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第七章 热水喷流沉积矿床_图文

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第七 热水 喷流 沉积 矿床 图文
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第七章 热水喷流沉积矿床热水喷流沉积矿床不同 成因的 ( 含矿 )热水在喷溢出海底的过程中 , 在喷流口以下的热液通道中通过充填 、交代作用 , 在喷流口以上的海底则通过与冷海水之间的相互作用 , 使热水中所携带的物质组分分别在热液通道和海底沉淀下来而富集成矿的过程 。热水沉积岩 ) , 以区别于其他类型矿床 。主要 为 硅质岩 、 条带状含电气石岩或电气石岩 、 条带状含长石岩或富长石岩 、 透辉岩与透闪岩 ( 或双透岩 ) 、重晶石或石膏层等 。 燧石 硫化物 矿喷流岩 状 重晶石大理岩矿床具有层控及时控特征。在某一地区内矿体往往赋存于一定层位。矿体往往呈层状、似层状或透镜状产于地层中,且矿体一般随地层褶皱而褶皱。发生褶皱的块状黄铜矿和块状闪锌矿硅质粘土岩中闪锌矿浊积岩层”构造,上部为层状矿体,下部为细脉状、筒状含矿蚀变体。具有顺层条带状、顺层揉皱等构造以及显微球粒状、同心环带、生物和鲕状等结构,反映了同生沉积的特征。此外,矿石中常广泛发育胶黄铁矿。AG on a a to by a et (1998).( 5)具有与现代海底热水喷流成矿作用相似的两套成矿系统。蚀变特征1988) 认为热水通道周围有明显的蚀变 , 层状矿的下盘也具有蚀变 , 而上盘一般不具有蚀变现象 , 并称之为不对称蚀变作用 ( 底蚀构造 ) 。1992) 的研究指出上盘也有微弱的蚀变现象 。芮宗瑶( 1989) 指出:在 火山岩容矿的热水喷流沉积矿床( ,喷流通道常见明显的绿泥石化、硅化,有时还能见到钠长石化以及铁镁碳酸盐化,在喷口以上的层状矿体的下盘可见到明显的黄铁绢英岩化 。在 沉积岩容矿的喷流热水沉积矿床( ,喷流通道中常见的蚀变是硅化,有时也还有电气石化、钠长石化,在沉积的层状矿的下盘仅见到白云石化、电英岩化和绿泥石化。et 2000a) S 矿床 与海底火山活动有关 , 产于海相火山岩系中 , 与地层整合的矿体呈层状 、 似层状 、 透镜状 , 其下往往有呈脉状 、 网脉状的矿体 , 矿石中硫化物体积大于 50%, 矿石具有典型的块状构造 , 块状硫化物矿床因而得名 。世界铜、铅、锌、银、金的主要来源之一,同时作为副产品提供锡、镉、锑、铋等金属。估计 床的储量可超过 50亿吨硫化物矿石 , 包括 22%的世界 %的铜产量, 的 的 大的是西班牙 矿石储量超过 270属量 850万吨,价值超过 160亿美元。 (1999)整个 88个矿床,其中 7个超过 1亿吨,中含有 6千多万吨 u+(1999)属量均超过 7千万吨o.* 5 23 02 0 24 03 s 5 104 00 26 55 5 27 56 5 28 007 0 29 08 20 30 09 00 31 0010 5 32 0011 3 0012 5 34 013 50 35 0014 0 36 015 5 37 016 0 38 017 00 39 3018 95 40 519 5 41520 575 43 021 7 44 0022 00 45 0046 0 u b u g/t g/>100 70 50 138 50 1 2 130 64 5 50 o. 1210 et u b u g/t g/50t)4 0 0 0 2 1 7 19 88 0 H & G)4 et 1999. u b u g/t g/25t)0 0 0 04 9 1 7 5 3 0 0 0 1 8 . 6 2 5 et 兰达型 (矿型 ( 浦路斯 (子型 (矿型 (时富 铁矿,闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿、银金矿、自然银、石膏、重晶石、赤铁矿和一些硅酸盐矿物。富含铅、锌、铜,银的含量高,金不太重要。矿石构造多为块状、纹层状、浸染状等,也可见再沉积的角砾状矿石条带状矿化 英脉中致密方铅矿及铜蓝,围岩为凝灰质板岩流纹碎屑岩及条纹矿化 流纹质碎屑岩中的透镜状条带状矿化块状铅锌矿体网脉状矿化浸染状矿化角砾状矿化(A) a (B) a is to by by (C) is by (D) as of a d'15 cm 闪锌矿 圆状黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿黄铜矿 闪锌矿 铜矿、黄铜矿、方铅矿呈星状分布于石英中形成时代早元古代 、 奥陶纪 、 中生代 、 第三纪 。典型矿床包括日本黑矿 、 普雷斯科特 、 萨德伯里盆地 、 芒特艾萨 、 新不伦瑞克 、 东沙斯塔等 。大地构造环境形成于会聚板块边缘的岛弧火山带和弧后盆地。嘎村矿田区域大地构造图(据侯增谦等人,1995)1、勉戈旋回(弧后期)火山岩; 2、呷村旋回(主弧期)第三亚旋回火山岩; 3、呷村旋回第二亚旋回双峰式火山岩; 4、呷村旋回第一亚旋回火山岩; 5、根隆亚旋回火山岩; 6、纳楞海亚旋回火山岩; 7、流纹岩类; 8、英安岩类; 9、安山岩类; 10、玄武岩类; 11、辉长辉绿岩; 12、闪长岩-闪长玢岩; 13、印支期花岗岩类; 14、燕山期花岗岩类; 15、汞矿;16、多金属; 17、铜矿化; 18、火山弧轴线;19、断层呷村-有热矿区岩相古地理图容矿岩石为双峰(?)拉斑玄武岩、钙碱性长英质熔岩套及火成碎屑岩。流纹质角砾岩安山岩中角砾含矿岩系纹层状流纹质凝灰岩 表生碎屑长英质凝灰岩流纹英安质熔岩流 晶屑凝灰岩中的长英质角砾 层状硫化物变形的含铁建造 变形再沉积矿石部矿体为网脉状、细脉状、角砾状。矿石类型具分带现象,自上而下依次为:– 黑矿(方铅矿、闪锌矿),– 黄矿(黄铁矿、黄铜矿)、– 硅矿(强硅化岩石中的网脉状、角砾状黄铁矿、黄铜矿)。 路 斯 型矿体也具两层结构:上部层状矿体 ( 含化石 ) 和下部网脉状矿体 。塞浦路斯型 黄铜矿 、 闪锌矿等 , 网脉状矿石中矿石矿物主要有黄铁矿 、 磁黄铁矿 , 以及少量黄铜矿和闪锌矿 ( 有少量 。细脉带中的长石常被蚀变 , 蚀变包括硅化 、 绿泥石化等 ,另有少量泥化 。形成时代主要为寒武 典型矿床包括 塞浦路斯 ( 危地马拉 、 加拿大纽芬兰 美国俄勒冈 塞浦路斯型块状硫化物矿床成矿模式图(据 1980);图面垂直于扩张轴。在扩张洋脊裂谷环境中玄武质岩浆活动频繁。洋底向下循环的海水接受了深部岩浆及熔岩的热能温度升高、化学活动性增强,并且不断溶解镁铁质熔岩中的铁、铜、硫等成矿物质而转变为成矿流体。当此种成矿流体沿平行洋脊轴的正断层及转换断层上升到浅部时因减压卸载而形成网脉状、浸染状矿化和蚀变带。当其冲出海底时即产生海底热液喷流场形成块状硫化物矿体。塞浦路斯型 容矿岩石包括拉斑玄武岩 陆源碎屑沉积岩( 杂砂岩 ) 、 局部为黑色页岩 。矿体呈层状 、 板状 ,与围岩产状一致 。0570N) 1990). 状、薄层状矿石,有胶状和草莓状结构的黄铁矿,还有角砾状和细脉状矿石,矿石矿物包括黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿等。有用元素组合为生代以及中生代。典型矿床包括加拿大基瓦丁 (日本别子 (西班牙 廷托、甘肃白银厂 。 容矿岩石主要为酸性火山岩 ,有少量火成碎屑岩和杂砂岩 。诺兰达型 (床地质特征和黑矿型极为相似 , 和黑矿相比 , 其最大特点是缺少黑矿型 成矿元素主要为 有时富 by at 15 cm (B) by by (C) by d'12 cm (D) 故又称太古代黑矿型 ,属太古代绿岩带中的一类矿产 。另外早元古代和前寒武纪 典型矿床包括诺兰达 ( 基德克里克 (杰罗姆 、 弗林弗隆 ( 克兰多 、 西沙斯塔 、 辽宁红透山等 。矿床类型火山岩 碎屑沉积岩沉积环境 构造环境矿床特征一般条 件 板块构造环 境诺兰达型分异完全的岩套玄武安山岩到流纹岩火山碎屑岩 、 杂砂岩火山岛弧 ,强烈演化的深到浅海拉斑玄武质到钙碱性海相火山作用大规模沉降 ,挤压在消亡板块边缘上的俯冲 、 岛弧富含 只含微量 一般伴生 g, 在富 g, 在富 u。黑矿型双峰 ( ? ) 拉斑玄武岩 , 钙碱性熔岩套火成碎屑岩火山碎屑岩 , 碎屑增多 , 碳酸盐岩最少爆发的浅海钙碱性 、碱性海陆相火岩作用沉降 ,区域性挤压 ,但局部张裂弧后或岛弧期后扩张 ,消亡板块边缘上的地壳裂谷作用富含 含有少量的 并且伴生组分u 更重要 。塞浦路斯型蛇绿岩套 , 拉斑玄武岩很少或缺失深海拉斑玄武质火山作用小规模沉降 ,挤压在增生板块边缘上的大洋裂谷作用以 含少量 基本不含 伴生的 含矿岩石由大洋壳岩石组成 , 主要为超镁铁质火成岩 、枕状玄武质熔岩和岩墙及安山岩等 , 其上覆盖有少量深海沉积的沉积岩 , 整个火山 块状黄铜矿 别子型基性岩拉 斑 玄 武 岩( ? )( 角闪岩 )杂砂岩 、页岩 ( ? )(黑云母 海相沉积作用 ,拉斑玄武质火山作用大规模沉降 、挤压弧前海槽或海沟典型矿石矿物为黄铜矿 、 黄铁矿及少量闪锌矿 , 几乎不含方铅矿 , 黄铁矿中总含有一定量的 床赋存在碎屑沉积岩与玄武岩近于相等的地层性性层序中 ,矿床具有明显的沉积特点 , 并且岩石变质程度很高 ,容矿岩石几乎全属角闪岩相 , 硫化物常与角闪岩相岩石互层 , 而前 3种类型则以绿片岩相为主 。1)与同时代的镁铁质和长英质火山岩、火山碎屑岩关系密切,形成于火山活动的间歇期。( 2)矿体有整合和不整合两类,整合型矿体呈层状、似层状产出,与上盘岩石界限清楚,而与下盘岩石渐变过渡,矿石具块状构造。在整合矿体下,存在由浸染状、细网脉状矿石组成的不整合型矿体。( 3)从下向上、从内到外存在 铜矿) → 锌矿) → 铅矿)矿化分带,黄铁矿出现在所有的带中。( 4)富铁(有时富锰)的硅质岩形成于海底热水活动的减弱阶段,被认为是经化学沉积形成的喷流岩,覆盖在块状矿石的顶部或作为整合型矿体水平方向上的外延部分。( 5)除别子型矿床外,其他类型的 合型矿体的下盘岩石中存在绿泥石和绢云母的蚀变,形成陡立的管(筒)状蚀变带,通常从内向外具明显的水平分带。矿床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 。以 床最为重要 , 其次为锡石 。工业意义 矿石储量通常 100万 t, 平均 3500万 t, 00万 t;, 且 b, 1% ,g/t。 此外 , 是 世界铅锌资源的最主要来源 ( 储量 0% ,0% ;产量 31%, 5%)工业意义狗”矿床含银为 1610 t 埃卢腊矿床含银为 3780 t 西尔圭矿床含银为 1350t 统计资料表明 ,000万 t 平均品位为 ,分别是 0倍和 2倍世界 21个超大型(矿石储量 >1亿 t)铅锌矿床中,18个为 3个为 布罗肯山( 、 钠凡 、 “ 银矿山 ” 、 麦根 、 腊梅尔斯伯格 、 蒂钠等矿床 。我国也有厂坝 、 大西沟 、 东升庙等矿床 , 近年来在我国南方首次找到云南蒙自白牛厂超大型沉积喷流型银 995, in 主要 矿床的分布位置北美西部贝尔特 — 帕赛尔 (塞尔 (盆地 位置及其中的 矿床主要形成于硅铝质冒地槽环境 ,具体构造背景是受裂谷控制的克拉通 内或 其边缘的沉降盆地元古) 化分带剖面示意图化分带剖面示意图内蒙古东升庙矿床纵剖面1. 矿体 ;2. 含角砾状矿石的矿体 ;3. 菱铁矿层 ;4. 推测的同生断层 ;5. 岩段界线 ;6. 岩段代号 ;7. 矿体编号A. B. C. D. E. by a og F. et 2000)et 2000a)床的成因含矿流体的来源• 水主要来自于下渗循环的海水和沉积物压实过程中释放出的同生水 (孔隙水、结晶水和结构水 )。• 金属组分主要通过下渗海水在沉积柱中循环萃取获得。• 含矿流体的温度范围为 100。床的成因含矿流体的迁移• 含矿流体主要在重力(密度差)驱动下沿同生断裂上升,在海底沉积物 /海水接触面附近成矿。—金属以氯化物络合物或硫氢化物络合物形式搬运。床的成因矿质沉淀机制• 到达海底的喷发流体与冷海水混合,由于温度和压力的迅速降低、 A. B. a 1)矿化围岩主要有两类,一类是陆源海相碎屑岩;另一类为台地相的碳酸盐。通常矿化和含矿围岩中缺乏岩浆成因的组分 .( 2)层状矿化带主要由两部分组成,一部分是低铜的块状矿石组成的整合型的透镜状、板状矿体;另一部分是经济价值很低的、层状的、由热水活动形成的矿体的外围边缘部分。( 3)矿体下盘存在少量的网脉状、脉状硫化物矿化,伴随有主要是硅化的蚀变,强度小。( 4)明显的水平分带,从内从内向外依次为( → n →(
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