熱液礦床

熱液礦床

熱液礦床,又稱汽水熱液礦床(hydrothermal oredeposits),是指含礦熱水溶液在一定的物理化學條件下,在各種有利的構造和岩石中,由充填和交代等方式形成的有用礦物堆積體。熱液礦床是後生礦床。熱液礦床是各類礦床中最複雜、種類最多的礦床類型,可在不同的地質背景條件下,通過不同組成、不同來源的熱液活動形成。

簡介

熱液礦床熱液礦床
各種成因的含礦熱水溶液,在各種有利的構造和圍岩中,在一定的物理化學條件下,通過交代作用和充填作用造成有用礦物的沉澱堆積所形成的礦床,稱為熱液礦床。礦體的形成時間晚於圍岩,屬後生礦床。礦體與圍岩的界線可以是清楚截然的,也可以是過渡的。

熱液礦床分布廣,類型眾多、產出礦種最多(有色金屬貴金屬、稀有分散元素,還有非金屬等),大型礦床多,具有十分重要的經濟價值;同時,由於熱液的來源十分複雜,成礦時間及成礦作用的複雜性,因此這類礦床又具有十分重要的理論研究意義。

形成條件

(1)熱液礦床形成的溫度一般500℃~50℃(有時高600℃),礦床形成的深度1.5~4.5km(屬深-中深度);有時小於1.5km(淺成-超淺成環境)。
(2)受構造控制十分明顯。各種構造既是礦液運輸的通道,又是礦液進行交代、充填形成有用礦物堆積的空間場所。另外,構造活動往往是多期次發生,這也導致熱液活動的多次發生。
(3)成礦圍岩既可以是有利於交代的碳酸鹽岩石,也可以是不利於交代的矽鋁質岩石(岩漿岩矽質岩泥質岩等)

礦體形狀

礦體形狀複雜多樣,多呈脈狀、網脈狀、透鏡狀、囊狀、不規則狀、似層狀等。

礦石物質成分

熱液礦床分離礦產熱液礦床分離礦產
礦石物質成分複雜,與圍岩的成分明顯不同。

⑴金屬礦物:以硫化物數量最多,其次是氧化物和含氧鹽;以及砷化物和自然元素礦物
金屬硫化物(Cu.Pb.Zn.Hg.Sb.Ag.Bi.Co.Mo…)
金屬氧化物和含氧鹽(W.Sn.U…);
⑵非金屬礦物:石英;碳酸鹽類礦物,如方解石、白雲石、鐵白雲石;含鐵白雲石、菱鐵礦。
含水和揮發份的矽酸鹽礦物,如絹雲母、綠泥石、高嶺石。
岩漿岩中的常見礦物除石英外,基本上見不到(橄欖石、角閃石、輝石),而長石、黑雲母極為少見。
硫酸鹽礦物的大量出現,如石膏,硬石膏。

特點

礦石結構構造:礦石結構細粒—粗粒,自形、半自形、它形。礦石構造有角礫狀、晶洞狀、對稱條帶狀、梳狀、皮殼狀,也可見浸染狀及塊狀構造等。種類多。

圍岩蝕變:熱液礦床的圍岩蝕變十分發育,類型較多,不同類型的熱液礦床,所伴隨的圍岩蝕變各有不同。近礦體蝕變強,遠礦體蝕變弱。

成礦作用過程具多期多階段性。礦床的原生分帶明顯。

成礦方式

成礦方式主要有交代作用和充填作用兩種。當含礦熱液溫度較高,並且礦體圍岩為化學性質活潑的岩石時,成礦作用多以交代方式為主當含礦熱液溫度較低,礦體圍岩為化學性質不活潑的岩石時,成礦作用則以充填方式為主。

來源

水熱流體起源

水熱流體有3類:①岩漿水。是指岩漿上侵到淺部(減壓)時所釋放出的溶解水。②變質水。指變質作用中從沉積岩中擠出的熱水溶液,其量隨變質程度的增高而加大。③大氣降水。大氣降水(雨水、海水等)有時會滲入地下深處,獲得地熱或岩漿熱後,變成熱的水熱流體。在這3類水熱流
體中,岩漿水熱流體最重要,大多數氣化熱液礦床都與火成侵入體相伴可作證明。

礦質來源

水熱流體中造礦物質(礦質)有兩類來源,來自岩漿或來自流經的岩石。岩漿中含有硫和造礦金屬,例如銅、鉛、鋅、鉬、銀等,它們在岩漿結晶的過程中,不進入造岩礦物的晶格,在剩餘的岩漿中逐步富集。

水熱流體也能從其流經的岩石提取礦質。長石與水熱流體反應的過程中進入流經砂岩的水熱流體,鉛來自砂岩層。

分類

按成礦深度分類

1、表成礦床:成礦深度數百m。
2、淺成礦床:成礦深度數百m—1.5km。
3、中深礦床:成礦深度1.5km—3km。
4、深成礦床:成礦深度>3km。

表成及淺成礦床的礦體延深小,向下多急劇尖滅;礦化元素垂直分帶不明顯,礦石成分複雜,多階段礦石常疊加在一起,高、中、低溫礦物組合常混在一起;礦化程度及礦石品位的分布多不均勻。
中深和深成礦床的礦體常延深較大,不同元素及礦物組合垂向分帶明顯;礦石成分簡單,品位較均勻,礦石結構較粗。

按成礦溫度分類

依據礦床的形成溫度常將熱液礦床分為高溫熱液礦床中溫熱液礦床和低溫熱液礦床。ik

按形成環境及熱液來源分類

根據熱液礦床產生的地質環境和熱液來源,分為4類礦床
1、岩漿氣液礦床;
2、非岩漿熱液礦床;
3、火山-次火山熱液礦床;
4、變質熱液礦床。

日本在沖繩附近海域發現熱液礦床

據日本共同社報導,2013年4月7日有訊息稱,日本政府在沖繩本島近海新確認了“海底熱液礦床”地層,預計該礦床規模較大,銅、鉛和亞鉛等儲量豐富。報導稱,這意味著一貫依賴進口的日本在穩定確保礦物資源方面邁進了一大步。

此次調查由日本經濟產業省委託“石油天然氣和金屬礦物資源機構”(JOGMEC)於1月至2月期間實施,4月內將匯總報告,調查地點位於那霸市西北部。

報導稱,此前在水深約1600米的海底已發現約340萬噸的礦床,而此次新型調查船“白嶺”號向礦床約40米深處繼續挖掘後發現了新礦床。海底熱液礦床中有時會含有稀有金屬。日本經產省方面期待稱,“若對日本近海約10處礦床進行同樣的挖掘,有可能會發現新礦床。”

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