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矿床学课本第六章 热液矿床各论(地下水热液矿床).doc

矿床学课本第六章 热液矿床各论(地下水热液矿床)

skyflynn
2018-09-10 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《矿床学课本第六章 热液矿床各论(地下水热液矿床)doc》,可适用于高等教育领域

第六章热液矿床各论地下水热液矿床第六章热液矿床各论三 地下水热液矿床(一)概述一、、地下水热液矿床:与岩浆活动无直接关系在地壳浅部和表层的地热异常区由地热或地热增温率导致的岩层内同生水或循环地下水活动性增强萃取围岩中的成矿物质形成的含矿溶液称为地下水含矿热液当地下水含矿热液运移到有利构造和围岩中通过充填和交代的成矿方式形成的矿床称为地下水热液矿床。、工业意义:主要金属矿产有Pb、Zn、Hg、Sb、As、Au、Ag、U、Ni、Mo等非金属矿产有水晶、冰洲石、石棉、蛇纹石、重晶石等有些矿床可以称为大型、超大型矿床(MVT型铅锌矿床、贵州万山汞矿床)(二)地下水含矿热液的形成作用、侧分泌作用:热液可能是大气降水、原生水、或结晶时的释放水。热液流经围岩时成矿组份从附近围岩中析出进入热液形成含矿气水热液矿质被热液带到附近有利空间沉淀成矿。、压实热液作用:岩石在压实过程中岩层中的孔隙水受压而被释放出来。如原为海相沉积物在成岩、压实过程中可释放出以卤化物为主的热卤水。在这些热液的作用下可形成后生的金属和非金属矿床如某些泥质岩中的铅锌矿脉可能是这种成因造成的。、下渗水环流热液作用:下渗水沿断裂、裂隙带循环通过加温使围岩中有用组份活化转移进入热液并在有利的岩性条件下富集。、热泉堆积作用:一般发生在年轻和正在进行矿化的地区。热泉水基本上是大气降水一般含有较高的Hg、As、F等元素随着温度下降有用组分沉淀堆积可形成矿床如美国加利福尼亚州的汞矿床就是一例。(三)地下水热液矿床的特征其总体特征与岩浆热液矿床大体相似但还有自己的特点主要表现在:()矿床及其附近一般无岩浆岩体出露即使有也与矿床无直接直接关系()矿化明显受一定地层、岩性(岩相)控制矿床常产于一定层位中矿体常集中在某些岩性段:ⅰ)海相、泻湖相碳酸盐岩(多与白云质碳酸盐岩和礁相杂岩)ⅱ)红色碎屑岩系中的浅色带及接触带ⅲ)黑色页岩()矿床受构造控制明显主要是褶皱、断裂、裂隙、及岩层的层间构造带矿体多为两向至三向延长过渡的凸镜状、囊状或脉状矿体在空间上沿一定层位呈带状分布()矿石成分简单与围岩成分基本相似金属矿物常为方铅矿、闪锌矿、自然金、辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄、黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿等矿物颗粒较大并呈带状分布有时晶体生长完好()围岩蚀变弱主要为低温蚀变如硅化、碳酸盐化、粘土化、重晶石化等()成矿温压低(T℃P<××PaD<km)同位素变化大(δS变化范围‰)矿石年龄可大于围岩也可小于围岩。(四)地下水热液矿床的主要类型、碳酸盐建造中的金矿床此类矿床主要由地下水沿碳酸盐地层层间破碎带、断裂和裂隙运移过程中萃取围岩中的成矿物质以充填和交代的方式在有利的地层和构造部位富集成矿。矿床产于碳质薄层砂泥质碳酸盐岩中(灰岩或白云岩)金矿体或呈浸染状分布于蚀变岩中或以石英脉的形式出现。矿石矿物除金矿物外还有黄铁矿、雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂等围岩蚀变主要为硅化和白云岩化金矿化与砷、锑、汞明显相关金矿物的粒度细。以二十世纪六十年代发现于美国内华达洲的卡林为典型代表因此又称为“卡林型”金矿床我国陕西二台子、金厂等川西北康定地区。此外在贵州尚有该类型的含金方解石脉型金矿床。、层状铅锌矿床此类矿床规模大、地质构造简单、埋藏浅、易开采因此具重要的工业意义。以美国密西西比河谷地区的铅锌矿为代表因此又称为密西西比式铅锌矿床(MVT)()矿床产于一定层位地层中就一个矿床而言成矿局限于层位()矿区内无火成岩或与火成岩无关()容矿岩层以白云岩为主常夹有礁灰岩(如美国密西西比铅锌矿床)有的矿床产于砂页岩中的层状铅锌矿床以我国云南金顶铅锌矿为代表产于中生代白垩和第三纪砂岩中()矿体有似整合和不整合两类前者矿体与围岩呈似整合矿体呈似层状与地层产状一致后者矿体与围岩不整合矿体呈脉状、网脉状受断裂、裂隙控制明显()金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿及少量黄铜矿(闪锌矿>方铅矿)矿石品位低但储量大。矿石矿物多呈浸染状沿岩层微层理分布()围岩蚀变以硅化、白云岩化为主()成矿温度℃(<℃)成矿溶液盐度()包裹体成分Na、Ca、Cl为主有时含石油δS=~‰()方铅矿年龄或与围岩接近或老于围岩典型矿例:美国密西西比型铅锌矿床、云南金顶铅锌矿床、辽宁关门山铅锌矿床、层状锑汞矿床我国湘黔一带的汞锑矿床多属此类()矿床具有层控性矿体赋存于灰岩向白云岩过渡地带与角砾岩关系密切且区内无岩浆岩出露()矿体有两种产状:①呈层状、似层状、透镜状沿层断续分布产状与围岩基本一致有多层的特点②呈脉状受地层(褶皱)张裂隙控制两种产状的矿体中①是主体()矿石成分简单锑矿床中矿石矿物主要是辉锑矿脉石矿物主要是石英、白云石、方解石等汞矿床中矿石矿物除辰砂外尚有雄黄(AsS)、雌黄(AsS)、辉锑矿、闪锌矿、黄铁矿等脉石矿物为石英、方解石、白云石。()围岩蚀变为硅化和碳酸盐化硅化普遍发育()成矿温度低在~℃我国贵州万山汞矿床为典型矿床。、碳酸盐岩、硅酸岩盐和砂页岩中的脉状水晶矿床世界上分布最广泛的水晶矿床是产于硅酸盐岩中的含水晶石英脉其围岩是石英岩、砂岩、石英片岩及片麻岩等。矿床多产于强烈褶皱或断裂破碎带中脉体形态复杂规模大小不等数量较多。脉体的膨大部位晶洞发育大小悬殊充填于其中的石英晶体直径由几厘米至几十厘米重量几十克至几千克乃至几吨。此类矿区内常常见不得岩浆岩目前研究表明为地下水热液所成。我国广西发现产于碳酸盐岩(灰岩)中含水晶方解石脉型水晶矿床也是地下水热液所成。背景材料、微细浸染型(卡林型)金矿这类金矿是二十世纪六十年代发现的一种新的重要的金矿类型。以美国内华达州卡林(Carlin)金矿为典型代表因此又称其为卡林型金矿。现在内华达州中部这种类型金矿已成为一个包括余个金矿床的卡林金矿带矿带长km宽km累计金储量达t矿带上除卡林矿床外还有金坑(GoldQuarry)(品位gt金储量t)等多个大型、超大型金矿成为美国最重要的金矿产地。除美国外在加拿大、西班牙、俄罗斯、新西兰和我国也有这类矿床的发现。矿床属低品位、大吨位以沉积岩为容矿岩石的微细浸染型金矿金品位~gt矿石中金颗粒极细仅几微米肉眼难见呈浸染状分布于容矿岩石中。容矿岩石多为粉砂岩、含碳白云质灰岩等碳酸盐岩也有碎屑岩、片岩、燧石岩、凝灰岩和火山岩等。年在卡林矿带深部(m)首次发现了高品位、大吨位的波斯特-贝茨(PostBetze)硫化物金矿床(品位~gt金储量t)、米克尔(Meikle)、派普莱恩(Pipeline)(品位~gt金储量t)等说明卡林型矿床的深部也是有找矿潜力的我国年引进卡林型金矿概念后在贵州、广西、云南、四川、陕西、湖南等地区陆续找到了这类矿床。卡林金矿含有金储量t平均品位gt。主矿带长m矿体最多约占全矿区总储量的%。早在世纪年代人们就在内华达洲开采金、银矿。世纪初该区开采活动最为活跃但随着浅部、易发现矿体被采空贵金属产量逐渐下降以至年代许多人认为内华达洲寻找新金矿的远景不大了。然而年代在内华达洲中北部碳质碳酸盐岩中相继找到了卡林、科特兹等几个重要的微细浸染型金矿床改变了人们的认识和思路一时成为美国采金史上的一个轰动性事件从而促进了内华达洲乃至整个美国西部地区金矿的勘查工作的复兴。湖南省新化县(现冷水江市)锡矿山是著名的"世界锑都"。早在年人们就发现这里的矿藏了由于当时科学技术落后人们误将锑矿石当作锡矿石因此当地也被取名为"锡矿山"。直到年才知道这是"锑"而锡矿山这地名将错就错沿用至今。锡矿山位于湖南省冷水江市境内其锑矿发现于年当时被误认为是锡因此取名锡矿山。锡矿山地区的锑业开发始于年现有年的历史锡矿山以其锑矿储量之富、锑产量之最和锑品质量之优著称于世久享“世界锑都”之美称。世界已探明锑矿的总储量为万吨。储量超过万吨的有中国、玻利维亚、南非、前苏联和墨西哥。其中中国的储量有万吨。湖南冷水江市不仅锑矿资源丰富而且锑品生产量居全国第一。甘肃也有丰富的锑矿资源,年产锑白吨用作塑料和纺织品的阻燃剂。贵州省东部近年探明一个大型(储量大于万吨)锑矿半坡锑矿。广西省南丹县大厂矿山的锑矿储量现已跃居全国首位。辰砂也叫朱砂、丹砂是一种硫化汞的结晶猩红色金刚光泽。比手指甲略硬小刀能轻易刻动。比同体积的水重倍。以前以湖南辰州(今沅(yuan)陵)所产者最佳所以取名为辰砂。贵州省东部的万山汞矿是我国的"汞都"。年那里曾发现一颗"辰砂王",它长毫米宽毫米高毫米重克。虽则重量不足半斤可它是迄今世界上最大的辰砂矿物晶体是一颗无价之宝。西方中世纪的炼金术士和中国古代的炼丹家为什么对辰砂那么感兴趣呢因为用火把辰砂煅烧之后其中所含的硫会生成二氧化硫气体跑掉剩下的便是水银。假如再把水银掺和硫黄共同加热则会得到黑色的硫化汞粉末。经过隔火煅烧在器皿内壁上方又会凝结出红色辰砂。他们把辰砂叫"丹"并且当成长生不老药。历史上唐太宗李世民等五个皇帝妄想长生不老曾因服用大量的含汞"仙丹"而丧命。全世界已探明汞的储量为万吨。有万吨以上的是西班牙、意大利、中国、前苏联、前南斯拉夫、美国和阿尔及利亚。其中西班牙储量近万吨那里还发现一个体积立方米的"水银坑"内有近吨天然水银。我国的汞矿主要产于云南、贵州、湖南、广西和陕西。贵州一省探明储量和年产量均占全国总量的左右。近年四川、湖南新发现几个大型汞矿床。贵阳年月日电,被誉为中国“汞都”的贵州汞矿,历经六百余年开采的沧桑岁月后,因资源枯竭,企业资不抵债,实施政策性关闭破产。日前,记者在贵州万山特区采访时了解到,贵州汞矿在关闭破产过程中,由于广大职工得到妥善安置,各项工作进展顺利,矿区人心稳定,社会秩序井然。据贵州汞矿破产清算组组长、贵州省有色行管办主任黄力平介绍,贵州汞矿原系中国有色工业总公司主管的集汞产品采、选、冶和汞系列产品生产为一体的国家大型矿山联合企业,年底管理体制改革后,下放给贵州省政府接管。全矿共有职工家属万多人,其中在册职工人,离退休职工人,集体所有制职工人。自建矿以来,贵州汞矿已累计生产汞万吨,产品享誉国内外市场,共上缴利税约亿元(现值),为国家社会主义建设做出了重大贡献。贵州汞矿由于开采量已超过原累计探明的金属储量万吨,资源枯竭,产量骤减。自年以来,全矿仅靠采边角残矿维持再生产,企业长期亏损,陷入了资不抵债的困境。    破产清算组提供的数据资料表明,到年底止,全矿资产仅为万元,已累计亏损万元,负债总额已达万元,资产负债率为,每年要靠国家补贴万元,才能发放职工最低生活费,成了财政一大负担。    为此,全国企业兼并和职工再就业工作领导小组已于年初批准贵州汞矿正式列入资源枯竭关闭破产矿山之一。PAGE

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