热液成矿作用地球化学:以金矿为例

文中以金矿为例总结了热液成矿地球化学特征,包括热液蚀变、金在成矿热液中的地球化学行为、富集-沉淀机制以及在硫化物中的存在形式。热液蚀变过程中形成的矿物组合反映了成矿流体的地球化学特征,蚀变模式具有重要的找矿勘探意义。在热液体系中,金主要以Au-Cl或者Au-S络合物的形式进行运移,体系温度、压力、氧逸度以及硫逸度等条件的变化是导致络合物分解、金沉淀的主要机制。在较高压力条件下,金趋向于在热液蒸汽相中富集。As和Sb是金矿热液体系中常见的伴生元素,在较低硫逸度条件下,形成自然砷/自然锑-自然金组合。金从热液中沉淀后主要以显微包裹体或者固溶体金的形式赋存于黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿以及黄铁矿等硫化物中,而硫化物中固溶体金的量主要受热液H_2S活动性的控制。     

广西珊瑚钨锡矿床伴生银的迁移沉淀机制

珊瑚钨锡矿床具垂直逆向分带特征,上部富锡,中部富钨锡,下部富钨、硫化物和银。成矿流体的盐度、密度较低,属于弱还原、弱酸性的体系。伴生银以氯络合物和硫络合物形式迁移。银络合物的迁移与沉淀取决于热液中[S2-]的浓度。随成矿温度的降低、Ca2＋浓度增大、pH值增大,成矿流体中S2-浓度增大,导致大量硫化物和含银硫盐沉淀。由于向深部成矿温度逐渐降低,故伴生银主要以含银硫盐形式赋存于矿脉的中下部。     

紫木凼含砷微细浸染型金矿床金砷成矿过程初步研究

紫木凼含砷微细浸染型金矿床两个钻孔不同深度金、砷及伴生元素含量变化特征研究结果表明,在矿床深部金与砷密切共生,表现为正相关;而在矿床浅部金与砷关系并不密切,二者不相关或呈负相关,金矿床成矿热液中金可能主要以Ａｕ（ＨＳ）２及ＡｕＳ等形式迁移,砷则主要以Ｈ３ＡｓＯ３形式迁移。随着成矿热液系统物理化学条件的改变,从成矿前阶段、热液主成矿阶段至晚成矿阶段,金、砷络合物在热液中的沉淀经历了共生、初始分离至分     

金在热液系统中的搬运和沉淀

引言了解热液金矿床形成的关键就是要了解在高温高压下含水电解溶液中金络合物平衡的化学知识,关于热液成矿流体中金络合物的稳定性和化学计算(法)至今我们了解甚少,因此我们要了解的溶液中由于温度、压力、氧化电位、PH的变化,溶液中不同成分活度扰动而导致金沉淀的条件是非常有限的,本文目的,只是讨论一下在成矿溶液中金搬运和沉淀的问题,并在我们现有的知识基础上就金在热液中的搬运稻沉淀的控制机理谈几点结论。     

热液金矿成矿元素运移和沉淀机理研究综述

对热液金矿含金热液的流体来源、金的赋存形式、金的迁移和沉淀机理进行了总结。岩浆热液、大气水及变质热液是含金热液的主要来源。金的迁移过程与金的赋存状态有较为密切的关系。金以热液迁移为主,金在热液中的赋存形式主要为金-硫络合物及金-氯络合物,这其中最为重要的是Au(HS)2-、AuHS以及AuCl2-。但是对火山气体及含金流体包裹体的研究表明,金还可以通过气体的方式迁移,并有可能形成具有经济意义的矿床。金在气体中的主要赋存形式为AuCl.(H2O)3-5和AuS.(H2S)1-2或者是AuHS.(H2S)1-2,其溶解度与气体中H2O、HCl和H2S的逸度成正比。CO2对金的迁移也具有重要作用,能够使金迁移得更远。纳米金的发现,拓宽了找金思路并进一步证明了气体及胶体对金迁移的重要性。金的沉淀与含金介质物理化学条件的改变有关,其主要沉淀机制包括:①温压条件的改变;②流体沸腾及相分离;③流体-围岩反应及流体混合。     

黔西南微细浸染型金矿床金,砷共生分异机制初步研究

黔西南微细浸染型金矿床成矿热液中金可能主要以Ａｕ（ＨＳ）－２及ＡｕＳ－等迁移形式,砷则主要以Ｈ３ＡｓＯ０３形式迁移。随着成矿热液系统物理化学条件的改变,从成矿前阶段、热液主成矿阶段至晚成矿阶段,金、砷络合物在热液中的沉淀经历了共生、初始分离至分离的富集演化阶段。物理化学条件改变是导致金、砷共生分异的重要因素。     

韧性剪切过程中金沉淀富集的新机制

一般认为,金的沉淀是因为成矿热液在宏观上已达到金络合物失稳、分解的条件。笔者认为金在黄铁矿、毒砂等硫化物矿物中富集的原因,是这些矿物生长时造成了在其生长面附近的微区内会出现Ｅｈ值及（或）Ｓ＾２－、［ＡｓＳ］＾３－等浓度的局部降低,以致引起了金络合物在此微区内的失稳、分解,分解出来的金将就近附着在矿物的生长面上及随后被包围。成矿热液此时在宏观上不一定已达到金络合物的分解条件。韧性剪切过程中石英普遍会     

大水金矿床金的迁移形式和沉淀机制探讨

基于大水金矿床地质特征和矿物流体包裹体显微测温研究成果,对金在成矿过程中的迁移形式和沉淀机制进行了探讨。研究认为,金矿床在主成矿作用过程中金主要以AuC12-、Au(HS)2-、AuH3SiO40形式迁移,少量以硫络合物、硫氢络合物、胶体溶液、砷络合物(配合物)及地幔流体等形式迁移。推断水—岩反应(尤其是硅化和硫化作用)和以深部流体为主与古大气水的均一化流体的混合作用以及在此过程中的降温减压作用是金沉淀的重要机制。     

漠滨金矿成矿物理化学条件的水—岩反应实验研究

以漠滨金矿围岩地球化学特征和矿物流体包裹体组成为基础，模拟特定体系水－岩相互作用实验，研究结果表明，漠滨金矿的成矿元素Au主要源于赋矿围岩－－板溪群五强溪组一套浅变质碎屑砂岩、砂质板岩和凝灰质板岩。Cl^-在中低温热液体系中能与Au形成稳定络合物的形式进行运移，因此Cl^-在该区Au成矿过程中起着相当重要的作用。成矿热液流体中Au主要以金硫、金氯络合物形式在溶液中迁移，阴离子∑S、Cl^-对金的活化、迁移及沉淀起主导作用。溶液中硫氯离子浓度、溶液酸碱度及反应温度是金活化、迁移及沉淀的决定性因素。     

安徽天头山金矿成矿物理化学环境研究

本文通过流体包裹体研究,获得了天头山金矿成矿流体的温度、盐度、氧逸度、硫逸度、成矿压力、化学成分等地球化学参数。由此得出天头山金矿为低温浅成热液脉状矿床。氢、氧、碳、硫同位索研究表明,成矿热液具有火山热液与天水混合特征。封闭体系水岩反应实验表明,成矿热液与地层相互作用可使金产生活化,并以络合物的形式迁移,在介质条件发生变化时,络合物分解、沉淀而成矿。     

金是通过什么方式搬运与沉淀的

数十年来,金在不同的地质作用过程中的迁移与沉淀机理一直是许多矿床地质学家和地球化学家们争论的焦点。根据最近的地质与地球化学研究,对如下几个问题进行了探讨:(1)什么样的含水络合物最有利于金的迁移与搬运;(2)为什么金富集在脉型矿床中;(3)在什么样的物理-化学条件下,金的含水络合物可以得到充分溶解;(4)为什么绝大多数金矿床的形成范围集中在340℃~400℃.在热液成矿流体中,金可能是以AuHS(H₂S)₃⁰形式进行迁移,温度的降低会使溶液中90%的金沉淀,这能够解释这些含金石英脉为什么形成在一个很窄的温度范围内.     

Au的迁移形式及沉淀机制研究的某些进展

本文主要概述国外Ａｕ的迁移形式及沉淀机制研究的进展．Ａｕ可呈多种形式迁移,在低温热浪中,主要呈硫氢络合物或与有机质吸附在一起搬运;而在高温热液系统中,Ａｕ主要以氯络合物形式迁移。成矿流体沸腾、有机质作用、非晶态硫化物表面吸附及流体混合与围岩的相互作用等是金矿床形成的主要机理．     

锑及金锑矿化形成的物理化学条件

采用溶解度法确定了锑的硫氢络合物形成常数，获得了这些络合物形成常数的温度关系方程式。首次系统测定了锑及金锑化脉石矿物流体包裹体中硫化物硫、锑和金沈度，阐明了金锑共同迁移条件下，锑在金迁移和沉淀过程中所起的作用。     

低温平衡热液系统中硫同位素演化的Igf_(O_2)-pH图解

一、前言 热液系统中形成的含硫矿物的硫同位素组成直接反映了热液的硫同位素组成。因而根据矿物的同位素比值可以推断矿床成因。 1968年酒井均(H.Sakai)首先对这一前提提出异议,他指出热液的温度和酸碱度可以影响硫化物的硫同位素组成。1972年大本弘(Ohmoto)系统论证了热液物理化学     

硫铟铜矿在福建紫金山铜金矿床的发现及深部找矿意义

硫铟铜矿(CuInS2)是一种罕见的铟独立矿物,在中国未曾报道过。在研究福建紫金山铜金矿床深部矿石矿物组成时,首次发现了硫铟铜矿。硫铟铜矿通常见于中高温热液矿床,紫金山铜金矿床东南矿段铜矿体中出现了硫钨锡铜矿、硫钼锡铜矿、硫铁锡铜矿、硫砷锡铜矿、锡砷硫钒铜矿、似黄锡矿、辉钼矿等高温矿物,指示紫金山矿床深部成矿温度较高,成矿流体中In、Sn、Pb、Zn、Mo、W含量较高,具有斑岩型等中高温热液成矿系统的找矿潜力。     

金是通过什么方式搬运与沉淀的

数十年来,金在不同的地质作用过程中的迁移与沉积机理一直是许多矿床地质学家和地球化学家们争论的焦点。根据最近的地质与地球化学研究,对如下几个问题进行了探讨：（１）什么样的含水络合物最有利于金的迁移与搬运;（２）为什么金富集在脉型矿床中;（３）在什么样的物理－化学条件下,金的含水络合物可以得到充分溶解;（４）为什么绝大多数金矿床的形成范围集中在３４０℃￣４００℃,在热液成矿流体中,金可能是以ＡｕＨＳ（     

鄂东南地区鸡冠嘴铜金矿床Au-Ag-Bi-Te-Se矿物学研究与金银富集机理

鸡冠嘴铜金矿床是鄂东南地区典型的矽卡岩型铜金矿床。矿体主要赋存于下三叠统大冶组大理岩中,矿石矿物以黄铜矿和黄铁矿及少量金银矿物为主,与矿化有关的蚀变包括矽卡岩化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化、钾长石化等。根据野外观察和镜下鉴定将成矿过程划分为干矽卡岩阶段、湿矽卡岩阶段、硫化物阶段和碳酸盐阶段,其中硫化物阶段为金矿化的主要阶段。矿相学研究、扫描电子显微镜-能谱分析和电子显微探针分析结果表明,主要载金矿物为黄铜矿和黄铁矿,金的赋存状态包括可见金和不可见金,可见金以银金矿为主,其次为自然金和含银自然金,不可见金为纳米级自然金。主要载银矿物是黄铜矿和斑铜矿,银矿物多以可见银(硒银矿、碲银矿和辉银矿等)产出,包括独立银矿物和显微包体银;不可见银主要以次显微包体的形式分布于硫化物中。鸡冠嘴铜金矿床是高温岩浆热液与碳酸盐岩地层发生接触交代作用形成的,Au在高温热液中可能主要以氯络合物、碲络合物或碲化物熔体的形式搬运。随着矽卡岩化等蚀变作用的进行和热液温度的降低,热液中氯被消耗的同时硫逸度快速上升,Au主要以金硫络合物的形式在热液中运移,硫化物阶段早期大量Bi-Te-S矿物及少量纳米级自然金以显微包裹体的形式包裹于近于同时沉淀的黄铁矿中,随后碲银矿、辉银矿及硫铋铜矿与硫化物及石英和碳酸盐矿物共生产出。成矿流体演化过程中由于温度和硫逸度的进一步降低导致金络合物不稳定,当Logf Te2-20且-14Logf Se2-10时,金矿物与硒化物与黄铜矿近于同时沉淀,或充填于先期沉淀的黄铁矿微裂隙和其他矿物之间的空隙中。综合分析表明,鸡冠嘴铜金矿床成矿过程中Te和Bi对Au的富集具有重要重用。     

东昆仑水闸东沟-黄龙沟金矿床硫化物矿物学特征对可见金形成条件的制约

东昆仑五龙沟地区水闸东沟-黄龙沟金矿床处于昆中断裂北部,受NW向构造控制,矿区出露中元古界小庙组和新元古界丘吉东沟组地层,岩浆岩以早古生代和早中生代侵入岩为主。围岩蚀变以绢云母化和硅化为主,矿体严格受NW向剪切带控制,赋矿岩石为早古生代正长花岗岩和新元古代丘吉东沟组板岩。综合野外地质特征、矿相学观察和电子探针测试结果,水闸东沟-黄龙沟金矿床可划分出4个成矿期:沉积期、热液Ⅰ期、热液Ⅱ期和表生期。新元古代沉积期属金的初步富集期;早古生代热液Ⅰ期可分为4个阶段,其中第一阶段(磁黄铁矿-毒砂-斜方砷铁矿-自然金阶段)是金的主成矿阶段;早中生代热液Ⅱ期金再次活化富集;表生期代表矿体暴露地表后的变化。热液Ⅰ期的磁黄铁矿-毒砂-斜方砷铁矿-自然金阶段,由早至晚体系温度和硫逸度升高,代表前进变质作用,变质条件达绿片岩相上限。斜方砷铁矿交代毒砂的结构中通常可以观察到可见金,说明该阶段是由不可见金向可见金转化的重要时期,可见金形成于绿片岩相上限的温度范围内。     

湖南省热(卤)水矿床成矿控制及成矿规律

通过对由地下热(卤)水,埋藏水、变质水、深循环水等热液作用形成的一系列矿床的地质特征、控矿条件和硫、铅同位素特征分析,认为这一类矿床可归并为三个成矿系列,即雪峰-幕阜山加里东隆起区前泥盆系浅变质岩容矿的金、锑、汞、钨、砷、萤石、重晶石成矿系列;武陵加里东台坳区寒武-奥陶系矿源层容矿的铅、锌、汞、砷成矿系列;印支坳陷区上古生界碳酸盐岩容矿的铅、锌、铁、锰、金、锑、汞、硫成矿系列。     

紫金矿铜蓝-蓝辉铜矿的矿物成分研究

<正>紫金山金铜矿属少见的高硫型浅层低温热液矿床,其铜矿的主要矿石矿物由铜蓝-蓝辉铜矿-硫砷铜矿组成。根据其形成深度和矿石结构构造类型,前人认为它们的成因属于中低温热液成矿(陈景河,1992;薛纪越等,2000)。Cu-S二元