气化热液矿床
气化热液矿床由含矿气水溶液形成的矿床。由于气水溶液形成于岩浆期(阶段)之后,因而又称岩浆期后矿床。
基本信息
- 中文名
气化热液矿床
- 说明
含矿气水溶液形成的矿床
- 温度
50~650℃之间
- 所含物质
铜、铅、锌、金、银、汞等
概述
地质作用会产生气水溶液,它的温度在50~650℃之间。气水溶液有气态的,也有液态的,都是以水为分散介质的溶液。含有矿质的气水溶液沿岩石的孔隙、裂隙流动,由于在溶液中发生了化学变化,导致矿质过饱和并大量集中沉淀,就形成了气化热液矿床。气态溶液形成气化矿床,液态溶液形成热液矿床。
由于地壳里温度和压力都比较大,气态和液态两种溶液之间的差别比较小;一些矿床的形成过程中两种溶液都起了作用。因而气化矿床与热液矿床不易区分,常统称为气化热液矿床。
气化热液矿床种类很多,经济价值很大,是铜、铅、锌、金、银、汞、锑、钨、锡、铋、钼、铌、钽、铁、钴、稀土金属、分散元素(镉、镓、铟、锗、铼、硒、碲、铊)、重晶石、萤石、菱镁矿和硫铁矿等矿产的重要来源。
矿床特点
气化热液矿床有如下一些特点:①矿床与构造关系密切,矿体常常沿裂隙、断层、破碎带或层面生成;②一般是后生矿床,矿体形成晚于围岩;③矿石以充填和交代的方式沉淀;④矿体形态多成脉状和网脉状,矿石多见梳状、带状、皮壳状、角砾状、晶簇状、浸染状、块状构造;⑤矿脉四周的岩石明显遭受热液作用,围岩发生了矿物的和化学的变化,出现了很多新矿物;⑥矿脉有分带现象,矿脉中的矿物分带排列;⑦矿石中的矿石矿物和脉石矿物,大多有气液包裹体。
水热流体起源
水热流体有3类:①岩浆水。是指岩浆上侵到浅部(减压)时所释放出的溶解水。不同岩浆含水量不同,当岩浆中的水含量超过溶解度时,超过的部分要从岩浆中分出。岩浆的上侵、岩浆顶部区域性断裂的形成以及岩浆的结晶等,都会导致岩浆分出水热流体。花岗岩岩浆含水可到8%(重量),花岗岩含水一般只有 1%,岩浆结晶过程中会排出大量的水。②变质水。指变质作用中从沉积岩中挤出的热水溶液,其量随变质程度的增高而加大。岩石中的水,一般存于岩石的空隙中和含水矿物内部。含水多的岩石,水含量可占岩石重量的30%。在深变质岩石中保存下来的水,常常只有1~2%。③大气降水。大气降水(雨水、海水等)有时会渗入地下深处,获得地热或岩浆热后,变成热的水热流体。在这3类水热流体中,岩浆水热流体最重要,大多数气化热液矿床都与火成侵入体相伴可作证明。
矿质来源
水热流体中造矿物质(矿质)有两类来源,来自岩浆或来自流经的岩石。
岩浆中含有硫和造矿金属,例如铜、铅、锌、钼、银等,它们在岩浆结晶的过程中,不进入造岩矿物的晶格,在剩余的岩浆中逐步富集。岩浆水过饱和分出独立的水相,矿质遵循分配定律,一部分留在岩浆中,一部分进入分出的水相,形成含矿水热流体。岩浆演化愈趋后期,剩余岩浆中水和矿质也愈多,从而产生含矿水热流体,形成气化热液矿床。
水热流体也能从其流经的岩石提取矿质。造矿元素铅、锌、钼、银等,常以微量赋存在普通矿物中,或替换矿物晶格中的某种元素类质同象混入,或呈微粒夹在矿物解理和裂缝中,或被矿物表面吸附。钾长石中有铅,辉石、闪石和粘土矿物中有锌、有铜等,并不罕见。水热流体流经岩石,与岩石相互反应,在这些矿物溶解或再结晶的时候,所含的造矿元素就进入了水热流体。
矿物中金属的来源不易确定。铅由铅-204、铅-206、铅-207和铅-208四种同位素组成,可以根据铅同位素组成,探讨铅的来源。矿床的铅同位素组成与伴生火成岩的铅同位素组成一致,推测铅来自形成该火成岩的岩浆;矿床的铅同位素组成与所在地区某层砂岩中的长石的铅同位素组成非常一致,铅可能是在长石与水热流体反应的过程中进入流经砂岩的水热流体,铅来自砂岩层。
水热流体运移
水热流体在沉淀矿质形成矿床之前,都曾在地壳中运移过,因而运移的通道和运移的原因也就成了引人注意的问题。
岩石中的孔隙有多种,有的与岩石同时形成,如矿物、岩屑之间的孔隙,层面之间孔隙;有的产生于岩石形成之后,如溶解孔隙,层间剥离孔也隙及构造作用产生的节理、断裂和破碎孔隙等。孔隙若互相连通,就成为水热流体的运移通道。有些矿床的矿石储量数千万吨甚至超过亿吨,形成它们的水热流体的体积必然也很巨大,这就需要有通畅的通道。另外通道还需能够集中矿液,否则矿质沉淀分散,广泛矿化,但不能成矿。