第六章-1 高中溫熱液礦床

第六章高中溫熱液脈型礦床高溫熱液脈型礦床內蒙古沙麥黑鎢礦石英脈，脈寬2m以上分類通過巖漿期后熱液交代花崗巖類巖石形成的，與鈉長巖和云英巖在空間上和成因上密切相關的，以產稀有和稀土元素為主的一類礦床。與蝕變花崗巖有關的鈉長巖型稀有、稀土元素礦床與蝕變花崗巖有關的云英巖型鎢、錫、鉬礦床基本特點主成礦溫度大于300℃、主要受斷裂構造控制的熱液礦床。主要礦種有鎢、錫、鈹、鈮、鉭等，礦床的規(guī)模一般為中小型，少數(shù)規(guī)模很大，如該類礦床鎢礦的儲量可達幾萬噸到幾十萬噸。鎢礦資源分布我國是產鎢大國，鎢資源儲量520萬噸，為國外30個產鎢國家總儲量（130萬噸）的3倍多，產量及出口量均居世界第一。湖南、江西、河南三省的鎢資源儲量居全國的前三位，其中湖南、江西兩省的鎢資源儲量占全國的55.48％。湖南以白鎢為主，江西以黑鎢為主，其黑鎢資源占全國黑鎢資源總量的42.40％。國外鎢礦的主要產地是加拿大和美國。我國鎢礦業(yè)情況中國鎢礦屬于壟斷性資源，但是并沒有獲得壟斷性利潤。其原因就是中國鎢品出口產品結構不合理，出口過多，價格低廉。以附加值低的初級產品出口為主，是目前中國鎢行業(yè)對外貿易中的致命弱點。鈉長巖鈉長巖：主要由鈉長石（>50%）和少量微斜長石、石英組成的中?細粒淺色巖石云英巖：主要由中粗粒的石英和白云母組成的蝕變巖石正長云英巖（石英60?75％，云母25?40％）富石英云英巖（石英>75％）富云母云英巖（云母>70％）黃玉云英巖（黃玉10?50％）電氣石云英巖（電氣石>5%）螢石云英巖（螢石>10%）礦石組分造巖礦物金屬氧化物和含氧鹽類鈮鉭鐵礦細晶石燒綠石褐釔鈮礦、褐釔鉭礦磷釔石錫石白鎢礦黑鎢礦磁鐵礦等硫化物輝鉬礦輝鉍礦毒砂磁黃鐵礦等含揮發(fā)分的礦物電氣石黃玉螢石等礦石特點礦石組構較為復雜。礦石構造有浸染狀、條紋?條帶狀、細脈狀、網脈狀、斑點狀和塊狀等礦石結構有不等粒結構、斑狀變晶結構、固溶體分解結構、交代溶蝕結構和殘余結構等。白鎢礦正常白光下與紫外線下白鎢礦熒光顯示電氣石黃玉礦化特點礦化主要集中分布在鈉長石化和/或云英巖化花崗巖體頂部的內外接觸帶或大巖體附近的小巖株中礦化富集程度及礦體規(guī)模取決于原巖的含礦性和蝕變的強度。礦體多呈似層狀和透鏡狀（鈉長巖型）或脈狀（云英巖型）產出；礦體與圍巖或呈逐漸過渡（鈉長巖型），或界線清楚（云英巖型）。礦化特點產于內接觸帶的礦脈產于外接觸帶的礦脈江西西華山鎢礦床淘錫坑楓嶺坑脈組及其外圍主礦脈分布圖鈉長巖－云英巖型礦床的特點與云英巖化關系密切的礦化明顯受各種裂隙構造控制，礦體的形態(tài)由裂隙的性質決定。A.大脈型礦體：由若干脈寬>10cm、彼此間隔>2m的含礦石英脈組成，主要產于外接觸帶圍巖中。內蒙古沙麥鎢礦床B.細脈帶型礦體：由一系列產狀近于平行的密集排列的含礦石英細脈群組成，單個細脈的寬度較?。??10cm），但整個細脈帶的規(guī)?？梢院艽螅瑢挾瓤蛇_數(shù)十米，延長可達1000m以上，主要產于外接觸帶圍巖中。C.網脈型礦體：由一系列細小密集、形態(tài)不規(guī)則的含礦石英脈呈網狀交織而成，多產于花崗巖體頂部內接觸帶中。D.細脈浸染型礦體：產于花崗巖株頂部強蝕變帶內，有用礦物呈浸染狀或微細脈狀較均勻分布于蝕變巖石中。蝕變和礦化特點蝕變和礦化具明顯的垂直分帶現(xiàn)象，由下至上：圍巖蝕變：鉀長石化帶→鈉長石化帶→云英巖化帶、似偉晶巖帶→W-Sn-Be石英脈帶礦化類型：TR→Nb、Ta→Rb、Cs→W、Sn、BeW“五層樓”垂直分布規(guī)律黑鎢礦-石英脈在垂直剖面上可以看到明顯的規(guī)律性變化，自上而下可分5個帶微脈帶：又稱線脈帶，由寬小于1cm的云母-石英細脈組成，本身不具工業(yè)價值，是深部存在隱伏礦體的標志。細脈帶：系由微脈合并而成。脈寬l~5cm，少數(shù)可達10cm。具有一定的工業(yè)價值。鎢礦床的“五層樓”分帶示意圖（轉引自袁見齊等，1985）l-花崗巖；2-圍巖；3-含鎢石英脈“五層樓”垂直分布規(guī)律中脈帶：系細脈帶往下進一步合并而成。脈幅寬10cm，個別寬可達50cm，脈成組平行排列，具有重要的工業(yè)價值。大脈帶：由中脈進一步合并而成，單脈寬數(shù)十厘米，常出現(xiàn)寬超過1m的巨脈，是最有工業(yè)價值的礦體。稀疏大脈帶：又稱尖滅帶，分布于花崗巖中。礦脈不僅稀疏，而且隨幅寬變小而逐漸尖滅。鎢礦床的“五層樓”分帶示意圖（轉引自袁見齊等，1985）l-花崗巖；2-圍巖；3-含鎢石英脈形成的大地構造條件與成礦有關的鈉長石化-云英巖化花崗巖主要產于褶皺造山帶和地臺活動區(qū)，區(qū)域深大斷裂繼承性的多期活動，導致花崗質巖漿的多次侵入，成礦巖體常沿構造斷裂帶和不同方向斷裂交匯處分布。湘南地區(qū)鎢金屬礦床分布圖形成條件巖漿巖條件與成礦有關的花崗巖體多為多期、多階段復式巖體演化到晚期、晚階段的產物，巖體多具酸性-超酸性、富堿（K2O+Na2O>8%）、鋁過飽及富氟的特征。含礦巖體多呈巖株、巖瘤或巖鐘狀產出；在規(guī)模巨大的花崗巖基中，成礦物質僅在大巖基的突出處富集。形成條件圍巖條件含礦巖體的上覆圍巖通常是滲透型較差、化學性質不活潑的硅泥質沉積巖和變質巖（起屏蔽作用，防止揮發(fā)分的向上、向外逸散）。物理化學條件成礦溫度一般為600?250℃，壓力多為20?110MPa，成礦深度較大（1?4.5km），多屬中?深成環(huán)境。成礦作用花崗質巖漿結晶分異晚期析出富含堿（K2O、Na2O）和揮發(fā)分（H2O、CO2、F、Cl等）的氣化?高溫熱液氣化?高溫熱液的堿交代作用（鉀長石化→鈉長石化）使賦存于黑云母、角閃石、斜長石等載體礦物中的成礦元素活化轉入溶液，形成含礦熱液溫度和壓力降低，氣態(tài)溶液轉變?yōu)橐簯B(tài)，導致絡合物的分解，Nb、Ta等沉淀富集；酸性陰離子（F-）析出，使溶液的酸度增強在酸性溶液作用下，H+交代作用（云英巖化）占優(yōu)勢，W、Sn、Be沉淀富集主要的鈉長巖－云英巖型礦床鈮、鉭、鎢、錫、鉬礦床廣泛分布于南嶺地區(qū)（廣東、廣西、江西、湖南等地）鈾礦床在俄羅斯和我國南嶺地區(qū)分布較廣鈹（綠柱石）礦床主要分布于華南地區(qū)勘查評價要點研究花崗巖類的巖石類型和巖石地球化學特點，評價其含礦性，確定巖石偏堿性程度。對巖體形態(tài)、產狀和剝蝕程度要進行研究，特別注意巖體頂部邊緣突起部位及其保存在圍巖下的接觸帶。鈉長石化和云英巖化是最重要和直接的找礦標志。要研究其礦物組成，尋找和識別含稀有金屬的礦物及其它伴生的標志性礦物。參考己研究過的地區(qū)的材料，查明巖石中主要的和共生的特殊金屬組合，確定可綜合利用的金屬種類及其品位變化的情況?？辈樵u價要點可能與其它與花崗巖類有關的花崗偉晶巖型、熱液石英脈礦床產于同一地區(qū)。在國外，除花崗巖外，還有與正長巖類有關的重要礦床，也值得留意?？辈樵u價要點對花崗巖風化殼要給予特別的關注，我國南方一些含稀有金屬花崗巖因在亞熱帶氣候條件下形成可觀的風化表層，其中稀有金屬得到相對富集并變得疏松易于采選而具有工業(yè)利用價值。綜合利用在評價中也是一個要考慮的因素，在礦床較復雜的礦物組合中常有可供利用的某些其它金屬。此外，有些花崗巖及其風化產物如高嶺土也可能被綜合利用而提高礦床的工業(yè)價值。中溫熱液脈型礦床中溫熱液脈型礦床在中溫（300～200℃），中深～淺成環(huán)境下（成礦壓力1×107～5×107Pa，深度2～0.5km），受斷裂構造控制的熱液礦床。成礦方式有交代、充填或充填交代。成礦與巖漿巖的時、空關系比較明顯，礦床中有大量硫化物出現(xiàn)，它在礦物組合、圍巖蝕變及礦床類型上與高溫熱液礦床均有所不同。主要礦床類型含金石英脈（石英脈型金礦）95%為石英，構成各種脈體，金屬礦物占5%左右，主要有Cu、Pb、Zn、Fe等的硫化物，自然金呈細小顆粒產于金屬硫化物中，呈“晶隙金”、、“晶間金”、以及“包體金”。鉛鋅銅礦床方鉛礦、閃鋅礦、石英、重晶石、白云石、絹云母、黃鐵礦、黃銅礦。錫石硫化物多金屬礦床錫石、硫化物、石英等，廣東海豐錫石-硫化物礦床。五元素NiCoAgBiU礦床可同時利用5種元素，斜方砷鎳礦、輝鈷礦、輝銀礦、自然銀、自然鉍、非晶質鈾礦、瀝青鈾礦、石英等。石棉礦床產于超基性巖、基性巖中，蛇紋石石棉、角閃石棉、方解石、橄欖石等。菱鎂礦礦床產于變質的白云巖、大理巖、灰?guī)r中?；V床產于含高的巖石如超基性巖、基性巖、白云巖中。黃鐵礦礦床硫鐵礦礦床、廣東云浮、化工用硫酸。水晶礦床壓電石英、光學水晶、熔煉水晶、琢磨水晶。與侵入體的關系受侵入體控制比較明顯，與中小型中深成侵入體有成因聯(lián)系。礦體主要產于巖體外接觸帶圍巖中（沉積巖、變質巖、火山巖等），少數(shù)產于侵入體頂部。中溫熱液礦床一般代表著高溫熱液礦床較晚期的成礦階段。因此，從總的方面來看，礦床在離開母巖體稍遠些的圍巖中。與礦床形成有關的巖漿巖種類較多，從酸性-基性都有，以酸性、中酸性侵入巖為主。礦體圍巖化學性質活潑如含鈣質的巖石，則常形成交代礦床，但此時不能形成矽卡巖，如灰?guī)r中的Pb-Zn交代型礦脈；惰性硅質、砂質巖石時，此時交代作用不重要，只形成充填式礦脈，如綠泥石片巖中的Pb-Zn礦脈。成礦受構造控制明顯礦體經常產于各種斷裂中，而褶皺構造有局部斷裂伴生時才是重要的控礦構造。SimplifiedgeologicalmapoftheAbitibigreenstonebeltshowingthedistributionofmajorfaultzonesandgolddeposits.ModifiedfromPoulsenetal.(2000).From:gsc.nrcan.gc.ca礦體形態(tài)礦體形態(tài)多樣由充填作用形成的礦體，形態(tài)簡單，多呈單脈狀、平行脈群；交代作用形成的礦體多呈似層狀、囊狀、透鏡狀、扁豆狀、柱狀等，較為復雜。礦體與圍巖界線有清楚的，也有過渡的。山東玲瓏大開頭金礦脈剖面圖1-礦脈；2-煌斑巖；3-閃長玢巖；4-花崗巖；From:gsc.nrcan.gc.ca內蒙古拜仁達壩銀鉛鋅多金屬礦區(qū)地質、物探綜合異常圖蘑菇山鉛鋅礦床PD15采空區(qū)東壁鉛鋅礦賦存形式示意圖

礦物共生組合硫化物由于礦床形成溫度在水的臨界溫度以下，因此出現(xiàn)大量硫化物，如黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦含硫鹽也出現(xiàn)含硫鹽礦物如黝銅礦、砷黝銅礦，含CoNiFe的砷化物紅砷鎳礦等；自然元素自然金、自然銀；非金屬礦物絹云母、綠泥石、蛇紋石、石棉、滑石、水晶、石英等。碳酸鹽類礦物如方解石、白云石、鐵白云石、菱鐵礦等大量出現(xiàn)圍巖蝕變發(fā)育、種類多◆典型的有綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化、黃鐵長英巖化、硅化、蛇紋石化、滑石化、菱鎂礦化、碳酸鹽化等◆交代酸性、中酸性巖：黃鐵長英巖化、絹云母化、硅化等◆交代基性、超基性巖：蛇紋石化、滑石化、菱鎂礦化等★類似高溫熱液礦床中的圍巖蝕變如黃玉化、電氣石化、鈉長石化等已不出現(xiàn)中溫熱液脈型金礦床工業(yè)意義許多產在太古代綠巖帶內的中溫熱液脈型金礦床，都是世界級的超大型礦床世界金儲量126420t，綠巖帶型金礦15920t，占13%截止20世紀90年代初，加拿大蘇比利爾省Abitibi綠巖帶的Timmins金礦已經生產了1800t金；西澳大利亞Yilgarn地塊Kalgoorlie礦田中的GoldenMile金礦已經生產了1150t金。截止20世紀80年代中期，印度Dharwar克拉通內的Kolar金礦已經生產了大約790t金。儲量超過30t的綠巖帶型金礦分布From:gsc.nrcan.gc.caLocationoftheDoyon-Bousquet-LaRondeminingcampintheAbitibigreenstonebelt(insetmap)andsimplifiedgeologicalmapofthehostsequenceshowingthelocationofthedepositsrelativetothemajorfaultsinthearea.ModifiedfromLafranceetal.(2003a,b)andDubéetal.(2004).SeetextforU-PbdatationreferencesFrom:gsc.nrcan.gc.caAbitibi綠巖帶中金礦Quartz-brecciavein,MainBreak,KirklandLake.(B)High-gradequartzveinlets,hostedbysyenitewithvisiblegold,disseminatedpyrite,andtracesoftellurides,MainBreak,KirklandLakeFrom:gsc.nrcan.gc.ca中溫熱液脈型金礦床出露廣泛，經常成群、成組產出，構成金礦集中區(qū)。中國中溫熱液脈型金礦——山東招掖地區(qū)、吉林夾皮溝地區(qū)、冀東和冀西北地區(qū)以及秦嶺東端的小秦嶺地區(qū)等。膠東金礦礦田分布三山島－新立礦田焦家－新城礦田玲瓏礦田尹格莊－夏甸礦田望兒山河東上莊界河河西新城焦家引自鄧軍中溫熱液脈型金礦床該類金礦床無論其成礦時代是否相同，都形成于相似的大地構造背景條件下，即形成于擠壓地球動力學背景下。中國和世界其他地區(qū)的中溫熱液脈型金礦床雖然在礦床特征上具有許多相似之處，但在成礦時代、成礦作用等方面存在明顯的不同。中國中溫熱液脈型金礦床的特點◆中國的脈狀金礦床主