低温热液作用产生的，一般是在近地表条件下形成。青盘岩化产生的特征矿物为：绿帘石、绿泥石、钠长石和碳酸盐（方解石、白云石和铁白云石），可有少量的绢云母、黄铁矿和磁铁矿。与青盘岩化有关的矿床有：斑岩型铜、钼矿床，热液黄铁矿矿床，多金属矿床，金和金银矿床等。 泥化可进一步划分为深度泥化和中度泥化两类。深度泥化蚀变的特点是含有特征矿物地开石、高岭石、叶蜡石和石英，常伴有绢云母、明矾石、黄铁矿、电气石、黄玉、氟黄晶和非晶质的粘土矿物。是一种蚀变比较深的类型。当岩石中的铝被大量淋出，蚀变就过渡为硅化；随着绢云母含量的增加，则过渡为绢云母化。中度泥化岩石中，以高岭石和蒙脱石类矿物占优势。它们主要是斜长石的蚀变产物，通常呈带状，向外可过渡为青盘岩化，向内（矿脉方向）过渡为绢云母化。易受泥化的岩石主要为基性、中性、酸性火成岩，尤以火山岩最为发育。深度泥化常构成某些铜、铅、锌矿蚀变的内带。中度泥化分布较广泛，与金、银、
低温热液矿床 低温热液矿床是指形成温度低于200℃的各种热液矿床，形成深度大多在2km至地表范围内。矿体主要受各种断裂系统、角砾岩筒、层间破碎带等构造控制。矿体形态复杂多样，由充填作用形成的矿体主要呈各种脉状、透镜状和似层状等。由交代形成的矿体主要呈囊状、似层状和层状浸染体等。 围岩蚀变有高岭土化、明矾石化、硅化、绢云母化、青磐岩化、碳酸盐化、重晶石化、石膏化等。 矿石常由一系列的低温矿物组成，金属矿物有辰砂、辉锑矿、雌黄，雄黄、自然金、自然银、自然铜、黝铜矿、黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿、白铁矿等。非金属矿物有石英、冰长石、萤石、重晶石、明矾石、高岭石、沸石以及碳酸盐类矿物等。 矿石结构一般具细粒结构、胶状结构等，矿石构造包括脉状、条带状、浸染状、角砾状、皮壳状、梳状、环状及晶洞构造等。 据研究，低温热液矿床的热液来源比较复杂，不完全是与岩浆活动有关。近年来对碳、氢、氧、硫等稳定同位素地球化学的研究，表明携带成矿物质的热液主要来自循环的大气水热液。 低温热液矿床主要包括浅成低温热液型贵金属矿床、卡林型金矿床、密西西比河谷型铅、锌矿床以及似层状汞、锑矿床等四大类。 一、（一浅成低温热液型贵金属矿床 浅成低温热液型矿床（epithermal deposits）最初由林格伦（1933）将其定义为形成深度小于1km 和温度低于200℃的一类矿床。但现在这个概念的内涵已经发生了变化，目前主要特指产于陆相火山岩系中或相邻岩石中，绝大多数情况下成矿温度小于150℃，极少数情况下可达300℃，矿床的形成深度主要集中在地表到地下1km，个别情况下可达2km。成矿流体主要为大气降水与岩浆水的混合热液（多数以大气降水为主）的一类金、银（多金属）矿床。形成于拉张构造动力学背景条件下，与中温热液脉型金矿形成的挤压背景条件存在显著区别。 该类矿床工业意义很大，包含许多世界级的超大型金银矿床，并伴生有较多的铜、铅、锌等金属。 ）浅成低温热液型矿床的分类 浅成低温热液型矿床是最近三十多年来在找矿和矿床学研究方面不断取得重要进展的一类矿床。对这类矿床的称谓较多，国内20世纪80年代的文献中称其为火山岩型或火山热液型金矿，但现在已很少有人使用。后来国际上把部分浅成低温热液型金矿称为热泉型金矿，这种叫法一度很流行，目前虽然仍有人使用，但已经不很普遍。直到Heald等（1987）划分出了明矾石-高岭石型（酸性硫酸盐型）和冰长石-绢云母型两种类型，在国内外得到较为广泛的应用。Hendenquist（1994）根据矿床特征和成矿流体的特点也将浅成低温热液型矿床分成两个亚类：一类是高硫化型（high sulphidation，简称HS），相当于 Heald等（1987）划分的明矾石-高岭石型，由酸性、氧化的热流体形成（高硫化作用）；另一类为低硫化型（low sulphidation，简称LS），相当于上述的冰长石-绢云母型，由近中性、还原的热流体（低硫化作用）形成。虽然Heald等的分类曾在矿床学界得到较为广泛的应用，但目前国际上已经更多是应用高硫化型和低硫化型这类术语。鉴于此，为便于国际对比，本教材采用Hendenquist的分类，其主要特征见表6-3。
各类热液矿床流体包裹体特征 1.造山型—变质热液成矿系统 包裹体主要为3中类型：（1）富CO2包裹体，（2）含CO2水溶液包裹体和（3）水溶液包裹体。其中（1）富CO2包裹体包括纯CO2包裹体和CO2体积在50%以上的CO2-H2O包裹体，后者可有两相（LCo2+LH2O）或三相（所谓的双眼皮）；（2）含CO2包裹体：CO2含量小于30%的包裹体，可有两相和三相，见于成矿早阶段和中阶段，晚阶段不发育；（3）水溶液包裹体：即单相或两相的水溶液，多称为NaCl-H2O包裹体。 温度200-500℃，盐度通常低于10%。低盐度富CO2的流体包裹体是造山型矿床或变质热液矿床区别于其他类型矿床的重要标志。 2.浆控高温热液型—岩浆热液成矿系统 矿床类型主要包括斑岩型、爆破角砾岩型、夕卡岩型和铁氧化物型（IOCG型）。 包裹体类型：（1）CO2-H2O型包裹体，两相或三相，温度大于300℃。（2）水溶液包裹体，成矿晚阶段普遍发育，均一温度基本低于250°。（3）含多类子晶包裹体（4）含盐类子晶包裹体，盐类子矿物多为钠盐，流体相可为富/含CO2，但多为水溶液，均一温度250-500，盐度23%-50%，含子晶的富/含CO2包裹体为浆控高温热液型矿床所特有。 3.浅成低温热液矿床—火山岩容矿的改造热液成矿系统 主要发育水溶液包裹体，偶尔可见含子晶的水溶液包裹体，缺乏H2O-CO2包裹体。水溶液包裹体温度100-280，盐度低于10% 4.微细粒浸染型—沉积岩容矿的改造热液成矿系统 微细粒浸染型金矿。即卡林型和类卡林型金矿床。已发现的包裹体类型（1）水溶液包裹体，为富气相，富液相和纯液相的水溶液包裹体，均一温度一般低于250，盐度一般小于10%。（2）石油包裹体，均一温度一般不超过250。（3）富/含CO2包裹体。盐度低于8%，温度在200以上，最高达350或更高，捕获压力达200MPa或更高。发育此类包裹体的一般视为卡林型和造山型的过渡类型。 总之，徽细粒浸染型金矿的成矿流体系统为低温、浅成的水溶渡，包裹体均一温度一般低于300，估算包裹体捕获压力一般低于60MPa。 5.热水沉积型—水底喷出的改造热液成矿系统，即VMS和SEDEX型。该类矿床主要发育水溶液包裹体，温度集中在100-350，盐度多变化与3.5-15%，当水深小于1.5km时，常有沸腾现象。另外含NaCl子晶的包裹体和富/含CO2包裹体极罕见。 参考文献：陈衍景，2007，不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征，岩石学报，23（9）
围岩蚀变类型 常伴生的相关矿种 矽卡岩化 钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌、硅灰石、透辉石等 云英岩化 钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等 钾长石化 铌、钽、铍、锂、钨、锡、钼及稀土元素等 钠长石化 铌、钽、铍、稀土元素及钨、锡、金、铁、铜、磷、黄铁矿等 青盘岩化 铜、钼、铅、锌、金、银、黄铁矿等 绢云母化、绢英岩化 金、铜、铅、锌、钼、铋、萤石、红柱石、刚玉等 黄铁绢英岩化 金、铜、铅、锌、钼、铋、萤石、红柱石、刚玉等 绿泥石化 铜、铅、锌、金、银、锡、黄铁矿等 粘土（泥）化 金、银、铜、铅、锌、高岭土、叶腊石等 硅化 铜、钼、铅、锌、金、银、汞、锑、黄铁矿、明矾石、重晶石等 碳酸盐化 铜、铅、锌、汞、菱铁矿、菱镁矿及碱性岩中的铌、钽、锆、稀土元素 明矾石化 金、银多金属、明矾石、叶腊石、高岭土等。 蛇纹石化 超基性岩中的蛇纹岩、滑石、菱镁矿、石棉。接触带中的铁、铜、石棉 围岩蚀变 围岩蚀变是在热液成矿过程中，近矿围岩与热液发生化学反应而产生的一系列物质成分和构造、结构的变化。气化热液矿床中的普遍现象和重要特征，因其常与矿体伴生且其分布范围
一般比矿体分布范围广，因而是一种重要的找矿标志。围岩蚀变可产生在沉淀之前、同时或之后，其结果使得围岩的化学成分、成分以及结构、构造等均遭受到不同程度的改变，甚至面目全非。围岩蚀变的范围变化很大，有的在矿脉的两侧只有几厘米宽，有的围绕着矿体形成数十米宽的晕圈。许多蚀变晕圈呈现出矿物集合体的分带现象，这是由于热液在通过围岩时发生改变引起的。 目录 决定因素 1 常见类型夕卡岩化 1 钾长石化 1 钠长石化 1 云英岩化 1 绢云母化 1 绿泥石化 1 青盘岩化 1 泥化 1 硅化 找矿标志 研究意义 决定因素决定蚀变围岩的类型和蚀变作用强度的因素有：①围岩的性质，包括围岩的化学成分、矿物成分、粒度、物理状态（如是否受力破碎）、渗透性等；②热液的性质，包括热液的化学成分、浓度、pH、Eh、温度和压力条件，以及它们在热液作用过程中的变化。常见类型最常见的围岩蚀变有如下几类。 夕卡岩化 主要是由（钙铝石榴子石-铁铝石榴子石）、（透辉石-钙铁辉石）及其他一些钙、铁、镁的铝硅酸盐矿物所组成的岩石。它主要产生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近，在中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成的。在夕卡岩中常有一些含挥发份的矿物，如、、斧石、等，以及如、及钙、铁、镁的碳酸盐等热液矿物，金属矿物则以、、、及铜、铅、锌的硫化物等为主。与夕卡岩有关的矿产主要有：钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌等。 钾长石化 为钾质交代的产物，包括微斜长石化、正长石化、透长石化和冰长石化。由于它们不易区别，且成分几乎完全相同故统称钾长石化。在与花岗岩有关的钨、锡、铍、铌、钽以及斑岩铜、钼矿床等的下部，经常发生有大规模的钾长石化带。低温热液的钾长石化，以冰长石化为主，多发生在中性、弱酸性火山岩中，也可在基性或酸性岩中发生，有时与青盘岩化有关。与其有关的矿产主要为火山岩系中的一些金属矿床。 钠长石化 一种钠质交代作用。在与矿化有关的花岗岩中，钠长石化常发生在钾长石化之后，在钠长石化之后往往发育云英岩化。在这类交代蚀变花岗岩中，常发生铌、钽、铍、稀土等矿化。在一些铁、铜夕卡岩矿床中，在内接触带中，往往发育钠长石化。在青盘岩化岩石中，也常有钠长石化的产生。 云英岩化 酸性侵入岩受高温汽水热液交代蚀变而成。在作用过程中，常有氟、硼、水等挥发组分和金属元素参加。云英岩化除产生主要特征矿物：石英和白云母，还可有锂云母、黄玉、电
围岩蚀变常见类型特征 蚀变围岩：在热液作用下，使矿物成分、化学成分、结构、构造发生变化的岩石，由于他们经常见于热液矿床的周围，故称为蚀变围岩。一定的热液矿床常与某些类型蚀变围岩共生。因此，蚀变围岩不仅是研究热液矿床成因的重要标志，也是重要的找矿标志之一。最常见的围岩蚀变有如下几类。 钾长石化：为钾质交代的产物，包括微斜长石化、正长石化、透长石化和冰长石化。由于它们不易区别，且成分几乎完全相同故统称钾长石化。原岩以酸性火成岩为主，其次是中性火成岩及较富长英质的沉积岩、沉积变质岩。形成条件多为高温（冰长石为低温）。有关的矿床有W、Sn、Be、Ta、Cu、Mo，冰长石与Au、Ag、Cu、Pb、Zn矿化有关。 在与花岗岩有关的钨、锡、铍、铌、钽以及斑岩铜、钼矿床等的下部，经常发生有大规模的钾长石化带。低温热液的钾长石化，以冰长石化为主，多发生在中性、弱酸性火山岩中，也可在基性或酸性岩中发生，有时与青盘岩化有关。与其有关的矿产主要为火山岩系中的一些金属矿床。 钠长石化：为钠质交代的产物，是蚀变岩石中形成钠长石（可与石英、浅色云母、方柱石、霓石、绿泥石、绿帘石组合）。原岩主要为酸性、中性、基性、碱性火成岩。 在与矿化有关的花岗岩中，钠长石化常发生在钾长石化之后，在钠长石化之后往往发育云英岩化。在这类交代蚀变花岗岩中，常发生铌、钽、铍、稀土等矿化。在一些铁、铜夕卡岩矿床中，在内接触带中，往往发育钠长石化。在青盘岩化岩石中，也常有钠长石化的产生。 矽卡岩化：主要是由石榴子石（钙铝石榴子石-铁铝石榴子石）、辉石（透辉石-钙铁辉石）及其他一些钙、铁、镁的铝硅酸盐矿物所组成的岩石。它主要产生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近，在中等深度条件下，经气水热液的高温交代作用形成的。在矽卡岩中常有一些含挥发份的矿物，如方柱石、萤石、斧石、电气石等，以及如绿泥石、绿帘石、蛇纹石、滑石、各类云母、石英及钙、铁、镁的碳酸盐等热液矿物，金属矿物则以磁铁矿、白钨矿、锡石及铜、铅、锌的硫化物等为主。与夕卡岩有关的矿产主要有：钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌等。 云英岩化：是硅铝质岩石受高温气水热液作用而成的，如花岗岩的云英岩化，主要是钾长石、斜长石受热液作用分解成石英和白云母。 酸性侵入岩受高温汽水热液交代蚀变而成。在作用过程中，常有氟、硼、水等挥发组分和金属元素参加。云英岩化除产生主要特征矿物：石英和白云母，还可有锂云母、黄玉、电气石、萤石、绿柱石以及黑钨矿、锡石、辉钼矿等。云英岩化和钾长石化、钠长石化在成因上密切相关，因此在蚀变岩体中，常可见到它们的共生。根据云英岩的主要矿物含量，可划分为：富云母云英岩、富石英云英岩、黄玉云英岩、萤石云英岩与电气石云英岩等类别或岩带。云英岩化常与钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等矿化有关。
围岩蚀变：指在热液矿床的形成过程中，围岩受到流体和热液的作用影响所发生的各种交代变质作用。影响围岩蚀变的因素主要为热液或流体的性质、成分、温度、压力、围岩的性质和成分等。围岩蚀变的种类很多，如矽卡岩化、云英岩化、钠长岩化和碳酸盐化等。交代蚀变形成的围岩，成为蚀变围岩。如云英岩、矽卡岩、钠长岩等。由于一定的围岩蚀变常与一定类型的热液矿床相联系，并能反映热液矿床形成物理-化学条件。因此围岩蚀变可以有助于阐明热液矿床形成过程的物理化学条件及矿床的成因等。同时它又是重要的找矿标志。蚀变围岩常具有分带现象，这是建立交代蚀变成矿模式的重要基础。另外，某些蚀变围岩，如明矾石化岩、叶腊石岩、高岭土岩等本身就是非金属矿产。 蚀变作用：泛指岩石、矿物受到热液、地表水、海水以及其它作用的影响，产生适合新的物理-化学条件下新的矿物或矿物组合的过程。围岩蚀变、化学风化和变质交代作用，都属于蚀变作用的范畴。 蚀变围岩：在热液作用下，使矿物成分、化学成分、结构、构造发生变化的岩石，由于他们经常见于热液矿床的周围，故称为蚀变围岩。一定的热液矿床常与某些类型蚀变围岩共生。因此，蚀变围岩不仅是研究热液矿床成因的重要标志，也是重要的找矿标志之一。某些特殊的蚀变围岩，如明矾石化的火山岩本身就有开采利用的价值。 褪色作用：指在热液作用影响下，导致岩石中的深色矿物消失，铁镁组分淋失，使得原来岩石变成浅色的蚀变作用。 碱质交代作用：内生含碱质（如钾和钠）的成矿溶液对围岩所进行的各种交代作用。在这种作用过程中，形成由碱性长石（钾长石、钠长石）、碱性角闪石、碱性辉石、云母、方柱石、霞石等碱性硅酸盐矿物组成的交代蚀变岩石，表现出碱质在溶液及其交代过程中的积极作用。根据碱金属的不同，可分为钾质交代和钠质交代两大类。钾质交代，包括钾长石化、云母化、云英岩化、绢英岩化等；钠质交代，包括钠质辉石化、钠质角闪石化、钠长石化、钠长-更长石化、霞石化、方柱石化及部分沸石化等。碱质交代作用常有冥想的成矿专属性。例如与钾质交代最密切的是钨、锡、钼、铜、金、钽、铌重稀土元素、铷、铯和硼等；与钠质交代最有关的是铁、钒、黄铁矿、轻稀土元素、钴、铌和某些金、铀等矿床。 钾质交代作用：碱质交代作用的一种。即含钾的溶液在对岩石作用过程中，使得交代蚀变岩石产生含有各种钾质矿物的交代作用。其中，包括钾长石化（如微斜长石化、天河石化、正长石化、冰长石化）、云母化（黑云母化、白云母化、
围岩蚀变【wall rock alteration】 围岩蚀变:通常指成矿围岩在气-液与超临界流体作用下所发生的化学成分与物理性质的变化。或在内生成矿作用过程中,矿体围岩在热液作用下所导致发生在矿物成分、化学组分及物理性质等诸方面的变化即围岩蚀变。 决定蚀变围岩的类型与蚀变作用强度的因素有:①围岩的性质,包括围岩的化学成分、矿物成分、粒度、物理状态(如就是否受力破碎)、渗透性等;②热液的性质,包括热液的化学成分、浓度、pH、Eh、温度与压力条件,以及它们在热液作用过程中的变化。 由于蚀变岩石的分布范围比矿体大,容易被发现,更为重要的就是蚀变围岩常常比矿体先暴露于地表,因而可以指示盲矿体的可能存在与分布范围。 1、钠长石化 原岩主要为酸性、中性、基性碱性火成岩,主要特征矿物就是钠长石,形成与高-低温热液环境。与铌、钽、铍、稀土元素及钨、锡、金、铁、铜、磷、黄铁矿等相关。 2、夕卡岩化 夕卡岩主要就是由石榴子石(钙铝石榴子石-铁铝石榴子石)、辉石(透辉石-钙铁辉石)及其她一些钙、铁、镁的铝硅酸盐矿物所组成的岩石。它主要产生在中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近,在中等深度条件下,经气水热液的高温交代作用形成的。与夕卡岩化有关的矿产主要有:钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌等。 3、绢云母化 一种广泛的中-低温热液蚀变,在中性与酸性火成岩及板岩等富铝岩石中最常见。绢英岩化与云英岩化过程在本质上相同,只就是后者形成温度较低,它们之间可存在着过渡关系,即云英-绢英岩化。在金、铜、铅、锌、钼与铋等以及萤石、红柱石、刚玉等矿床中都能见绢云母化现象。特别就是斑岩型铜、钼矿床、黄铁矿型铜矿床与多金属矿床。 4、云英岩化 一种发生在花岗岩类岩石中的高温热液蚀变。云英岩化除产生主要特征矿物:石英与白云母,还可有锂云母、黄玉、电气石、萤石、绿柱石以及黑钨矿、锡石、辉钼矿等。云英岩化与钾长石化、钠长石化在成因上密切相关,因此在蚀变岩体中,常可见到它们的共生。根据云英岩的主要矿物含量,可划分为:富云母云英岩、富石英云英岩、黄玉云英岩、萤石云英岩与电气石云英岩等类别或岩带。云英岩化常与钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等矿化有关。 5、绿泥石化