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。     

金厂峪金矿床成矿物理化学条件初探

通过研究金厂峪金矿含金石英的流体包裹体特征,阐明了金矿床形成的物理化学条件,确定了成矿温度、成矿压力以及成矿溶液的性质。对矿床形成时的硫逸度、氧逸度及二氧化碳逸度进行了阐述,并且结合地质地球化学特征探讨了金矿床的成因。     

大营子金矿床成矿物理化学条件研究

在详细研究大营子金矿床成矿地质背景及包裹体特征的基础上，利用化学热力学原理，对成矿流体的物理化学性质进行了计算，成矿溶液的氢氧同位素组成表明成矿流体为合来源，为先期深源岩浆热液叠加了后期雨水所致。     

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。     

湘西江南型金矿床流体包裹的研究

流体包裹体研究表明:湘西江南型金矿床为中～低温热液矿床,成矿流体为地下热水与变质水混合而成的中等盐度、密度的弱还原性热液,成矿作用是在弱碱性条件下进行的。流体包裹体研究同时还表明:断裂构造对湘西江南型金矿床的矿化具有明显的控制作用。     

山东玲珑金矿床成矿流体地球化学特征

玲珑金矿床第一成矿阶段与含金黄铁矿共生的石英中主要发育4种类型的原生流体包裹体:Ⅰ气液两相,Ⅱ含CO2三相,ⅢCO2,Ⅳ单液相包裹体。流体包裹体成分激光拉曼光谱分析及测温结果显示:①Ⅰa型包体,气液比10%~15%,均一温度为162.7~235.6℃,w(NaCl)(盐度)为4.65%~7.59%,气相平均摩尔分数为:H2O 96.48%,CO22.4%;②Ⅰb型包体,气液比30%~45%,均一温度266.9~349.2℃,w(NaCl)为10.8%~13.4%,气相平均摩尔分数为H2O 69.75%,CO224.74%;③Ⅱ型含CO2包体,CO2相所占比例为20%~90%,其均一温度为193.5~321.6℃,w(NaCl)2.9%~5.3%,CO2相中,H2O的摩尔分数为27.72%,CO2为70.6%。包裹体成分分析及测温结果综合研究认为,玲珑金矿成矿过程中存在大气降水热液与地幔来源流体的混合作用,前者与从流体中分离出的富CO2流体混合,以不同比例被捕获形成Ⅱ型包体;而与分异出CO2后的CO2不饱和地幔流体混合,被捕获形成Ⅰb型包体。两种流体混合导致的含矿热液物化条件变化对金的沉淀成矿具有重要意义。     

辽宁五龙金矿床地质特征及成矿流体地球化学性质

对五龙金矿床含金石英脉中发育的流体包裹体进行了系统的岩相学、显微测温及单个包裹体激光拉曼光谱成分分析,结果表明:含金石英脉中主要发育CO₂±CH₄、H₂O-CO₂±CH₄及气液两相等3种类型的原生流体包裹体;H₂O-CO₂±CH₄包裹体均一温度为287.8～382.5℃,盐度(w（NaCl）)为0.42%～4.87%;气液两相包裹体均一温度为198.5～338.4℃,w（NaCl）为2.24%～6.88%;包裹体气相成分以CO₂、CH₄为主,且含量变化较大。综合分析认为,形成五龙金矿含金石英脉的流体系来源于岩浆的中温、低盐度含CO₂流体,在其运移汇集过程中经与围岩反应导致CH₄不断加入,而最终演化成为富含CO₂、CH₄等挥发分的含矿热液。     

胶东乳山金矿床成因

乳山金矿床位于牟平—乳山金矿带中部,产于昆嵛山花岗岩体中部,是胶东近年来探明的重要金矿床之一。在地质和地球化学方法综合研究基础上提出乳山金矿床属于石英脉型金矿床,是由中生代壳源深熔花岗岩岩浆期后中温热液作用形成的;矿石中金以碲金银矿、银金矿、自然金等形式产在黄铁矿及裂隙中,其物质来源于太古界胶东群地层。     

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。     

川西呷村黑矿型多金属矿床成矿流体化学和热演化历史与成矿过程

川西呷村含金富银多金属矿床是典型的黑矿型Zn-Pb-Cu-Ag矿床，其形成于与岛弧裂陷相伴的“双峰式”火山活动末期，产于岛弧裂谷带内的酸性火山岩系中。矿床由下部网脉状矿和上部块状矿组成，具“双层结构”金属分带和蚀变分带特征，矿体与喷气岩-喷气沉积岩密切伴生。成矿作用可分为四个阶段，每一阶段均形成特定的矿物共生组合。本文在已往研究基础上，拟就成矿流体的化学成分和热演变历史，探讨矿床金属分带、蚀变分带机理和成矿作用过程。     

四川丹巴燕子沟造山型金矿床成矿流体特征研究

丹巴燕子沟金矿区在大地位置上处于松潘-甘孜造山带,金矿体分为石英脉型和碳质板岩型,其成矿作用包括成矿前期、主成矿期和成矿期后3个期次.丹巴燕子沟金矿流体属CO2-H2O-NaCl体系,溶液呈酸性,流体包裹体分为两大类,成矿前期和主成矿期流体包裹体具有典型造山型金矿变质热液特点,以均一温度中等、低盐度、低密度、高CO2为特征;成矿期后流体包裹体则具有大气降水的特点,具有均一温度低、低盐度、低密度、低CO2的特征.成矿前期和主成矿期金的主要迁移形式为[Au(Cl)4]-氯络合物,成矿期后以[Au(HS)2]-硫络合物为主,在构造由压扭向张扭转变的过程中,流体温压条件发生较大的变化,加之大气降水沿张性裂隙的渗入,使得流体发生沸腾作用、流体混合作用,硫金络合物含量逐渐升高,pH、Eh、fo2.、fs等物理化学条件发生变化,矿质逐渐沉淀,形成矿体.从流体特征来看,丹巴燕子沟金矿属于造山型金矿床.     

冈底斯西段鲁尔玛斑岩型铜(金)矿成矿流体性质及演化

目前冈底斯成矿带报道的斑岩型矿床主要集中在东段,而鲁尔玛斑岩型铜(金)矿为冈底斯成矿带西段新发现的铜矿,具有钾硅酸盐化、绢英岩化、青磐岩等明显的斑岩型矿床蚀变特征.其热液脉体从早到晚化分为:钾硅酸盐化脉(A脉)、石英-金属硫化物脉(B脉)以及石英-绿帘石-碳酸盐化脉(D脉).对各阶段热液脉体的的流体包裹体进行了岩相学、显微测温、显微激光拉曼和H-O-C同位素等分析.发现A脉石英中流体包裹体的形成温度集中在390~460℃,盐度介于4.5%~21.6%NaCleqv和43.6%~59.6%NaCleqv两个区间;B脉石英中流体包裹体的形成温度集中在310~380℃,盐度介于3.6%~19.8%NaCleqv和6.0%~16.0%NaCleqv两个区间;D脉石英和方解石中流体包裹体的形成温度集中在200~320℃,盐度集中在0.4%~14.7%NaCleqv.拉曼分析表明,鲁尔玛铜(金)矿的流体包裹体含CO2、N2、CH4等气体及石盐子晶和多种金属硫化物和金属氧化物子晶.各热液脉体石英中流体包裹体的δDH2O,V-SMOW值的变化范围为-128‰^-110‰,δ18OH2O,V-SMOW值的变化范围为-9.09‰^-1.45‰,方解石的δ13CCal,V-PDB值的变化范围为-20.8‰^-19.8‰,δ18OCal,V-SMOW值的变化范围为-5.9‰^-4.9‰,展现出岩浆热液的特征,晚期还有大气降水的加入.研究结果显示,成矿流体属高温、高盐度、含CO2、N2、CH4等气体和Cu、Fe、Mo等金属元素的Ca+-Na+-Cl-H2O体系流体,具有典型的斑岩型铜矿床成矿流体的特征.成矿流体从深部封闭体系运移到浅部的开放体系,温压环境突变导致金属硫化物沉淀,形成A脉和B脉型矿化.随着成矿物质的大量析出,同时伴随着大气降水等因素的影响,流体温度、盐度迅速降低,产生D脉型矿化.     

西藏甲岗雪山钨钼矿床成矿流体及成矿物质来源

甲岗雪山钨钼矿床位于西藏自治区申扎县境内,是西藏首例云英岩型钨矿床,关于该矿床的研究对探讨区域成矿机制和指导找矿都具有重要意义.成矿作用与矿区内的二长花岗岩紧密相关,矿体主要产于岩体内部和紧邻岩体的围岩中.矿体的类型包括云英岩型和石英脉型,矿石多呈细脉状或者浸染状产在云英岩或云英岩化二长花岗岩体内部,少量呈大脉状产于围岩地层中.为了研究该矿床成矿流体及成矿物质的来源,挑选云英岩型矿体和石英脉型矿体中的黑钨矿、石英进行H、O同位素测试,挑选金属硫化物进行S、Pb同位素测试.结果显示,黑钨矿δ18OV-SMOW(‰)值集中在3.7~4.7;石英的δ18O水值为2.0‰~4.3‰,δD值为-131‰^-84‰,表明成矿流体主要来源于脱气后的岩浆水,可能混入了极少量大气降水.矿石硫化物δ34S的值为+2.2‰^+5.3‰,表明硫来自岩浆;硫化物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb值分别为18.582 2~18.797 1、15.671 7~15.760 6、39.462 5~39.501 2,进一步表明成矿物质铅主要来源于中拉萨地体前寒武纪变质基底部分熔融产生的岩浆,可能有少量来自围岩地层.     

胶东夏甸金矿成矿流体及成矿物质来源:H-O、He-Ar、Sr-Nd-Pb同位素证据

夏甸金矿是胶东金矿集区中一处大型焦家式矿床。文章在详尽的岩相学和矿相学研究基础上,对该矿床进一步开展 了H-O同位素并首次开展了He-Ar和Sr-Nd-Pb同位素示踪研究,为该矿床成矿流体及成矿物质来源提供了新的制约。石 英中流体包裹体的H-O同位素（δDV-SMOW=-102.3‰~-93.9‰,δ18OH2O=-0.2‰~1.6‰） 揭示出成矿流体主要为富集地幔流体, 并有少许大气降水加入;黄铁矿中He-Ar同位素[3He/4/He=0.58×10− 6~1.90×10− 6 （0.42~1.36 Ra）,40Ar/36Ar=724.7~1358.4]同样 表明成矿流体以富集地幔流体为主导;矿石及蚀变岩的Nd-Pb同位素既不同于围岩花岗岩,也不同于基底变质岩,与胶东 地区中生代软流圈地幔起源的玄武岩也相差甚远,而与胶东地区中生代富集岩石圈地幔起源的煌斑岩相一致,但它们的初 始87Sr/86Sr比值明显高于煌斑岩,甚至高于围岩花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿流体及成矿物质来源于富集岩石圈地 幔,并在其上升过程中与基底变质岩发生了相互作用。     

胶东夏甸金矿成矿流体及成矿物质来源：H-O、He-Ar、Sr-Nd-Pb同位素证据

夏甸金矿是胶东金矿集区中一处大型焦家式矿床。文章在详尽的岩相学和矿相学研究基础上，对该矿床进一步开展 了H-O同位素并首次开展了He-Ar和Sr-Nd-Pb同位素示踪研究，为该矿床成矿流体及成矿物质来源提供了新的制约。石 英中流体包裹体的H-O同位素（δDV-SMOW=-102.3‰~-93.9‰，δ18OH2O=-0.2‰~1.6‰） 揭示出成矿流体主要为富集地幔流体， 并有少许大气降水加入；黄铁矿中He-Ar同位素[3He/4/He=0.58×10− 6~1.90×10− 6 （0.42~1.36 Ra），40Ar/36Ar=724.7~1358.4]同样 表明成矿流体以富集地幔流体为主导；矿石及蚀变岩的Nd-Pb同位素既不同于围岩花岗岩，也不同于基底变质岩，与胶东 地区中生代软流圈地幔起源的玄武岩也相差甚远，而与胶东地区中生代富集岩石圈地幔起源的煌斑岩相一致，但它们的初 始87Sr/86Sr比值明显高于煌斑岩，甚至高于围岩花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿流体及成矿物质来源于富集岩石圈地 幔，并在其上升过程中与基底变质岩发生了相互作用。