金属矿产成矿过程的基本认识
1、绝大多数的金属矿产都是地下热液作用的产物。广义的热液包括幔流、岩浆、热水、热气等流体,幔流上侵过程中,会不断地侵蚀溶解围岩将其熔入热液内成为岩浆,岩浆在沿裂缝继续上侵过程中会不断遇到地表下渗到地壳内的水,在接触面上岩浆、热水、热蒸汽往往会混合在一起或单独与围岩作用形成矿脉、矿体。
2、矿脉是碱交代作用的结果。在碱交代的过程中,当热液中Na+、K+进入固相蚀变岩石后,溶液中的酸根也将与H+形成强挥发性气体,这些气体带着被萃取出的成矿元素与酸根结合成的络合离子离开碱交代体而逸出或随热液向外向上运移,在缝隙形成的减压区内与围岩产生交代反应形成各种酸性蚀变岩、硅质脉体或其它脉体。
3、矿脉是在热液流动过程中与围岩发生“淬火”作用形成的。从实践中各种分布类型的矿体来看,热液成矿都是在热液与围岩接触面发生“淬火”作用的区域,也就是说只有在高温的热液遇到低温的围岩才能产生“淬火”作用,通过融离和结晶分异作用、交代蚀变作用,热液中的矿元素向作用面富集、重结晶,进而形成新的矿物质。
4、热液成矿的矿体形态和大小取决于热液自身及成矿条件。热液对围岩交代蚀变的强度与范围,一方面取决于热液本身的温度、压力、活度、逸度,及Na+、K+、H+、酸根等的含量;另一方面取决于围岩的渗透性、孔隙度、裂隙的发育程度、与热液主通道的距离、热液流动通畅与否,及围岩的岩性、与热液化学性质的差异等。
5、热液成矿的种类和深度与围岩性质、成矿阶段有关。热液沿裂缝孔隙流动过程中,温度和压力不断降低,热液中的碱金属与围岩接触产生交代蚀变,将矿元素按照周期表价位由低到高逐步进行活化、迁移、富集、成矿,由此自热液主通道沿裂缝向远处、自围岩边沿向外侧形成了厚薄不均、晶变程度不等、矿物质种类不同的各种矿脉。
6、热液与围岩“淬火”作用后形成的多为含硅矿脉。自然界中存在的各种硅酸盐矿物,约占地壳重量的95%。在碱交代作用下热液溶解围岩的硅酸盐析出二氧化硅,其与热液中的矿元素结合形成含硅矿脉。自深到浅矿脉中的硅含量一般由50%增加到90%左右,只要找到这些硬度大、晶变聚合度高的含硅矿脉,就能找到矿体。
7、自深到浅矿脉中的含硅量与矿元素含量成反比。在热液碱交代作用下构造深部大部分的硅析出后随热液向上迁移,少部分的硅经蚀变后留在矿体和围岩矿化带内。深部生成的矿脉含硅量相对较少,金属矿物质的价位较低、含量相对较高;随着热液上侵距离的增长,矿脉的含硅量逐渐增加,从热液中析出金属矿物质的价位升高、含量却逐渐减少,矿脉、矿体的规模逐渐变大。
8、热液是通过岩石圈的缺口、地壳的裂缝形成的通路上侵到的,当热液到达地壳浅中部后沿断裂构造分布形成各种各样的矿脉、矿体和岩层:一是在地壳裂缝窄小但较为通透时、热液快速上涌,强烈喷发出地表形成火山岩及喷发型矿产;二是巨量岩浆上侵进入地壳、缓慢冷却形成大面积的侵入岩,在侵入岩与上部和侧围接触面部位发生碱交代作用形成不同类型的矿产;三是热液沿通透性较差的裂缝或其它开放空间侵入充填、与围岩产生碱交代作用生成不同的矿产。