成矿流体演化与成矿物理化学

成矿流体是富含挥发分 (CO2 、CH4等 )是具有较高含盐度的特殊地质流体。本文讨论了在流体演化过程中挥发分的来源 ,指出主要来自水岩作用、有机质分解及地幔去气和岩浆 ;碱金属及卤素同样具有多来源的性质 ,以海水、含盐系淋滤、建造水为主要来源 ,含盐系重熔可以形成富含碱金属的成矿流体。流体演化过程中氢氧同位素、硫同位素的分馏主要与温度、水岩比值或硫源丰度有关。一个重要的结论是 ,成矿流体的形成主要与地质作用有关 ,而流体来源是次要的。海底热水流体的地球化学特征以高δ3 4 S值、中稀土富集及正铕异常为特征。本文总结了热水流体成矿物理化学条件 ,指出水热流体物相点 :1) 10 80℃ ,7.5× 10 8Pa水溶液与硅酸岩熔浆分熔点 ;2 )水溶液的第二个临界点是气水溶液的超临界点 (374.15℃ ,2 .2 1× 10 7Pa) ;3)水溶液的沸点 (≥ 10 0℃ ,≥ 1× 10 5Pa) ;4)水溶液的冰点 (≤ 0℃ ,1× 10 5Pa) ;5 )H2 O CO2 体系的不混溶温度点 (2 6 6℃ ,2 .15×10 8Pa[1 3 ] 等是重要的成矿相变点。     

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。     

区域成矿流体的形成与演化

成矿流体是富含挥发份、碱金属的含矿卤水 ,其中碱金属来源于岩浆热液、变质热液、海水及通过水岩作用从岩石中萃取等 ;而挥发份来源于地幔、水岩作用与有机质分解作用。成矿流体中的硫也是多来源的 ,硫的活度与氧逸度有关 ,高温还原环境H2 S的活度降低 ;成矿流体的同位素分馏与水岩作用强度有关 ,控制同位素分馏的基本因素是温度及水岩比值。根据成矿流体的成分及物理化学性质 ,可以分类为高温硅钾卤水、中温碳酸盐卤水及低温硫酸盐型卤水。成矿流体没有固定的来源 ,在一定地质条件下 ,任何来源的热水流体都可以形成成矿流体。控制成矿流体形成的主要地质作用是岩浆作用、变质作用、地热增温作用及构造作用等。文中根据地质作用类型对区域地质流体进行划分 ,可分为岩浆作用区域成矿流体 (以高温硅钾卤水为主 ,可以有高温到中低温的流体分带 ) ,沉积作用区域成矿流体 (以中低温碳酸盐及硫酸盐型卤水为特征 ) ,大洋盆地区域成矿流体 (与岩浆岩区域成矿流体类似 ,有高温到低温的流体分带 )和变质作用区域成矿流体 (变质程度不同而有不同的流体类型混合 )。     

紫金山地区斑岩-浅成热液成矿系统的成矿流体演化

本文从流体包裹体和热液矿物的年代学方面追踪了紫金山地区的斑岩-浅成热液成矿系统中成矿流体的演化过程和演化轨迹。研究表明,汇聚到岩体顶部的岩浆流体在104．5Ma左右、650～550℃温度区间减压沸腾,形成的不混溶流体导致了钾硅酸盐化蚀变及初始Cu(Mo)矿化。其后流体继续向花岗闪长斑岩的外接触带上升运移和降温,在102．5Ma左右、420～380℃区间,再次减压沸腾,分离出的富液相H2O-NaCl流体进一步与对流循环中的大气降水混合,导致体系的温度和盐度逐步降低,演化出绢英岩化蚀变及含铜-硫化物矿化的流体。流体进一步向花岗闪长斑岩外接触带汇聚,在不同构造部位、不同时期分别氧化形成两种不同的流体：其一是在100Ma左右,流体到达花岗闪长斑岩顶面之上800～2000m的火山岩穹部位,温度降至280～250℃时又一次减压沸腾和不混溶,不混溶流体进一步与对流循环中的大气降水混合,使之冷却、稀释和酸化．演化成酸性硫酸盐型浅成热液蚀变和Cu—Au矿化的流体;其二是在94．7Ma左右,形成绢英岩化后的流体侧向扩散到远离花岗闪长斑岩的大型低平火山洼地中,由于大气降水的大量注入,使其演化成为低盐度、较低的温度的H2o-NaCl体系,其沿不整合面附件的断裂-裂隙系统充填,形成冰长石-石英细-网脉及Ag-Au矿化。     

盆-山体系流体的演化与成矿

论述了盆—山体系与成矿的关系,指出盆—山体系演化过程中出现的４种流体在势能和重力的作用下,将向盆—山体系中构造活动较强烈的盆地—造山带的结合部位汇集,从而造成成矿物质的沉淀堆积,形成矿床。     

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。     

兰坪盆地演化与盆内成矿流体特征

兰坪盆地的演化受控于盆地所处的构造背景,经历了中三叠世至早侏罗世的陆内裂谷盆地、中—晚侏罗世的拗陷盆地、白垩纪的前陆盆地、古新世—中新世的走滑盆地。盆内成矿流体特征与盆地性质密切相关,陆内裂谷盆地及拗陷盆地阶段成矿流体沿同生裂断活动,以垂向运移为主;前陆盆地阶段为喜山期的成矿作了物质准备;走滑盆地阶段,由于推覆构造活动强烈,深部流体和浅部红层中的盆地流体的混合,提供了大量的矿物质,并就位于构造圈闭中,形成如金顶铅锌矿等大型矿床。     

岩浆成矿系统演化的时空结构与成矿预测体制

尽管以往的找矿成果被归功于地物化遥综合找矿法,地质学方法主要起着指导作用,但并没有提供具体的找矿路径。其主要原因在于流行的成矿理论是归纳总结的产物,尚存在许多结构性的缺陷。因此,成矿系统向勘查系统的转换往往不成功。     

姚安金矿床成矿流体形成演化的稀土元素地球化学

姚安金矿床与富碱侵入岩体具有密切时空关系。本研究运用稀土元素地球化学示踪方法,探讨了富碱侵入岩与姚安金矿床之间可能的成因联系。     

福建紫金山铜金矿床成矿流体演化数值模拟——混合和沸腾过程研究

利用ＣＨＩＬＬＥＲ软件模拟了紫金山铜金矿床主矿化阶段成矿流体的混合和局部减压等焓沸腾过程，模拟结果显示矿化具有低的ＨＳ＾－和Ｃａ＾２＋浓度，高的Ａｓ含量。在混全和沸腾过程中，随着温度和压力的降低，ｐＨ值和ｆＯ２逐渐降低，这是些金山铜金矿成矿流体的重要特征。     

河南祁雨沟金矿临界-超临界包裹体特征及成矿流体演化

河南省祁雨沟金矿床位于华北地块南部熊耳地体东北缘,是我国典型的角砾岩型金矿。该矿床临界-超临界流体包裹体的发现对研究成矿流体演化及成矿机制有重要意义。包裹体岩相学、显微测温以及激光拉曼显微探针（LRM）研究显示,祁雨沟J4角砾岩筒中发育临界状态均一的包裹体富含CO₂,这些包裹体出现在第Ⅰ、Ⅱ成矿阶段,并且在金品位最高的400-460中段出现最为集中,对成矿有明显的指示作用。临界-超临界流体来自富含挥发分的高氧化状态岩浆的出溶作用。流体演化先后经历了高氧化状态的岩浆-流体体系→临界-超临界流体体系→H₂O-NaCl和CO₂-H₂O流体体系→低盐度的H₂O-NaCl流体体系→H₂O流体体系。临界―超临界流体体系在383.7~387.2 ℃发生了沸腾作用,沸腾作用可能是祁雨沟金矿J4岩筒中成矿物质沉淀的重要原因之一。     

楚雄盆地六苴砂岩型铜矿床成矿流体性质及演化

六苴铜矿床是中国南方中、新生代红层盆地中典型的陆相砂岩型铜矿床,具有明显的"金属矿物分带"及"浅色和紫色砂岩过渡带控矿"两大特征。为探讨该矿床流体演化及成矿机制,本文以矿化类型及成矿期次划分为基础,进行了详细的流体包裹体特征、显微测温及成分分析研究。研究结果表明,六苴铜矿床成矿作用主要经历成岩期和改造期两个时期,改造期分早、晚两阶段。两期次的流体包裹体均以纯液相型和富液型盐水包裹体为主,流体均一温度具有先升高后降低的演化趋势,温度范围分别为:96~164℃、108~227℃、94~159℃;而盐度(w(NaCl))差别不大,改造期比成岩期略低,范围分别为2.7%~16.7%、2.1%~13.8%、1.2%~13.5%,总体属中低温-中低盐度盆地卤水。包裹体岩相学观察与激光拉曼气相成分测试表明,成岩期含少量烃类包裹体,而改造期含少量CO₂包裹体。两期包裹体群体成分也有一定差异:挥发分具有从还原性富有机质的CH₄端元向相对氧化的CO₂端元演化的特点;离子成分由富SO₄^2-(-Cl^-)-Ca²⁺-K⁺型向富Cl^--Na⁺型转变。成岩期流体演化形成了砂岩铜矿层状产出的浸染状或纹层状矿(化)体,改造期的构造流体在层状矿(化)体基础上进一步演化形成受构造控制的条带状、脉状富矿体(脉)。     

新疆西天山达巴特斑岩铜钼矿床成矿流体演化

新疆达巴特铜钼矿床位于天山造山带的北缘,赛里木地块的中部,成矿与晚石炭世-早二叠世浅成侵入体有关。对该矿床详细的矿石组构、流体包裹体显微测温和激光拉曼光谱分析揭示,其流体成矿先后经历了辉钼矿-黄铜矿-石英脉(Ⅰ)、无矿石英脉(Ⅱ)、辉钼矿-石英脉(Ⅲ)和方解石-石英脉(Ⅳ)等4个阶段。从早到晚不同阶段,包裹体均一温度集中分布在336~414℃、276~393℃、221~396℃、192~287℃,盐度为(4.5~9.9)%Na Cleq、(1.6~8.4)%Na Cleq、(1.2~45.6)%Na Cleq、(1.6~7.5)%Na Cleq,密度为0.57~0.76 g/cm3、0.54~0.80 g/cm3、0.51~1.11 g/cm3、0.76~0.91 g/cm3,随成矿流体温度、盐度降低,密度渐升,还原性增强。Ⅰ、Ⅲ阶段都发育矿化,包裹体具有明显的沸腾特征,且气相成分中均发现CO2,表明Ⅰ和Ⅲ阶段的流体沸腾可能导致金属沉淀,且CO2对金属运移可能具有重要作用。压力估算得到达巴特矿床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段脉体的成矿深度分别为0.5~1.1 km、0.3~1.0 km、0.5~1.0km、0.4~1.0km。矿体矿石、围岩蚀变和流体包裹体具有斑岩型矿床的特点。结合前人资料,认为达巴特为一典型斑岩型矿床。     

青海南部三江北段铜多金属成矿系统演化研究

青海南部三江北段构造成矿带经历了复杂而完整的多期次复合造山及叠加改造地质构造过程,导致复杂丰富的成矿演化,发育一系列大型、超大型的铜、金、铅锌等金属矿床。研究认为,目前青海三江北段主要的成矿系统为:与三叠纪火山喷发作用有关的铁、铜、铅、锌、银等成矿系列,与新生代浅成侵入岩有关的钼、铜、铅、锌多金属成矿系列,与新生代有关的热液叠加改造型铅、锌多金属成矿系列。这些成矿系统代表了区域矿矿产资源进一步勘查的方向。     

地层渗透率对成矿流体热场和流场的影响--以锡矿山锑矿床成矿流体为例

沉积盆地是流体活动最活跃的场所,而地层渗透率则是盆地流体运移的基础数据.沉积盆地中的热-重力驱动型流体的运移依赖于盆地的水文地质特征和成矿流体特征.为研究地层渗透率的改变对湖南锡矿山锑矿床成矿流体热场和流场的影响,首先选取一个对比地层渗透率组,计算出区域的热场和流场分布,然后改变导水地层渗透率的大小,并将其计算结果与对比渗透率组的热场结果进行对比,结果显示改变地层渗透率的大小对区域流场的影响较大,而对区域热场的影响则不大.在所讨论的地层渗透率组取值范围内,地层渗透率的改变对区域热场的影响介于5%～10%间,而地层渗透率的改变对区域流场的影响则达到2～3倍.     

大兴安岭南段西坡拜仁达坝-维拉斯托矿床成矿流体特征及其演化

拜仁达坝-维拉斯托矿床是大兴安岭南段西坡最大的2个热液脉型银矿床, 对这两个矿床各阶段矿物(如黑钨矿、浅色闪锌矿、石英和萤石)中的流体包裹体进行研究, 并对硫化物进行了硫同位素分析.结果表明, 拜仁达坝矿床的流体从早阶段到晚阶段(Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ)均一温度和盐度逐渐降低.维拉斯托矿床热液成矿期第Ⅰ、Ⅱ成矿阶段具有高温高盐度的流体; 第Ⅲ成矿阶段具有不混溶流体, 即中温中盐度的流体(均一温度为208~294 ℃, 盐度含量为4.65%~12.39%)和高温低盐度的流体(均一温度为333~406 ℃, 盐度含量为3.55%~6.88%); 第Ⅳ成矿阶段具有低温较低盐度的流体.两个矿床的流体包裹体气相成分表明成矿流体均为CO₂-H₂O-NaCl体系.拜仁达坝矿床的均一温度和盐度随着成矿阶段逐渐降低和氢氧同位素证据均表明, 早阶段的流体主要为岩浆水来源, 晚阶段的流体混入了大气降水.维拉斯托矿床氢氧同位素证据和流体中的成分(CH₄/C₂H₆为39.271%~101.438%)均表明其成矿流体主要为岩浆水来源.拜仁达坝-维拉斯托矿床的硫具有深源特征, 拜仁达坝矿床的成矿机制主要与不同来源的成矿流体混合有关; 维拉斯托矿床的成矿机制主要与降温和成矿流体不混溶有关.      

Fluid Evolution and Ore‐forming Processes of the Jiama Cu Deposit,Tibet: Evidence from Fluid Inclusions

The Jiama deposit is a large copper deposit in Tibet. Mineralization occurs in three different host rocks: skarn, hornfels and porphyry. A detailed fluid inclusion study was conducted for veins in the different host rocks to investigate the relationship between fluid evolution and ore-forming processes. Based on examination of cores from 36 drill holes, three types of veins(A, B and D) were identified in the porphyries, four types(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ andⅣ) in the skarn, and three(a, b and c) in the hornfels. The crosscutting relationships of the veins and that of the host rocks suggest two hydrothermal stages, one early and one late stage. Fluid inclusions indicate that the Jiama hydrothermal fluid system underwent at least two episodes of fluid boiling. The first boiling event occurred during the early hydrothermal stage, as recorded by fluid inclusions hosted in type A veins in the porphyries, type a veins in the hornfels, and wollastonite in the skarns. This fluid boiling event was associated with relatively weak mineralization. The second boiling event occurred in the late hydrothermal stage, as determined from fluid inclusions hosted in type B and D veins in the porphyries, type Ⅰ to Ⅳ veins in the skarns, and type b and c veins in the hornfels. This late boiling event, together with mixing with meteoric water, was responsible for more than 90% of the metal accumulation in the deposit. The first boiling only occurred in the central part of the deposit and the second boiling event took place across an entire interlayered structural zone between hornfels and marble. A spatial zoning of ore-elements is evident, and appears to be related to different migration pathways and precipitation temperatures of Cu, Mo, Pb, Zn, Au and Ag.     

山东省寺庄金矿床成矿流体特征

莱州寺庄金矿床位于焦家成矿带南段,是焦家金矿田的一部分,也是焦家成矿带上重要的热液脉型金矿床。区内主要有黄铁绢英岩带、黄铁绢英岩化花岗碎裂岩带和黄铁绢英岩化花岗岩带3个控矿带,位于焦家断裂带下盘。矿石矿物主要为银金矿、黄铁矿、自然金、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等。该矿床发育了绢英岩化、硅化、钾化、碳酸盐化等蚀变类型,且硅化和绢英岩化与矿化关系最为密切。本文从流体包裹体岩相学特征、显微测温、单个包裹体成分激光拉曼光谱分析以及氢、氧同位素分析方面对山东省寺庄金矿床成矿流体特征进行综合研究。结果显示：该矿床金矿石中主要发育含CO₂相、气液两相和CO₂相三类包裹体。在成矿过程中,流体经历了CO₂-H₂O-NaCl体系的不混溶作用。成矿流体具有低盐度（w（NaCl）为（0.53%~10.24%））、低密度（0.50~1.03 g/cm³）的特点。成矿温度为260~340℃,压力为82~116 MPa,成矿深度为中成（7.40~8.94 km）。氢、氧同位素分析成矿流体δD_V-SNOW为-76.6‰~-69.0‰,δ¹⁸O_水为2.94‰~7.24‰,说明成矿流体以幔源流体为主,并有少量的岩浆水和大气降水参与。结合该矿床地质特征与实验结果综合分析,认为寺庄金矿的矿床成因类型为受断裂构造控制的幔源流体参与成矿的中温中成热液蚀变岩型金矿床。     

大气降水量对成矿流体热场的影响——以锡矿山锑矿床成矿流体为例

成矿流体热场直接影响矿床的成矿作用.依据湘中盆地的水文地质特征, 以锡矿山锑矿床成矿流体为例, 利用热-重力驱动型流体运移模型, 选择具有代表性的龙山岳坪峰-锡矿山(AB)剖面, 研究大气年降水量的大小对成矿流体热场的影响.首先选取一个对比降水量1200 mm/a, 计算出区域的温度场分布, 然后分别取年平均大气降水量为600、1800和2400 mm/a与对比降水量的温度场进行对比, 得出2种温度场的差值图.模拟结果表明: 大气降水的水量大小对区域流场影响较大, 而对区域温度场的影响不大, 在不同降水量条件下, 其对温度的影响在5%~20%之间.研究结论认为, 大气降水量对成矿流体的热场影响不大.      

Numerical Modelling of Ore-forming Dynamics of Fractal Dispersive Fluid Systems

Based on an analysis of the fractal structures and mass transport mechanism of typical shear-fluid-ore formation system, the fractal dispersion theory of the fluid system was used in the dynamic study of the ore formation system. The model of point-source diffusive illuviation of the shear-fluid-ore formation system was constructed, and the numerical simulation of dynamics of the ore formation system was finished. The result shows that: (1) The metallogenic system have nested fractal structure. Different fractal dimension values in different systems show unbalance and inhomogeneity of ore-forming processes in the geohistory. It is an important parameter to symbolize the process of remobilization and accumulation of ore-forming materials. Also it can indicate the dynamics of the metallogenic system quantitatively to some extent. (2) In essence, the fractal dispersive ore-forming dynamics is a combination of multi-processes dominated by fluid dynamics and supplemented by molecule dispersion in fluids and