热液淬火变晶成矿喻说（三）热液淬火成矿的特点

　　----兼论矿脉在MT-VCT剖面图上的物性反映
　　郑州地象科技有限公司 寇伟 寇通
　　三、热液＂淬火＂成矿的特点
　　首先对于文中所说＂热液＂的定义予以说明：一般都把来自地壳以下深部的流体称为地幔流体（或幔汁），进入地壳之后就称为岩浆，岩浆或岩石释放出的热水、热气溶液及地表上下被加热后的水则统称为热液。作者认为在成矿之后通过观察分析来定义热源性质是很难分得清的，因为地幔流体上侵过程中一直在不断融合围岩及裂缝中的液体，很难辨识到哪个阶段、哪层深度流体的性质，因此可以把这些热的幔流、岩浆、热水、热气等流体统称为热液。
　　1、热液仅在与围岩接触面＂淬火＂成矿
　　岩浆随着地壳活动岩裂缝运移到地壳的不同深处经缓慢冷却结晶而形成的岩石称为侵入岩。就像退火热处理工艺把加热到临界点以上温度的钢件放在炉中慢慢冷却一样，其目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力和加工缺陷、降低硬度，从而改善切削加工性能和冷塑性变形能力。岩浆上侵活动结束岩固结成岩需要的时间更加长玖（长者可达上万年），上侵过程中经过分异作用、同化作用和混合作用，幔流中逐渐加入围岩和汽水成为热液混合体。因热液缓慢＂退火＂冷却固结后形成的侵入岩的结晶结构明显、晶粒均匀、大小相对统一，故在较大的侵入岩体内部很难发生各种成矿作用导致矿元素富集成矿。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。
　　2、成矿品位和厚度与＂淬火＂程度相关
　　热液上侵过程中含有成矿元素的碱物质与围岩的酸物质作用，造成热液中矿元素释放、活化、迁移、沉淀和富集并成矿。由于热液热液上侵、终止运动、固结成岩的过程漫长，热液与围岩结合部＂淬火＂作用的时间同样很长，＂淬火＂过程也就是碱交代与重结晶不断作用的过程。即深部热液盐类中的碱阳离子对酸性围岩及其所含矿物起破坏分解作用，导致热液和围岩中的成矿元素释放、与酸性阴离子络合重结晶后，随热液流向或渗透到减压降温区沉淀、充填成矿。可以肯定的是，围岩与热液直接接触的面积越大、距离越近，矿元素富集越多，成矿品位就越高；热液温度越高，＂淬火＂作用越强，交代反应越完全，重结晶颗粒越粗，成脉硬度越大。垂直于热液成脉旁向围岩外侧方向常发育有蚀变，特别是存在碱（主要是K、Na）的带出带入。即热液成矿过程中，近矿围岩与热液发生化学反应而产生一系列物质成分和构造、结构的变化形成围岩蚀变，越接近热液的围岩蚀变作用越强，变晶结构颗粒越大，成矿品位越高；围岩孔隙和裂隙发育越好，热液压力越大，蚀变能力越强、范围越大，成矿就越厚。很多矿体存在的蚀变圈晕带，就是缘于距热液接触面距离远近不同、矿元素富集多少不同、蚀变程度不同而形成的。
　　3、热液成矿及分布形态取决于地质构造及容矿空间
　　幔流穿过岩石圈、再上侵至地壳浅部或至地表固结为侵入岩，必定要从裂缝或薄弱处突破才能实现上侵活动。在上侵过程中通过不断熔融围岩扩大主要上行通道，热液在高温高压驱动下，在遇裂缝、裂隙便钻，遇空隙、孔隙便充填，在热液所达之处进行类似＂淬火＂的交代蚀变作用和重结晶作用，直到热液不再运动便固结成矿。可以说，从地壳表面向下来看存在着大大小小的裂缝，而从地壳底部向上来看也会存在大大小小的裂缝，这些裂缝或多或少与地壳上部裂缝有一定的连通性，一旦出现地壳活动发生较大的拉伸或挤压，幔流就会在高地压的作用下沿裂缝不断熔融扩大向上侵行，遇有容矿空间便充填挤占，地壳内几乎所有的热液活动都与断裂构造有关。因热液在构造内固结成矿脉，只要探明矿脉所在位置、形态、大小及走向，从反向追溯，即可查明形成矿脉的地质构造及成因。由此可以假定并推断热液沿断裂成矿剖面呈树状结构：深部至地幔层为盘根错节的树根系，向上集中于上侵主通道为树干；中深部为热液上侵主干，侧枝少、矿化度高、围岩蚀变成矿明显；中部沿次级断裂、断层侧分枝多，形成石英脉矿、矽卡岩矿等等；浅层和浅中层开枝散叶，形成斑岩型矿床、沉积型矿床、角砾岩矿床等等。
　　4、成矿种类与热液和围岩的性质有关
　　热液上侵过程中不断熔融围岩并产生＂淬火＂作用，经过交代、重结晶、蚀变、充填一系列作用后成矿，因热液和围岩的性质不同，成矿种类及结果亦不相同。一般来讲，热液的性质包括热液的化学成分、浓度、pH、Eh、温度和压力条件，以及它们在热液作用过程中的变化；围岩的性质包括围岩的化学成分、矿物成分、粒度、物理状态（如是否受力破碎）、渗透性等。性质不同的热液与围岩产生＂淬火＂作用后，都会使得原有化学成分、成分以及结构、构造等均遭受到不同程度的改变，在发生一定的物质交换作用后趋于达到化学平衡，从而导致围岩中部分或全部原矿物的消失和新矿物的形成。就热液而言，富含高碱和高挥发分的幔流上侵，在地壳深部熔融围岩产生碱交代作用，酸性围岩被热液熔融部分与热液中的碱中和生成盐类，随热液向上迁移，未被熔融的围岩与热液产生＂淬火＂作用富集矿元素形成矿脉及蚀变带；随着熔融围岩成分的不断增加和碱交代作用后碱性的不断减弱，热液的性质也由碱性为主逐渐变为酸性为主，交代作用逐渐变成以氢交代（或称酸交代）为主，生成性质不同的盐。这些经不断熔融含有不同矿物质的络合体，在不同的深度层遇有一定的容矿释压空间就会侵入充填，把热液中已经熔融迁移出的矿物质带到减压区，与围岩产生＂淬火＂作用后生成矿脉及蚀变带，形成性质不同、含有矿物质不同的矿体。