08第5章 气水热液矿床概论.ppt

第五章气水热液矿床概论第五章气水热液矿床概论第一节概述一、概念2、含矿气水热液

含矿气水热液是指含有用组分的气水热液，简称含矿热液。

3、气水/气化热液矿床

在地壳岩石中由各种来源的含矿气水热液通过交代、充填等作用而形成的矿床，称为气水热液矿床，又称气化热液矿床。二、矿床特征3、矿石组构：具充填和交代形成的结构构造，如脉状、网脉状、浸染状、块状构造，侵蚀、残余、骸晶结构等；

4、矿石组份：构成矿床的金属矿物以金属硫化物（Cu、Mo、Pb、Zn、Hg、Sb、Ag）为主，另外有部分金属氧化物和含氧盐（W、Sn、U……）

5、具有明显的围岩蚀变。三、研究意义第二节气水热液一、气水热液的成分重
要
组
份1）水——H2O
是热液中最主要的成分，其主要作用在于
（1）作为搬运成矿物质的介质；
374℃,22Pa——水的临界点
（2）由于H2O就部分电离为H+和OH-，有助于热液中的化学作用和影响溶液的酸碱度，从而影响成矿物质的搬运与沉淀。2）硫——S
主要以H2S形式存在。但硫的状态随温度不同而发生改变
（1）超高温（T>400℃）时，H2S发生分解；T>1500℃时，则全部分解为气体分子
H2S=2H2+S2
随着温度下降，H2和S2结合成H2S。
（2）高温热液阶段（T=300-400℃），未分解的H2S以中性分子存在，很少形成硫化物，或只形成低硫的硫化物如磁黄铁矿（FeS）、毒砂（FeAsS）、辉钼矿（MoS）等。（3）中温热液阶段（T=300-200℃），H2S在弱碱—碱性环境易分解成离子状态
H2S——HS-+H+
HS-——S2-+H+
可形成高硫的硫化物如黄铁矿、胶黄铁矿等。

（4）低温热液阶段（T<200℃），SO42-可形成硫酸盐矿物如石膏、重晶石等。
随着温度下降，H2S在水中的溶解度逐渐增大，故在低温-中温阶段易于形成大量的硫化物堆积沉淀。3）氧——O2
主要是氧化作用。氧的状态随空间不同而发生改变
（1）在深部，气水热液中含氧较少，有利于形成硫化物和元素低价离子的化合物；
（2）在浅部，气水热液中游离氧浓度增加，形成高价元素离子的氧化物和硫酸盐矿物。

有些元素具有显著亲氧性，如铀和钨等，在自然条件下并不形成硫化物，直到热液中足够的氧离子浓度才沉淀。有些元素如金、银、铋等在热液中又不能形成氧化物，在还原条件下可形成自然元素沉淀。4）二氧化碳——CO2
CO2可溶于水，形成H2CO3，并离解成HCO3-、CO32-。

（1）在溶液中CO32-的含量与CO2溶解量成正比，且与pH值的变化有关：pH值减小，CO32-的浓度减小；pH值增大，CO32-的浓度增加。
（2）由于CO2溶解度与温度成反比，因此高温阶段，在溶液中成中性分子；中温及低温阶段，则可形成大量的碳酸盐矿物和碳酸盐化围岩蚀变。二、气水热液来源1、岩浆热液
指与岩浆处于平衡或从岩浆中分出的气水溶液。据A.卡迪克等计算，基性岩浆含水不少于1%，有的可达5-6%；酸性岩浆含水不少于2%，有的可达10%。水从岩浆中分出的主要因素是由于温度和压力的降低。如岩浆上升到浅部，因压力较低而使岩浆分馏，水可呈蒸气状态逸出，然后再聚集成热水溶液；若深度较大、压力较高，则岩浆分馏作用可形成超临界溶液，冷却时直接转变成热水溶液。2、变质热液
通过变质作用从受变质的围岩中析出后汇集而成的热水溶液。据A.萨乌科夫计算，密度为2.5×103（kg/m3）的泥质沉积岩，变质时将失水5-1%；若以4%计，则1km3的沉积物中将释放出1亿t水。矿质来源：从变质原岩中，从变质水流经的岩石中萃取的和深部的物质。3、地下水热液
天水沿裂隙下渗形成的地下水由于向下渗到数公里甚至10km以上时因深部环流作用升温而形成的的热水溶液，称为地下水热液或地下热水（T、含盐、矿物质）—→地下热卤水（液）。一般认为，循环的地下水形成含矿热液，必定与深部热源（地热梯度、岩浆烘烤、放射性元素的蜕变及与火成热液的混合等）有关。4、海水热液
海水沿着深大断裂向下渗透因地下热能所形成的热水溶液。如与海底岩浆作用有关的块状硫化物矿床。有人也将其归入地下水热液，只不过是其水来自海洋。三、气水热液的运移三、气水热液的运移2）压力差
1）高水源的存在引起压力差，形成水的动力，促使渗流；
2）深层静岩压力大，因挤压而使热液沿裂隙流动。气水热液在地下深处于上覆岩石的压力之下，当地壳运动产生断裂和裂隙时，溶液就会因压力差而流向裂隙。
3）在封闭裂隙形成的瞬间将产生真空状态，将热液引入裂隙中。
热液运动的原因主要是由于压力差引起的。3）深部热源——热水循环对流
当水溶液沿破碎带下渗到地壳深处，由于受到深部热源（如岩浆热能、变质热能、地热梯度等）提供热能，从而引起对流循环。2、热液运移通道1）原生孔隙：
指岩石生成时就存在的