初论元素富集成矿的地球化学机理：—以岩浆热液矿床的形成为例

元素富集成矿的过程实质上是元素在地球不同圈层和不同相以及不同集合体之间分配的结果。元素的富集起始于地球形成的初期。对于大多数金属成矿元素，地壳特别是上地壳是大多数矿石和矿胎的储库，地壳丰度是元素富集成矿的物质基础。元素在地质体系演化共存相同的分配是元素订成矿的关键过程。对于以侵入体为中心的热液矿床的形成。岩浆部分熔融、结晶分异、液态分离、挥发分分离以及气液相不混溶等过程能够导致金属元素最终达到矿石级的富集。挥发分则是元素富集成矿的重要制约因素。     

卤素和硼—金锑砷汞铊矿床指示元素

本文通过２０５个样品，８２０个Ｆ、Ｃｌ、Ｉ、Ｂ分析数据讨论它们在Ａｕ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｈｇ、和Ｔｌ矿床中含量变化、富集程度及与矿的关系，特别是与Ａｕ、Ｔｌ成矿的密切关系，提出卤素和硼是低温矿床有重要意义的指示元素。它们在矿床岩矿石中含量，除个别样品外，一般富集系数均在０．ｎ￣ｎ范围变化。     

元素的地球化学性质与关键金属成矿:前言

正本专辑重点从元素地球化学性质入手,结合地质过程和区域地质及一些具体矿床实例的研究,探讨关键金属的成矿规律。包括22篇文章,内容涵盖钨、锡、铌、钽、钛、锑、铀、铼、硼、钼、铜等多种关键金属的成矿规律。矿床是元素异常富集的地质体,因此,元素在不同地质     

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     

硼的地球化学性质及其在俯冲带的循环与成矿初探

硼是广泛应用于化工、农业、材料科学及核工业领域的重要元素。硼与氢的核聚变反应是未来具备运用潜力的清洁能源。硼作为典型的亲石元素,是高度不相容元素。硼元素容易富集于蚀变洋壳及蛇纹石化地幔橄榄岩中。而在板块俯冲过程中,由于硼具有强的流体活动性,会优先赋存于流体中。因此,当蛇纹石化的大洋岩石圈及覆于其上的沉积物在俯冲过程中发生脱水,这使得弧前地幔楔发生大规模的蛇纹石化。此时大量硼元素很可能随俯冲流体释放并封存于弧前地幔楔中。目前已发现的超大型硼矿床主要位于聚合型板块边缘,尤其土耳其拥有世界上最大的硼酸盐储量。我们推测这些矿床的形成基础条件之一可能与弧前高度蛇纹石化的地幔楔有关。尤其是在洋 陆俯冲环境,弧前蛇纹岩或蛇绿混杂岩首先通过俯冲侵蚀再循环到火山弧岩浆中,使得岩浆更富集硼。随后弧火山喷发大量富硼的火山岩、岩浆热液及水气。在岩浆冷却过程中,硼元素析出、沉淀于火山表面,并伴随风化、侵蚀过程汇聚至碰撞造山带的封闭湖盆之中。此外,干冷的气候条件下也进一步促进了硼的成矿。我国具有形成大型、超大型硼矿的地质条件,应加大研究及探勘力度,并适当购买硼作为战略储备。     

层间氧化作用:一种分散元素(Re、Se)新的富集成矿机制

文章分析了分散元素成矿机制研究现状,在简要概括世界主要地区砂岩型铀矿床中分散元素富集状况的基础上,以我国511层间氧化带砂岩型铀矿床为例,阐述了分散元素Re、Se在砂岩型铀矿中的超常富集特征,论证和分析了砂岩型铀矿中分散元素超常富集的相对独立性,以及层间氧化作用机制下分散元素(Re、Se、Ge、Ga)独立成矿的可能性。认为在矿源条件具备的表生环境下,层间氧化作用促使分散元素超常富集并独立成矿是可能的。提出层间氧化作用是一种分散元素成矿新机制、新类型。建议加强分散元素基础成矿理论和检测技术方法等方面的研究。     

关于岩浆热液矿床形成的几个问题——以斑岩型矿床为例

岩浆在其放气作用过程中能向地表释放出大量的金属元素，如Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｕ，如果存在适当的富集机制，从而浆熔体中释入出来的成矿元素在一定的地质环境中聚集并沉淀就能够形成工业矿体。岩浆液态不混溶作用是导致分散于岩浆熔体中的成矿元素有效富集并最终形成工业矿体的重要机制。     

矿化剂元素硫（S）与成矿

矿化剂元素硫(S)是绝大多数有色金属矿床成矿矿物中必不可少的组成物质,其对矿床形成的直接控制作用不言而喻。在目前收集到的文献资料中,有关S的研究多集中在示踪成矿流体来源方面,而关于地质体中S初始富集及其在成矿过程中的活动特性对成矿的控制却少有涉及。本科研团队历经十余年,在40多个矿床上对矿化剂元素S与成矿进行了系统研究,结果发现,热液成因矿床均产出在富S地质体中,地质体中S的富集与赋矿围岩同期形成,而且伴生有成矿元素的富集,构成初始矿源,奠定成矿物质基础。热液活动期间,初始矿源中矿化剂元素S及成矿元素发生活化、迁移和再富集,是控制成矿的直接因素。青海野马泉铁多金属矿研究结果证实,试验区灰岩中S的富集与灰岩同期形成,同时伴生有Pb、Zn、Ag、Cu等富集,构成矿源层。后期热液作用主导矿源层中S与成矿元素活化、迁移和再富集是成矿的必要条件,矿源层的沉积环境具有其特殊性。此项研究成果对矿床形成机制研究和矿床地球化学勘查均具有借鉴价值。     

八卦庙超大型金矿床的铂族元素地球化学特征

对八卦庙超大型金矿床岩石、矿石的铂族元素地球化学特征研究表明，八卦庙金矿床铂族元素的富集和晚期深部岩浆热液有关，与金的富集具有一定的正消长关系，并指示了西坝岩体对成矿的作用。该区碰撞造山-造山后伸展-岩浆侵位-矿床形成是一个统一的连续过程，在这一岩浆-构造-成矿过程中，铂族元素得到一定富集。     

含矿流体混合反应与成矿作用的动力平衡模拟研究

本文在约定热液体系中成矿元素成矿速率(成矿过程中单位时间内单位体积所合成矿元素重量的变化)的基础上。借助于物质-热-化学-成矿四重全耦合的研究思路，构建了均匀热液体系、层状热液体系、岩浆侵入热液体系下成矿元素的迁移、富集、溶解与沉淀作用数值模型。模拟结果表明；(1)硫化物(H2S)和硫酸盐(SO42-)流体的混合反应是成矿热液体系中铅、锌、铁成矿元素成矿的重要控制因素；(2)均匀介质、岩浆侵入或地质构造的存在，对成矿元素在成矿流体运移的速度、流线、温度分布和成矿元素的溶解与沉淀分布都有着各自的特征．不同的成矿环境或成矿背景制约了成矿元素的迁移与富集以及矿体的产出定位。暗示成矿环境及成矿速率对热液体系中成矿元素的沉淀与溶解具重要作用；成矿流体的混合反应是成矿作用发生的重要机制之一。在成矿理论研究中必须充分考虑不同地质构造因素的约束。     

层间氧化带分散元素铼与硒的超常富集机制探讨——以伊犁盆地扎吉斯坦层间氧化带砂岩型铀矿床为例

本文以伊犁盆地扎吉斯坦层间氧化带砂岩型铀矿床为例，阐述了其中分散元素Re与Se的超常富集规律。研究表明分散元素Re与Se在空间上与砂岩U矿体密切共生，但其超常富集又具有独立性；在矿源等条件具备的情况下，层间氧化作用可以促使分散元素Re与Se超常富集并独立成矿，是一种潜在的分散元素成矿新机制。     

铂族元素表生和热液活动性的地质证据与实验研究

已有的野外观测和室内实验研究表明，铂族元素除通常在基性岩浆中迁移和富集成矿外，在表生和热液条件下同样表现出一定的地球化学活动性。因此，铂族元素的热液迁移和富集规律已成为铂族元素成矿作用研究的新课题。本文总结了表生和热液环境中铂族元素活动性的地质证据与溶解度实验研究成果，以加深和丰富对铂族元素成矿机理的认识。     

大陆动磁变化对成矿元素富集的影响——以吉林夹皮沟矿集区为例

多次交变的应力引起岩石磁性的变化称之为动磁。本文以吉林夹皮沟矿集区为例,通过磁力与成矿元素之间吸引或排斥关系,应力与岩石磁化率和应力与岩石剩余磁化强度等变换规律,探求大陆动磁变化对成矿元素富集的下列影响。1)当铁矿层或磁铁石英岩层褶皱时,金元素易在磁铁矿含量高、动磁强度大的部位(即褶皱转折端或两翼)富集。2)对非铁磁性介质,构造透镜体中的含金性既与低压区有关也与高压区有关,两者共性是沿磁能加大的方向有利于金元素的富集。对含矿围岩则相反,岩石磁性强、弱与岩石含金量呈反比。3)流体内非铁磁性物体动磁的变化对成矿元素富集的影响,主要表现在物体的总力—位移—剩磁—运行轨迹—成矿元素分异和富集的对应关系上。4)大陆动磁频度变化对成矿元素富集的影响,反映为同一构造带大陆碰撞频度与动磁强度呈反比,元素富集不明显;而不同方向构造叠加的频度与动磁强度呈正比,有利于元素富集。这些影响将拓宽和加大大陆动力学与成矿作用间的研究内容和深度。     

江陵凹陷古新世地下卤水型硼矿成因研究

中国探明硼资源主要分布于东北和青藏等地区,矿床品位低,共伴生矿物多,开发成本高,开发利用程度低,难以满足产业发展需求。目前,在江汉盆地江陵凹陷勘探中发现卤水中B2O3浓度达3 g/L,Li、K、Br、I、Rb、Cs含量超过工业品位,综合利用价值高。本文在前人研究的基础上,对江陵凹陷新生代卤水型硼矿开展水化学、同位素地球化学及实验地球化学分析,重点研究了古气候、构造和玄武岩等对卤水成矿的影响,探究其成因机制。研究初步认为,不同的储卤层岩性具有不同的地球化学和同位素特征,玄武岩有强烈的蚀变,说明地下流体对火成岩发生了交代作用,玄武岩的水-岩反应是富硼卤水矿的重要物质来源;一定盐度的流体有利于硼离子的活化,高盐度流体是硼成矿元素主要的迁移载体,表生环境下干热的古气候使含矿水体蒸发浓缩是富硼卤水富集成矿的重要形成机制。     

遵义牛蹄塘组黑色岩系中多元素富集层的主要矿化特征

在对大量数据进行系统分析的基础上，将贵州遵义下寒武牛蹄塘组黑色岩系中多元素富集层矿化元素按富集系数分为三组。超富集元素：富集系数大于1000，包括Mo、As、Se、Re等；强富集元素：富集系数介于100～1000，包括Ni、U、Au、Ag、Pt、Pd、Tl等；弱富集元素：富集系数近于5～100，包括V、Co、Cu、Pb、Zn、Y、Cd等。结合上述元素的地球化学性质和矿化岩石类型，指出贵州牛蹄塘组多元素富集层综合了岩浆作用、热水沉积和机械沉积作用的特点，是深部岩浆活动强烈喷发期的产物，提出了可能的成矿模式：早期岩浆(火山)活动伴随热水沉积，形成磷块岩(和硅质岩)；中期岩浆活动减弱，表现为剥蚀沉积；晚期火山爆发，除大量射气元素的富集，还带出深部的成矿物质，然后通过水流机械富集成矿。     

元素共生分异机制的研究现状和趋势

元素共生分异现象在矿床中是普遍存在的。认识和查明元素的共生分异特征和形成机制，对丰富成矿理论和指导找矿勘探均具有重要意义。以黔西南微细浸染型金矿区为例，对元素共生分异机制的研究现状和存在问题进行了评述。在此基础上，肯定了成矿流体地球化学在元素共生分异机制研究中的地位和作用。从成矿流体地球化学研究入手，在查明成矿流体来源及时空演化规律的基础上，结合矿床地球化学、成矿实验及成矿过程的计算机模拟研究，深入研究成矿流体中成矿元素的来源、活化迁移条件及沉淀富集过程的共性及差异，是揭示元素共生分异机制的关键所在。     

新疆东昆仑大沙沟地区水系沉积物测量地球化学特征及找矿方向研究

在1∶5万水系沉积物测量基础上，对东昆仑大沙沟一带成矿元素分布特征进行研究，获得了较为丰富的区域地球化学成果。通过对元素分布特征、元素相关性、地球化学参数特征等进行研究。结果表明，该区元素的富集与地层、构造、岩浆岩明显相关；Cu、Zn、Au、Ag、Sb、Hg富集成矿可能性较大，可作为区内主成矿元素及指示元素。本次工作共圈定37处综合异常，6处成矿远景区，5处找矿靶区，为下一步找矿工作提供了地球化学依据。     

大义山地区硼矿地球化学特征及找矿方向

本文从赋硼地质体入手，研究了大义山地区硼矿床的化学组分，微量元素，稀土元素，包裹体碳，氧同位素的地球化学特征。阐述了硼矿床的物质来源和成矿物理化学条件及元素的迁移富集规律，并结合矿床地球化学异常特征，总结了成矿地球化学模式，指出了两个找矿靶区。     

北淮阳东段卢镇关群和佛子岭群地层含矿性地球化学评价

卢镇关群和佛子岭群广泛分布于北淮阳成矿带内,但是对其含矿性研究一直较为薄弱。文章通过对卢镇关群和佛子岭群成矿元素的地球化学特征研究,评价地层含矿性。成矿元素富集系数(K)分析表明卢镇关群和佛子岭群各组中Mo元素均富集,W、Pb、Ag、Cu元素也存在不同程度的富集,存在潜在成矿可能;成矿元素后期叠加强度(D)分析表明本区的Mo、Ag、Cu等元素存在不同程度的后期叠加作用;成矿元素变异系数(CV)分析表明本区成矿元素具有一定的成矿潜力。对卢镇关群和佛子岭群成矿能力评序得出最优势矿种为Mo元素,并且卢镇关群和佛子岭群是北淮阳钼矿的理想矿源层,为区内钼矿提供了成矿物质。成矿元素与主微量元素的相关性分析表明Cu、W、Ag、Pb、Zn等元素受碎屑岩特征和氧化还原环境控制。     

基于GIS的攀西地区铂族元素成矿地质条件初步分析

攀西地区以良好的铂族元素(PGE)成矿地质背景，而成为我国铂族元素找矿热点地区之一。本文在建立攀西地区铂族元素矿床地质概念模型的基础上，用地理信息系统(GIS)分析了该地区的铂族元素成矿地质条件，包括地质构造、峨眉山玄武岩、基性一超基性岩和铂族元素地球化学异常特征。指出研究区的深大断裂对铂族元素的富集表现出很好的控制作用，峨眉山玄武岩为铂族元素的矿源层之一，岩浆岩为铂族元素的富集提供了成矿物质及成矿能量。