《低温热液矿床》PPT课件.ppt
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1、低 温 热 液 矿 床低 温 热 液 矿 床 概 述v概念:概念:指形成温度在指形成温度在2005020050左右,形成深度大左右,形成深度大多在多在2km2km至地表范围内,矿体主要受各种断裂系统、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的热液矿床角砾岩筒、层间破碎带等构造控制的热液矿床v 矿体形态:矿体形态:复杂多样复杂多样 充填作用充填作用脉状、透镜状和似层状等脉状、透镜状和似层状等交代作用交代作用囊状、似层状和层状浸染体等囊状、似层状和层状浸染体等v 围岩蚀变:围岩蚀变:高岭土化、明矾石化、硅化、绢云高岭土化、明矾石化、硅化、绢云母化、青磐岩化、碳酸盐化、重
2、晶石化、石膏化等母化、青磐岩化、碳酸盐化、重晶石化、石膏化等v矿矿物物组组合合:金金属属矿矿物物有有辰辰砂砂、辉辉锑锑矿矿、雌雌黄黄,雄雄黄黄、自自然然金金、自自然然银银、自自然然铜铜、黝黝铜铜矿矿、黄黄铜铜矿矿、斑斑铜铜矿矿、方方铅铅矿矿、闪闪锌锌矿矿、辉辉银银矿矿、白白铁铁矿矿等等;非非金金属属矿矿物物有有石石英英、冰冰长长石石、萤萤石石、重重晶晶石石、明明矾矾石石、高高岭岭石、沸石以及碳酸盐类矿物等石、沸石以及碳酸盐类矿物等v矿石组构矿石组构:结构结构细粒结构、胶状结构等细粒结构、胶状结构等 构造构造脉状、条带状、浸染状、角砾脉状、条带状、浸染状、角砾 状、皮壳状、梳状、环状及晶洞构造状
3、、皮壳状、梳状、环状及晶洞构造低低 温温 热热 液液 矿矿 床床 概概 述述v 热热液液来来源源:不不完完全全与与岩岩浆浆活活动动有有关关。近近年年来来对对碳碳、氢氢、氧氧、硫硫等等稳稳定定同同位位素素地地球球化化学学的的研研究究表表明明,携带成矿物质的热液主要来自环流的携带成矿物质的热液主要来自环流的地下水热液地下水热液v 分类:分类:浅成低温热液型矿床、卡林型金矿床、浅成低温热液型矿床、卡林型金矿床、密西西比河谷型铅、锌矿床以及似层状汞、锑矿床密西西比河谷型铅、锌矿床以及似层状汞、锑矿床 低低 温温 热热 液液 矿矿 床床 概概 述述低 温 热 液 矿 床v浅成低温热液型矿床浅成低温热液型
4、矿床 v卡林型金矿床卡林型金矿床 v密西西比河谷型铅、锌矿床密西西比河谷型铅、锌矿床 v似层状汞、锑矿床似层状汞、锑矿床 浅浅 成成 低低 温温 热热 液液 型型 矿矿 床床 v浅成低温热液型矿床的分类浅成低温热液型矿床的分类v成矿条件成矿条件 v高硫化型浅成低温热液矿床高硫化型浅成低温热液矿床 v低硫化型浅成低温热液矿床低硫化型浅成低温热液矿床 v浅成低温热液型矿床的成因机制浅成低温热液型矿床的成因机制 概念:概念:指产于陆相火山岩系中或相邻岩石中,形成温度为指产于陆相火山岩系中或相邻岩石中,形成温度为150300150300,形成,形成深度为地表到地下深度为地表到地下12km12km,成矿
5、流体主要为大气降水与岩浆水的混合热液的,成矿流体主要为大气降水与岩浆水的混合热液的金、银(多金属)矿床金、银(多金属)矿床基本特征基本特征 矿体形态矿体形态脉状、网脉状、似层状脉状、网脉状、似层状 控矿构造控矿构造火山构造和张性火山构造和张性-剪切性断裂系统剪切性断裂系统 成矿方式成矿方式充填作用充填作用 矿石组构矿石组构条带状、壳层状、晶洞状、晶簇状构造和胶状条带状、壳层状、晶洞状、晶簇状构造和胶状-变胶状结构,变胶状结构,矿物组合矿物组合银金矿、自然银、辉银矿、辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄、硫砷银金矿、自然银、辉银矿、辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄、硫砷铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝、砷黝铜矿及其他含砷锑的硫
6、盐矿物、硫化物、碲化物、铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝、砷黝铜矿及其他含砷锑的硫盐矿物、硫化物、碲化物、硒化物以及铜、铅、锌硫化物、白铁矿、胶黄铁矿、黄铁矿等硒化物以及铜、铅、锌硫化物、白铁矿、胶黄铁矿、黄铁矿等浅浅 成成 低低 温温 热热 液液 型型 矿矿 床床 概概 述述 v HendenquistHendenquist(19941994)根据成矿流体特点根据成矿流体特点v 高硫化型(简称高硫化型(简称HSHS):即):即HealdHeald等(等(19871987)划分的明矾石划分的明矾石-高岭石型,由酸性、氧化的流体形高岭石型,由酸性、氧化的流体形成(高硫化作用)成(高硫化作用)低硫化型(简称低
7、硫化型(简称LSLS):即):即HealdHeald等(等(19871987)划分的冰长石划分的冰长石-绢云母型,由近中性酸、还原的流绢云母型,由近中性酸、还原的流体(低硫化作用)形成体(低硫化作用)形成浅浅 成成 低低 温温 热热 液液 型型 矿矿 床床 的的 分分 类类 表表 低硫化型低硫化型 和和 高硫化型高硫化型 浅成低温热液浅成低温热液 金矿床金矿床 的的 主要特征主要特征 v1.1.成矿地球动力学背景成矿地球动力学背景总体挤压地球动力学背景下的局部拉张环境、拉张环境总体挤压地球动力学背景下的局部拉张环境、拉张环境主要集中产在主要集中产在3 3个巨型成矿域:个巨型成矿域:环太平洋成矿
8、域环太平洋成矿域 地中海地中海-喜马拉雅成矿域喜马拉雅成矿域 古亚洲成矿域古亚洲成矿域大型和超大型的浅成低温热液型矿床主要分布于环太平洋地区大型和超大型的浅成低温热液型矿床主要分布于环太平洋地区浅成低温热液型矿床浅成低温热液型矿床成矿条件成矿条件 v2.2.构造条件构造条件受区域性深大断裂控制,深大断裂与破火山口的环状受区域性深大断裂控制,深大断裂与破火山口的环状断裂的交汇部位断裂的交汇部位火山口边界的环形破裂控制某些矿床的分布火山口边界的环形破裂控制某些矿床的分布 层面构造及节理也是重要的控矿构造。不整合的控制层面构造及节理也是重要的控矿构造。不整合的控制作用,如日本菱刈金矿床矿体三分之一的
9、矿石分布在不作用,如日本菱刈金矿床矿体三分之一的矿石分布在不整合面以上的火山岩中,三分之二的矿石分布于不整合整合面以上的火山岩中,三分之二的矿石分布于不整合面之下的白垩系沉积岩基底中面之下的白垩系沉积岩基底中 浅成低温热液型矿床浅成低温热液型矿床成矿条件成矿条件 v3.3.岩浆岩条件岩浆岩条件大大多多数数浅浅成成低低温温热热液液金金矿矿区区,见见不不到到深深部部侵侵入入体体与与金金矿矿成成矿矿作作用用的的直直接接联联系系。现现代代地地热热体体系系在在3km3km左左右右深深部部还见不到侵入体,深部侵入体可能至少在还见不到侵入体,深部侵入体可能至少在5km5km左右左右低硫化型矿床可能形成于与现
10、代地热体系相似环境;低硫化型矿床可能形成于与现代地热体系相似环境;高高硫硫化化型型金金矿矿床床的的形形成成与与深深部部侵侵入入体体的的关关系系密密切切,与与成成矿矿作作用用有有关关的的侵侵入入体体侵侵位位较较浅浅。有有些些高高硫硫化化型型矿矿床床的的围岩是次火山岩,与深部侵入体直接相连围岩是次火山岩,与深部侵入体直接相连 浅成低温热液型矿床浅成低温热液型矿床成矿条件成矿条件 v4.4.地层条件地层条件围围岩岩主主要要为为陆陆相相火火山山岩岩。大大部部分分矿矿床床产产于于火火山山活活动动中中心心(破破火火山口或火山锥)附近,少数产于远离火山口的火山岩中山口或火山锥)附近,少数产于远离火山口的火山
11、岩中含矿的火山岩具有偏酸性和碱性的特点含矿的火山岩具有偏酸性和碱性的特点低硫化型矿床的围岩成分范围变化大低硫化型矿床的围岩成分范围变化大高硫化型矿床的围岩绝大部分是流纹英安岩高硫化型矿床的围岩绝大部分是流纹英安岩高高硫硫化化型型矿矿床床的的围围岩岩与与矿矿化化有有成成因因联联系系,提提供供成成矿矿热热能能和和成成矿矿物质物质,与深部侵入体为连续组成部分与深部侵入体为连续组成部分浅成低温热液型矿床浅成低温热液型矿床成矿条件成矿条件 v5.5.成矿时代成矿时代中中-新新生生代代,少少数数形形成成于于晚晚古古生生代代。西西太太平平洋洋岛岛弧弧区区一一般般小小于于20Ma20Ma;美美洲洲西西部部主主
12、要要为为3910Ma3910Ma。我我国国东东部部大大致致为为14567Ma14567Ma,古古亚亚洲洲成成矿矿域域的的这这类矿床一般形成较早,为晚古生代类矿床一般形成较早,为晚古生代浅成低温热液型矿床浅成低温热液型矿床成矿条件成矿条件 v围围岩岩流流纹纹英英安安岩岩、钙钙碱碱性性安安山山岩岩、英英安安岩岩,偶偶见见低低硅流纹岩。硅流纹岩。v矿体形态矿体形态主要为不规则状主要为不规则状v矿石矿物矿石矿物黄铁矿、硫砷铜矿、黄铜矿、砷黝铜矿、黄铁矿、硫砷铜矿、黄铜矿、砷黝铜矿、铜蓝、自然金、碲化物等铜蓝、自然金、碲化物等v脉石矿物脉石矿物石英、明矾石、重晶石、高岭石、叶蜡石石英、明矾石、重晶石、高
13、岭石、叶蜡石v成矿元素成矿元素CuCu、AuAu、AgAg、AsAs;PbPb、HgHg、SbSb、TeTe、SnSn、MoMo、BiBi矿石构造矿石构造浸染状构造浸染状构造、角砾状、脉状、网脉状构造、角砾状、脉状、网脉状构造浅成低温热液型矿床浅成低温热液型矿床高硫化型高硫化型v围围岩岩蚀蚀变变:酸酸性性、氧氧化化流流体体,核核部部为为遭遭受受强强烈烈酸酸淋淋滤滤的的残残余余多多孔孔状状硅硅核核,是是主主要要的的赋赋矿矿岩岩石石高高级级泥泥化化带带(主主要要由由明明矾矾石石和和高高岭岭石石组组成成、还还有有迪迪开开石石、叶叶腊腊石石等等)、泥泥化化带带(伊伊利利石石化、蒙脱石,少量绢云母化)化
14、、蒙脱石,少量绢云母化)青磐岩化青磐岩化v成成矿矿流流体体:以以岩岩浆浆水水为为主主,性性质质为为氧氧化化、酸酸性性流流体体,pHpH值值21300t Au1300t Au)v 波格尔(波格尔(PorgeraPorgera)金矿(金矿(560t Au560t Au)v 斐济的恩派尔(斐济的恩派尔(EmperorEmperor)金矿(金矿(310t Au310t Au)v日本的菱刈金矿(日本的菱刈金矿(265t Au265t Au)v 印度尼西亚的凯连(印度尼西亚的凯连(KelianKelian)金矿(金矿(240tAu240tAu)v 美国的科里普柯里可(美国的科里普柯里可(Cripple C
15、reekCripple Creek)金矿(金矿(700t Au700t Au)等)等浅成低温热液型矿床浅成低温热液型矿床低硫化型低硫化型图图6-23 菱刈矿区地质简图(左)和矿区剖面图(右)菱刈矿区地质简图(左)和矿区剖面图(右)(据Hosono等,2004)v 浅浅 成成 低低 温温 热热 液液 型型 矿矿 床床 形形 成成 于于 相相 对对 较较 低低 温温 度度(15030095%95%),硅化的范围小于去碳酸盐化的范围),硅化的范围小于去碳酸盐化的范围低温热液型矿床低温热液型矿床卡林型金矿床卡林型金矿床3.3.矿石特征矿石特征 矿矿石石矿矿物物黄黄铁铁矿矿、毒毒砂砂、辉辉锑锑矿矿、雄雄
16、黄黄、雌雌黄黄及及辰辰砂砂等等,缺缺少少其其它它贱贱金金属硫化物属硫化物 脉脉石石矿矿物物石石英英、方方解解石石,重重晶晶石石和和伊伊利利石石、高高岭岭石石、蒙蒙脱脱石石、绢绢云云母母、明矾石等粘土类矿物明矾石等粘土类矿物 金金与与砷砷黄黄铁铁矿矿、黄黄铁铁矿矿及及毒毒砂砂紧紧密密相相关关,以以次次显显微微金金存存在在。雄雄黄黄、雌雌黄黄等等砷砷硫硫化化物物形形成成于于较较晚晚阶阶段段,重重晶晶石石、辉辉锑锑矿矿和和晚晚期期方方解解石石形形成成于于最最晚晚阶阶段段张张开开裂裂隙隙中中。氧氧化化带带中中出出现现明明矾矾石石、黄黄钾钾铁铁矾矾以以及及其其他他氧氧化化物物,北北美美卡卡林林型型金金矿
17、矿床床氧氧化带深部局部超过化带深部局部超过700700 低温热液型矿床低温热液型矿床卡林型金矿床卡林型金矿床3.3.矿石特征矿石特征 金金微微细细浸浸染染型型,金金颗颗粒粒呈呈显显微微和和亚亚显显微微级级(几几微微米米到到0.50.5微米,很少达微米,很少达0.10.1毫米),称为微细浸染型毫米),称为微细浸染型 金金主主要要以以固固溶溶体体类类质质同同象象形形式式进进入入黄黄铁铁矿矿和和毒毒砂砂晶晶格格中中,固固溶溶体体分分解解时时金金析析出出,肉肉眼眼和和普普通通显显微微镜镜下下不不能能见见到到 还还可可能能存存在在化化合合物物金金,以以金金的的独独立立矿矿物物或或有有机机化化合合物物形形
18、式式存存在在。原原生生矿矿石石中中偶偶尔尔见见到到自自然然金金微微粒粒是是含含砷砷黄黄铁铁矿晶格出溶的结果矿晶格出溶的结果 低温热液型矿床低温热液型矿床卡林型金矿床卡林型金矿床3.3.矿石特征矿石特征AsAs呈呈三三种种矿矿物物形形式式存存在在,它它们们与与金金矿矿化化关关系系又又有有差差别别,如如细细粒粒毒毒砂砂、含含AsAs黄黄铁铁矿矿与与金金矿矿化化关关系系密密切切,而而雄雄黄黄、雌雌黄黄这这两两种种砷砷矿矿物物虽虽分分布布在在金金矿矿区区,但但都都晚晚于于金金矿矿化化;辰辰砂砂、辉辉锑锑矿矿与与雌雌黄黄、雄雄黄黄相似,其矿化也晚于金矿化相似,其矿化也晚于金矿化 低温热液型矿床低温热液型
19、矿床卡林型金矿床卡林型金矿床4.4.矿床成因矿床成因(1 1)岩岩浆浆成成因因说说,认认为为主主要要由由浅浅成成侵侵入入体体提提供供矿矿源源和和热热源源,在在岩岩浆浆热热液液系系统统的的远远端端(以以大大气气降降水水为为主主)交交代代成成矿矿,以以SillitoeSillitoe(19901990)为代表)为代表(2 2)沉沉积积成成因因说说,认认为为矿矿源源主主要要来来自自地地层层(或或浅浅变变质质地地层层),以以A.S.RadtkeA.S.Radtke(19801980,19851985)为代表)为代表 低温热液型矿床低温热液型矿床卡林型金矿床卡林型金矿床4.4.矿床成因矿床成因成成矿矿物
20、物质质主主要要来来自自地地层层,热热液液以以天天水水和和建建造造水水为为主主,热热源源与与中中-新新生代火山生代火山-侵入活动有关侵入活动有关 卡卡林林型型金金矿矿床床的的规规模模大大,形形成成许许多多大大型型和和超超大大型型金金矿矿床床,卡卡林林金金矿矿带带中中有有4 4个个矿矿床床的的金金储储量量超超过过100100吨吨,其其中中,Gold Gold StikeStike金金矿矿床的储量达到床的储量达到627627吨吨低温热液型矿床低温热液型矿床卡林型金矿床卡林型金矿床 密密西西西西比比河河谷谷型型铅铅、锌锌矿矿床床(简简称称MVTMVT),以以其其品品位位低低、规规模大、地质构造比较简单
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