热液成矿作用的地质地球化学动力学——以胶东牟平-乳山金矿带为例

通过对胶东牟平—乳山热液脉状金,铅锌矿床成矿动力学控制规律的研究,说明了建立热液成矿反应体系的方法,并得出以下认识:（1）区域断裂构造活动,通过影响成矿反应体系的热力学性质和条件,控制元素的富集和分散。（2）热液成矿过程中容矿断裂活动可划分为两种作用方式:脆性破裂和韧—脆性张开,构成热液成矿的两种构造动力学环境。（3）热液成矿反应体系是一种开放的动态的热力学体系。断裂的脆性破裂阶段,使体系处于强烈的过饱和状态,矿质在远离平衡状态下快速结晶,加剧物质分异;在脆—韧性张开阶段,矿质在接近平衡态体系中缓慢晶出。（4）热液演化晚期,金在残余溶液中富集;当断裂再次发生构造脉动震颤时,早期形成的块状黄铁矿矿石碎裂,富金溶液充填其中,形成含裂隙金和晶隙金的富矿石。成矿体系热力学演化与构造动力学条件有利的匹配控制着富矿石的形成。     

陕西柞水银硐子银铅矿床成矿物理化学条件研究

在地质-地球化学研究的基础上,本文运用热力学原理研究成矿作用的物理化学条件。通过矿物包裹位测温、测盐度研究,应用闪锌矿压力计,运用热力学计算,获得两个成矿阶段的成矿温度、成矿压力、成矿的pH、Eh,以及硫逸度和氧逸度,成矿溶液的盐度。认为导致成矿金属元素沉淀富集成矿的因素是含矿流体加入了还原硫及pH的升高,成矿过程总体是在比较还原的条件下进行的。     

热液成矿作用的地质地球化学动力学：以胶东牟平…

通过对胶东牟平－乳山热液脉状金，铅锌矿床成矿动力学控制规律的研究，说明了建立热液成矿反应体系的方法，并得出以下认识；（１）区域断裂构造活动，通过响成矿反应体系的热力学性质和条件，控制元素的富集和分散（２）热液成矿过程中容矿断裂活动可划分为两种作用方式：脆性破裂和韧－脆性张开，构成热液成矿的两种构造动力学环境，（３）热液成矿反应体系是一种开放的动态的热力学体系，断裂的脆性破裂阶段，使体系处于强烈的过     

黔北务正道地区铝土矿矿化过程与稀土元素次生富集作用

铝土矿成矿作用是赤道湿热气候条件下含铝岩石强烈化学风化和富集改造的结果,成矿作用的实质是非成矿(杂质)元素从成矿体系中大量活化并分离移出、而成矿元素发生相对富集的过程。了解铝土矿矿床成矿过程中不同性质元素的活化、迁移和贫化与富集行为,是研究铝土矿成矿条件、成矿机制     

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。     

矿化富集的耗散结构研究

耗散结构理论用以研究系统在远离平衡的条件下,由于其内部的非线性相互作用,发生从无序热力学分支向耗散结构分支转化,形成一种稳定的有序结构。耗散结构定义为：在远离平衡的条件下,借助于外界的能流和物质流而维持的一种空间或时间的有序结构。这种结构是由于进行不可逆过程时体系发生能量耗散所致,地质地球化学过程,如构造活动、岩浆侵入、成矿作用或矿化富集等,均为不可逆过程。耗散结构可给予这些过程新的分析理论和研究方法。     

湖南水口山矿田开放体系构造成矿动力学

湖南水口山矿田成矿作用受构造控制明显，主要与压剪性断裂作用有关。Ｈ、Ｏ、Ｃ、Ｓ、Ｐｂ同位素资料、断裂构造地球化学与矿床地球化学分析表明矿床形成于开放体系条件。开放体系下的（断裂）构造作用控制了矿田成矿元素的活化迁移与含矿流体的形成、流体的迁移、汇聚及矿液的沉淀与矿床的定位，文中分析了其动力学机理。最后建立了矿田的开放体系构造成矿动力学综合数学模型，对成矿过程进行了计算机模拟。     

成矿元素集中或分散程度的理想化研讨

本文在理想化的假定条件下,借助于热力学与信息学的基本概念和原理,讨论并推导出元素浓集克拉克值Ｋ分别与热力学概率Ω、热力学熵Ｓ以及信息量Ｉ的非线性关系表达式;引用并探讨了元素浓集克拉克值Ｋ与成矿能耗Ｅ之间的关系。本文在一定程度上将有益对成矿作用的研究乃至成矿信息定量模型的建立与应用。     

云南老王寨金矿田金的迁移形式和富集机理探讨

通过测定成矿过程不同阶段形成的包裹体温度、压力及成分，在了解成矿热液的成矿过程中温度、压力及其组分变化的基础上，将实验地球化学与热力学方法相结合，研究了金矿田成矿热液在成矿过程中的物理化学条件、迁移形式及金沉淀富集的地球化学机理。研究结果表明，金在热液中主要以AuCl4^-、AuS^-、Au（HS）2^-、AuAsS3^2-、AuSbS3^2-的形式迁移，并在物理化学条件t、p、pH、fα2、fs2降低的情况下富集。     

区域成矿地球化学理论体系问题研究:兼论沱沱河区域化探异常集群

区域成矿地球化学理论以成矿物质为主体,以成矿地质条件为背景,主要研究大型超大型矿床在成壳、成岩、成矿与成晕过程中的地球化学规律。区域成矿地球化学理论体系是基于成矿地质过程与成矿级次建立的研究框架,包括成矿地球化学块体理论、成矿地球化学异常系列理论、成矿地球化学次级分带理论和成矿地球化学原生分带理论,主要研究成矿省(域)、成矿区带、成矿亚带和矿床等各级次成矿地球化学问题。在区域成矿地球化学理论指导下,结合我国长期形成的区域、普查与详查化探工作程序特点,建立与之相适应的区域矿产资源地球化学评价体系和区域地球化学勘查方法技术体系,系统研究不同层级的成矿与找矿地球化学问题。各体系之间既密切相关地联系在一起,又具有独立的研究内涵与范畴。本文结合西南三江北段成矿带沱沱河区域化探异常集群的重大发现,主要讨论区域成矿地球化学理论体系及相关的评价体系与方法体系问题。     

论开放体系与地洼构造成矿

<正> 开放体系是指内部系统与外界环境既有能量交换又有物质交换的体系,开放体系条件下成矿的重要特征是成矿作用过程中成矿物质既可不断供给,也可发生流失(扩散),矿床的形成取决于沉淀(成矿)反应与扩散之间的竞争。地洼阶段以强烈的块断活动为特征,各种规模断裂的活动必将导致各个构     

非平衡热液成矿的探讨

非平衡热液成矿的探讨王登红（中国地质科学院研究生部，北京１０００８３）关键词非平衡，热液矿床，流体成分近年来，非平衡热液成矿的研究日益受到重视。矿物的堆积可能发生在由一种平衡向另一种平衡转变的条件下，这种认识已引起矿床学界的关注。在旧平衡逐渐被打破，...     

试论成矿成晕(火用)和成矿成晕信息及其找矿应用

通过对成矿成晕过程物质和能量转化的热力学分析和研究,从信息的本质上探讨了熵变、(火用)变和信息量的关系;将工程热力学函数(火用)引入成矿成晕过程的研究,提出了成矿完晕(火用)的概念,试将其作为成矿信息的能量指标,推导出了成矿成晕体系有关微量组分的成矿成晕(火用)的一般表达式为从原生晕到次生晕,初步建立了(火用)法评价地球化学异常的原则方法,并试图开发和利用此种成矿成晕信息于化探找矿和地质研究等领域中。     

大厂矿田成矿条件及硫同位素体系的热力学分析

对大厂矿田成矿的pH和fo2条件及硫同位素体系进行了热力学处理。计算表明，大厂矿田从成矿早期到晚期，成矿pH减小，氧化程度增大，硫的作用加强。硫是多来源的，但主要来自沉积围岩。成矿作用各阶段硫同位素组成基本保持恒定，表明成矿体系对硫是开放的，硫得到充分的供应。     

东天山康古尔剪切带型金矿床成矿作用动力学研究

对康古尔剪切带型金矿成矿体系地质地球化学特征研究后认为:康古尔金矿形成于脆韧性剪切变形和脆性变形阶段;康古尔金矿热液成矿反应体系包括成矿反应、控制反应及缓冲控制反应3类;该金矿石英位错密度法所测成矿湖构迨差异应力值为101~133MPa,并呈周期性演化,同时成矿反应热力学性质和反应进行的程度受所处的地质环境和构造动力学条件的制约。     

计算流体地球化学研究的进展

成矿作用的化学机理可以通过实验和计算机模拟进行研究。随着计算机运算能力的不断增强 ,在地球化学中正在形成一门新兴学科———计算地球化学。其中热质输运模拟、化学质量迁移数值模拟和流体输运化学反应耦合动力学研究取得了显著进展。建立在Darcy定律和守恒方程基础上的多孔介质热质输运模拟通过流函数图、等温线图及速率矢量图等 ,从古水文学和流体地球化学方面高度动态研究成矿作用。根据化学和热力学原理进行的化学质量迁移数值模拟则通过矿物和流体中化学物种的热力学数据 ,预测多组分体系中发生的流体岩石相互作用 ,定量揭示经历了复杂化学反应进程的成矿作用的化学行为。将上述两方面结合的流体输运化学反应耦合动力学 ,可以从时间和空间上模拟真实成矿流体系统复杂的动力学行为 ,是计算流体地球化学的发展方向。     

全体系地球化学模拟与水岩相互作用研究

全体系地球化学模拟是研究水岩相互作用的定量化方法，是野外观测、实验室分析测试和物理模拟方法的有效补充和理论上的提高与升华。该方法正日益广泛地应用于地热系统、热液矿床、油气盆地以及一些常温体系中水岩相互作用问题的研究。全体系常包含岩石、水溶液和气体三相。全体系地球化学模拟在对各相进行分别描述的基础上，依据质量平衡、质量作用与能量平衡的原理，建立共平衡关系，从而模拟不同条件下的水岩作用（改变成分、改变温度及改变压力等不同的过程）。文中列举了地热系统、热液成矿系统、沉积盆地等模拟研究实例。     

实验地球化学

实验地球化学是一门新兴的地球化学的重要分支。随地球科学的不断发展,由揭示地球形成过程奥秘的需要,产生了实验地球化学。实验地球化学是在实验室内控制各种条件,人工地研究地球演化和形成各阶段的物质组成及其化学变化的学科。实验与地质现象结合探求地壳演化过程的内在联系,可为防止自然灾变及资源寻找提供可靠的理论依据。地球是一个开放及半开放体系,组分复杂、相态多样,其演化过程又是非平衡的不可逆过程。因此,实验研究的内     

大陆岩石圈地幔异剥橄榄岩化的证据和意义

异剥橄榄岩化是地幔橄榄岩与硅不饱和熔体发生强烈相互作用的地幔过程。这一过程通常伴随地幔物理-化学性质的显著改变,与克拉通岩石圈减薄和破坏密切相关。本文梳理了前人对异剥橄榄岩化的驱动机理、结构和成分特征及其对大陆稳定性影响等方面的定性认识,并在此基础上通过热力学模拟,刻画了不同属性地幔与熔体在不同温度压力条件下的相互作用过程,目标是为定量限定异剥橄榄岩化的发生条件、物理-化学效应及地球动力学意义。研究显示,异剥橄榄岩化通常会出现磷灰石、角闪石、金云母和碳酸盐等标志性交代矿物,并以斜方辉石被单斜辉石替换为典型特征,还可发育海绵边、熔体囊(已冷却结晶为单斜辉石、橄榄石等细粒矿物)和矿物环带等非平衡结构。热力学模拟表明,熔岩反应过程受原岩、熔体性质以及熔/岩比例的共同控制,不同属性地幔(难熔方辉橄榄岩、饱满二辉橄榄岩)与贫硅(如霞石岩)熔体反应都能生成富单斜辉石橄榄岩,且在较高压力(如2.5GPa和4.0GPa)条件下更容易形成异剥橄榄岩;相比之下,不同性质地幔与富硅(如MORB)熔体反应在任何压力条件下均不能产生异剥橄榄岩。此外,两类熔体参与的熔岩反应均能引起围岩密度逐渐增加,并在高压条件下...     

天然饱水条件下黄铁矿氧化过程的热力学探讨

本文从化学热力学角度讨论了黄铁矿在低温低压条件下通过化学作用氧化的历程,指出了决定黄铁矿氧化速率的步骤是黄铁矿的溶解作用,并对一实际水样进行了化学反应的平衡分析