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中温热液成矿作用及其矿石

发布时间:2019-04-23 浏览数:43
 
1. 概述
 
    这类矿床是含矿热液在中等温度(300~200℃)及深度大约3~1km的条件下形成的。常与中深成侵入岩有关,也有少数产在更深处或近地表处。矿床可与不同成分侵入岩(以酸性岩类为主)有成因关系。它成矿范围广泛,侵入体对矿床的控制作用一般是明显的,矿体多数产于岩体附近的沉积岩、变质岩或火山岩中,少数也有赋存在侵入体内的。
 
    当含矿热液沿构造裂隙或向压力减低的部位流动时。特别是在流经石灰岩、泥灰岩和其他碳酸盐类岩石时,含矿溶液被逐步中和,从弱酸性过渡为中性甚至是弱碱性,这促成了硫化物的大量沉淀,所以中温热液矿床中主要的矿物成分是硫化物和含硫盐。
 
    由于含矿热液有足够高的温度,因而有相当强的化学反应能力。当它活动于碳酸盐岩石和部分火山岩中时,能与它们发生交代作用,形成交代矿床,如石灰岩中铅锌矿床;如果含矿热液活动于非钙质岩石中时,成矿则以充填岩层断裂带或层间裂隙孔洞而成。成矿作用兼有气、液两相的特征,不过由于此时温度已处于水的临界点以下,故以液相作用为主,矿石中仅有少数矿物与CO2、H2S、SO2、F等气相作用有关。正由于成矿时兼有气相和液相,加之矿液来源多方面,侵入和围岩的多样性,因而导至了矿物种类的繁复多样。
 
    本类矿床的基本特点:
 
    (1)矿物种类繁多是本类矿床的重要特征之一。重要的矿石矿物有自然金、自然银、赤铁矿、黄铁矿、毒砂、黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿、方铅矿、闪锌矿、红砷镍矿、辉钴矿、沥青铀矿、锡石、黝锡矿、辉钼矿、辉铋矿、自然铋、硼镁石、石棉、萤石、水晶等。脉石矿物有石英、碳酸盐类矿物(方解石、白云石、铁白云石、少量菱锰矿)、绿泥石、绢云母等。
 
    (2)由于这类矿床的母岩和围岩种类很多,因而在热液成矿作用下产生的围岩蚀变类型也很多。典型的中温热液蚀变有绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、硅化、黄铁长英岩化、碳酸盐化、蛇纹石化和滑石菱镁矿化等等。
 
    (3)成矿方式既有充填作用,也有交代作用。因此矿体形态较多,有脉状、网脉状、鞍状、囊状、扁豆状、柱状及似层状等。矿石构造有块状、细脉浸染状、对称带状、梳状晶簇及角砾状构造等。矿物结晶程度较好,一般粒度中等。矿体规模大小不一,大的矿体长达数公里,延深200~600m,少数甚致可达1km,厚度不等。矿床规模一般以大型和中型者居多。
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2.主要矿石实例
 
    中温热液矿床具有重要的工业意义,常见的矿产有金、银、铁、铜、钴、镍、铋、铅、锌和锡,非金属矿产有砷、硫、蛇纹石石棉、滑石、菱镁矿、萤石、水晶、石英和重晶石等。限于篇幅,仅介绍下列几种矿石:
 
    自然金-多金属矿石  主要产于花岗岩和变质岩中。主要金属矿物为含金黄铁矿、含金黄铜矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、白铁矿及辉铜矿。非金属矿物以石英为主,还有方解石、绿泥石、绢云母和少量白云石。金部分呈自然金和金的碲化物出现,部分混入黄铁矿和黄铜矿中。矿石构造为浸染状和梳状构造。矿石中含Au6~25g/t,伴生有益组分为铜、锑、铅、锌、硒、碲、镧和铊,可以综合利用。矿床规模为中到大型。此类矿石是我国金矿的主要类型之一,也是世界金矿是重要来源,特别在我国,这种类型的金储量居全国首位,著名的招掖金矿带、小秦岭金矿带等均属这一类型。
 
    方铅矿-闪锌矿(银)矿石  产于各种岩石(沉积岩、变质岩和火山岩)中。金属矿物以闪锌矿(常含锗和镉)、方铅矿(常含银和铋)、黄铜矿、黄铁矿和黝铜矿为主,次要的有辉银铅矿、辉银矿、菱锌矿、白铅矿、铅矾、蓝铜矿、菱铁矿等。非金属矿物有石英、萤石、重晶石和方解石。矿石构造为角砾状、块状、浸染状和环带状构造,矿石结构为粒状结构。矿石品位较富,一般含Pb8~20%,银的含量也较高,常达几十~几百克/吨,是银的重要来源之一。此外,常含有镓、钒、锗、铜和萤石等,可综合利用,是铅锌矿产的主要来源,其储量占铅锌总量13%左右,工业价值大。湖南桃林及江西银山的铅锌矿属此类型。
 
    锡石-硫化物矿石  产于距酸性-中酸性侵入岩有一段距离的砂岩、页岩和石灰岩中。主要矿物为锡石、电气石和石英,常有大量的绿泥石和硫化物,如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿。非金属矿物有重晶石和碳酸盐。矿石构造为块状、浸染状和胶状构造,锡石颗粒较细,有的呈针状。含Sn1.5~7.5%,最低含量0.4%。还含有铜、铅、锌和银,可以综合利用。矿床规模大,比较有工业价值。
 
    菱镁矿矿石  菱镁矿是提取金属镁的原料,也是冶金、建材、化学、橡胶、造纸、陶瓷、制糖等工业上不可缺少的原料。这类矿石产于镁质碳酸盐石(白云岩)中。矿石矿物为菱镁矿,伴生矿物主要是方解石、白云石、滑石、蛇纹石和蛋白石,有时也有少量的黄铁矿、黄铜矿、针铁矿、石墨和绿泥石等。矿石的构造为块状和条带状构造。矿石结构为粒状结构,菱镁矿晶粒从几毫米到几厘米。矿石含MgO35~47%,CaO0.2~4%,SiO20.2~8%。总的矿石质量好,矿床规模大,储量可达数百万吨至数十亿吨,是菱镁矿最重要的矿石类型。