资源描述
1 热液来源矿床成矿方式在一定深度（数百米-数十公里）下形成的，具有一定温度（数十度-数百度）和一定压力（数十万-数亿Pa）的气态和液态的溶液，简称热液。各种成因的含矿气水热液在一定的物理化学条件下，于各种有利的构造和岩石中，通过充填和交代等成矿作用方式而形成的有用矿物堆积体，称为热液矿床。气水热液的成矿方式主要有两种：充填和交代作用。充填作用：热液在化学性质不活泼的围岩内流动时，与围岩间没有明显的化学反应和物质的相互交换，其中成矿物质主要是由于温度、压力的变化或其他因素的影响，直接沉淀在围岩的孔洞或裂隙中，这种作用称充填作用。由充填作用所形成的矿床称充填矿床。充填作用（矿床）的识别标志（1）矿体一般为脉状或囊状，与围岩界线清楚（2）矿石具有一些特殊的构造，如梳状构造、晶簇构造、对称条带状构造、角砾状构造、同心圆状构造等；矿物常具生长环带结构（3）矿体具单向生长发育的特点，即脉体中的矿物晶体往往只一端发育完整，其发育的结晶面指向供应溶液的方向。交代作用：含矿热液在运移过程中与围岩发生化学反应或置换作用，把围岩中原有的组分溶解、排除，代之以新的成分，此种作用称为交代作用。由交代作用形成的矿床称交代矿床。交代作用过程中，岩石始终保持固体状态，即在交代作用的前后，岩石体积基本保持不变。交代作用的类型渗滤交代作用：交代作用过程中组份的带入和带出是借助于流经岩石裂隙中的溶液的流动进行的。渗滤交代作用的有效半径可达数百米以上。扩散交代作用：交代作用中组份的移动通过停滞的粒间溶液，以分子或离子扩散的方式缓慢地进行，即由浓度差（浓度梯度）而引起。有效半径一般为数米至数十米。交代作用（矿床）的识别标志（1）矿体形态一般不规则，与围岩界线不清，呈渐变过渡（2）矿体中常含有未被交代的围岩残余，残余体往往仍保留原岩的构造方向（3）矿体或矿石中可保存被交代岩石的结构和构造，如层理、化石、片理、片麻理、斑晶以及褶皱、节理、角砾构造等（4）交代作用形成的矿物晶体，各自方向的生长均匀，因而一般晶形完好（5）矿石具特征的各种交代成因的构造，如假象结构、侵蚀结构、残余结构、反应边结构、骸晶结构、交代文象结构、交错结构等。2 BIF成因及主控因素形成于前寒武纪(主要是太古代到早元古代)的沉积变质铁矿,因其矿石主要由硅质(碧玉、燧石、石英)和铁质(磁铁矿、赤铁矿)薄层组成, 全铁含量大于15%,具有由富铁矿物(磁铁矿、赤铁矿等)和脉石矿物(以石英为主)组成条带状(或条纹状)构造的、富铁化学沉积岩，称为条带状铁建造(banded iron formations,简称BIF)。当条带状铁建造的全铁含量达到工业品位时,就成为条带状铁建造铁矿床。矿床成因 此类矿床的铁、硅等成矿物质来源于海底火山活动有关。在火山活动的间歇期火山喷气及热液活动频繁，不仅将从火山碎屑岩及熔岩中淋滤出来的大量硅铁物质带入海水，而且使喷发区海底水体转变为富含Cl-、SO42-、CO22-离子的酸性、还原性水体，此种水体有利于成矿物质保持溶解状态和富铁基性火山物质的海解作用，从中汲取铁、硅等成矿物质。当此种富成矿物质的深部海水随海水对流循环上升至陆架浅海环境时，由于海水PH值、Eh值上升硅、铁以玉髓、菱铁矿、铁硅酸盐、磁铁矿及赤铁矿等形式沉积成矿。由于季节性的变化和铁质与硅质沉积分异作用形成富铁的、富硅的和泥质的韵律型条带状构造。在后期变质过程中矿体及矿石矿物发生了重结晶、重组合和强烈的变形。主控因素构造位置：稳定古大陆板块内的太古代绿岩带、裂谷及古大陆边缘岛弧和弧后等拉张性盆地。成矿环境：沉积期盆地处于构造活动带，基性、中酸性海底火山及其伴生的富硅、铁气液喷发活动频繁，条带状铁建造多沉积于陆架浅海，也可形成于深水盆地。成矿后含铁建造经历了不同程度的区域变质及混合岩化作用。含矿岩系：原岩建造主要为海相基性及中酸性火山熔岩及火山碎屑岩、铁燧岩、泥质岩、粉砂岩、杂砂岩、碳酸盐岩等岩相,经历不同程度的变质作用后常为板岩(千枚岩)-铁碧玉岩建造；绢云母石英片岩-绿泥石石英片岩-(石英岩-)磁铁石英岩建造；斜长角闪岩-变粒岩-片麻岩-(石英岩-)磁铁石英岩建造等。根据条带状铁建造铁矿床的形成条件和成因再细分为阿尔戈马型和苏必利尔湖型两个亚类。阿尔戈马型主要指铁矿床的形成与海底火山作用关系密切,在含铁岩系中广泛分布火山岩,特别是中、基性火山岩。苏必利尔湖型铁矿床形成于大陆架海水相当浅的环境中,含铁岩系中石英岩、白云岩和黑色页岩相当发育,成因与火山作用关系不明确。条带状铁建造的沉积相可划分为氧化物相、硅酸盐相、碳酸盐相和硫化物相。在中国条带状铁建造的沉积相以氧化物相为主,硫化物相相对发育较差。而氧化物相以磁铁矿亚相较发育,其次为赤铁矿亚相。条带状铁建造经受不同的变质作用,从绿片岩相到麻粒岩相,太古宙条带状铁建造的变质作用一般为角闪岩相到麻粒岩相,因而磁铁矿颗粒较粗,有利于工业利用。3稳定同位素研究物质来源的方法稳定同位素涉及由于物理化学过程而非核过程引起的元素的同位素组成变化。一个元素不同同位素在化学行为上非常微小的差异可提供非常大量的化学（地球化学与生物化学）过程的有用信息。稳定同位素，象放射成因地球化学一样，已成为不仅是地球化学的组成部分，而且也是地球科学的必不可少的一部分。 稳定同位素中关心的元素是H、Li、B、C、N、O、Si、S、Cl。其中O、H、C和S是最关心的。（1）氢氧同位素地球化学水是成矿流体的基本组分，研究成矿溶液中水的来源是揭示矿床成因的关键，形成矿床的成矿溶液可来自于热卤水、同生水、大气降水、变质水和岩浆水等，而成矿溶液中的氢氧同位素组成是研究不同成因水的重要指示剂。成矿溶液常可能具有多来源特征，这可从成矿溶液中水的氢氧同位素组成加以判别，通过不同成矿阶段氢氧同位素组成的研究可揭示成矿溶液的演化特征。（2）硫同位素地球化学根据矿床中硫同位素的组成，可分析矿床中硫的来源。 (1)34SS=0,这类矿床在成因上与花岗岩侵入体有关,硫源为地幔硫,包括岩浆释放的硫和从火成岩硫化物中淋滤出来的硫; (2)34SS=20左右,硫来源于大洋水和海水蒸发岩; (3)34SS=515,介于上述两种之间,硫来源则相对复杂,可能来自围岩中浸染状硫化物(无机还原成因)或其他更老的矿床; (4)34SS为较大负值,其矿床硫来源为开放沉积条件下的有机(细菌)还原成因硫。（3）碳同位素地球化学热液系统中碳主要有3个来源，(1)岩浆源或深部源，它们的13C值在-7左右；（2）沉积碳酸盐岩来源，其中13C值在0左右；（3）沉积岩、变质岩与火成岩中的有机碳（还原碳），它们的13C值在-25左右。因此根据热液系统中的碳同位素组成可示踪碳的来源，进而可进行成矿作用等方面的研究。4 VMS型与Sedex型矿床的异同点火山喷流块状硫化物（VMS）矿床系指赋存于海相火山岩系中的，通过海底热液喷流作用（“黑烟囱”活动）形成的，主要由块状的黄铁矿和贱金属（Cu、Pb、Zn）硫化物组成的一类矿床。沉积喷流型（SEDEX）矿床系指通过海底热液喷流作用形成的，主要呈整合的层状赋存于正常沉积岩系（主要为细碎屑岩和炭质页岩，次为碳酸盐岩）中的，以发育条带状和层纹状富硫化物矿石为特征的一类矿床。Sedex型与VMS型矿床地质特征异同点SedexVMS大地构造背景主要形成于硅铝冒地槽环境,具体构造背景是受裂谷控制的克拉通内或其边缘的沉降盆地分布范围很广,不同的VMS型矿床有着不同的有利构造位置矿体形态层状、似层状、透镜状似层状、透镜状矿石结构构造条带状构造、纹层状构造、粒级层理、韵律层和软沉积滑动变形构造造块状、密集条带状构造围岩蚀变硅化、硅铁碳酸盐化、电气石化、绿泥绿帘石化VMS型矿床围岩蚀变发育,尤其是下盘绿泥绿帘石化、绢云母化、黄铁矿化较显著成矿年代主要为元古代及古生代早期、中期太古宙、元古宙、古生代、中新生代找矿标志层状重晶石岩、硅质岩、电气石岩、钠长石岩、同生断裂、礁岩前后、铁氧化物及铁镁碳酸盐岩矿体上部往往会出现热水沉积岩,主要有重晶石岩、菱铁矿、白云岩和含铁锰硅质岩。此外,该类矿床的氧化带铁帽和次生矿物较为明显,也是很重要的找矿标志主要金属矿物黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和少量黄铜矿,有时可见白铁矿和毒砂黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黝铜矿、黄铜矿和少量的毒砂、硫锑铅矿和车轮矿,偶尔可见自然金、硫铜银矿、辉银矿容矿岩石细碎屑岩(页岩、粉砂岩)和碳酸盐岩等;其实各类正常沉积岩中均可为该类矿床的容矿围岩不同类型的海相火山岩中均可以产出VMS型矿床,如富钠镁铁质和长英质岩石的双峰式火山岩组合或称细碧角斑岩系列产出含铜、铅、锌的和含铜的矿床;正常钙碱性系列火山岩系列中产铅、锌、铜的矿床;镁铁质火山岩的蛇绿岩中产的铜矿床矿床平均矿石量和平均品位铅锌矿床平均矿石量为6 000万t, Pb+Zn平均品位为119%铅锌矿床平均吨位为786Mt,平均品位Cu 144%、Zn 161%、Pb 073%成矿温度140280之间,众值为22550140
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