何谓气水热液.pptx

1矿床学矿床学任课教师：霍任课教师：霍 艳艳第五章第五章 气水热液矿床概论气水热液矿床概论第一节第一节 概述概述第二节第二节 气水热液气水热液第三节第三节 成矿作用成矿作用第四节第四节 围岩蚀变围岩蚀变第五节第五节 成矿温压及成矿期次成矿温压及成矿期次2P72-103第五节第五节 成矿温压及成矿期次成矿温压及成矿期次一、成矿温度的测定一、成矿温度的测定二、成矿压力的测定二、成矿压力的测定三、成矿期次划分三、成矿期次划分34成成矿矿温温度度测测定定直接测温法直接测温法一、成矿温度的测定一、成矿温度的测定间接测温法间接测温法野外地质观测野外地质观测实验室观测实验室观测矿物温度计矿物温度计流体包裹体温度计流体包裹体温度计稳定同位素温度计稳定同位素温度计1 1、野外地质观测、野外地质观测p1）矿物共生组合）矿物共生组合高温组合（高温组合（300300）：磁铁矿、赤铁矿、磁黄铁：磁铁矿、赤铁矿、磁黄铁矿、锡石、黑钨矿、辉铋矿、辉钼矿、黄玉、石榴矿、锡石、黑钨矿、辉铋矿、辉钼矿、黄玉、石榴石、金云母石、金云母中温组合（中温组合（300300200200）：黄铜矿、方铅矿、闪锌：黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿、重晶石矿、黝铜矿、重晶石低温组合（低温组合（200200）：辉锑矿、辰砂、雄黄、雌：辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄、辉银矿、自然银、银的硫盐、金和银的碲化物黄、辉银矿、自然银、银的硫盐、金和银的碲化物和硒化物、玉髓、蛋白石、冰长石和硒化物、玉髓、蛋白石、冰长石5p2）近矿围岩蚀变）近矿围岩蚀变高温蚀变：高温蚀变：矽卡岩化、电气石化、云英岩化。矽卡岩化、电气石化、云英岩化。中温蚀变：中温蚀变：绢云母化、黄铁绢云岩化、绿泥石化、绢云母化、黄铁绢云岩化、绿泥石化、蛇纹石化、石英化。蛇纹石化、石英化。低温蚀变：低温蚀变：高岭土化、明矾石化、碳酸盐化、玉高岭土化、明矾石化、碳酸盐化、玉髓化。髓化。通常中高温近矿围岩蚀变的厚度较大，交代作用强通常中高温近矿围岩蚀变的厚度较大，交代作用强烈。烈。6p3）气水热液性质）气水热液性质高温热液高温热液：性质较活跃，能沿围岩的微裂隙：性质较活跃，能沿围岩的微裂隙贯入，形成的矿体往往呈复杂的脉状、网脉状；贯入，形成的矿体往往呈复杂的脉状、网脉状；中低温热液中低温热液：性质较不活跃，主要在开口裂：性质较不活跃，主要在开口裂隙中活动，形成的矿体一般为规则的脉状和透隙中活动，形成的矿体一般为规则的脉状和透镜状。镜状。7p4）矿石的结构和构造）矿石的结构和构造中高温热液中高温热液形成的矿石常见粗粒结构和块状形成的矿石常见粗粒结构和块状构造；构造；低温热液低温热液形成的矿石多为细粒结构，晶洞状、形成的矿石多为细粒结构，晶洞状、角砾状、胶状构造较发育。角砾状、胶状构造较发育。82 2、实验室观测、实验室观测p1）矿物测温）矿物测温矿物熔点：矿物熔点：橄榄石橄榄石1890 1890，自然硫，自然硫119 119。多形矿物转变：多形矿物转变：石英石英573573转变为转变为石英；磁赤铁石英；磁赤铁矿矿500500转变为赤铁矿；等轴辉银矿转变为赤铁矿；等轴辉银矿117117转变为单转变为单斜晶系的螺状辉银矿。斜晶系的螺状辉银矿。固溶体分解：固溶体分解：对对Cu-Fe-S-OCu-Fe-S-O系，辉铜矿铜蓝系，辉铜矿铜蓝7575，黄铜矿磁黄铁矿黄铜矿磁黄铁矿250 250，斑铜矿黄铜矿，斑铜矿黄铜矿300 300，黄铜矿方黄铜矿，黄铜矿方黄铜矿450 450。矿物重结晶：矿物重结晶：自然银自然银200 200，自然铜，自然铜450 450。9共结温度：共结温度：辉铜方铅辉银辉铜方铅辉银400400共结连生；深红共结连生；深红银矿淡红银矿银矿淡红银矿465 465。矿物物理性质改变：矿物物理性质改变：云母多色晕云母多色晕480480被破坏；烟晶、被破坏；烟晶、紫晶在紫晶在240240260260失去色彩；萤石失去色彩；萤石175175退色退色矿物组合：矿物组合：高岭石在温度高于高岭石在温度高于400400时消失；矽线石、时消失；矽线石、红柱石和蓝晶石只在红柱石和蓝晶石只在430430以上出现。以上出现。热发光效应热发光效应人工合成矿物测温人工合成矿物测温矿物晶体习性、结构、双晶、连生等矿物晶体习性、结构、双晶、连生等10p2）包裹体测温）包裹体测温均一温度：均一温度：对包裹体加热使其恢复到形成时的均一对包裹体加热使其恢复到形成时的均一相时的温度。主要用于透明矿物。相时的温度。主要用于透明矿物。常压下获得，需压力较正常压下获得，需压力较正浅成矿（浅成矿（2km2km）可直接认为是成矿温度的下限）可直接认为是成矿温度的下限爆裂温度：爆裂温度：加热至包裹体破裂时的温度。加热至包裹体破裂时的温度。用于不透明矿物。认为是成矿温度上限。用于不透明矿物。认为是成矿温度上限。1112p3）稳定同位素测温）稳定同位素测温共结晶矿物对，其中同位素处于平衡时，可根据共结晶矿物对，其中同位素处于平衡时，可根据平衡常数与温度的函数关系，测算出矿物的形成平衡常数与温度的函数关系，测算出矿物的形成温度。温度。常用方法：常用方法：氧同位素氧同位素硫同位素硫同位素13常用氢氧同位素地质温度计14常用硫同位素地质温度计闪锌方铅闪锌方铅：1000ln7.3105T2（50700）黄铁方铅黄铁方铅：1000ln1.03106T2（200700）黄铁闪锌黄铁闪锌：1000ln3.0105T2（200700）黄铁黄铜黄铁黄铜：1000ln4.5105T2（200600）黄铜方铅黄铜方铅：1000ln5.8105T2（200600）151 1、矿物包裹体法：、矿物包裹体法：H2O与与CO2有限混溶，利用含液相有限混溶，利用含液相CO2的包裹体的包裹体来测定压力：来测定压力：CO2密度法、密度法、CO2比容法、比容法、CO2浓浓度法。度法。2 2、地质方法估算：、地质方法估算：岩浆岩与热液矿床深度相一致；岩浆岩与热液矿床深度相一致；研究详细区，可知剥蚀深度、成矿年代和成矿研究详细区，可知剥蚀深度、成矿年代和成矿时地层覆盖厚度。时地层覆盖厚度。16二、成矿压力的测定二、成矿压力的测定热液矿床形成的深度 一般近地表到一般近地表到45km的深度。的深度。表成表成：地表到地下几百米：地表到地下几百米 浅成浅成：地下几百米到：地下几百米到1.5km 中深中深：地下：地下1.5km至至3km 深成深成：地下：地下3km以上以上17不同深度热液矿床成矿对比 18表成和浅成矿床表成和浅成矿床中深和深成矿床中深和深成矿床相关侵入体相关侵入体浅成侵入体或浅成侵入体或喷出岩出岩中深和深成侵入体中深和深成侵入体矿体体产状状锥状急状急剧尖尖灭垂向延伸很大垂向延伸很大矿石成分矿石成分复杂复杂简单简单垂向分带垂向分带不明显不明显清楚清楚金属含量金属含量不均匀不均匀均匀均匀结构构造结构构造晶洞、晶簇、角砾状、晶洞、晶簇、角砾状、胶状胶状粗粒结构和块状构造粗粒结构和块状构造1 1、概念、概念2 2、矿物生成顺序、矿物生成顺序3 3、划分矿化阶段的标志、划分矿化阶段的标志19三、成矿期次划分三、成矿期次划分1 1）矿化期：）矿化期：一个较长的成矿作用过程，是根据显著的物理化学条一个较长的成矿作用过程，是根据显著的物理化学条件变化来确定。件变化来确定。2 2）矿化阶段：）矿化阶段：代表一个较短的成矿作用过程，表示一组或一组以代表一个较短的成矿作用过程，表示一组或一组以上的矿物在相同或相似的地质和物理化学条件下形上的矿物在相同或相似的地质和物理化学条件下形成的过程。每一矿化阶段代表一次热液的活动，也成的过程。每一矿化阶段代表一次热液的活动，也代表较小时间间隔内成矿热液物理化学性质的小的代表较小时间间隔内成矿热液物理化学性质的小的变化。变化。201 1、概念、概念3 3）矿物世代）矿物世代(mineral generation)(mineral generation)p指在同一矿化阶段中，同种矿物随着时间的推移指在同一矿化阶段中，同种矿物随着时间的推移多次重复结晶，每次结晶沉淀下的矿物称为一个多次重复结晶，每次结晶沉淀下的矿物称为一个世代。世代。受控于溶液的受控于溶液的fS2、fO2、fCO2和金属组分浓度的周期性变和金属组分浓度的周期性变化；化；同种矿物的不同世代在结晶程度、结晶粒度、内部结构、同种矿物的不同世代在结晶程度、结晶粒度、内部结构、晶形、习性、颜色等方面都可能表现出不同的特点。晶形、习性、颜色等方面都可能表现出不同的特点。211 1）矿物生成顺序：）矿物生成顺序：同一矿化阶段中不同矿物结晶的先后顺序。同一矿化阶段中不同矿物结晶的先后顺序。p受控于矿物的地球化学性质，符合能量降低原则。受控于矿物的地球化学性质，符合能量降低原则。p其它影响因素：浓度、其它影响因素：浓度、pH值、氧化还原电位。值、氧化还原电位。222 2、矿物生成顺序、矿物生成顺序p脉石矿物：脉石矿物：硅酸盐硅酸盐石英石英碳酸盐碳酸盐硫酸盐硫酸盐p矿石矿物：矿石矿物：先是高价阳离子的氧化物和含氧盐：黑钨矿、锡先是高价阳离子的氧化物和含氧盐：黑钨矿、锡石、独居石、磁铁矿；石、独居石、磁铁矿；其次是硫化物和砷化物：磁黄铁矿、毒砂、黄铁其次是硫化物和砷化物：磁黄铁矿、毒砂、黄铁矿、针镍矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等；矿、针镍矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等；最后生成砷、锑的硫化物以及金、银的硒化物和最后生成砷、锑的硫化物以及金、银的硒化物和碲化物。碲化物。23穿插穿插：A矿物穿插矿物穿插B矿物，则矿物，则B早于早于A交代交代：A矿物交代矿物交代B矿物，则矿物，则B早于早于A包围包围：先成矿物全部或部分被后成矿物所包围：先成矿物全部或部分被后成矿物所包围粒间位置粒间位置：后成矿物生于先成矿物的颗粒之间：后成矿物生于先成矿物的颗粒之间假象假象：A矿物交代矿物交代B矿物，保持矿物，保持B矿物晶形矿物晶形特殊构造特殊构造：晶洞、对称条带构造：晶洞、对称条带构造242 2、确定矿物生成顺序的标志、确定矿物生成顺序的标志25交代（交代（Chl:绿泥石绿泥石,Bt:黑云母）黑云母）26粒间位置粒间位置27赤铁矿呈磁铁矿假像赤铁矿呈磁铁矿假像3 3、矿化阶段划分标志、矿化阶段划分标志p早阶段被晚阶段矿脉交截，被截部分有位移；早阶段被晚阶段矿脉交截，被截部分有位移；p早阶段矿石被破碎并角砾岩化，胶结、交代；早阶段矿石被破碎并角砾岩化，胶结、交代；p具明显的交代蚀变作用，早阶段矿物被蚀变形成具明显的交代蚀变作用，早阶段矿物被蚀变形成另一种矿物。另一种矿物。28思思 考考1、何谓气水热液？热液的来源？、何谓气水热液？热液的来源？2、何谓导矿构造、配矿构造及容矿构造？他们、何谓导矿构造、配矿构造及容矿构造？他们通常属何种级别及类型的构造形迹？通常属何种级别及类型的构造形迹？3、你对气水热液矿床分类方案；、你对气水热液矿床分类方案；4、如何识别交代矿床和充填矿床？、如何识别交代矿床和充填矿床？5、何谓围岩蚀变？研究围岩蚀变有何意义？、何谓围岩蚀变？研究围岩蚀变有何意义？6、如何估算成矿温度和成矿深度？、如何估算成矿温度和成矿深度？7、划分矿化期、矿化阶段及判别矿物生成顺序、划分矿化期、矿化阶段及判别矿物生成顺序的主要标志有哪些？的主要标志有哪些？29