第六章热液矿床各论(地下水热液矿床)
四年级 其它 8字 95人浏览 芷怡ADA

第六章热液矿床各论

三 地下水热液矿床

(一)概述

一、1、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。

2、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

1、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。

2、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。

3、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。

4、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:

(1)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;

(2)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;

(3)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;

(4)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;

(5)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;

(6)成矿温压低(T50-200℃,P <3×107-5×107Pa ,D <1.5km ),同位素变化大(δ34S 变化范围-12.2-+36.1‰),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

1、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;

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3~8g/t,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。

1987年在卡林矿带深部(550m )首次发现了高品位、大吨位的波斯特-贝茨(Post-Betze )硫化物金矿床(品位6~12g/t,金储量311t )、米克尔(Meikle )、派普莱恩(Pipeline )(品位1.6~1.7g/t,金储量251t )等,说明卡林型矿床的深部也是有找矿潜力的,

我国1975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180t ,平均品位9g/t。主矿带长900m ,矿体最多,约占全矿区总储量的70%。

早在19世纪50年代人们就在内华达洲开采金、银矿。20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60年代,许多人认为内华达洲寻找新金矿的远景不大了。然而60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1368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1890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1541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1897年,现有106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452万吨。储量超过20万吨的有中国、玻利维亚、南非、前苏联和墨西哥。其中中国的储量有237万吨。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500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10万吨) 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8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" 。1980年,那里曾发现一颗" 辰砂王", 它长65.4毫米,宽35毫米,高37毫米,重237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15.5万吨。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5万吨,那里还发现一个体积0.5立方米的" 水银坑" ,内有近2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80%左右。近年,四川、湖南新发现几个大型汞矿床。

贵阳2002年4月9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,2000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2万多人, 其中在册职工3438人, 离退休职工3180人, 集体所有制职工361 人。自建矿以来, 贵州汞矿已累计生产汞

3.2万吨, 产品享誉国内外市场, 共上缴利税约16 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3.17万吨, 资源枯竭, 产量骤减。自1990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2000年底止, 全矿资产仅为24493万元, 已累计亏损17770万元, 负债总额已达35036万元, 资产负债率为143%, 每年要靠国家补贴 1465万元, 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2000 年初批准贵州汞矿正式列入资源枯竭关闭破产矿山之一。