热液矿床-经济百科

什么是热液矿床

热液矿床是指由各种成因的含矿气水溶液，在一定的物理化学条件下，在有利的构造或围岩中，以充填或交代成矿方式所形成的矿床。它与矽卡岩矿床的主要区别是不伴生有矽卡岩化围岩蚀变，而且常产出于岩浆岩与非碳酸盐岩石的接触带附近。

热液矿床的特点

1.热液的性质与来源

热液是一种温度较高、活动力强、多来源、多成因、以水为主的、可进行远距离迁移的流体，因此成矿地区广泛，矿床成因复杂，矿床类型较多。

其来源主要有岩浆热液、热卤水循环的大气降水，海水）、地层水（囚水、封存水、同生水）、变质水、火山次火山热液、初始水、混合型热液。

2.矿体形状

脉状与浸染状。由于矿液是以水为主的流体，因此它不仅能沿着岩石的裂隙、片理面、层面流动，也可以沿着岩石中极细小的孔隙、裂纹渗流，因此所形成的矿床形状是多种多样，极为复杂。但在第一种情况下，往往形成脉状矿床；而在第二种情况下则多为浸染状矿床。也因为矿液性质不同，矿液不仅能在岩石的裂隙中直接沉淀出矿质，形成“充填式矿床” ，也能与围岩发生交代反应，形成“交代式矿床” 。

3.成分

由于热液矿床主要通过矿液的充填、交代作用形成，因此其成矿物质与围岩明显不同

(1)金属矿物：

金属硫化物（Cu.Pb.Zn.Hg.Sb.Ag.BI.Co.Mo…）

金属氧化物和含氧盐(W.Sn.U…)；

(2)非金属矿物：

石英；碳酸盐类矿物方解石、白云石、铁白云石；含铁白云石、菱铁矿。

含水和挥发份的硅酸盐矿物，如绢云母、绿泥石高岭石。

岩浆岩中的常见矿物除石英外，基本上见不到（橄榄石、角闪石、辉石），而长石、黑云母极为少见。

硫酸盐矿物的大量出现，如石膏，硬石膏

4.成矿的物化条件

热液矿床形成的温度一般500℃～50℃（有时高600℃），矿床形成的深度1.5～4.5km，属深-中深度；有时小于1.5km，为浅成-超浅成环境。总体说来，其形成的深度及温度条件要比岩浆矿床，伟晶岩矿床浅得多。

5.围岩蚀变

热液矿床的围岩蚀变十分发育，类型较多，不同类型的热液矿床，所伴随的围岩蚀变各有不同。围岩蚀变的重要性要比岩浆矿床及伟晶岩矿床重要得多。

6.构造控制

热液矿床在形成过程中，各级各类型的构造的重要性要比岩浆矿床和伟晶岩矿床具体得多，重要得多。各种构造既是矿液运输的通道，又是矿液进行交代，充填而形成有用矿物堆积的空间场所。另外，构造活动往往是多期次发生，这也导致热液活动的多次发生，结果特形成成矿作用的多期多阶段性。

7.成矿方式

成矿方式主要有交代作用和充填作用两种。

当含矿热液温度较高，并且矿体围岩为化学性质活泼的岩石时，成矿作用多以交代方式为主，当含矿热液温度较低，矿体围岩为化学性质不活泼的岩石时，成矿作用则以充填方式为主。因此，热液矿床中常形成典型的结构构造特点：如梳状、角砾状、晶洞状、对称带状…。

热液矿床的分类

与其他类型矿床相比，热液矿床的形成往往经历了更加复杂的过程，而且影响因素甚多。关于热液矿床的分类一直是矿床学研究的重要问题，并存在不同的观点.

分类的目的主要有2个：①使热液矿床方面的知识系统化，从而能更清楚地反映各类热液矿床的自然属性；②便于不同类型矿床间的对比，并有利于进行成矿预测。

经典的热液矿床分类当属Lindgren（1933）的系统分类，其分类原则是矿床形成的温度和深度，将热液矿床分为：①高温深成热液（hypothERMal）矿床；②中温中深热液（mesothermal）矿床；③低温浅成热液（epithermal）矿床。此种划分相当简明，曾被广为引用。

但是有些热液矿床的形成温度并不是经常与深度成正消长关系。因而在Lindgren分类的同期，Graton（1933）和Buddington（1935）分别提出了远温热液矿床（telethermal）和高温浅成热液（xenothermal）矿床等概念。

苏联学者塔塔林诺夫（1955）进一步把热液矿床分为2类6种：①中深或极深成的热液矿床（高、中、低温）；②浅深或近地表成的热液矿床（高、中、低温）。

Lindgren关于热液矿床的温度界限，高温范围为500~300℃，中温范围为300~200℃，低温范围为200~50℃。关于形成深度，他没给出具体的范围，但传统上一般认为大于3km的为深成，3~1.5km为中深，小于1.5km者属浅成。

上述用于分类的温度和深度参数，随着超深钻探和新的矿床学研究资料的积累，已经打破了最初的界限范围，如Gebre-Mariam等（1995)和Groves（1998）在分别研究太古代金矿和造山型金矿时，提出了浅成（epizonal，<6km，150~300℃）、中成（mesozonal， 6~12km，300~475℃）和深成（hypozonal，>12km，>475℃）金矿的分类。

以成矿温度和深度进行热液矿床的分类，在应用时常遇到困难。

首先，虽然在目前的技术条件下成矿温度可以较为精确地获得，但矿床形成深度的计算方法还存在一些争议。

其次，热液矿床往往是多阶段形成的，成矿温度变化很大，有些矿床甚至可经历高、中、低温的整个成矿过程。矿床分类的基本目的是为了找矿勘探工作服务，单纯的或过多地强调成矿温度或深度作为分类的准则，并不利于生产和理论研究。

因此，矿床学家正在着手从矿床成因、矿床模式等方面来分类，如一些学者根据成矿热液的来源，将热液矿床分成4类：①岩浆热液矿床；②火山喷气热液矿床；③变质热液矿床；④地下水热液矿床。虽然从矿床成因的角度来看，这种分类较为符合实际，但是要确定成矿热液的来源以及矿床的形成作用，是十分复杂的工作，在许多情况下，不易达到预期的目的。

最新研究表明，许多热液矿床是多种热液来源混合成因的，如斑岩型矿床可能是岩浆热液和地下水热液混合热液作用的产物，云英岩型矿床在其形成过程中也有地下水参与等等。由于矿床成因的研究难度较大，很多矿床即使已经勘探，甚至开采完毕，其成矿热液来源、成因等问题也难以最终确定。

近几年来，有些研究者提出利用成矿模式对热液矿床进行分类，如斑岩型矿床、块状硫化物型矿床、云英岩型矿床等模式。虽然部分国外矿床学教科书曾尝试这样的分类，但是由于热液矿床种类繁多，而且许多类型矿床的成矿模式至今还未能建立，因此此种分类目前尚缺乏系统性和完整性。

自20世纪80年代以来，开始出现了把热液矿床按成矿地质背景来进行分类的趋势，如：GUIlert （1981）主要依据矿床所处的板块构造位置来分类；Guilert和. Park（1999）在《The Geology of Ore Deposits》一书中也采用这种思想，主要依据矿床的产出环境进行分类。

从热液矿床的地质背景、矿床特征和成因等综合因素来进行分类，将热液矿床分为矽卡岩型矿床、斑（玢）岩型矿床、高中温热液脉型矿床和低温热液型矿床4大类，具体分类方案划分如下：