气水热液矿床概论.ppt

气水热液矿床的有关理论一、气水热液及其在内生矿床中的意义（一）气水热液的概念：1.气水热液地下形成的含多种挥发组分和成矿元素的气态或液态水溶液（简称热液）2.热液的成份主要成份：H2O（盐度一般为几%—几十%）其他挥发组分：HCl、HF、H2S、CO2、B、（As）主要金属元素：K、Na、Ca、Mg；常见成矿金属元素：Fe-Mn、Cu-Pb-Zn-W-Sn-Mo-Sb-Hg、Au-Ag、Li-Be-Nb-Ta、U-Th3.温度及物理状态温度范围：50～800ºC成矿温度100～600ºC；状态：气态（高温低压条件）、液态（高压中低温条件）、超临界状态（高温高压条件）。（二）气水热液的意义：1.有关矿床的成因类型（1）热液矿床（2）接触交代矿床（3）在伟晶岩矿床、沉积矿床和变质矿床中的作用2.成矿过程中的作用（1）萃取矿源系统中的矿质（2）搬运矿质的主要介质（3）围岩蚀变形成重要的找矿地质-地球化学标志3.有关矿种主要金属矿种：Fe、Au-Ag、Cu-Pb-Zn-W-Sn-Mo-Bi-Sb-Hg、Li-Be-Nb-Ta、U-Th非金属矿产：云母、石棉、萤石、水晶、明矾石、叶腊石、蛇纹石、硫铁矿、重晶石、天青石、滑石、菱镁矿等二、热液的成因（类型）热液成因是矿床学基本问题之一矿床成因研究的重要内容。目前的主要手段：（1）现代地热系统热泉、海底热水系统（2）流体包裹体矿物结晶过程圈闭的流体流体包裹体地球化学研究获取成岩成矿流体性质。（3）同位素示踪当温度由包裹体测温确定后依据寄主矿物的同位素组成便可计算出成矿流体的同位素组成从而确定成矿流体性质。（4）热水体系实验实验室模拟地质过程的热水体系。目前比较一致的观点：多种成因和多种来源如岩浆水、大气水、海水、深部流体和变质水等。（一）岩浆热液1成因岩浆中分异的气水热液由于富含挥发分所以对成矿金属有很强的迁移能力。硅酸盐熔体中的H2O溶解度：温度增加H2O溶解度降低；压力增加H2O溶解度增高；碱含量增高H2O溶解度增高。岩浆流体的重要影响因素：岩浆初始含水量、温度和压力2同位素特征δ18ΟH2O=6‰∼9‰；δD=-48‰∼-80‰测定石英包裹体的δ18Ο石英与δ18ΟH2O的变换公式：δ18ΟH2O=δ18Ο石英–3.38×106T-2＋3.43成分特征高盐度富K＋（二）大气水热液1.成因（图13）20世纪60年代以来矿床学进展之一。包括雨水、湖水、河水和浅部地下水。主要形成在大陆地区；构造裂隙带发育地区。升温因素：地热梯度、岩浆烘烤、放射性元素蜕变、与其它热液混合。2.成矿中作用（1）萃取、搬运成矿物质；（2）浅部地段、温度降低阶段大气降水热液的主导作用加强。3.特征氢氧同位素接近大气降水线（见图12）δD与δ18ΟH2O的关系δD=8δ18ΟH2O＋10‰温度为中低温富Ca2＋、Na＋图12不同成因水的同位素组成示意由于水-岩相互作用和交换表示了海水和A、B组分的地下水18O位移趋势图13大气水热液及其成矿模式（斯米尔诺夫）（三）海水热液1.成因a主要产生在海洋环境；b大陆边缘和海洋岛屿地区与地下水混合；c沿构造变动带下渗-受热形成热环流-萃取矿质-沿火山机构上升-形成矿床（图6-3）主要与海底岩浆作用形成的块状硫化物矿床有关。2.特征δD与δ18ΟH2O在图12中接近于标准海水平均值（SMOW）日本黑矿：δD为-26‰∼-18‰δ18ΟH2O为-1.5‰∼0.3‰（四）深部流体1.沉积物沉积时包含在沉积物中的水因此又称封存水。地表→沉积物沉积→封存于地球内部→与周围环境反应→含矿流体。这一过程使封存水的成分特征、同位素特征完全不同于地表水。2.地球排气作用导致地球内部不同圈层广泛形成含矿流体富集带。流体富集带产生可能是一个连续过程：地球在不断排气过程中使挥发份向上运动聚集在某些不具有渗透性或低渗透率层位。这些被封存在不同深度水平上的流体长期作用于周围环境将溶解与其相应的各种不相容元素（包括成矿元素）因而这种流体富含成矿元素。3.幔源流体。成因：核幔脱气、洋壳俯冲到上地幔