层控热液矿床
一、 概述：
在自然界除上述与岩浆明显有关的热液矿床外，还有相当一部分与岩浆活动无直接关系的热液矿床，它们主要产在沉积岩地区，矿石建造与沉积岩类型和岩性有密切的相关性，我们暂统称其为层控热液矿床。
如卡林型金矿、密西西比河谷型（ＭＶＴ）铅锌矿、喷流沉积型（ＳＥＤＥＸ）铅锌矿、砂页岩型铜矿、砂岩型铀矿、黑色碎屑岩型金矿和金、铂矿以及碳酸盐岩中的汞锑矿床、水晶矿床等。
二、形成的条件及作用
这类矿床主要产于地壳浅部和表层，包括造山带的地热异常和断裂、裂谷带内的地热异常区。同时，地热增温率也是成矿所需热能的一个经常来源。
构造运动形成的各种断裂、裂隙、孔隙空洞常是热液运移的通道及矿石堆积的场所。 各种地层和岩性，既可是这类热液矿床的矿石物质来源（矿源层），又是矿石的堆积地（储矿层），热液总是通过与岩石的相互作用（化学的、物理的）以交代或充填的方式而将有用组分聚集起来的。
层控热液矿床的形成温度较低，一般在２００～５０℃之间，过去一般将这类矿床归入低温热液矿床或远温热液矿床。
主要的金属矿产有Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｈｇ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｕ、Ｖ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｌ等。非金属矿产有水晶、冰洲石、石棉、蛇纹石、重晶石等。 层控热液矿床的成矿作用有下列几种：
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。
下渗水环流热液作用 下渗水沿断裂、裂隙带循环过程，经过加温，能使围岩中有用组分活化转移，并在有利的岩相岩性条件下，通过沉积作用或充填交代作用富集成矿，如卡林型金矿、ＭＶＴ型铅锌矿床、ＳＥＤＥＸ型铅锌矿床等。
热泉堆积作用 一般发生在年轻和正在进行矿化作用的地区。热泉水基本上是大气降水，一般含有较高的Ｈｇ、Ａｓ、Ｆ等元素。
侧分泌作用 指成矿组分从附近围岩中被析出。热液可能是大气降水、原生水，或结晶时的释放水。矿质被热液带到附近地层岩石中沉淀富集成矿。
近年研究表明，层控热液矿床主要由下渗环流的地下水、海水热液等形成，主要产生在大陆地区和海洋环境。在大陆边缘及海洋的岛屿地区，也有下渗的海水与地下水相混合。 循环热液作用在大型、超大型热液矿床（如卡林型金矿、ＭＶＴ型铅锌矿床、ＳＥＤＥＸ型铅锌矿床等）形成中起主要作用。
三、层控热液矿床的特点
层控热液矿床的特点如下：
矿床受地层、岩性（岩相）控制 矿床常产于一定时代的地层层位中。矿体常集中在某些岩性地段，主要的赋矿层位有：①海相、 湖相碳酸盐岩，往往与白云质碳酸盐岩和礁相杂岩有联系；②红色碎屑岩系中的浅色带及其接触带；③黑色页岩。
矿体受构造控制明显 岩层的层间构造带、褶皱、断裂及裂隙对成矿有利。
多为二向至三向延伸的矿体 矿床在空间上沿一定层位呈带状展布，呈凸镜状、囊状或 脉状。
矿石成分简单 矿石的矿物成分简单，除矿石矿物较富集外，其他与围岩成分相似。脉状矿体中矿物颗粒较粗大，并呈带状分布，有时晶体生长完好。
围岩蚀变较弱 主要有硅化、碳酸盐化、粘土化、钠长石化、重晶石化等。
形成深度在浅部 一般小于１. ５ｋｍ，压力在（３～５）×１０７Ｐａ以下，温度在２００～５０℃之间。
四、 层控热液矿床的主要类型及特征
（一）喷流沉积（ＳＥＤＥＸ）型铅锌矿床
喷流沉积型铅锌矿床分布较广，遍及世界各大洲。其主要特征如下：
成矿时代及构造环境 成矿时代主要为中元古宙（１７亿～１４亿年）和古生代早中期（４. ５亿～３亿年），许多ＳＥＤＥＸ型矿床是经过变质的。ＳＥＤＥＸ型矿床主要形成于拉张的构造环境具体构造背景是受裂谷控制的克拉通内或其边缘的沉降盆地或拉张的断裂坳陷带、地堑。
容矿岩石 主要为细碎屑岩（页岩、粉砂岩），以及部分碳酸盐岩。这些容矿岩石有３个特点：一是颗粒细，有大量的细粉砂级或粘土级的碎屑物质；二是碳酸盐、二氧化硅、黄铁矿（或磁黄铁矿）和有机质含量较高；三是具有板状劈理和沿层理裂开的特征。另外，该类 矿床的容矿岩石中往往夹有细粒层凝灰岩。
矿床特征 喷流沉积型矿床一般情况下由上、下两部分构成，即上有层状矿体，下有脉状或网脉状矿化（体）。矿床上部常由一个或多个层状、似层状或透镜状硫化物矿体组成，层位稳定。矿床受后期构造强烈改造可使矿体与围岩发生同步褶皱变形。矿体厚度可达几十米，侧向延伸可达２０００ｍ以上。这种层状矿体往往有分相特征。
矿石构造 在层状矿体中，矿石具非常发育的沉积构造：条带状构造、纹层状构造、粒级层理、韵律层和软沉积滑动变形构造。成岩期形成的梯状脉（亦称砖墙状构造）常见。
矿石矿物组成 矿床的矿石矿物以简单硫化物为主，有黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和少量黄铜矿，有时可见白铁矿和毒砂。
矿化分带 具有明显矿化分带。同生断层作为热卤水的主要通道和成矿物质的补给带。从补给带向上和向外，随着物理化学条件的变化出现金属分带现象：从断裂带由内向外呈现Ｃｕ－Ｐｂ－Ｚｎ－Ｂａ－Ｆｅ分带；从深部至浅部呈Ｃｕ－Ｚｎ－Ｐｂ－Ｂａ－Ｆｅ分带。 目前关于ＳＥＤＥＸ型矿床的成矿模式主要有两种：盆地压实卤水模式和海底热液对流模式。
前者认为形成ＳＥＤＥＸ型矿床的流体和金属都是在盆地沉积物压实过程中由于地热增温等原因从厚层沉积岩堆中释放出来的。由可膨胀粘土矿物向非可膨胀粘土矿物及云母类矿物转变并伴随有大量金属析出。这种转变温度在９５～１３０℃之间，显然地热增温能否达到这个温度区间则十分重要。假设地温梯度为３５℃／ｋｍ，这就要求含矿岩以上的盖层有３ｋｍ厚。但实际上许多ＳＥＤＥＸ型矿床这种盖层的厚度均小于３ｋｍ。
与盆地压实卤水模式不同，许多研究者认为ＳＥＤＥＸ型矿床形成于海底热液对流系统中。所有ＳＥＤＥＸ型矿床都以矿床所在处海底发生特殊的塌陷作用为特征，这是由于地壳上部强烈张应力作用的结果。在张性应变条件下使地壳形成了大量微裂隙，这显著提高了岩石的可渗透性，这就使相对低温状态下的流体能发生对流循环。通过对一些典型矿床的研究，将对流系统的流体演化分为３个阶段：
早期低温阶段，流体同地壳矿物之间未达到平衡，亦未完全被还原，只有Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｎ和部分Ｓｉ被溶解。有少量Ｐｂ、Ｚｎ矿化。
在中期阶段，当对流系统下降，温度增高为２００℃时，流体同黄铁矿达到了平衡并更富有
活力，此时因氧化条件太低铜不能明显溶解。含盐海水因与长石和粘土矿物的反应而被改造，由于Ｍｇ２＋的加入形成了斜绿泥石，Ｋ＋和Ｈ＋被释放出来。Ｈ＋占据了矿物中Ｚｎ、Ｐｂ的位置，贱金属则以氯化物络合物被溶液带走，并在适当部位沉淀形成Ｐｂ－Ｚｎ和黄铁矿矿石。
在晚期阶段，在理想的最佳条件下，直到对流核到达底部为止，流体的温度将继续升高（＞２９０℃），体积将继续增大，这时Ｐｂ、Ｚｎ、Ｈ２Ｓ、甚至Ｃｕ的溶解度都提高了。在这种情况下形成的Ｐｂ、Ｚｎ矿体规模大，并且向着地层层序的上部铜含量增高。
（二）密西西比河谷型（ＭＶＴ）铅锌矿床
. 本类矿床是世界铅锌矿中的最主要类型。美国密西西比河谷型铅锌矿床，简称ＭＶＴ型铅锌矿床，即是以广泛分布于美国中部寒武纪至石炭纪碳酸盐建造中的许多巨大的铅锌矿床而得名。ＭＶＴ型矿床规模不等，金属量（Ｐｂ＋Ｚｎ）从几千吨到几百万吨，并且一般成群成带分布。
ＭＶＴ型铅锌矿床的主要特点如下：
含矿建造 矿区范围很大（矿化面积可达几百平方千米），大多赋存于一些大型盆地（通常在盆地的边缘或盆地之间）的未变质岩层内，矿床主要赋存于厚的碳酸盐岩（主要为白云岩）建造中，尤其是白云岩及少部分与其共生的砂质或泥质岩，受一定的层位控制，具明显 的层控特征。矿石大多以开放空隙充填方式形成，具后生成矿特征。除少数矿床产于前寒武系外，主要赋存在除志留系以外的古生界至中生界的地层中。
矿体与矿石特征 矿化最富的地段，是靠近沉积盆地的边缘，邻近穹窿状隆起区、生物礁，岩相变化的接触带，尤其是地层不整合面及其附近的不同成因的角砾带、断裂裂隙带等处。 矿体大多呈层状、似层状，部分呈脉状。矿化稳定，规模巨大。
矿石成分简单，金属矿物主要是方铅矿、闪锌矿，其次是黄铁矿、白铁矿及少量黄铜矿。非金属矿物主要有白云石、重晶石、萤石、方解石等，有时含菱铁矿、铁白云石及非晶质二氧化硅。
矿石多具浸染状、细脉状构造，有时有层纹状和角砾状构造。矿石中Ｐｂ、Ｚｎ含量一般较低（大多为低品位矿石），绝大多数的锌高于铅，同时含有Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｇａ和Ａｇ等件生元素
成矿溶液 成矿温度较低，ＭＶＴ矿床闪锌矿、重晶石、方解石和萤石的流体包裹体均一温度一般为８０～２２０℃，有时可接近３００℃。成矿溶液为含盐度高达ｗ（Ｎａｃｌ）１５％～３０％、富含有机质的Ｎａ－Ｃａ－Ｃｌ型卤水，含少量ＣＯ２及Ｈ２Ｓ。其中闪锌矿包裹体成分有Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃｌ－、ＳＯ２－４、Ｂ４Ｏ２－７、ＨＣＯ３－等，总含盐量为２０８０００ｐｐｍ。围岩蚀变不明显，只有白云岩化较普遍。
矿区范围内未遭受变质作用，也无火成岩体出露，与岩浆作用没有直接联系。
成矿物质来源 硫化物的δ３４Ｓ值为＋８ ０８‰～＋３１ ３６‰，变化范围较宽，可能归因于使海水硫酸盐还原的细菌作用，这与其年代相近地层中的卤水及该区石油沥青的δ３４Ｓ值相似，这说明硫来源于与蒸发岩或油田水有关的卤水。
ＭＶＴ型铅锌矿床成因
（１）成矿机理
本类矿床成矿金属的迁移形式和沉淀机制，目前主要有三种观点，即混合模式、还原模式和共同迁移模式。
混合模式 成矿以氯配合物和／或有机配合物形式迁移，和另一富还原态硫的流体混合而
沉淀硫化物成矿。通过实验证实，以氯配合物形式可以迁移一定数量的铅和锌，如在１５０℃，ｐＨ＝４ ５（低于中性值１ ３），ｍＣｌ－＝３的热液可迁移１×１０－６左右的铅锌。 还原模式 含成矿金属（以氯配合物和／或有机配合物和／或硫代硫酸盐配合物形式存在）的流体，在富含有机质的成矿部位还原硫酸盐，引起硫化物沉淀。硫酸盐可以随成矿流体一起迁移而来，也可以是成矿部位的硫酸盐被就地还原。
共同迁移模式 成矿金属以硫氢配合物（ｂｉｓｕｌｆｉｄｅｃｏｍｐｌｅｘｅｓ）形式迁移，在成矿部位，由于ｆＯ２升高，ｐＨ值降低，还原态硫浓度降低，造成硫化物沉淀。以Ｚｎ（ＨＳ）０２（ａｑ）为例予以说明，
对沉淀反应
ｆＯ２升高，会导致Ｈ２Ｓ（ａｑ）被氧化，浓度降低，并有可能使之转化成为强酸（如硫酸），使ｐＨ值降低；ｐＨ值降低（不仅仅由ｆＯ２升高造成），则导致硫氢配合物失稳；还原态硫浓度降低（除受ｆＯ２影响外，也可由其他因素造成，如体系的开放性引起的Ｈ２Ｓ散失），都促使反应向右进行。
（２）成矿流体的驱动力（成矿流体的流动模型）
ＭＶＴ矿床在一个地区往往成群成带分布，并具有成因上的联系，故成矿流体的驱动力须满足使成矿流体在到达成矿部位时仍保持相当的温度和速度，并且能和ＭＶＴ矿床的地质和地球化学特征一致。
（三）金顶式铅锌矿床
金顶式铅锌矿床位于中国云南省西部的兰坪县。矿床位于金沙江－红河大断裂与澜沧江大断裂之间的兰坪中新生代红色碎屑岩盆地之中，矿床处于该盆地北部，次一级的沘江同生断裂之西侧。
金顶超大型陆相碎屑岩铅锌矿床位于一个新生代穹窿构造之中，穹窿的中心顶部被剥蚀。环绕这个穹窿由北向东分布着北厂、跑马坪、架崖山、西坡南厂、白草坪、峰子山六个矿段，其中北厂是主要矿段，该矿段金属含量占全矿区８５％以上。
矿区的地层由两套系统组成（原地和外来系统）：
原地系统由下白垩统虎头寺组（Ｋ１ｈ）长石石英砂岩，古新统云龙组（Ｅｙ，细分为Ｅｙａ、Ｅｙｂ、Ｅｙｃ）红色砂岩、粉砂岩、角砾岩、含沥青灰岩角砾岩、石英砂岩等岩性组成。Ｅｙａ为干旱盐湖相，含有厚大的石膏层。Ｅｙｂ为滑塌角砾岩相和冲积扇相。Ｅｙｂ和Ｅｙｃ为粗粒碎屑岩，角砾岩、砂岩为容矿岩层，共厚１８０～３８０ｍ。Ｅｙａ和Ｋ１ｈ为矿体之底板地层，不含矿。
外来系统由倒转的中侏罗统和上三叠统组成，以逆掩断块覆盖于原地系统之上，局部地段的中侏罗统花开左组（Ｊ２ｈ）被矿化。外来系统最厚可达６００ｍ以上。
矿体以层状为主，还有似层状、凸镜状、囊状和脉状。依容矿岩性的不同，矿石可以分为角砾岩型矿石和砂岩型矿石。
矿床的矿物分带性明显，矿区东部靠近沘江断层，为石膏、硬石膏、层状天青石；向矿区的中西部和浅部则为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿。很少有铜的硫化物。Ｚｎ∶Ｐｂ值向西部和浅部也逐渐增加。上含矿层Ｅｙｃ矿段和峰子山矿段的矿石富含方铅矿，含量高于东部。 金顶超大型陆相碎屑岩铅锌矿床的形成是基于：
①含矿盆地是一个含巨大厚层碎屑岩的盆地，它经过长期的构造演化，成矿期处于一个较为
活动的构造环境之中；
②盆地的性质及环境表明它有充足的矿质来源、卤源、足够的流体，还有必要的地温、地热条件；
③沘江断裂是一个长期活动的同生断裂，是有利的导热、导矿构造；
④外来的滑覆体与含矿层及同生断层构成了一个很好的成矿圈闭条件；
⑤滑塌－冲积岩相及层间剥离带是有利的储矿构造；⑥热卤水与地下水混合，以及有机质、膏盐的还原作用，利于金属硫化物的大规模沉淀富集等。
（四）卡林型金矿床
卡林型金矿这一名称最早由美国人s. 拉德克提出，指产于渗透性良好的角砾薄层碳质粉砂质碳酸盐岩中，呈微细浸染状的金矿床。近年勘查工作表明，该类型金矿容矿岩石不仅局限在碳酸盐岩中，在硅质岩、粉砂岩和凝灰岩中也较发育。因此，将卡林型金矿床概括为：主要产于沉积岩中的微细浸染型金矿床，又简称为微细浸染型金矿。
卡林型金矿床主要分布于美国和中国，在东南亚以及南美洲的秘鲁可能也有分布。 卡林型金矿床的特征
卡林型金矿往往发育于地壳活动较为强烈的区域，如不同大地构造单元的结合部位，稳定大陆边缘的裂谷带及造山带。以发育一套巨厚的大面积分布的细碎屑岩、碳酸盐岩和硅质岩建造为特征。
成矿域内具有强烈构造活动，有一系列逆冲断层和平移走滑断层发育，金矿床形成时以强烈的地壳拉张为特征。矿床受大型断裂构造控制显著，也有受区域不整合面和假整合面控制，成群成带分布。
矿床内岩浆岩不发育，可见少量岩脉，深部常有隐伏岩体。在成矿区域内同成矿期的岩浆活动较强烈。
矿化分布明显受构造控制，矿化一般由受高角度断层控制的强烈蚀变（通道）带和其上部的似层状矿化组成。一般情况下，矿床中既有似层状矿体，也有断层控制的矿体。两套差别较大的岩性接触面，层间虚脱和张裂部位是金矿体赋存的重要部位。在某些矿床中，矿化还受到褶皱构造控制。矿体呈似层状、透镜状和脉状等。
赋矿围岩主要是碳酸盐岩、含钙的细碎岩、硅质岩，少量为火山岩。围岩一般为含有机质碳、黄铁矿等还原物质。赋矿围岩时代广泛，从寒武纪到三叠纪，少数矿床位于更年轻的沉积岩中（如美国）。
矿石具浸染状、网脉状及角砾状等构造，具有黄铁矿、毒砂、雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂、重晶石和石英等与成矿有关的中低温矿物组合。金呈显微－次显微状赋存于黄铁矿、毒砂中或被粘土矿物、有机质等吸附，几乎不见明金。
围岩蚀变是以硅化、碳酸盐化，以及绢云母、蒙脱石、伊利石等为主的中低温热液蚀变。热液蚀变在空间上从远到近，时间上从早到晚发育的顺序为：去碳酸盐化、硅化、泥化。高温矽卡岩化只存在于接近侵入岩的矿床中。
成矿元素以Ａｕ－Ａｓ－Ｓｂ－Ｈｇ－Ｔｌ－（Ｕ）组合为特征，金在矿石中的含量是未蚀变岩石的１００～１０００倍，伴生砷、锑。常见汞、铊或银等伴生元素组合，矿石中这一元素组合含量一般是蚀变岩石的１～１０倍或更高。
硫同位素分布离散，范围较宽，矿石硫同位素和围岩组成基本一致；铅同位素比较集中，位于造山带和上地壳演化线附近。
卡林型金矿床的成因
对卡林型金矿床的成因认识，主要有：
①与岩浆有关（由于岩浆活动而产生的岩浆流体或由岩浆热驱动外部流体循环）； ②变质成因（区域变质时释放的流体成矿）；
③非岩浆成因（区域拉张时非岩浆流体的循环）；
④盆地流体成因；
⑤综合成因等。
（五）砂页岩型铜矿床
砂页岩型铜矿是以砂岩、页岩等沉积岩为容矿岩石的层状铜矿床。它是世界上铜矿的主要工业类型之一，占世界铜储量３０％左右。
矿床以其规模大、品位高、伴生组分丰富为特点，因而其经济价值巨大。著名的矿床如中非铜矿带、俄罗斯乌多坎及中欧、中亚的矿床。我国滇中、湖南等地亦有此类型矿床。 砂页岩型铜矿主要特征
砂页岩型铜矿床大多在近海盆地或内陆盆地中形成，海相砂页岩型铜矿床主要分布在各时代造山区，矿床形成时的构造背景为大陆内的裂谷或裂堑环境。陆相砂页岩型铜矿主要分布在地台区，矿床形成的构造环境可能是前陆盆地、后陆盆地、山间槽等。
矿床产于一定层位，或受一定层位的控制。含矿地层常常是该区地层柱中的一个特殊部分。在这些地层中常常包括一些具特殊颜色如红、灰、黑色的沉积岩类型，统称为杂色建造。容矿沉积岩包括砂砾岩、砂岩、页岩、泥岩、泥灰岩、白云岩等。
矿体呈层状、似层状展布，又常有较多的局部变化。
铜矿石常呈层纹状、浸染状构造等，但也常出现经改造形成的细脉状、网脉状、角砾状、块状等构造。
铜矿石矿物组合主要有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、黄铁矿、自然银，外围有方铅矿与闪锌矿组合。常出现较多草莓状和胶状黄铁矿。有孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿等铜氧化物类。
海相砂页岩型铜矿床和陆相砂页岩型铜矿床两类。海相砂页岩型矿床一般品位高，规模大，陆相砂页岩型铜矿床往往规模较小，品位低到较高。
矿床成因
世界大多数超大型砂页岩型铜矿床都属海相，如中非铜矿带、俄罗斯乌多坎、加拿大西南部的贝尔特铜带等，其成矿时代主要是元古宙和晚古生代。陆相砂页岩型铜矿床主要形成于中新生代内陆碎屑盆地的红色沉积岩系中，如我国滇中盆地、四川大铜厂盆地、湖南衡阳盆地中的矿床。
（六）砂岩型铀矿床
砂岩型铀矿是以砂岩为主岩（储层）的铀矿床。目前，砂岩型铀矿占世界总储量的３０％～４０％，它是当前世界铀产品的重要来源之一。国外砂岩型铀矿分布在美国、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、俄罗斯、蒙古、澳大利亚、阿根廷及非洲的一些国家。铀矿床一般品位大于或等于０. ０１％的金属铀量，随着地浸采铀技术的发展，相当可观的贫矿石（０. ０２％～０. ０５％）可以得到充分利用，砂岩型铀矿在铀资源中的地位日显重要，我国从２０世纪９０年代起把铀矿勘查工作转移到主攻地浸砂岩型铀矿上来。
我国学者根据矿床形成的主成矿作用与成矿环境，将砂岩型铀矿分以下５种类型： ①沉积成岩型；
②潜水氧化类型（基底古河道砂岩型铀矿基本上属此亚类）；
③层间氧化类型；
④古热水改造型；
⑤热液脉型。
其中，潜水氧化类型和层间氧化类型是可地浸砂岩型铀矿的主要类型。这两个类型的铀矿也是当前世界许多国家重点勘查的目标类型。
层间氧化带砂岩型铀矿
层间氧化带砂岩型铀矿容矿主砂岩的形成多处于盆地的热沉降演化阶段，而成矿时产铀盆地多处于一种弱挤压的构造体制下———“次造山”环境。层间氧化带砂岩型铀矿成矿时处于干旱－半干旱气候条件下。
产出层间氧化带砂岩型铀矿化的沉积建造多为原生灰色或灰黑色含煤建造，局部为杂色建造。容矿主砂岩中有机质含量一般较低。常赋存在距蚀源区相对较远（一般达几十千米）的滨海三角洲相砂体、扇三角洲大相中的滨湖三角洲砂体中，少量在扇前辫状河砂体、辫状河流相砂体中。
矿体在平面上构成连续或不连续的蛇曲状矿带，矿带的走向大致上垂直于地下水的流向。由于河道砂体的渗透性一般优于周围岩石，所以卷状矿带的走向也常与河道（和河道砂体）的走向垂直。剖面上，层间氧化带砂岩型矿体多呈卷状、似卷状（又称“Ｃ”形体），有时亦呈板状，卷的凸面指向地下水流方向。还有Ｓｅ、Ｍｏ、Ｒｅ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｐｂ、Ａｓ等元素以壳层形式相伴在铀“Ｃ”形体的邻侧。矿石中常见的铀矿物为沥青铀矿、铀石、钛铀矿等，还含有黄铁矿、少量菱铁矿、白铁矿、赤铁矿、方解石、白云石等。矿体附近常见有绿泥石化、高岭石化及蒙脱石化等。
层间氧化带砂岩型铀矿成矿作用发生于夹于不透水泥质岩之间的透水砂岩中，其承压含氧含铀水沿原生砂岩向砂岩倾向下方渗入，通过灰色岩层时，常发育有层间氧化，产生氢氧化铁，使灰色岩层逐渐演变为黄色或黄灰色，岩石在平面上和剖面上均呈舌状且沿层间水运动方向延伸。
该过程伴随沉积或成岩初始富集于砂岩中的铀活化迁移，当水中氧耗尽时（还原条件下），铀从地下水中重新沉淀并富集成矿，在含水层中的层间氧化带尖灭区形成卷状、似卷状矿体。俄罗斯学者称此过程为层间渗入作用。
成矿期矿物硫、氢、氧同位素测试，证明成矿流体来源于大气降水，成矿温度为常温或７０～１１０℃范围（吐哈盆地南缘十红滩矿床）。蚀源区的富铀岩石是矿床生成的主要铀源。 层间氧化带砂岩型铀矿成矿作用通常是发生在主岩沉积成岩并被不透水泥质岩上覆，且岩系发生掀斜，主砂岩局部裸露地表之后。这一过程可以在主岩沉积成岩之后很长一段时间才发生层间氧化，“时差”相对较长，可达几十个百万年。
潜水氧化型铀矿
这类铀矿床主要是在含矿岩系沉积之后，由于后生潜水氧化作用而形成的。它们形成在河流大相的河道亚相砂岩中，常称作古河道砂岩型铀矿。
这类铀矿床的容矿主岩建造形成于弱挤压构造动力学体制，成矿作用紧随主岩成岩作用之后，亦发生在弱挤压的构造体制下，其间（时间较短）并不发生构造体制的转换。而成矿作用之后却常有一个弱的伸展构造作用期。尽管这个弱伸展期不是成矿所必需的，但它是古河谷中铀矿化得以保存的重要条件。
古河道砂岩型铀矿成矿期的古气候与层间氧化带砂岩型相似，多是半干旱－干旱的古气候环境。但是个别铀矿容矿主岩形成后并未发生过古气候从半潮湿向干旱－半干旱的转变。 古河道砂岩型铀矿的含矿建造均为灰色建造至灰黑色建造，富含有机质，常常即是含煤岩系，容矿主砂岩中有机质的含量明显高于层间氧化带砂岩型铀矿的主岩。
古河道砂岩型铀矿主要分布在距蚀源区很近的河道上游及分支河道中，矿体与蚀源区的距
离只有几千米至十几千米，最远的不超过４０ｋｍ。矿体在平面上多呈与古河道一致的带状。剖面上矿体形态较复杂，常呈透镜状、似层状、堆状或似卷状，但卷的凸面常常不是指向古 河道的下游，而常指向河道中心。
古河谷砂岩型铀矿的成矿作用以潜水氧化为主。导致容矿主砂岩氧化并在游离氧耗尽时铀被还原（或吸附）成矿的是与大气相通的潜水，某些情况下潜水氧化成矿作用之上叠加层间氧化成矿作用。
蚀源区的富铀岩石是矿床生成的主要铀源。古河道砂岩型铀矿一般具有近源成矿的特点，基底及蚀源区岩石多有以下特征：
①多为富铀的火成岩（花岗岩、中酸性火山岩）、富铀的沉积岩等；
②铀源岩石中活性铀的比例高；
③基底风化壳较发育。
此外，与层间氧化砂岩型铀矿不同的是，潜水氧化（成矿）作用是在主岩沉积之后不久就开始，并在上覆不透水泥岩沉积后即终止。主岩的成岩和其中的成矿几乎没有“时差”，或时差很小，成矿作用持续的时间较短。
（七）黑色页岩型多元素金属矿床
我国黑色岩系分布广泛，其中下寒武统黑色页岩在南方十几个省（区）及河南、河北、陕西、新疆、甘肃等省（区）均有出露，含有丰富的Ｎｉ、Ｍｏ、Ｖ、Ｕ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｎ等多种金属元素。黑色页岩大多是由生物化学沉积的。但具有工业开采价值的矿段，往往是受后期地下水热液或变质热液叠加改造过的，含有机碳较高（一般为５％～１０％，有时达２０％或更高）的硅、泥质岩石。此外，在湖北省上扬子地区，还发育有赋存在南华系陡山沱组第四段黑色岩系中的银钒矿床等。由于常见的含矿岩石是炭质或沥青质黑色页岩，故统称 为黑色页岩型多元素金属矿床。
黑色岩系型多元素金属矿床由于含矿岩系和矿层稳定，展布范围广阔，矿床规模大，可综合利用的元素多，故具有很高的工业价值。根据元素组合特点等分为：镍、钼多元素矿床，钒、铀多元素矿床，银钒矿床，钴、锰多元素矿床四个亚类。
镍、钼多元素矿床
据陈南生等（１９８２）研究，该类矿床主要分布在扬子地台区及过渡带中。如：湖南大庸、慈利，浙江诸暨、富阳、桐芦，云南德泽，贵州织金和四川汉源等地。它一般形成于非补给性的封闭性的浅水海盆中。含矿围岩为黑色白云质页岩和黑色粉砂质页岩，矿体呈薄层状、凸镜状和扁豆状，厚度不大，富矿体一般只有１ｍ左右（大庸和慈利的富矿层仅厚０. １～０. ６ｍ），主要由炭泥质、白云质、石英粉砂（８０％～８５％）、黄铁矿（５％～１０％）、硫化镍（１％～３％）、硫化钼（２％～５％）组成。矿石多呈极细的条带状、碎屑状、胶状和浸染状构造。矿物成分复杂，颗粒较细（直径０. ００５～０. ０１ｍｍ），主要镍矿物有二硫镍矿、辉镍矿、辉砷镍矿、针镍矿、紫硫镍铁矿和含镍黄铁矿；主要钼矿物为硫钼矿（是一种非晶质或隐晶质的胶状二硫化钼、隐晶质石墨和水云母粘土等矿物的混合物），偶有辉钼矿出现。另外还含少量闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿、辉铜矿、铜蓝、方铅矿、含银自然金。
此类矿床的含矿层位稳定，矿区及其外围广大地区目前尚未发现侵入岩体和明显的热液蚀变现象。它是在浅海还原条件下沉积而成，与生物化学作用有关的有机质和Ｈ２Ｓ等在成矿作用中具重要的意义。但在成岩作用以及后期的轻微变质作用过程中，矿石的物质成分均可发生某些迁移和改造。