Question

热液体系的范围

Answer 1

交代热液主要为粒间溶液，它是高温条件下水－岩反应的产物。在反应过程中，水和岩石的成分发生变化，岩石中的元素有的增高、有的减少，减少的元素转入热液，达饱和的元素从热液转入岩石，岩石发生蚀变。所以，蚀变岩的范围就是热液体系的范围。热液产物除矿体、蚀变岩外，还有成矿元素及其伴生元素的原生晕、各种元素的地球化学异常、同位素地球化学异常等。根据这些热液产物的分布都可确定体系的范围。

矿化和蚀变是热液体系最明显最重要的标志，它们可分为两类：伴随线型蚀变的脉型矿化和伴随面型蚀变的似层状矿化，前者以华南脉型钨矿床为代表，后者以玢岩型铁矿和斑岩型铜矿等为代表。线型矿化和蚀变的规模一般较小，而面型矿化和蚀变的范围较大，可达数平方千米。线型矿化都具有明显的水平分带蚀变，面型矿化具有垂直分带的蚀变。两者似乎是各自独立的系统。实际上，不仅脉型矿体深部有面型蚀变，如大吉山、栗木、414等；而且，脉型矿体围岩蚀变亦具垂直分带特征，由深至浅，蚀变带的数量增多（由1个变至多个），如西华山钨矿床矿脉壁的围岩蚀变类型沿垂向更替（图13-30）脉体的形成温度亦具明显的垂向分带，如大吉山钨矿床。以上事实表明，线型矿化和蚀变是面型矿化和蚀变的延续或叠加，前者是热液体系的一部分，后者是热液体系的主体或整体。

原生晕是热液体系的一种标志。按岩浆热液观点，原生晕都是正的，即原生晕范围内岩石中成矿金属的含量都是增高的。但近20年来大量地球化学研究资料证明，原生晕有正、有负（图13-46）。热液矿床都有原生晕，原生晕呈环带状围绕矿床（体）分布，并有正、负之分，它们相伴产出。原生晕的规模通常与矿床规模成正比，但原生晕的范围远大于矿床，由图可见，矿床的面积不足原生晕的1%。格里戈罗夫通过研究确定，原生负晕的体积相当于矿体级原生正晕体积的5～10倍。因此，从原生负晕中析出的成矿金属数量明显成倍地多于工业矿床的可能数量。

元素地球化学异常是热液体系的重要特征。在热液作用过程中，体系内的岩石都会发生不同程度的蚀变，形成各种元素（成矿元素、造岩元素、微量元素、稀土元素等）的地球化学异常，后者常呈环带状围绕矿体分布，异常既有强弱之分，又有正、负之分。而且，不同元素的环带分区也有差别。元素异常带状分布模式主要有二类：向内增高和向外增高。向内增高的元素以成矿元素和交代蚀变元素为主，以矿体为中心，沿向外方向，元素含量逐渐降低，内带为正异常带，外带为负异常带（图4-4），即在热液作用过程中，外带中的成矿元素和蚀变元素被活化，并转入内带形成正异常带、矿体和蚀变岩。在向外增高型的模式中，以非成矿元素和被交代的蚀变元素为主。随由矿体向外，元素的含量逐渐增高，内带为元素含量低于背景值的负异常带，外带为高于背景值的正异常带（图4-5）。由此可知，非成矿元素和被交代的元素在内带被活化，并转移入外带。

图13-46 一个脉状矿床地球化学场构造的概略示意图（剖面）

（据Григолов，1990）

1—矿体；2～4—如下级别浓集的前锋带；2—矿体级；3—矿床级；4—矿田级；5—迁移（迁出）带；6—不同级别ACГП（迁出带）的界线：①矿田级；②矿床级；③矿体级

在同一矿床中，不同元素的异常划分，各带的界线和范围等均有明显的不同，但主要成矿和蚀变元素异常区的规模比较接近。

热液矿床中矿体的规模通常远小于蚀变岩，而蚀变岩的规模又远小于元素的地球化学异常。如德兴斑岩铜矿床、城门山和武山铜矿床，柿竹园钨矿床及多宝山铜矿床的地球化学异常范围均为22～208km³（季克俭等，1989），为矿体体积的70～300倍。

同位素地球化学异常是热液体系最重要的特征和最可靠的标志。热液体系是高温的水－岩反应体系，其中，水－岩间的同位素交换极其敏感，变化幅度大，最易达到平衡，所以，很多热液体系（矿床）都有范围很大，岩石δ¹⁸O值等有规律变化的同位素异常晕（图13-21～13-24），如前述的西苏格兰的斯凯和穆尔两处全岩δ¹⁸O值降低区面积约为400km²，坎姆斯托克金矿床的δ¹⁸O值降低晕的面积为75km²。

根据不同的地质和地球化学特征和标志确定的热液体系范围有很大的差异，较大的蚀变岩面积很少能达几平方千米，而全岩δ¹⁸O值异常区常为几十至几百平方千米。波西米亚矿区的蚀变岩面积约为24km²，而全岩的δ¹⁸O值降低晕面积大于50km²（图13-24），后者比前者大1倍多。是什么原因造成这种差异？岩石蚀变和δ¹⁸O值降低都以岩体或矿体为中心，从中心向外，蚀变由强到弱，δ¹⁸O值降幅由大至小，近于等间距的δ¹⁸O等值线反映变化的连续性和渐变性。蚀变与δ¹⁸O值的变化应具有对应性或一致性。通常，人们只圈出明显蚀变岩区（强蚀变、中蚀变和弱蚀变），而把蚀变微弱或隐蚀变岩划入未蚀变的原岩，这种不明显蚀变岩的范围常常大于或远大于明显蚀变岩，所以，根据明显蚀变岩确定的热液体系范围较小。