流体成矿系统与成矿作用研究

对几乎所有金属矿床类型来说，其形成过程均与金属从源岩的活化、原始渗滤、矿质运移和金属沉淀富集成矿关系密切，这些过程主要是由流体的运动和作用完成的。因此，识别金属和流体的来源，追溯流体从源区将金属运载至最终成矿部位所经过的路径，以及查明金属和流体沿运移通道发生的物理、化学和时间上的各种变化及其特殊性质，可以为矿床评价与勘查提供很有价值的定量成矿信息。成矿流体的来源－运移－沉淀（－堆积）过程会以流体成矿系统的形式保留下来。对流体成矿系统和作用的全面了解可通过调查活动的和古代的两种系统获得。活动流体成矿系统是目前正在进行原始矿质搬运的系统，调查这些系统可对运移通道中的含矿流体进行取样和监测研究。古流体成矿系统包括各时代从含金石英脉到铅－锌矿脉系统的所有热液脉型矿床以及沉积喷气型和所谓层控矿床。对含矿矿物和岩石的广泛岩石学、化学、流体包裹体和同位素研究将为定量评价与预测矿床的分布和变化提供至关重要的资料。流体成矿系统内具有一些重要特征，如各种地质要素的方向性、相关性和指示性变化。     

阿西金矿床流体成矿的地球化学示踪研究

依据阿西金矿床Ｈ、Ｏ同位素组成特点对成矿流体的来源进行了示踪研究,并且研究了矿床的水岩交换作用,讨论了水－岩作用与金成矿的关系。根据矿床中典型热液矿物和岩矿石的稀土元素地球化学特征对成矿流体作用过程进行了示踪研究,与同位素地球化学示踪研究取得了基本一致的结果。根据成矿流体活动踪迹建立找矿标志,是进行矿产资源预测的新思路。     

浙江绍兴-龙泉隆起带中金矿床的成矿地球化学研究

通过系统的地球化学研究认为，浙江绍兴-龙泉隆起带中的含金建造是该区金矿床的主要物质来源；封存于矿床围岩中的建造水及部分大气水和火山热液是矿床成矿流体的主要来源。金在成矿流体中以Au^ -Cl^-、Au^ -HS^-或Au^ -CO2的络合物为主要迁移形式。成矿流体中金的沉淀与矿石中金矿物的形成是两个独立的地质过程，分别与矿床的黄铁矿化和多金属硫化物矿化相联系。     

矿床地球化学近十年若干研究进展

矿床地球化学的主要任务是研究各种地质作用过程中矿床形成的地球化学问题,重点包括成矿元素的地球化学行为、成矿元素的源-运-储过程和矿床形成的驱动机制等。矿产资源勘查已越来越依赖于成矿新理论的指导和找矿新技术新方法的应用。因此,近10多年来,探索成矿新理论一直是地质学家们的不懈追求,矿床地球化学研究取得明显进展。本文扼要论述了其中的几个方面,包括大陆动力学与成矿关系、成矿流体地球化学、矿床同位素地球化学、成矿年代学和分散元素成矿作用等方面的某些研究进展。     

湘中区域古流体的地球化学特征

成矿流体是区域流体场与矿源层或含矿建造相互作用的地球化学演化产物。区域古流体的研究对于认识和了解成矿流体以及矿床成因具有重要意义,应用地球化学方法对湘中区域古流的系统研究结果表明：湘中区域古流体是一种来源于大气降水的低温,低盐度、偏碱性的还原性地质流体,这种区域古流体与湘中成矿期（中生代）的成矿流体极为相似,成矿流体是由区域古流体演化而来。     

冷水坑斑岩型银铅锌矿床成矿流体特征研究

斑岩型银铅锌矿床世界上并不多见, 目前我国典型斑岩型银铅锌矿床仅冷水坑一处。笔者通过对冷水坑斑岩型银铅锌矿床的流体包裹体地球化学、稳定同位素地球化学研究, 结合岩相学研究、激光拉曼探针(LRM)和扫描电镜/能谱(SEM/EDS)测试, 揭示了冷水坑斑岩型银铅锌矿床成矿流体特征及演化过程, 并进一步探讨了成矿物质来源和矿床成矿机制。研究表明, 冷水坑矿床成矿流体及主要成矿元素(硫)来自于斑岩系统, 大气水在整个成矿过程中均有不同程度的参与。     

超临界流体的研究进展及其对成矿地球化学研究的启示

本文综述了超临界流体的研究进展，结合多年从事矿床地球化学研究的经历，认为近年来蓬勃发展的超临界流体研究，尤其是超临界条件下的化学反应对于研究地球内部成矿元素的迁移、富集有重要的启示意义。另外，对超临界流体化学对成矿流体研究可能带来的新的研究思路和新的理论认识作了理论探讨。     

浙江大桥坞铀矿床深部流体作用的地质-地球化学证据

笔者通过流体包裹体的岩相学、显微测温学以及激光拉曼成分的对比研究,探明了大桥坞铀矿床成矿流体的基本性质（温度、盐度及成分）,结合该矿床的构造和地质-地球化学特征,对成矿流体的来源进行了探讨。研究结果表明,该矿床主成矿期成矿温度为200-250℃,属于中温热液矿床,其成矿流体为富含CO2、H2、CH4等气体组分的中高盐度流体,反映该矿床成矿过程以深部流体作用为主,成矿流体主要为来自地幔的流体。     

成矿流体研究的若干进展与动态

近年成矿流体研究在大规模流体的存在与运移、巨型矿床与流体的关系、成矿流体输运动力学、建立热液成矿反应体系及成矿流体分测试技术等方面取得了重要进展；今后成矿流体研究在流体的运移路径与成矿预测、超临界流体与金属矿产巨量堆积的关系及成矿流体的计算机模拟等方面走势明显。     

云南墨江金矿床的同位素地球化学及成因探讨

墨江金矿的同位素地球化学特征,成矿元素组合和包裹体成分表明：成矿物质主要来源于金厂蚀变超基性岩体,成矿热液是深源流体,岩浆水和大气降水混合的产物。成矿期深部富矿化剂流体沿断裂上升并与地下水混合,从侵入体及围岩中淋滤出了成矿物质。在迁移过程中,随着地球化学条件的改变,金在有利部位沉淀富集形成矿床。墨江金矿床属混合热液改造型矿床。     

关于构造—流体—成矿作用研究的几个问题

在成矿过程中,构造和流体是重要的控矿因素。构造、流体和矿石堆积可以作为一个系统加以研究。按成矿作用的规模,构造—流体—成矿系统有不同的尺度：①全球的;②区域的;③矿田（床）的;④微观的。文章分别阐述了矿床的和区域的构造—流体—成矿系统,结合矿床和区域实例讨论了它们的研究目的、内容和方法。具体总结了古老区域流体系统的示踪标志。论文最后讨论了关于古老成矿流体和现代成矿流体、深部成矿流体与浅部成矿流体等的研究任务。     

成矿流体系统的形成与演化

成矿流体可以划分为地表流体与内部流体,后者又可进一步细分为原生流体和再生流体两类.原生流体、再生流体与地表流体三者起因不一,成矿作用各异,输运方式、活动范围、化学性质也有差异.重大地质事件(板块俯冲或地幔柱上涌等)引发的盆-山转换、地壳变形、岩浆侵入等系列事件,促使了原生流体与再生流体的产生,为大规模成矿流体系统提供了能量支持与活动空间.在大型成矿流体系统中,原生流体、再生流体与地表流体相互间不同程度地混合,共同参与成矿作用,形成了超大型矿床或成矿区带.流体系统演化过程中的构造-流体耦合作用、成矿流体超临界、不混溶、流体混合等独特的物理化学作用是成矿元素聚集与沉淀的重要基础.由于成矿流体系统的形成与演化是一个物理-化学作用耦合的复杂过程,所以其研究亦是复杂性科学与地球科学多学科交叉、定性概括和定量模拟及物理模拟多手段并用的综合探索.     

成矿地质流体体系的主要类型

地壳中可划分出五大类不同的成矿地质流体体系：①与大陆地壳中—酸性岩浆热事件有关的热液流体体系;②与海底基性火山活动有关的热液喷流流体体系;③与海相沉积盆地演化有关的盆地流体体系;④与区域变质作用有关（含与大型剪切带有关）的变质流体体系;⑤与地幔排气过程有关的深部流体体系。简要讨论了每个成矿流体体系的发生、演化、特征和成矿作用。并指出,成矿地质流体体系的时间—空间演化动力学轨迹实际上就是热液矿床的相继定位以及有关的矿床系列不断被完成的过程,这也就是我们所要认识的、矿床在时间和空间上的成矿规律。     

成矿流体中金的沉淀机理研究述评

成矿流体中金的沉淀机理是金地球化学的一个重要研究领域。建立在现代实验地球化学和络合物化学等理论基础上，热液成矿流体中金的迁移形式研究已经取得很大进展。结合矿床地球化学、流体包裹体地球化学等的研究，对金的沉淀机理已提出了许多假说，如沸腾作用、不同流体的混合作用、流体不混溶作用、热液蚀变等等。一方面，受成矿地质环境的制约，不同矿床类型和不同成矿环境，金的沉淀机理可能不同；另一方面，不同沉淀机理还有各自不完善之处，需要更深入地研究。而成矿实验地球化学、计算机模拟等可以发挥重要作用。     

阿西金矿床流体成矿的地球化学示踪研究

依据阿西金矿床H、O同位素组成特点对成矿流体的来源进行了示踪研究,并且研究了矿床的水岩交换作用,讨论了水-岩作用与金成矿的关系.根据矿床中典型热液矿物和岩矿石的稀土元素地球化学特征对成矿流体作用过程进行了示踪研究,与同位素地球化学示踪研究取得了基本一致的结果.根据成矿流体活动踪迹建立找矿标志,是进行矿产资源预测的新思路.     

河南西峡石板沟金矿成矿流体地球化学及矿床成因讨论

石板沟金矿是近年在豫西南发现的一个剪切带容矿的脉状金矿。根据流体包裹体地球化学研究,分析了矿床成矿流体地球化学特征,讨论了金的沉淀机制和矿床成因。构造蚀变岩型金矿的形成主要与热液蚀变作用有关,石英脉型金矿的形成,则可能主要与岩浆热液与变质热液的混合作用有关。矿质主要源自晋宁期岩浆岩,成矿流体和热能主要来自海西期花岗岩。矿床为剪切带容矿的中低温热液金矿床。     

云南会泽超大型铅锌矿床成因研究中的几个问题

位于川-滇-黔铅锌多金属成矿域中南部云南会泽超大型铅锌矿床可能是一种新的铅锌矿床类型，该类铅锌矿床明显特征是规模大、品位富、伴生有用元素多，暗示其成矿环境较为特殊。从成矿时代、成矿物质来源、成矿流体来源与演化，以及峨眉山玄武岩与成矿的关系等方面分析了会泽超大型铅锌矿床的研究进展及国内外研究现状，认为矿床成矿时代与西南大面积峨眉山玄武岩成矿时代相近，成矿物质和成矿流体具有“多源性”，成矿流体存在均一化过程，区域大规模流体运移在该区铅锌成矿过程中具有重要意义，峨眉山玄武岩岩浆活动与铅锌成矿具有密切的成因联系，矿床可能为“均一化成矿流体贯入成矿”的产物。     

北祁连山西段剪切带型金矿床成矿流体特征

北祁连山西段金矿床以剪切带型为主,控矿的主导因素是剪切构造和成矿流体。对寒山、鹰嘴册和珠龙等代表性矿床的流体包裹体的研究表明,产于剪切带中金矿床的成矿流体具有中低温、低密度和低盐度等特点,包裹体中气候和液体ＣＯ２／Ｈ２Ｏ比值较高。稳定同位素研究结果表明,不同矿床的成矿流体来源不尽相同,鹰嘴山浚矿床和寒山矿床成矿流体来源以深部流体为主,珠龙矿床的成矿流体主要为大气降水。     

桃山大布铀矿床成矿流体特征

正花岗岩型铀矿床是重要的铀矿类型,国内外学者提出了多种花岗岩型铀矿的成矿机理。地质流体的来源、运移和卸载是厘定铀成矿过程的重要指标。流体包裹体是地质时期流体的"活化石",关于流体包裹体的特征研究是探讨成矿流体特征以及成因的重要分析手段(苟学明等,2017)。目前缺乏对大布铀矿床成矿流体特征的深入研究,笔者通过对大布矿床成矿期流体包裹体的显微观察、测温、气相成分、同位素分析等,总结了大布矿床的成矿流体特征,初步探讨了成矿流体来源。     

热液体系溶解度实验和热力学计算方法在成矿过程模拟中的应用

热液流体对金属元素的迁移、富集及沉淀成矿起着关键作用,定量刻画金属元素在热液成矿过程中的运移是矿床学研究的重点和难点。以热力学理论为基础,通过开展溶解度实验,揭示金属元素在热液流体中的地球化学行为,是研究金属元素迁移、富集沉淀机制行之有效的重要手段。其中,基于钛合金反应釜开展不同物理化学条件下金属元素在热液流体中的溶解度实验,结合相关的热力学模拟,能够精确测定金属元素在热液流体中的溶解度、络合物配位数、气液两相中的分配系数及相关热力学参数,为定量模拟热液成矿过程提供重要的实验依据。文章归纳了近年来针对热液体系的实验矿床学方法,分析了各类实验方法与分析手段的优点与不足。重点介绍钛合金反应釜溶解度实验和热力学模拟计算方法,并结合该方法模拟钪矿床成矿的水岩反应过程,说明该方法在成矿过程模拟中的应用,最后阐述了其存在的问题,并对该领域未来的研究趋势提出了展望,以期推动该方法在战略性关键金属超常富集机制研究中的应用。