浅成低温热液型金矿床研究的某些进展

浅成低温热液型金矿床成矿流体在较深处(3～4km)发生相分离的同时导致不同成矿元素和载矿元素进入不同的相态,从而形成不同性质流体,其中富挥发S的气水相在高压下有很强的载矿能力,对特定矿化类型形成具有决定性意义。流体在向浅成低温环境演化过程中,携带大量成矿物质的气水相必须转化成液相才可能导致浅成低温成矿(深度1～2km),这个过程与含水的岩浆房冷却密切相关。通过冷却加压,富挥发S的气体在水盐体系的两相界面以上可转变为液体,将成矿元素Au等运移至浅部。浅成低温热液矿床与卡林型矿床均可形成于大陆裂谷环境,前者的高硫化类型与后者在流体性质、蚀变特征、成矿特征等方面具有明显的相似性和可比性。富碲型矿床的Te很可能是在相分离过程中以Te2(g)和H2Te(g)的形式进入气相,并在浅部被地下水吸收,形成Ag(HTe)2-和Au(HTe)2-络合物,伴随着流体的冷却和环境变化,使得碲化物沉淀。少硫(碲)化物特富金的浅成低温热液型矿床金可能以金硅络合物或是金硅合金氢化物形式进行搬运,在浅部SiO2和Au沉淀形成特富金矿。     

海底热水成矿系统中的流体端员与混合过程：来自白银厂和呷村VMS矿床的流体包裹体证据

古今海底热液流体系统是人们关注的重要科学问题,正确识别流体系统中不同来源的流体端员及其混合-分离过程,是深刻理解海底流体系统及火山成因块状硫化物(VMS)矿床成因的关键。本文选择了我国境内两个典型的VMS矿床:甘肃白银厂矿床和四川呷村矿床,分别对上部块状矿带和下部脉状-网脉状矿带进行了系统的流体包裹体研究。研究表明,海底热液成矿流体系统是一个富集CO_2和CH_4的NaCl-H_2O流体系统。在此系统中,至少已鉴别出5种端员流体,即(1)低温 (<150℃)高盐度(>12wt％NaCl)卤水;(2)高温(>320℃)高盐度(>14.5wt％NaCl)流体和(3)高温(>350℃)中盐度(10～16wt％Nacl)富气流体,以及(4)低温(～100℃)低盐度(2～5wt％NaCl)流体和(5)中温低盐度流体,它们构成了3个相互分离的温度-盐度演变趋势或混合途径。)低温高盐度卤水封存于卤水池中,在呷村矿床,卤水池发育在海底凹陷盆地热液区内,在白银厂矿床,卤水池则发育在海底之下的多孔火山碎屑岩单元及穿透性断裂破碎带内。高温高盐度流体和高温中盐度富气流体均来自矿区下部浅位岩浆房,前者以液态富金属H_2O流体为主,通常与冷海水发生混合;后者以富CO_2和CH_4的气体为主,高温(>450℃)下呈相对独立的气流存在,至到250～260℃才作为液相混入成矿热液流体中。低温低盐度     

岩浆—热液体系成矿流体演化及其金属元素气相迁移研究进展

本文从火山喷气、岩浆热液矿床的成矿流体性质、金属元素在蒸汽相中的溶解及在蒸汽/卤水相的分配实验等方面概述了有关金属元素气相迁移及CO2在成矿过程中作用的研究现状。火山喷气的凝结物中高浓度的Cu、Zn、Pb、As、Ag和Au,以及斑岩型矿床中低密度流体包裹体（蒸汽相）中硫化物矿物的存在,预示着上述金属是以蒸汽相搬运的。金属元素在蒸汽相中溶解实验研究表明,金属元素在蒸汽相中以［MeXm·(H2O)n］水合物的形式存在,其溶解度随着H2O逸度和HCl逸度的增大而增加;熔体—流体体系分配实验研究揭示,NaCl—H2O体系中存在蒸汽—卤水相分离,在含S条件下Au、As等元素通常以HS-离子络合物的形式优先溶于蒸汽相,Fe、Zn、Pb、Mn、Cs等元素以Cl-离子络合物的形式优先富集于卤水相;Cu在富S热液中优先进入蒸汽相,在富Cl贫S热液中通常富集于卤水相,表明Cu在岩浆热液中是以HS-和Cl-两种络合物的形式迁移的。CO2在Au、Cu等金属元素迁移和沉淀过程中可能起重要的作用,不仅促进NaCl—H2O体系相分离,并且促使HS-络合物在蒸汽相富集以及调节成矿流体的酸碱度。斑岩型Cu—Au矿床的矿化过程可概括为3个阶段：高侵位的斑岩分异出的少量岩浆流体主要形成了青磐岩化带和部分钾硅化带,矿化通常不成规模;深部岩浆房早阶段去气作用分异出的岩浆流体主要在斑岩体早期钾化基础上叠加蚀变并形成广泛的浸染状矿化和石英—硫化物细脉,在斑岩体上部形成高级泥化带并形成低温热液型Cu—Au矿化,此阶段为主矿化期;深部岩浆房晚阶段去气作用形成的岩浆流体可能主要使斑岩体和部分围岩形成绢英岩化,并伴随晚期石英—(方解石)—硫化物脉的沉淀。     

福建德化地区东洋浅成热液金矿床成矿作用与成因研究

为揭示福建德化东洋金矿床的成因,进行了矿床地质、流体包裹体和氢-氧、硫、铅同位素的系统研究。结果显示成矿流体接近于大气降水;硫元素具有深源硫的特征;铅同位素表明成矿物质来源于古老下地壳。综合研究结果表明该矿床的初始成矿流体为中高温、低密度、低盐度的岩浆热液,沸腾作用以及大气水混合是成矿物质卸载的主要因素,矿床成因属于与次火山岩岩浆作用有关的浅成热液低硫化型金矿床。     

西藏冈底斯中段雄村铜金矿床流体包裹体研究

对西藏雄村铜金矿开展了系统的流体包裹体岩相学研究、显微测温和单个包裹体拉曼光谱分析。研究揭示雄村铜金矿床流体包裹体均一温度范围为121～382℃,成矿主体温度范围为150～250℃,均一压力范围为1.94×105～45.92×105Pa;铜矿化阶段盐度范围为1.23%～36.61%,总体盐度分布表现为3个不连续区间;铜矿化阶段存在高盐度流体,金矿化阶段为低温低盐度流体。雄村矿床温度、压力特征与浅成热液矿床基本一致,但盐度偏高,成矿流体组成以高Ca2+和富含CO2、N2、CH4为特征,主要离子组成为Na+_Ca2+_K+_Cl-_SO2-4。雄村铜金矿床成矿流体为一复杂的不混溶体系,至少存在3种流体端员,即富CO2_N2_CH4气体端员、低盐度水溶液端员和高盐度水溶液端员,流体不混溶是雄村矿床金属沉淀的一个重要机制。雄村矿床兼具高硫化和低硫化浅成热液矿床某些典型特征,但与典型的高硫化和低硫化浅成热液矿床又存在差异,为一“较为特殊的浅成热液矿床”。     

安徽铜陵冬瓜山热液叠加改造型铜矿床流体包裹体地球化学特征

研究了安徽冬瓜山热液叠加改造型铜矿床流体包裹体地球化学特征（包裹体均一温度、盐度、压力、成分、流体的H，O，C和Cu同位素），探讨了成矿流体的性质及其来源。认为该矿床是在岩浆水和后期少量大气水的加入而形成的混合热液共同作用下，活化碳酸盐岩地层和石英闪长岩中的铜等成矿元素，形成含矿热液，并以铜的氯络合物方式运移，在弱还原性条件下使原始沉积矿胚层加厚变富。     

大井铜-锡多金属矿床成矿作用与岩浆流体的关系

通过对大井铜锡多金属矿床硫化物的硫同位素和流体包裹体的氢同位素测定,确定了成矿期的流体以大气降水为主,但硫主要来源于深部的岩浆流体。岩浆流体对这类热液脉型矿床的形成起着重要作用, 富硫和其它挥发组分的岩浆流体携带了岩浆中的Cu、Sn等多种成矿金属元素,它与大气降水的混合是造成Sn、Cu和Zn等金属成矿物质逐步沉淀的主要原因     

斑岩-浅成低温热液型Cu-Au矿H2O-Cl-S流体性质和演化方式对成矿的制约

斑岩—浅成低温热液型Cu—Au成矿流体最具代表性的是H2O—Cl—S流体。流体的性质强烈控制着Cu、Au的成矿行为,包括溶解性、迁移形式和气—液分配。流体的氧逸度和流体中Cl、S物种相对含量决定金属在流体中的溶解形式,高氧逸度的高温高盐度流体中Cu、Au主要和Cl络合,S-3也可能是促进Au溶解的重要S物种形式。而过量的S有利于Cu、Au等元素以含S离子络合物进入液相流体,与含S中性络合物配分进入气相流体并迁移Au至浅成低温热液环境形成矿床。岩浆需要经历充分的分异,出溶成分和性质有利于金属迁移的流体,形成高品位的斑岩型Cu、Au矿体;上覆叠加浅成低温热液型Au矿体可能需要初始的成矿流体状态进入NaCl—H2O的超临界区、有效的演化方式、良好的流体缓冲环境和有利的Au沉淀场所。相分离和流体—流体反应是沉淀斑岩—浅成低温热液型Cu—Au矿体最重要的流体演化方式。气相流体具有独特的流体性质和演化方式,可能成为十分重要的成矿流体。     

滇中楚雄盆地Pb-Ag-Au多金属矿床成因联系:金属矿物微量元素和硫同位素的证据

滇中老街子Pb Ag矿床和白马苴Au(Cu)矿床,是楚雄盆地中与喜马拉雅期富碱斑岩体时空关系密切的两个多金属矿床,但二者成因联系不清、成矿模式不明已成为制约该区矿床理论认识与多金属成矿模式完善的关键问题.通过开展矿区不同类型岩(矿)石中黄铁矿、镜铁矿的微量元素和黄铁矿、方铅矿、辉钼矿硫同位素的系统研究,认为:①区内Pb、Ag、Au、Cu、Mo多金属成矿物质来源与源于深部壳幔相互作用的正长斑岩岩浆有关;②两矿床成矿流体为富Cl的流体体系.其中,老街子Pb、Ag、Cu、Mo多金属成矿流体和白马苴早阶段成矿流体主要源于正长斑岩成岩过程中分异出的岩浆流体;而老街子深部镜铁矿和白马苴晚阶段成矿流体较为复杂,可能为岩浆流体和富含δ34S大气降水的混合流体,且该混合流体在迁移、沉淀成矿过程中还可能混入部分地层中的成矿物质;③相对于白马苴Au(Cu)矿床早矿化阶段,老街子Pb、Ag、Cu、Mo多金属矿化和白马苴晚矿化阶段应发生在相对高fo2和低温的环境.综合两矿床地质、岩体、矿体和成矿物质来源等方面的对比研究,认为矿区内Pb、Ag、Au、Cu、Mo多金属在成因上具亲缘关系,受控于相同性质的岩浆作用,为同一地质构造环境和岩石建造中不同部位的产物,两矿床具有"时-空-物-演"的成因联系,共同构成浅成低温热液-斑岩型Pb-Ag-Au (Cu-Mo)多金属成矿系统.     

伊朗浅成低温热液矿床时空分布规律与矿床类型

特提斯成矿域是地球上三大成矿域之一,矿产资源丰富.文章综述了特提斯域内伊朗高原浅成低温热液矿床的地质特征,讨论了成矿事件的时空分布规律以及主要矿床类型.研究表明,伊朗浅成低温热液矿床大部分位于乌兹密尔-杜克塔尔岩浆弧和阿尔博兹岩浆弧.其中,前者主要产出高硫型Cu-Au±Ag矿床和低硫型Au±Ag±Cu矿床,分布较为稀疏,成矿与始新世和中新世热液活动有关,部分高硫型矿化可能与临近的斑岩型铜矿化构成一套斑岩铜成矿系统;后者主要发育高硫型Cu-Au±Ag矿床、低硫型Au±Ag±Cu矿床、中硫型Pb-Zn±Cu±Au±Ag矿床,它们集中分布在西部的Tarom-Hashtjin带和东部Torud-Chah Shirin带,成矿主要发生在始新世,矿体均赋存在火山岩中且明显受断裂控制,但在矿石矿物和脉石矿物的种类、组构特征以及蚀变类型等方面存在差异,金属沉淀均与降温、沸腾和流体混合等密切相关.     

金矿床成因研究的若干问题

金矿成矿流体的来源是金矿床成因研究的重要内容.对传统的成矿流体认识进行了评述,强调了渗滤热液在金成矿中的作用.金沉淀的机制除流体温、压的降低外,流体的混合作用及流体与围岩的反应是更为重要的因素.     

墨江金矿成矿流体的形成演化机制

笔者利用矿物流体包裹体、稳定同位素、微量元素和稀土元素地球化学等手段，研究了墨江金矿成矿流体的地球化学特征，成矿物质来源和形成演化机制。研究结果表明，墨江金矿为中低温热液金矿床，成矿流体属于中性－弱碱性的钠质溶液，其中的水为大气降和岩浆水混合成因，矿化剂主要来源于深部，金主要来源于海西期超基性岩和志留系金厂组浅变质岩。     

西藏多龙矿集区典型矿床(点)矿化特征与成矿作用对比研究

西藏多龙矿集区是近年来中国新发现的具有世界级潜力的铜金矿集区。该矿集区现已查明多不杂、波龙、拿若和铁格隆南4个大型-超大型矿床,并新发现地堡那木岗和拿顿矿点。文章对上述矿床(点)脉体、蚀变、矿化和流体特征开展了系统研究和对比。结果表明,多不杂、波龙和拿若矿床矿化类型以斑岩型为主,同时钾硅酸盐化、绢英岩化、青磐岩化等蚀变广泛发育,而铁格隆南矿床除上述蚀变类型外,还叠加有高级泥化蚀变,并发育与之相关的浅成低温热液型矿化。根据脉体特征对比和流体包裹体温压计算推测,上述4个矿床矿化类型的差异可能由剥蚀深度的差异所引起(前三者剥蚀深度约为2～3 km,后者约为1～1.5 km)。此外,地堡那木岗矿点蚀变类型以绢英岩化、泥化为主,该矿点发育与斑岩型金矿中类似的深色条带状石英脉,指示该地区可能存在斑岩型金矿。拿顿矿点为典型的高硫型浅成低温热液型矿化,铜金矿体赋存于角砾岩筒中。野外地质调查表明,上述矿点地表蚀变岩盖(Lithocaps)发育,并且蚀变岩盖空间分布位置与下伏铜金矿体表现出良好的匹配关系,可有效地指导找矿勘查工作。流体包裹体实验进一步表明,铜金元素在斑岩型矿化中的沉淀可能与温度降低和氧逸度的变化有关,而在浅成低温热液型矿化中的沉淀则受控于温度的降低和流体的不混溶作用。最后,在前人年代学研究基础上,结合本次实验结果构建了该地区与成矿作用有关的时空演化模型。     

延边浅成高硫化热液金矿床的成矿流体起源与演化:以杜荒岭和九三沟矿床为例

杜荒岭和九三沟矿床是延边地区两个典型的浅成热液高硫化型金矿床,两者距离不足10km。本文运用显微测温、激光拉曼成分测试和稀有气体同位素对这两个矿床的蚀变岩和矿石中的石英内流体包裹体进行研究,以便揭示成矿流体的起源和演化过程。测温及拉曼测试结果表明:蚀变早期矿化阶段主要气体成分为CO_2、N_2的两相流体包裹体,发育少量高盐度(33.4%~48.1%)高温(410~470℃)的流体包裹体,其为深部斑岩成矿系统与后期浅成矿化流体叠加的产物;主成矿阶段均一温度为90~330℃,盐度为0.4%~44.9%,成分以H2O为主,含少量的CO_2;富气相、富液相及含石盐子晶多相的流体包裹体共存,表明流体发生了沸腾作用,这些流体包裹体被捕获的深度为100~500 m,代表浅成矿化的主要流体。稀有气体同位素结果表明:3 He/4 He值为0.009 6~0.020 6Ra,20 Ne/22 Ne、21 Ne/22 Ne值分别为9.734~9.987和0.030 9~0.040 6,40 Ar/36 Ar为1 302.4~4 433.6。上述研究结果表明,延边地区杜荒岭和九三沟金矿早期成矿流体为携带Au、Ag、Cu等成矿元素的高温、高氧化的岩浆气,主成矿阶段地壳流体的混入导致沸腾作用,晚期转以低温低盐度的大气水为主。     

浅成低温热液矿床特征及在我国的找矿方向

浅成低温热液矿床形成的构造环境主要为岛弧和岛弧之后的张裂带,大多数形成于第三纪,少数矿床形成于中生代和古生代.矿石具脉状、网脉状和角砾状构造,发育有特征的矿物组合、元素分带.围岩具特征的蚀变分带.矿化围岩主要为分异良好的火山岩类.矿床形成于地表以下1000 m深度范围内,成矿温度一般为200~300℃,成矿流体以低盐度的大气降水为主.结合我国浅成低温热液矿床的形成条件分析,提出该类矿床在中国的有利成矿区.     

赣南西华山钨矿床的流体混合作用:基于H、O同位素模拟分析

赣南西华山钨矿床是我国典型的大型石英脉型黑钨矿矿床.H、O同位素的研究表明,该矿床δD值-43‰～-66‰,石英δ18O值2.3‰～13.2‰,对应的成矿流体δ18O值-8.7‰～7.6‰,表明成矿流体为岩浆水与大气降水的混合流体.不同机制下矿物O同位素模拟计算表明,冷却、沸腾和混合作用所形成矿物的O同位素组成明显不同...     

安徽张八岭构造带石英脉型金矿成矿流体来源研究

对安徽张八岭构造带石英脉型金矿石英流体包裹体温度、成分和氢、氧同位素进行了研究,对成矿流体来源进行了探讨。研究表明,区内石英脉型金矿具有两类成矿流体,一类为中生代大气降水与经历水/岩交换的演化岩浆水的混合;另一类为中生代大气降水与原始岩浆水的混合。     

岩浆热液出溶和演化对斑岩成矿系统金属成矿的制约

岩浆热液过渡阶段对于与岩浆热液有关矿床的形成非常重要。以往的研究多侧重于岩浆结晶阶段和低于固相线的热液阶段过程和演化 ,但对于流体从熔体出溶到熔体最后固结过程的理解却很有限。基于流体包裹体冷热台研究、单个流体和熔体包裹体原位无损成分分析技术 ,并结合挥发份和成矿元素在共存相间分配的实验和质量平衡计算模拟 ,岩浆热液出溶和演化对金属成矿制约的研究取得了很大进展。文中从岩浆中挥发份的出溶和演化、成矿元素在岩浆热液过渡体系各相之间的分配、斑岩矿床成矿流体及与金属成矿的关系、浅成热液矿床成矿流体及与金属成矿的关系几个方面进行了阐述。研究表明 :( 1)岩浆熔体不仅含有足够的挥发性组分 ,而且出溶的挥发份能够被圈闭在流体包裹体中而成为岩浆出溶热液的实物证据。 ( 2 )挥发份和成矿元素不仅在岩浆熔体和出溶的溶液间分配 ,还将在熔体与盐水溶液、熔体与气相以及盐水溶液与气相间进行分配。Cu在岩浆蒸气中比在共存的熔体中要富集数百倍 ,而Cu ,As,Au(可能作为HS配合物 )则偏向于分配进入与液体相共存的蒸气相中。 ( 3 )成矿元素在熔体 /溶液间的分配系数受控于熔体中初始水含量与饱和水含量之比值和岩浆熔体与共存出溶水溶液的w(Cl) /w(H2 O)和w(F) /w(Cl)比值。 ( 4 )斑岩