词条 | 水热矿化 |
释义 | 水热矿化(hydrothermal mineralization)又称热液矿化或现代热水矿化(热卤水矿化)。当地热水或地热蒸气沿构造通道上升到地表时,由于温度、压力等条件的变化,除沉淀出泉华和形成水热蚀变带外,同时还沉淀出一些金属矿物或非金属矿物。 水热矿化作用矿物材料是从岩石裂缝和孔洞的热水中或海底软泥中沉淀的。这一过程称为水热矿化作用。 溶解盐及高的温度和压力都有助于矿物在长时期内的水热沉积和水热置换。随时间、温度和压力发生变化,水的矿物含量也在变化。由于这些变化,矿物结晶并充填在裂缝和孔洞中。通常因条件的变动,矿物以层状或带状沉积在脉和孔洞中。 流动的水热溶液中所含的元素可使条件变得有利于周围岩石组分的置换。譬如,某些祖母绿矿床就是由含铍的水与含铬的岩石相互作用形成的。 天然“矿泉水"可来自地下水的储层,它可缓慢地沉淀出石膏或方解石矿物。有宝石学意义的水热矿物包括玉髓和“水晶”石英。 生成热液矿床的必要条件包括: 1、存在有溶解和运送矿物的热水; 2、岩石中存有允许溶液流动的互相联通的空穴; 3、具有矿床沉淀的场所; 4、导致矿床沉淀的化学作用。 沉淀作用受温度与压力的变化影响最大,当温度与压力下降时,溶解度减低,因此产生沉淀作用。虽然热液矿床可在任何基岩中形成,但某些种类的岩石会对沉淀作用产生影响或使它局限在某处。 分布地区水热矿化现象在世界许多高温地热区均有所发现。 如可供开采的硫磺矿,属火山或岩浆喷气矿床,系由气体升华而成。有些火山岩地区的热泉水中所含的金属元素沉淀后可达到工业品位,例如钨矿,WO3吸附于热泉沉淀的铁锰氧化物中。此外,还有Hg-Sb,Au-Ag、B、Li等矿床。 在红海中央断裂谷内的3个相邻的海渊中,大约在2000米深处,发现温度介于31.0~65.5℃之间的热卤水,水中含有大量金属元素如铁、锰、锌、钴、铜、铅、镍等。在热卤水下面,沉积了厚达8米以上的含金属软泥。沉积作用现今仍在进行。沉积物中发现有闪锌矿、黄铜矿、白铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等。 在美国的索尔顿湖地热田,蕴藏着丰富的热卤水资源,水温介于300~360℃之间。为典型的富钾卤水。这种卤水在深部与硫化物处于平衡状态,而当沿钻管上升温度降低时,各种金属矿物,包括蓝辉铜矿、硫铜银矿、毒砂、黝铜矿、黄铜矿和黄铁矿等就从卤水中沉淀出来。 在前苏联里海的切列谦半岛,钻孔深1000米、井口水温80℃,在含热卤水的钻管和贮水池中发现沉淀了自然银和自然铅。在堪察加半岛的乌藏破火山口内,沿深断裂向地表喷出含金属和石油的过热溶液。其中沿近东西向深断裂上升的氯化钠水,形成了一个含金和多金属的汞、锑、砷矿层。此外,在该现代地热区深8米的范围内还见到了金属矿物和与之伴生的非金属矿物共约60种。 日本恐山含金温泉位于本州北端陆城郊一破火山口(0.4~0.63百万年)内,现场测pH值介于2~6之间,泉水中As、H2S、B等含量高,NH3含量低,在温泉沉积物中发现金,其浓度在6.5克/公斤以上,可能与H2S含量高有关。据Na-K-Ca地热温标计算母水温度在230~260℃以上。 在太平洋的海底,沿着东西向的加拉帕哥斯断裂,发现有好几处呈间歇性喷涌热水的裂口,热水并将地球内部所蕴藏的锰、锌、铁、镍、钴、硫等贵重矿物质大量的携带出来,并在海底喷泉的泉口周围沉淀成矿。这种海底热水成矿现象的发现,为人类开发海底矿产资源提供了新的线索。 |
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