熱液礦床的三源熱液成礦模式

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 緒論 礦床地質(zhì)預(yù)測(cè)實(shí)際上是以成礦理論預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)，成礦理論自16世紀(jì)以前的礦床成因猜想到現(xiàn)代礦床成礦理論已有400余年發(fā)展歷史，其未來(lái)發(fā)展方向仍在探索，特別是在跨學(xué)科界限引入新鮮血液以來(lái)，成礦理論空前活躍，但是在應(yīng)用任何成礦理論預(yù)測(cè)均不能超脫類比學(xué)的方法，所以80年代以來(lái)把成礦理論模式化(modeling)進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)和找礦，在某些地區(qū)和某些類型礦床上取得了較大的找礦成果，如Sillitoe&Guibet模式對(duì)尋找斑巖銅礦方面的應(yīng)用。但礦床模式受其特殊性的限制，不能發(fā)揮更大的求同類比效應(yīng)，特別是特大型礦床的對(duì)比因素獨(dú)特，應(yīng)用一個(gè)礦床的成礦模式很難預(yù)測(cè)另外

2、一個(gè)相同的礦床。 礦源、水源和熱源是形成熱液礦床的基本必需條件，以上三種源的規(guī)模和相互間的距離為主要依據(jù)的熱液礦床預(yù)測(cè)方法是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)。熱液礦床預(yù)測(cè)是世界上尚未解決的難題，現(xiàn)有的各種熱液成礦理論和觀點(diǎn)均沒(méi)有把他們的理論核心轉(zhuǎn)化為預(yù)測(cè)準(zhǔn)則，故到目前為止，熱液礦床的預(yù)測(cè)實(shí)際上都缺乏有效的理論指導(dǎo)。所以，三源熱液成礦預(yù)測(cè)是當(dāng)前提出的新的理論預(yù)測(cè)方法。該方法在找礦實(shí)踐中取得了令人鼓舞的預(yù)測(cè)效果，并已在國(guó)內(nèi)有些地勘單位開(kāi)始應(yīng)用。通過(guò)對(duì)礦床學(xué)教程的學(xué)習(xí)以及對(duì)三源成礦理論研讀，我覺(jué)得，就目前來(lái)說(shuō)三源成礦理論在成礦模式是比較先進(jìn)的、前沿的，它在成礦預(yù)測(cè)方面將取得更大的成果。第二章 交代熱液礦床三源成礦理論第一節(jié)

3、 熱液源研究的突破性進(jìn)展熱液是含礦質(zhì)的高溫的和以水為主的溶液。因此礦質(zhì)、水合成礦熱液組成的三個(gè)要素。關(guān)于熱液成因的爭(zhēng)論歷史悠久，在本世紀(jì)50年代以前，有關(guān)熱液來(lái)源的推理以假設(shè)為主，自60年代起由于科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，為熱液來(lái)源的研究創(chuàng)造了條件，并在熱液的礦質(zhì)和水的來(lái)源研究方面均取得了突破性的進(jìn)展。在熱液鐵礦床中（包括矽卡巖型、火山型、脈型等）常見(jiàn)鐵礦體與褪色蝕變密切聯(lián)系，經(jīng)分析對(duì)比，褪色蝕變巖的鐵含量比未蝕變的原巖減少了3-5%，蝕變與礦化的關(guān)系清楚表明，褪色蝕變巖中釋放的鐵進(jìn)入了礦體。因此各國(guó)研究人員都得出了一致的結(jié)論-褪色蝕變圍巖為鐵礦的形成提供了鐵質(zhì)，獲得這種成果的代表有我國(guó)的沈保豐（1

4、977）、陳毓川(1978)、趙一鳴(1980)，俄羅斯的波赫納列維奇（1968）、巴夫拉夫，美國(guó)的麥金(1968)等。這是礦質(zhì)研究方面最成功的實(shí)例。遺憾的是，這種有效的確定礦質(zhì)來(lái)源的直接測(cè)定法未被人們充分重視，特別是在研究地殼中豐度較低的有色、稀有和貴金屬等熱液礦床的礦質(zhì)來(lái)源方面。幸好在這一研究領(lǐng)域，有些科研人員進(jìn)行了大膽的探索，發(fā)現(xiàn)在鎢、錫、銅、鉛、鋅、金、銀等礦床的周圍有成礦金屬的降低場(chǎng)合負(fù)暈存在。這樣，在礦質(zhì)來(lái)源研究方面不僅提出了有效的研究方法，而且還獲得了一批寶貴的資料，并提出了可靠的較可信的結(jié)論。第二節(jié) 交代熱液成礦理論 熱液來(lái)源是礦床成因和成礦理論的基礎(chǔ)，若熱液來(lái)自于巖漿，則礦床

5、為巖漿熱液成因，理論為巖漿熱液成礦理論。若熱液來(lái)自于變質(zhì)過(guò)程，則練車為變質(zhì)熱液成因，理論為變質(zhì)熱液成礦理論。對(duì)部分礦床和熱源水來(lái)源的研究結(jié)果表明，礦質(zhì)來(lái)自圍巖，水為大氣降水為主，因此，它們既不屬于巖漿熱液型，也不屬于變質(zhì)熱液型。那么，它們究竟屬于何種類型呢？熱液水的種類和來(lái)源通常包括海水、大氣降水、構(gòu)造水、地?zé)崴⒆冑|(zhì)水合巖漿水等。許多人把上述不都視為熱液水類型（如大氣降水、海水溶液、變質(zhì)熱液和巖漿熱液等）是不合適的。大氣降水和海水是熱液的初始水，而巖漿熱液和變質(zhì)熱液是強(qiáng)調(diào)了熱液的形成過(guò)程或作用。熱液水的分類以成因劃分較為科學(xué)，已知的熱液成因類型有巖漿熱液和變質(zhì)熱液，而海水熱液、大氣降水熱液、

6、熱鹵水等都不是熱液成因類型，它們從初始水變成成礦熱液的過(guò)程主要是水巖反映或交代為主的過(guò)程。因此由交代作用產(chǎn)生的水尾交代水，產(chǎn)生的熱液屬交代成因，由交代熱液形成的礦床屬交代熱液成因類型。據(jù)此建立交代熱液成礦理論。熱液礦床的各種理論預(yù)測(cè)方法均已各自成礦理論為指導(dǎo)，并應(yīng)將各自理論核心轉(zhuǎn)化為預(yù)測(cè)準(zhǔn)則。巖漿熱液成礦理論強(qiáng)調(diào)在巖漿結(jié)晶過(guò)程中釋放出富含堿、揮發(fā)分和礦質(zhì)的水或熱液，并由這種熱液形成礦床。因此巖漿熱液礦床的形成決定于巖漿的含水性，同時(shí)還決定于巖漿熱液的含礦性。因此必須查明不同變質(zhì)程度、不同變質(zhì)溫壓等條件、不同變質(zhì)的原巖成分種或哪些條件有利于成礦？交代熱液成礦理論強(qiáng)調(diào)的是成礦熱液是交代作用的產(chǎn)物。

7、大范圍的和較高溫度的交代作用是交代熱液礦床形成的必需條件，關(guān)鍵是范圍內(nèi)的礦源體、水源體和熱源體的共存和有機(jī)結(jié)合。礦質(zhì)、熱和水三種源在多數(shù)情況下都是獨(dú)立存在的，他們結(jié)合通過(guò)以下環(huán)節(jié)：1）、巖漿上侵，熱源體進(jìn)入水源區(qū)和礦源區(qū)；2）、水源區(qū)的水受巖漿熱液影響，變熱并運(yùn)動(dòng)，特別往巖體方向；3）、由于水溫度的不斷增高壓力的增大，水溶解和置換能力急劇增大，較多的溶解巖石的易溶部分，鹽類和成礦物質(zhì)，使礦質(zhì)活化；4）、水和巖石發(fā)生同位素與化學(xué)成分的交換。這樣表生水通過(guò)加熱與巖石反應(yīng)逐步形成成礦熱液。在礦質(zhì)、水和熱三種源共存區(qū)內(nèi)，一定發(fā)生水巖反應(yīng)和交代作用，并逐步形成成礦熱液，當(dāng)其形成條件發(fā)生變化時(shí)，常常會(huì)發(fā)生

8、礦質(zhì)沉淀，大多數(shù)以充填方式產(chǎn)出，亦有交代方式產(chǎn)出。這就是交代熱液成礦模式。三種源體的共存是交代熱液成礦理論的基礎(chǔ)與預(yù)測(cè)的主要準(zhǔn)則。、 熱液礦床是指由熱液或熱流體作用所形成的礦床，包括文獻(xiàn)中使用的巖漿熱液、火山熱液、變質(zhì)熱液、矽卡巖型、斑巖型、份巖型和層控?zé)嵋旱V床等。根據(jù)與巖漿巖的關(guān)系，熱液礦床可分為與巖漿巖伴生的和與巖漿巖無(wú)明顯聯(lián)系的兩類。在本世紀(jì)上半葉它們都被認(rèn)為是巖漿熱液礦床。但目前大多數(shù)人認(rèn)為，前者為巖漿熱液礦床，而后者是非巖漿熱液礦床。第三節(jié) 含礦熱液的組成部分及其來(lái)源含礦熱液中水、礦質(zhì)和熱量三者是不可缺少的。(本文對(duì)熱液中與成礦作用有密切關(guān)系的鹽和其它揮發(fā)組份等不作討論)。水是礦質(zhì)活

9、化和運(yùn)移的介質(zhì)，礦質(zhì)是成礦的元素或組份，熱量是水及礦質(zhì)運(yùn)移的動(dòng)力。要研究熱液礦床的形成條件，必須查明熱液的形成及其三個(gè)組成部分的來(lái)源，特別是成礦物質(zhì)的來(lái)源。一、 關(guān)于熱液礦床的成礦物質(zhì)來(lái)源巖漿熱液成礦理論認(rèn)為含礦熱液來(lái)自深部的殘余巖漿。這僅僅是一種假設(shè)，人們無(wú)法或很難進(jìn)行驗(yàn)證，所以，直到今天也還沒(méi)有確鑿的證據(jù)。近年來(lái)在礦床研究工作中成礦物質(zhì)來(lái)源越來(lái)越被重視，甚至把它作為礦床分類的依據(jù)幻。目前主要利用硫、氫、氧、惚和鉛等同位素及稀土元素等來(lái)探討物質(zhì)來(lái)源。對(duì)大多數(shù)金屬礦床來(lái)說(shuō)，它們都屬間接的方法。如以斑巖銅礦為例，即使硫來(lái)源于地慢，但還不能得出銅亦來(lái)自地慢的結(jié)論。因此，在對(duì)成礦金屬物質(zhì)來(lái)源進(jìn)行討論

10、時(shí)，外推的結(jié)論要謹(jǐn)慎。 對(duì)一些礦床的成礦金屬來(lái)源作了直接測(cè)定，初步獲得的結(jié)果如下: 德興斑巖銅礦床從花崗閃長(zhǎng)斑巖至離它十多公里范圍內(nèi)的圍巖取了二百多個(gè)樣品，從已得第一批98個(gè)樣品銅的分析結(jié)果來(lái)看，由千枚巖等組成的圍巖的銅含量隨離巖體距離的變化而變化(圖1)。大致可分成四部分:離巖體。-0. 5公里為礦體和礦化巖石，0 . 5-3公里蝕變和有原生暈的巖石，3-8或10公里為銅含量最低的巖石，8或10-14公里為具原始銅含量的巖石?？上鄳?yīng)地把它們稱為礦化場(chǎng)、原生暈場(chǎng)、降低場(chǎng)和背景場(chǎng)。前三種屬熱液變異場(chǎng)，第四種可稱為原始場(chǎng)。礦化場(chǎng)和降低場(chǎng)的巖心樣品分析結(jié)果表明，深部巖石銅含量比地表的低得多。由此可見(jiàn)

11、，德興銅礦床周圍有一個(gè)寬度約5公里的銅含量降低場(chǎng)，其由地表往深部，不僅銅含量降低的幅度明顯增大，與原始場(chǎng)相比，減少了40%多，而且范圍也變大，特別是往巖體方向。這么大量的銅到那里去了?主要是集中到降低場(chǎng)中心的銅礦體上。這是很自然的結(jié)論。武山矽卡巖和層狀黃鐵礦一銅礦床為了查明武山礦床形成時(shí)周圍地層是否提供礦質(zhì)，我們?cè)陔x巖體不同距離的志留紀(jì)地層中取了三條剖面的樣品。部分分析和測(cè)定結(jié)果列于表1。由表可見(jiàn)，同一層位的同種宕石中元素或組份的含量隨離巖體距離的變化而有規(guī)律地變化。靠近巖體Si02的含量增高，鐵、銅和水的含量以及體重明顯地減少，特別是在離巖體1.5公里的范圍內(nèi)。（用圖2表示）圖2武山巖體圍巖

12、的Fe, Cu等含量與巖體距離的關(guān)系曲線降低場(chǎng)和原始場(chǎng)顯得更清楚。因此，武山礦床成礦金屬元素的地球化學(xué)場(chǎng)基本上與德興銅礦床相似。專心-專注-專業(yè)由圖可見(jiàn)，在離巖體約1公里范圍內(nèi)，砂頁(yè)巖的鐵含量顯著地減少，平均約減少200。由于硅化和去鐵作用，巖石的褪色現(xiàn)象明顯。圍巖中鐵的大量減少為黃鐵礦礦床和矽卡巖等的形成提供了鐵質(zhì)。簡(jiǎn)單的計(jì)算證明了這一點(diǎn)見(jiàn)表2漂塘鎢礦床我們?cè)诖怪辨u礦脈群的坑道中取了一批樣品，分析結(jié)果表示于圖3。圖上離脈群約500米內(nèi)為原生暈場(chǎng)，500-1000米以上為降低場(chǎng)，更遠(yuǎn)處為區(qū)域背景場(chǎng)(按包家寶料)礦脈群為礦化場(chǎng)。因此，漂塘鎢礦床周圍鎢的地球化學(xué)場(chǎng)基本上與德興銅礦床等相似。寧無(wú)份巖

13、鐵礦床、邯邢矽卡巖型鐵礦床的鐵質(zhì)主要來(lái)自礦體周圍的閃長(zhǎng)份巖、安山巖、紫色頁(yè)巖和閃長(zhǎng)巖等，在鈉化和鈣化等過(guò)程中從暗色礦物中析出，而并不是來(lái)源于殘余巖漿(3)。北洛峽鐵礦體周圍的閃長(zhǎng)巖中出現(xiàn)了范圍遠(yuǎn)比礦體大的鐵質(zhì)降低場(chǎng)。經(jīng)計(jì)算，鐵礦體中的鐵和降低場(chǎng)所減少的鐵的量大致相當(dāng)，這現(xiàn)象看來(lái)具有一定的普遍性。在許多礦床中都有近礦巖石中成礦元素的含量低于遠(yuǎn)礦的同種巖石(表3)。此外，黔東汞礦帶、大冶地區(qū)鐵礦床和多寶山斑巖銅礦床也有類似的資料。綜上所述，在與巖漿活動(dòng)有關(guān)的熱液礦床形成過(guò)程中，周圍的巖石(沉積巖、變質(zhì)巖、火山巖及巖漿巖等)提供了成礦金屬物質(zhì)是肯定無(wú)疑的事實(shí)。但目前多數(shù)礦床未開(kāi)展這方面的研究，因此，

14、圍巖提供了全部，還是部分礦質(zhì)?是全部、還是部分熱液礦床如此呢?這些問(wèn)題的解決還有待進(jìn)一步工作。二、 關(guān)于成礦熱液中水的來(lái)源根據(jù)成因，水可分成:外生水，包括表水雨水、河水、湖水、海水及地下水，地層水或同生水和變質(zhì)水等; 內(nèi)生水，包括巖漿水和地幔射氣水等；以及它們的混合水。由于外生水和內(nèi)生水的氫氧同位素值有明顯的差異，通過(guò)測(cè)定，一般較易區(qū)分。世界各地大量現(xiàn)代溫泉、地下熱水和火山氣體中水的氫氧同位素組成表明，它們主要都是外生水(4J。值得指出的是，1963年懷特等把美國(guó)索爾頓海地下約1600米深處富含金屬的高溫?zé)嵋阂暈榈湫偷膸r漿熱液。可是僅過(guò)了五年，通過(guò)氫、氧、鉛等同位素的測(cè)定后，他改變了看法，結(jié)論

15、是這種含礦熱液中的水主要是大氣降水。世界上仍被認(rèn)為是巖漿熱液礦床中的不少礦床，通過(guò)氣液包裹體中水或含水蝕變礦物的氫氧同位素測(cè)定后發(fā)現(xiàn)，幾乎在所有礦床的形成過(guò)程中都有外生水參加，而且，其中不少礦床的形成以外生水為主，如斑巖銅礦成礦階段的蝕變絹云母等所含的水主要是外生水，有的矽卡巖礦床也是如此Ce)因此，外生水在熱液成礦過(guò)程中起重要作用是無(wú)疑的。此外，下列資料和現(xiàn)象也說(shuō)明了這一結(jié)論:1.沉積巖中的水含量平均為5.5%，而巖漿，特別是侵人淺部或噴出地表的都是貧水的，一般水含量小于1.5%。因此，當(dāng)巖漿侵人至淺部沉積巖中時(shí)，地層中的水會(huì)向巖漿方向遷移。2.在一些礦床中巖體與圍巖接觸帶巖石的含量有規(guī)律地

16、變化(圖4)如德興斑巖銅礦床接觸帶兩側(cè)的巖體和圍巖都有蝕變礦化。但它們的水含量與未受蝕變礦化的相比，礦化斑巖中的水含量增高了，而礦化圍巖中的水卻降低了這在某種程度上顯示出礦化圍巖中減少的水轉(zhuǎn)移到礦化斑巖中去了，即成礦時(shí)水主要是從四周向巖體方向運(yùn)動(dòng)。3.熱液礦床的分布顯受含水地層或巖石控制。如果熱液中的水主要是外生的，則巖漿所侵人的地層或巖石是否含水或透水就成為能否形成含礦熱液的重要條件。據(jù)此，我們對(duì)華南鎢等九種金屬的A,B型礦床按圍巖的含水和透水性進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)(表4).無(wú)水巖石區(qū)全部由不含水(指活動(dòng)水，即在成礦的溫度和壓力條件下能活動(dòng)的水)和不透水的巖石(深變質(zhì)巖和致密的火山巖等)組成;貧水巖

17、石區(qū)由多數(shù)為不含水，不透水或少含水、弱透水巖石(變質(zhì)巖、火山巖、巖漿巖等)和少量含水透水巖石(沉積巖)組成;富水巖石區(qū)是含水透水巖石廣泛分布的地區(qū)。這三類地區(qū)的熱液礦床數(shù)量明顯不同，A,B型礦床在無(wú)水巖石區(qū)缺失，在貧水巖石區(qū)較少，而在富水巖石區(qū)很多。清楚地表明，熱液礦床的發(fā)育程度與地層或巖石的含水透水性能密切相關(guān)，巖石含水性高、透水性強(qiáng)，有利于成礦。相反，巖石的含水性低，透水性弱，則不利于成礦。4.熱液礦床中碳酸鹽階段和碳酸鹽化的存在也是外生水作用的證據(jù)。碳酸鹽具有與一般熱液成礦物質(zhì)相反的溶解度，隨溫度升高溶解度急劇降低。若熱液由巖漿分異產(chǎn)生，則高溫的熱液含碳酸鹽極少或基本不含，因此，不可能形

18、成相當(dāng)多的碳酸鹽。如果熱液是由地下水在巖體附近受熱而成，則溶于低溫水中的較多的碳酸鹽在加熱過(guò)程中，由于溶解度變小而沉淀。所以，與巖漿活動(dòng)密切有關(guān)的熱液礦床幾乎都有一個(gè)碳酸鹽階段和伴有碳酸鹽化。綜上所述，外生水是成礦熱液水的重要的，甚至是主要的組成部分。三、 關(guān)于形成熱液的熱源能使深部的水變熱的熱體或放熱作用都可成為熱液的熱源，如巖漿、(異常的)地?zé)帷⒌芈裏崃?、變質(zhì)作用及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等，除變質(zhì)作用外都屬內(nèi)生熱源。與巖漿巖伴生的熱液礦床，熱液的熱源主要是巖漿。國(guó)內(nèi)外礦物中玻璃包體測(cè)溫結(jié)果表明，不論是噴出地表，還是侵人不同深度的花崗巖質(zhì)巖漿的溫度都是很高的，大多數(shù)在90011000C之間6.8，個(gè)別的為

19、830-890。熱液礦床的形成主要與高溫巖漿有關(guān)，而礦床形成溫度大多在200-400范圍內(nèi)，遠(yuǎn)比巖漿溫度低。 根據(jù)巖漿活動(dòng)和圍巖的熱參數(shù)可計(jì)算巖體周圍的熱梯度我們利用圍巖開(kāi)始失重的溫度很容易獲得巖體周圍的溫度梯度曲線(圖5) 。武山礦床的礦體主要分布于巖體的接觸帶附近，層狀含銅黃鐵礦體賦存于離巖體約800米范圍內(nèi)的層位中。由圖可見(jiàn)，礦體產(chǎn)于明顯受熱(300 0C)和失重量較小(由于受巖漿高溫影響而失去易揮發(fā)組份)的巖石內(nèi)。大多數(shù)熱液礦床賦存于范圍不大的巖體接觸帶中。這表明，與巖漿活動(dòng)有關(guān)的熱液礦床主要集中于熱“”巖區(qū)，該區(qū)巖石在成礦期的溫度達(dá)到或接近成礦溫度。因此，熱液礦床的分布明顯受第3號(hào)熱

20、液礦床的三源表成熱液成礦模式巖漿熱區(qū)的控制。四、三源成礦模式礦質(zhì)、水和熱量是含礦熱液必不可少的三個(gè)組成部分，缺少其中的任一種就不成其為含礦熱液。如上所說(shuō)，形成與巖漿活動(dòng)有關(guān)的熱液礦床的熱液的熱量來(lái)自巖漿，而水主要是外生的，礦質(zhì)是外在的，即成礦時(shí)已存在于礦體周圍，不管它們?cè)瓉?lái)是內(nèi)生的，還是外生的。含礦熱液的形成有三個(gè)環(huán)節(jié):1、巖漿上侵，熱源體進(jìn)人水源區(qū)和礦源區(qū)，2、外生水受巖漿熱的作用變熱并運(yùn)動(dòng)，特別是往巖體方向;3、由于水溫不斷增高，水的溶解力急劇增大，較多地溶解易溶的鹽類和成礦物質(zhì)，使礦質(zhì)活化。這樣就形成了成礦熱液。在巖漿巖形成的早期，巖體本身屬高溫區(qū)，外圍是增溫區(qū)，此階段的含礦熱液有可能形

21、成交代型礦床，但通常不形成充填型礦床，因?yàn)殡S著溫度的升高，溶液中成礦物質(zhì)的溶解度增大，一般不產(chǎn)生沉淀，同時(shí)，由于巖石受熱膨脹，不易產(chǎn)生裂隙，甚至原有的裂隙也因巖石的膨脹而消失。在全部巖漿巖形成后，由于熱的不斷向外擴(kuò)散，巖體和圍巖逐漸冷卻，產(chǎn)生收縮裂隙和斷裂，熱液中的礦質(zhì)開(kāi)始沉淀，富集成礦。由此可見(jiàn)，與巖漿活動(dòng)有關(guān)的熱液礦床，主要是內(nèi)生熱、外生水和外在礦質(zhì)三者結(jié)合的產(chǎn)物。由于外生水都集中在離地表深度不大的地殼中，因此，熱液礦床的形成深度均較淺。熱液礦床的形成受熱巖控制，故常產(chǎn)于巖體內(nèi)或接觸帶附近。在成礦過(guò)程中，巖體周圍較深部的外生水是近于水平地向巖體方向移動(dòng)，越近巖體，水的溫度越高，溶解能力越強(qiáng)

22、，一般不發(fā)生礦質(zhì)的沉淀。所以，在巖體的較深部分缺少熱液礦床，而在巖體上部及其附近，熱液近于垂直上升，上升伴隨降溫，降溫易于成礦，這就是熱液礦床總是集中于巖體上部及其附近圍巖中的重要原因。五、 熱液成礦理論的對(duì)比 在熱液成礦理論中，除眾所周知的巖漿熱液和側(cè)分泌說(shuō)外，近年又出現(xiàn)了深源熱液、地慢射氣、熱鹵水13、表成熱液(1和變質(zhì)熱液等。巖漿熱液、深源和地慢熱液均屬內(nèi)生熱液，側(cè)分泌、熱鹵水等屬表成熱液。 各種熱液成礦理論的差別主要是對(duì)熱液的來(lái)源、形成部位、時(shí)間、方式等認(rèn)識(shí)的不同。巖漿熱液理論把含礦熱液看作是巖漿結(jié)晶分異的最終產(chǎn)物殘余巖漿，形成于深部，礦質(zhì)、水和熱量都來(lái)自巖漿，三者同源。由于該理論與越

23、來(lái)越多的事實(shí)和資料相矛盾，因此，受到越來(lái)越嚴(yán)重的沖擊，不僅遠(yuǎn)離巖體的礦床被表成熱液理論占據(jù)，而且，就是對(duì)與巖體伴生的礦床也有不同看法，甚至少數(shù)人對(duì)巖漿熱液理論基本上持否定態(tài)度“。深源熱液和地慢射氣說(shuō)都是近年來(lái)新提出的內(nèi)生熱液理論，這些理論實(shí)際上是否定并取代巖漿熱液理論。側(cè)分泌說(shuō)主要強(qiáng)調(diào)了成礦物質(zhì)來(lái)自周圍地層，現(xiàn)在遠(yuǎn)離巖體的礦床常用此種學(xué)說(shuō)解釋，但一些礦床的成礦物質(zhì)并非直接來(lái)自礦床賦存的層位，因此，與側(cè)分泌說(shuō)的原意有所不同。熱鹵水說(shuō)主要強(qiáng)調(diào)了成礦溶液是外生的高鹽度熱水，其應(yīng)用范圍主要與側(cè)分泌說(shuō)相同，但已有少數(shù)人將其應(yīng)用于部分與巖體伴生的熱液礦床(13.15。三源表成熱液成礦模式是在對(duì)構(gòu)成含熱液的

24、礦質(zhì)、水和熱三者來(lái)源的分析和研究基礎(chǔ)上提出的，它不僅適用于遠(yuǎn)離巖體的礦床，而且也適用于與巖漿活動(dòng)有關(guān)的熱液礦床，能較好地解釋這類礦床的基本特征。而巖漿熱液理論存在下列致命的弱點(diǎn): 1.巖漿熱液理論的主要假設(shè)被實(shí)驗(yàn)否定。該理論認(rèn)為在巖漿結(jié)晶過(guò)程中，隨著造巖礦物的結(jié)晶，在巖漿中揮發(fā)組份逐漸富集，最后變成以水為主的殘余巖漿，即熱液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果恰恰相反:1)戈蘭遜和尼古拉也夫分別作出的巖石一水熔融實(shí)驗(yàn)表明，在壓力小于4千巴的條件下，不論溫度多高，不存在巖石與水的無(wú)限混溶。這就否定了尼里一費(fèi)爾斯曼關(guān)于巖石和揮發(fā)分二元系是互相過(guò)度的，并隨溫度下降可由巖漿逐漸變至熱液的假設(shè)。 2)水飽和巖漿的熔點(diǎn)比干巖漿或少

25、水巖漿低約3000C，可是熔漿溫度和噴出巖及淺成侵人巖玻璃包體的均一溫度都很高，與干巖漿或少水巖漿的熔融溫度相當(dāng)，表明這些巖漿都是貧水的。M.史議和JI.II.卡伽爾格“，分別結(jié)合地質(zhì)事實(shí)所作的實(shí)驗(yàn)也證明了巖漿的貧水性，花崗巖巖漿中水含量為0.2-1.2%,堿性巖巖漿中小于1.5% ,因此，在巖漿結(jié)晶過(guò)程中不可能分異出大量熱液。2.巖漿熱液理論與地質(zhì)事實(shí)相矛盾:1)巖體的規(guī)模和侵位深度與礦化的關(guān)系。若熱液是巖漿結(jié)晶分異的產(chǎn)物，則結(jié)晶分異愈好的巖體伴生的熱液礦床愈多愈大。但事實(shí)正相反，結(jié)晶分異較好，定位深度較大的巖基，一般不伴生或伴生較弱的熱液礦化，而結(jié)晶分異較差、侵位深度很淺的小巖體常常伴隨大

26、型礦床。2)巖體的含礦性。若巖漿結(jié)晶的最終產(chǎn)物是殘余巖漿，則所有結(jié)晶的巖漿巖都會(huì)產(chǎn)生殘余巖漿，都會(huì)伴有熱液礦化。而事實(shí)是，伴生熱液礦床的巖體只占少數(shù)，甚至被認(rèn)為來(lái)自同一巖漿源，又緊鄰產(chǎn)出的同期同種巖漿巖含熱液礦化的情況有明顯差異或截然不同。3)熱液的含礦性。按巖漿熱液理論，殘余巖漿是富含礦質(zhì)的，通過(guò)導(dǎo)礦構(gòu)造上升至淺部成礦。事實(shí)上，許多成礦熱液本身最初并不含成礦金屬，如邯邢矽卡巖鐵礦床和寧蕪的份巖鐵礦床等的鐵質(zhì)來(lái)自已固結(jié)和冷卻到相當(dāng)程度的閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)份巖等。又如矽卡巖型金屬礦床形成過(guò)程中，最早的無(wú)水矽卡巖階段都是無(wú)礦的，說(shuō)明這種原始熱液并不含礦質(zhì)的。第三章 三源成礦的預(yù)測(cè)原理和方法熱液礦床的三源

27、預(yù)測(cè)方法是以交代熱液成礦理論為指導(dǎo)，后者強(qiáng)調(diào)熱液是水與巖的互相作用和交代作用的產(chǎn)物。第一節(jié) 預(yù)測(cè)的原理熱液礦床預(yù)測(cè)實(shí)際上是對(duì)熱液源的預(yù)測(cè)。由于熱液具有較高的溫度（通常高于150）和較高的壓力（>100Pa），因此，難于較長(zhǎng)距離內(nèi)保持溫度、壓力狀態(tài)不變，即難于長(zhǎng)距離的遷移。這樣，熱液的生成區(qū)常常就是熱液礦床的形成區(qū)，而熱液的生成區(qū)一定是礦、水合熱的匯集區(qū)。礦、水和熱三種源的數(shù)量越多，熱源的規(guī)模越大，三源之間的距離越小，越有利于熱液德?tīng)柹?，距離越大，越不利于熱液的生成。第二節(jié) 預(yù)測(cè)的方法三源預(yù)測(cè)方法是以礦、水和熱三種源為基本準(zhǔn)則，以地質(zhì)圖為基本圖件開(kāi)展預(yù)測(cè)，根據(jù)三種源的特征和組合就能預(yù)測(cè)區(qū)

28、內(nèi)是否有礦床，有什么樣的礦種和類型的礦床，有多大規(guī)模或數(shù)量的礦床以及礦床的位置。在一預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)三源的標(biāo)志可以不同，需作具體分析，但通常我們將具有中生代盆地碳酸鹽巖層或其他含水、透水層或地質(zhì)體作為水源的標(biāo)志；將含有一定量易活化金屬的地質(zhì)體作為物源的標(biāo)志；將巖漿巖體的存在作為熱源的標(biāo)志。如果預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)有三種源共存，則其具備熱液形成的條件，是有成礦遠(yuǎn)景的。若區(qū)內(nèi)只有一種或兩種源，則其不利于熱液的形成，其成礦遠(yuǎn)景不大。根據(jù)礦源巖的特征，特別是礦源巖中的呈負(fù)暈的金屬，預(yù)測(cè)礦床的礦種。根據(jù)預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)的成礦地質(zhì)條件可預(yù)測(cè)礦床的類型。礦床的規(guī)模受三種源的規(guī)模和三種源之間距離的控制，若三種源的量均較充足，則可能形成大

29、型或超大型的礦床；若有一種原或多種源不足，則礦床規(guī)模較小；三種源之間距離愈小，愈利于成礦或利于較大規(guī)?；蜉^多數(shù)量礦體的形成。礦床的位置直接受三種源區(qū)的控制，副存于三種源區(qū)的范圍內(nèi)，特別是在他們的中心或靠近中心的部位。三源預(yù)測(cè)方法適合于各種比例尺的成礦預(yù)測(cè)。在小比例尺成礦預(yù)測(cè)中能預(yù)測(cè)成礦區(qū)帶的遠(yuǎn)景或劃分出不同成礦遠(yuǎn)景的區(qū)帶；在中比例尺預(yù)測(cè)區(qū)課優(yōu)先選出有成礦遠(yuǎn)景的區(qū)段；在大比例尺中科預(yù)測(cè)主礦，特別是預(yù)測(cè)大型或超大型的主要礦體。第三節(jié) 三源成礦的預(yù)測(cè) 成礦理論的提出不僅是為了更好地解釋成礦地質(zhì)現(xiàn)象，而且更重要的是為了找到更多的礦床。各種成礦理論都有各自的礦產(chǎn)預(yù)測(cè)準(zhǔn)則。可惜的是歷史悠久、長(zhǎng)期被公認(rèn)的巖

30、漿熱液成礦理論沒(méi)有從其核心的結(jié)晶分異方面提出預(yù)測(cè)準(zhǔn)則。因此，口前按該理論進(jìn)行礦產(chǎn)預(yù)測(cè)效果愈益不明。 三源表成熱液成礦模式提出不久，有關(guān)成礦機(jī)制的某些問(wèn)題還不清楚，尚有待進(jìn)一步完善。下面提出其成礦預(yù)測(cè)準(zhǔn)則和原則等，僅供參考。 (一)礦產(chǎn)預(yù)測(cè)準(zhǔn)則 按成礦模式，要形成熱液礦床，曠質(zhì)、水和熱不可缺一。因此，礦源、水源和熱源就成為礦產(chǎn)預(yù)測(cè)的三個(gè)基本準(zhǔn)則。 (二)成礦遠(yuǎn)景區(qū)的分類 根據(jù)三源具備的程度可將預(yù)測(cè)區(qū)分為全源區(qū)和非全源區(qū)。在非全源區(qū)中，由于缺少一種或二種源，通常不利于含礦熱液的形成，故熱液礦床極為少見(jiàn)，沒(méi)有大中型熱液礦床。屬非全源區(qū)的有淮陽(yáng)地盾(缺水源)和四川等油氣盆地(缺熱源)。全源區(qū)具備三源，

31、即具備成礦的基本條件，所以，全源區(qū)是成礦遠(yuǎn)景區(qū)。我國(guó)主要熱液礦床的成礦區(qū)都是全源區(qū)，如南嶺成礦區(qū)，長(zhǎng)江中下游成礦帶等。 (三)礦產(chǎn)預(yù)測(cè)的基本原則 在范圍很大的全源區(qū)中熱液礦床的分布是不均勻的，如何作進(jìn)一步的預(yù)測(cè)?確定礦源、水源和熱源區(qū)及它們的空間位置關(guān)系，以及它們的規(guī)模、特征等。總的來(lái)說(shuō)，三種源區(qū)愈相互靠近，三種源愈充足或適宜，則愈有利于成礦。這就是預(yù)測(cè)的基本原則。 (四)三源的確定 熱液礦床都是在過(guò)去地質(zhì)歷史時(shí)期形成的，因此，現(xiàn)在無(wú)法直接觀察三種源的變化。但它們都留下了信息。 I.熱源標(biāo)志 熱源的主要標(biāo)志是巖漿巖，其次是巖石的熱變質(zhì)、熱液蝕變、熱液礦化及某些地球物理(重、磁異常)和地球化學(xué)異

32、常。2.水源標(biāo)志直接標(biāo)志是含水和透水的地層或巖石及與它們相連的斷裂和破碎帶，間接標(biāo)志是侵入體的冷凝邊、結(jié)晶程度降低或結(jié)晶順序反常(石英呈斑晶先行析出)的邊緣相和巖體的巖相帶，形成含水礦物的蝕變，特別是增水蝕變(即蝕變后水含量增高)，熱液脈和爆破角礫巖等。3.礦源標(biāo)志1)較高的成礦元素區(qū)域背景場(chǎng)及其中的局部降低場(chǎng)，特別是后者的中央有礦化和蝕變。2)成礦元素明顯減少的蝕變，如許多鐵礦和黃鐵礦礦床附近深色巖石的退色化。3)礦床分布與某些層位或巖石的密切關(guān)系。 (五)礦產(chǎn)預(yù)測(cè)原則的應(yīng)用1.礦區(qū)位置的預(yù)測(cè) 礦、水和熱三源緊鄰或重迭交匯地區(qū)是預(yù)測(cè)礦區(qū)的范圍。許多熱液礦區(qū)就產(chǎn)于三源交匯處。如在寧蕪盆地中，火

33、山巖和侵人巖發(fā)育，且以富含鐵的中基性巖為主，因此，熱源和礦源較普通，而火山巖和侵人巖幾乎都不含水、難透水，故缺少水源，在有含水地層處三源就具備了，就有了成礦的可能?，F(xiàn)有資料表明，寧蕪盆地中的鐵礦床基本上都集中于盆緣沉積地層出露區(qū)及其附近，而盆地中央沒(méi)有鐵礦床。現(xiàn)已查明的鐵礦床集中于東部邊緣，從三v成礦模式來(lái)看，西部邊緣也是三源匯聚區(qū)，因此，也是一個(gè)熱液礦床的成礦遠(yuǎn)景區(qū)。又如長(zhǎng)江中下游地區(qū)的銅礦床明顯受三源制約。在整個(gè)帶上巖漿巖和透水含水地層分布廣泛，所以，能否成礦的關(guān)鍵是銅源。根據(jù)三源成礦模式，對(duì)武山銅礦床初步研究證實(shí)，志留紀(jì)地層為成礦提供了銅源。因此，銅礦床的分布應(yīng)受志留紀(jì)地層控制。確實(shí)，銅

34、礦床集中分布于志留紀(jì)地層出露區(qū)，如大冶一九端一銅陵一帶。南嶺的鎢礦也是這樣，寒武系及前寒武系海相碎屑巖層可能是主要的鎢源，因此，鎢礦床的分布明顯受它們的出露區(qū)控制。2.主礦床位置的預(yù)測(cè) 有些礦區(qū)由多個(gè)礦床組成，它們的規(guī)模不同，其中常有一個(gè)主礦床。如何判斷和預(yù)測(cè)主礦床呢?主礦床的位置受三種源區(qū)的位置控制。三種源區(qū)都有各自的中心。三種源區(qū)的中心即是礦化的中心，當(dāng)它們的中心重迭時(shí)常形成等軸狀和環(huán)狀礦體(如德興斑巖銅礦床)和斷續(xù)環(huán)狀礦群(如大冶鐵山巖體周圍的鐵礦床)。當(dāng)三種源區(qū)的中心不一致時(shí)，礦化中心，即主要礦床位于以三種源區(qū)的中心為頂點(diǎn)所構(gòu)成的三角形的中心附近，遠(yuǎn)離中心的礦床為次要礦床。若以巖體為中

35、心，則產(chǎn)于最接近礦源和水源一側(cè)的巖體接觸帶上的為主礦床，其它部位的礦床為次要礦床。如柿竹園鎢礦區(qū)、瑤崗仙鎢礦區(qū)、城門山銅礦區(qū)，銀山多金屬礦區(qū)和陽(yáng)儲(chǔ)嶺鎢礦區(qū)中主礦床(或主礦體)和次要礦床的位置就是這樣。3.隱伏主礦體位蓋的預(yù)測(cè) 礦化中心受三種源區(qū)的空間位置制約，這不僅表現(xiàn)在平面上，而且也表現(xiàn)在剖面上。礦源和水源常來(lái)自較深部的層位或巖石，特別是在有較厚的碳酸鹽層分布的地區(qū)，愈往深部愈接近三源的中心。因此，上部礦體常是次要的，深部往往隱伏著主要礦體，尤其是在碳酸鹽層的底部。這種例子是很多的，如獅子山銅礦床、馬坑鐵礦床和西郝莊鐵礦床等。4.礦床規(guī)模和礦化范圍的預(yù)測(cè) 礦源愈多(礦源巖的體積大，成礦元素含

36、量高，尤其是能被活化的量高)和水源愈足(巖石的含水量高，透水性好和分布廣)，則形成礦床的規(guī)模可能愈大。但熱源過(guò)小和過(guò)大均不利于形成大型礦床。三源的范圍愈大，特別是熱源，礦化的范圍愈大。成礦部位離三源中的一種或兩種源的距離愈大，對(duì)成礦愈不利，形成礦床的規(guī)模愈小。水源愈淺，礦床的垂幅愈小，水源垂幅大，礦床的延深也大，前者的代表為西華山鎢礦床等，后者的代表有大冶、九端和銅陵地區(qū)的鐵銅礦床等。(六)三源成礦模式與找礦 按巖漿熱液理論，尋找熱液礦床主要沿巖體。按表成熱液成礦模式則沿三種源找礦，由三源定位。在沿?zé)嵩?巖體)找礦方面是與巖漿熱液理論一致的，同時(shí)又要沿水源和礦源找礦，這樣不僅擴(kuò)大了找礦區(qū)域，而且找礦的目標(biāo)更具體了。如:在陸相火山巖盆地中找礦，重點(diǎn)宜放在邊緣及盆中的含水地層附近，在大片火山巖和變質(zhì)巖地區(qū)也應(yīng)沿含水透水層找礦，而