第六章-1 高中温热液矿床

第六章高中温热液脉型矿床高温热液脉型矿床内蒙古沙麦黑钨矿石英脉，脉宽2m以上分类通过岩浆期后热液交代花岗岩类岩石形成的，与钠长岩和云英岩在空间上和成因上密切相关的，以产稀有和稀土元素为主的一类矿床。与蚀变花岗岩有关的钠长岩型稀有、稀土元素矿床与蚀变花岗岩有关的云英岩型钨、锡、钼矿床基本特点主成矿温度大于300℃、主要受断裂构造控制的热液矿床。主要矿种有钨、锡、铍、铌、钽等，矿床的规模一般为中小型，少数规模很大，如该类矿床钨矿的储量可达几万吨到几十万吨。钨矿资源分布我国是产钨大国，钨资源储量520万吨，为国外30个产钨国家总储量（130万吨）的3倍多，产量及出口量均居世界第一。湖南、江西、河南三省的钨资源储量居全国的前三位，其中湖南、江西两省的钨资源储量占全国的55.48％。湖南以白钨为主，江西以黑钨为主，其黑钨资源占全国黑钨资源总量的42.40％。国外钨矿的主要产地是加拿大和美国。我国钨矿业情况中国钨矿属于垄断性资源，但是并没有获得垄断性利润。其原因就是中国钨品出口产品结构不合理，出口过多，价格低廉。以附加值低的初级产品出口为主，是目前中国钨行业对外贸易中的致命弱点。钠长岩钠长岩：主要由钠长石（>50%）和少量微斜长石、石英组成的中−细粒浅色岩石云英岩：主要由中粗粒的石英和白云母组成的蚀变岩石正长云英岩（石英60−75％，云母25−40％）富石英云英岩（石英>75％）富云母云英岩（云母>70％）黄玉云英岩（黄玉10−50％）电气石云英岩（电气石>5%）萤石云英岩（萤石>10%）矿石组分造岩矿物金属氧化物和含氧盐类铌钽铁矿细晶石烧绿石褐钇铌矿、褐钇钽矿磷钇石锡石白钨矿黑钨矿磁铁矿等硫化物辉钼矿辉铋矿毒砂磁黄铁矿等含挥发分的矿物电气石黄玉萤石等矿石特点矿石组构较为复杂。矿石构造有浸染状、条纹−条带状、细脉状、网脉状、斑点状和块状等矿石结构有不等粒结构、斑状变晶结构、固溶体分解结构、交代溶蚀结构和残余结构等。白钨矿正常白光下与紫外线下白钨矿荧光显示电气石黄玉矿化特点矿化主要集中分布在钠长石化和/或云英岩化花岗岩体顶部的内外接触带或大岩体附近的小岩株中矿化富集程度及矿体规模取决于原岩的含矿性和蚀变的强度。矿体多呈似层状和透镜状（钠长岩型）或脉状（云英岩型）产出；矿体与围岩或呈逐渐过渡（钠长岩型），或界线清楚（云英岩型）。矿化特点产于内接触带的矿脉产于外接触带的矿脉江西西华山钨矿床淘锡坑枫岭坑脉组及其外围主矿脉分布图钠长岩－云英岩型矿床的特点与云英岩化关系密切的矿化明显受各种裂隙构造控制，矿体的形态由裂隙的性质决定。A.大脉型矿体：由若干脉宽>10cm、彼此间隔>2m的含矿石英脉组成，主要产于外接触带围岩中。内蒙古沙麦钨矿床B.细脉带型矿体：由一系列产状近于平行的密集排列的含矿石英细脉群组成，单个细脉的宽度较小（2−10cm），但整个细脉带的规模可以很大，宽度可达数十米，延长可达1000m以上，主要产于外接触带围岩中。C.网脉型矿体：由一系列细小密集、形态不规则的含矿石英脉呈网状交织而成，多产于花岗岩体顶部内接触带中。D.细脉浸染型矿体：产于花岗岩株顶部强蚀变带内，有用矿物呈浸染状或微细脉状较均匀分布于蚀变岩石中。蚀变和矿化特点蚀变和矿化具明显的垂直分带现象，由下至上：围岩蚀变：钾长石化带→钠长石化带→云英岩化带、似伟晶岩带→W-Sn-Be石英脉带矿化类型：TR→Nb、Ta→Rb、Cs→W、Sn、BeW“五层楼”垂直分布规律黑钨矿-石英脉在垂直剖面上可以看到明显的规律性变化，自上而下可分5个带微脉带：又称线脉带，由宽小于1cm的云母-石英细脉组成，本身不具工业价值，是深部存在隐伏矿体的标志。细脉带：系由微脉合并而成。脉宽l~5cm，少数可达10cm。具有一定的工业价值。钨矿床的“五层楼”分带示意图（转引自袁见齐等，1985）l-花岗岩；2-围岩；3-含钨石英脉“五层楼”垂直分布规律中脉带：系细脉带往下进一步合并而成。脉幅宽10cm，个别宽可达50cm，脉成组平行排列，具有重要的工业价值。大脉带：由中脉进一步合并而成，单脉宽数十厘米，常出现宽超过1m的巨脉，是最有工业价值的矿体。稀疏大脉带：又称尖灭带，分布于花岗岩中。矿脉不仅稀疏，而且随幅宽变小而逐渐尖灭。钨矿床的“五层楼”分带示意图（转引自袁见齐等，1985）l-花岗岩；2-围岩；3-含钨石英脉形成的大地构造条件与成矿有关的钠长石化-云英岩化花岗岩主要产于褶皱造山带和地台活动区，区域深大断裂继承性的多期活动，导致花岗质岩浆的多次侵入，成矿岩体常沿构造断裂带和不同方向断裂交汇处分布。湘南地区钨金属矿床分布图形成条件岩浆岩条件与成矿有关的花岗岩体多为多期、多阶段复式岩体演化到晚期、晚阶段的产物，岩体多具酸性-超酸性、富碱（K2O+Na2O>8%）、铝过饱及富氟的特征。含矿岩体多呈岩株、岩瘤或岩钟状产出；在规模巨大的花岗岩基中，成矿物质仅在大岩基的突出处富集。形成条件围岩条件含矿岩体的上覆围岩通常是渗透型较差、化学性质不活泼的硅泥质沉积岩和变质岩（起屏蔽作用，防止挥发分的向上、向外逸散）。物理化学条件成矿温度一般为600−250℃，压力多为20−110MPa，成矿深度较大（1−4.5km），多属中−深成环境。成矿作用花岗质岩浆结晶分异晚期析出富含碱（K2O、Na2O）和挥发分（H2O、CO2、F、Cl等）的气化−高温热液气化−高温热液的碱交代作用（钾长石化→钠长石化）使赋存于黑云母、角闪石、斜长石等载体矿物中的成矿元素活化转入溶液，形成含矿热液温度和压力降低，气态溶液转变为液态，导致络合物的分解，Nb、Ta等沉淀富集；酸性阴离子（F-）析出，使溶液的酸度增强在酸性溶液作用下，H+交代作用（云英岩化）占优势，W、Sn、Be沉淀富集主要的钠长岩－云英岩型矿床铌、钽、钨、锡、钼矿床广泛分布于南岭地区（广东、广西、江西、湖南等地）铀矿床在俄罗斯和我国南岭地区分布较广铍（绿柱石）矿床主要分布于华南地区勘查评价要点研究花岗岩类的岩石类型和岩石地球化学特点，评价其含矿性，确定岩石偏碱性程度。对岩体形态、产状和剥蚀程度要进行研究，特别注意岩体顶部边缘突起部位及其保存在围岩下的接触带。钠长石化和云英岩化是最重要和直接的找矿标志。要研究其矿物组成，寻找和识别含稀有金属的矿物及其它伴生的标志性矿物。参考己研究过的地区的材料，查明岩石中主要的和共生的特殊金属组合，确定可综合利用的金属种类及其品位变化的情况。勘查评价要点可能与其它与花岗岩类有关的花岗伟晶岩型、热液石英脉矿床产于同一地区。在国外，除花岗岩外，还有与正长岩类有关的重要矿床，也值得留意。勘查评价要点对花岗岩风化壳要给予特别的关注，我国南方一些含稀有金属花岗岩因在亚热带气候条件下形成可观的风化表层，其中稀有金属得到相对富集并变得疏松易于采选而具有工业利用价值。综合利用在评价中也是一个要考虑的因素，在矿床较复杂的矿物组合中常有可供利用的某些其它金属。此外，有些花岗岩及其风化产物如高岭土也可能被综合利用而提高矿床的工业价值。中温热液脉型矿床中温热液脉型矿床在中温（300～200℃），中深～浅成环境下（成矿压力1×107～5×107Pa，深度2～0.5km），受断裂构造控制的热液矿床。成矿方式有交代、充填或充填交代。成矿与岩浆岩的时、空关系比较明显，矿床中有大量硫化物出现，它在矿物组合、围岩蚀变及矿床类型上与高温热液矿床均有所不同。主要矿床类型含金石英脉（石英脉型金矿）95%为石英，构成各种脉体，金属矿物占5%左右，主要有Cu、Pb、Zn、Fe等的硫化物，自然金呈细小颗粒产于金属硫化物中，呈“晶隙金”、、“晶间金”、以及“包体金”。铅锌铜矿床方铅矿、闪锌矿、石英、重晶石、白云石、绢云母、黄铁矿、黄铜矿。锡石硫化物多金属矿床锡石、硫化物、石英等，广东海丰锡石-硫化物矿床。五元素NiCoAgBiU矿床可同时利用5种元素，斜方砷镍矿、辉钴矿、辉银矿、自然银、自然铋、非晶质铀矿、沥青铀矿、石英等。石棉矿床产于超基性岩、基性岩中，蛇纹石石棉、角闪石棉、方解石、橄榄石等。菱镁矿矿床产于变质的白云岩、大理岩、灰岩中。滑石矿床产于含高的岩石如超基性岩、基性岩、白云岩中。黄铁矿矿床硫铁矿矿床、广东云浮、化工用硫酸。水晶矿床压电石英、光学水晶、熔炼水晶、琢磨水晶。与侵入体的关系受侵入体控制比较明显，与中小型中深成侵入体有成因联系。矿体主要产于岩体外接触带围岩中（沉积岩、变质岩、火山岩等），少数产于侵入体顶部。中温热液矿床一般代表着高温热液矿床较晚期的成矿阶段。因此，从总的方面来看，矿床在离开母岩体稍远些的围岩中。与矿床形成有关的岩浆岩种类较多，从酸性-基性都有，以酸性、中酸性侵入岩为主。矿体围岩化学性质活泼如含钙质的岩石，则常形成交代矿床，但此时不能形成矽卡岩，如灰岩中的Pb-Zn交代型矿脉；惰性硅质、砂质岩石时，此时交代作用不重要，只形成充填式矿脉，如绿泥石片岩中的Pb-Zn矿脉。成矿受构造控制明显矿体经常产于各种断裂中，而褶皱构造有局部断裂伴生时才是重要的控矿构造。SimplifiedgeologicalmapoftheAbitibigreenstonebeltshowingthedistributionofmajorfaultzonesandgolddeposits.ModifiedfromPoulsenetal.(2000).From:gsc.nrcan.gc.ca矿体形态矿体形态多样由充填作用形成的矿体，形态简单，多呈单脉状、平行脉群；交代作用形成的矿体多呈似层状、囊状、透镜状、扁豆状、柱状等，较为复杂。矿体与围岩界线有清楚的，也有过渡的。山东玲珑大开头金矿脉剖面图1-矿脉；2-煌斑岩；3-闪长玢岩；4-花岗岩；From:gsc.nrcan.gc.ca内蒙古拜仁达坝银铅锌多金属矿区地质、物探综合异常图蘑菇山铅锌矿床PD15采空区东壁铅锌矿赋存形式示意图

矿物共生组合硫化物由于矿床形成温度在水的临界温度以下，因此出现大量硫化物，如黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿含硫盐也出现含硫盐矿物如黝铜矿、砷黝铜矿，含CoNiFe的砷化物红砷镍矿等；自然元素自然金、自然银；非金属矿物绢云母、绿泥石、蛇纹石、石棉、滑石、水晶、石英等。碳酸盐类矿物如方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿等大量出现围岩蚀变发育、种类多◆典型的有绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、黄铁长英岩化、硅化、蛇纹石化、滑石化、菱镁矿化、碳酸盐化等◆交代酸性、中酸性岩：黄铁长英岩化、绢云母化、硅化等◆交代基性、超基性岩：蛇纹石化、滑石化、菱镁矿化等★类似高温热液矿床中的围岩蚀变如黄玉化、电气石化、钠长石化等已不出现中温热液脉型金矿床工业意义许多产在太古代绿岩带内的中温热液脉型金矿床，都是世界级的超大型矿床世界金储量126420t，绿岩带型金矿15920t，占13%截止20世纪90年代初，加拿大苏比利尔省Abitibi绿岩带的Timmins金矿已经生产了1800t金；西澳大利亚Yilgarn地块Kalgoorlie矿田中的GoldenMile金矿已经生产了1150t金。截止20世纪80年代中期，印度Dharwar克拉通内的Kolar金矿已经生产了大约790t金。储量超过30t的绿岩带型金矿分布From:gsc.nrcan.gc.caLocationoftheDoyon-Bousquet-LaRondeminingcampintheAbitibigreenstonebelt(insetmap)andsimplifiedgeologicalmapofthehostsequenceshowingthelocationofthedepositsrelativetothemajorfaultsinthearea.ModifiedfromLafranceetal.(2003a,b)andDubéetal.(2004).SeetextforU-PbdatationreferencesFrom:gsc.nrcan.gc.caAbitibi绿岩带中金矿Quartz-brecciavein,MainBreak,KirklandLake.(B)High-gradequartzveinlets,hostedbysyenitewithvisiblegold,disseminatedpyrite,andtracesoftellurides,MainBreak,KirklandLakeFrom:gsc.nrcan.gc.ca中温热液脉型金矿床出露广泛，经常成群、成组产出，构成金矿集中区。中国中温热液脉型金矿——山东招掖地区、吉林夹皮沟地区、冀东和冀西北地区以及秦岭东端的小秦岭地区等。胶东金矿矿田分布三山岛－新立矿田焦家－新城矿田玲珑矿田尹格庄－夏甸矿田望儿山河东上庄界河河西新城焦家引自邓军中温热液脉型金矿床该类金矿床无论其成矿时代是否相同，都形成于相似的大地构造背景条件下，即形成于挤压地球动力学背景下。中国和世界其他地区的中温热液脉型金矿床虽然在矿床特征上具有许多相似之处，但在成矿时代、成矿作用等方面存在明显的不同。中国中温热液脉型金矿床的特点◆中国的脉状金矿床主