菲律宾地热场中矿物和地球化学条件对砷迁移的制约

砷总是与硫化物共同形成于地热环境中。然而,在地表氧化条件下硫化物与雨水接触后易溶解。在地热环境中硫化物溶解后的二次沉淀物对砷的迁移有着重大的影响。溶解的砷酸盐易被铁的氢氧化物固定,且铁的氢氧化物在大多数的地表氧化条件下都可以稳定存在。地热流体中无定形SiO_2的迅速沉淀和高岭石化可以固定大量的砷。这些硅酸盐可以稳定的存在于较宽泛的pH和氧化还原条件下。菲律宾地热场中矿物和地球化学条件对砷迁移的制约@Chelo PASCUA$Graduate School of Natural Scienceand Technology,Kanazawa University,Ishikawa,Japan …     

索尔顿湖地下热卤水及其成矿现象

1961年至1962年冬,美国加利福尼亚州索尔顿湖(Salton Sea)附近勘探地热的钻井,在五千多英尺深处打到了富含重金属的高温浓卤水。随后,在1962年夏季试井的三个月里,沉积了大量井垢,经检查其中富含铜、银及其他金属。D.E.怀特等人(1963)首先注意到这种卤水可能是人类第一次得到的正在“活动”的成矿热水溶液。一热卤水两口钻井热卤水的物理化学性质见表1。卤水的温度在井口为220°±30℃,在井下推算达300～350℃。溶解物质总量在258‰以上,属于Na—K—Ca氯化物型卤水。以硫酸离子和硫化物离子形式存在的硫都很少。索尔顿湖热卤水的化学成分见表1。     

南非德兰士瓦层序早元古代古土壤和铁质岩中的层状金矿化

在玄武岩表面及上覆的海进沉积层序之底部发育的早元古代古土壤中含有黄铁矿,在某些情况下,这些黄铁矿含金.层状矿化延伸数百公里.虽说这种矿化可用几种成因模式加以解释,但作者得出了这样的结论:即金矿化发生在成壤作用和(或)成岩作用时期.人们认为,富含硫化物的地下水将金自玄武岩和古土壤B层中淋滤出来,随后因HS~-活动的减弱而沉淀.据信,金的沉淀是因大气氧化作用及与古土壤A层富铁淋滤液发生反应而造成的,早先存在的氧化铁矿物的黄铁矿化,亦对金的沉淀产生了影响.可以断定,成壤的金矿胎至少可对维特瓦特斯兰德型(Witwatesrand TyPe)矿床中金的成因作出某些解释.     

贵州都匀牛角塘富镉锌矿床成矿流体来源

对贵州都匀牛角塘富镉锌矿床的地质地球化学研究表明,该矿床的形成与麻江古油藏有关,其成矿流体可能是由麻江古油藏油田卤水演化而来,古油藏排除的烃类和油田卤水在运移过程中,活化萃取了清虚洞组白云岩和其下伏地层乌训组页岩及灰岩中大量的Cd和Zn等成矿物质,在矿区遇到富含Ca2+和Mg2+的岩石地球化学障,海相沉积岩中的SO2-4被油田卤水中有机质还原产生大量的H2S,导致闪锌矿等硫化物的沉淀,Cd以类质同象赋存于闪锌矿等硫化物中,并在矿田范围内留下一些有机质活动的痕迹.     

地热法在多金属矿床勘探中的应用

近年来,地热理论和方法的研究,显著地扩大了地热法普查勘探多金属矿床的可能.由于硫化物矿体比周围环境的热导率高,深部的热流即通过硫化物矿体重新分布.这就是地热法依据的物理-地质基础.根据这种认识,严格地解算了某些旋转体地热勘探的正演问题,对硫化物矿体引起的热效应异常得出了相应的定量评价.硫化物氧化的放热反应对形成热异常场的影响,只在埋深不大的矿体上部及其开采地段才比较明显.     

天然黄铁矿除Cr（Ⅵ）中Cr2S3物相的发现

利用天然黄铁矿处理含Cr(Ⅵ)废水实验,在反应中与反应后黄铁矿表面和胶体沉淀物中明显出现Cr2p的XPS能谱峰,能拟合出574.7～575.1eV、576.6～576.9eV和578.2～578.7eV3个峰位,分别代表Cr2S3、Cr2O3和CrO3物相。在实验过程中新发现Cr2S3沉淀物相,表明在常温常压下的水溶液介质中也能产生铬的硫化物物相。充分利用这些含铬物相,能使天然黄铁矿包括天然磁黄铁矿在还原Cr(Ⅵ)的同时,无需加碱就可将Cr(Ⅲ)沉淀转移到胶体沉淀物中,处理后的上清液中全Cr含量低于1.5mg/L的国家允许排放标准。天然黄铁矿自身溶解出的重金属含量很低,不影响处理后的出水水质。开发利用Cr2S3等含铬沉淀物相,便于推广应用天然黄铁矿和磁黄铁矿还原Cr(Ⅵ)同时沉淀Cr(Ⅲ)的一步法除铬新工艺。     

矿场地表管线结垢物的物相组成分析

管道结垢现象是困扰油田生产的重要问题之一,利用扫描电子显微镜观察、X射线衍射分析和X射线荧光分析等多种分析技术研究了矿场地表输油管线腐蚀和结垢的物相组成特征及其空间分布,发现管道结垢物包括富铁矿物(硫化物、氧化物和氢氧化物)和盐类矿物两类(重晶石、天青石和方解石等),并观察了管道内壁表面的腐蚀现象,结垢位于腐蚀部位内侧.推测这些结垢物的形成主要与硫酸盐还原菌(SRB)和化学沉淀有关.铁硫化物Fe9S8指示存在有SRB引起的微生物腐蚀作用,SRB的代谢产物在腐蚀部位周围堆积,宏观表现为点蚀.推测富铁结垢物的铁质主要来自管道腐蚀,而盐类结垢物则与油田卤水在地表的温度、压力和盐度变化有关.     

石英脉型金矿床的成矿流体研究及思考

石英脉型金矿是常见的金矿床类型.金主要以粒间金、裂隙金和包裹金3种形式赋存于石英、黄铁矿等金属硫化物中.目前了解此类金矿的成矿流体组成主要是通过石英中的流体包裹体成分的定量和定性分析结果,揭示矿床成因.但是野外和室内镜下的综合研究已证实,金矿的形成经历了若干个成矿阶段.每个阶段都有石英和金属硫化物形成,而石英要明显早于金属硫化物的结晶,同时金在硫化物中的存在形式多为包裹金和裂隙金,这至少说明金和硫化物同时结晶沉淀或金比硫化物更晚沉淀.因此,金运移沉淀结晶时的流体和石英结晶时的流体存在着明显的时间差,金矿化与黄铁矿等金属硫化物有着密切的联系.研究金属硫化物中的流体包裹体来反映主成矿阶段的成矿流体物质来源,比研究石英中的流体包裹体更具有实际的意义.     

硫化矿物分解的硫气体在地球化学勘探中的应用

<正> 前言对金属硫化物分解产生的硫气体进行分析,可应用于隐伏矿床的地球化学勘探工作中。有数名勘探人员报道了硫化物矿化地区H_2S和SO_2的野外测量成果,但由于它们省略了分析过程中的全部细节,所以对其进行评价是困难的。同H_2S一样,对硫化物矿化和地热地     

东太平洋海隆9°～10°N热液烟囱体矿物成分、结构和形成条件

为研究东太平洋海隆9°～10°N热液活动特征,采用成因矿物学方法,通过矿相显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析以及电子探针等手段,对烟囱体矿物成分、结构和地球化学特征进行了研究.该区烟囱体硫化物矿物有3种矿物组合:(1)硬石膏 白铁矿 黄铁矿;(2)黄铁矿 闪锌矿 黄铜矿;(3)黄铜矿 斑铜矿 蓝辉铜矿 铜蓝.成矿热液流体温度经历了低-高-低的变化,最高温度可达到400℃以上.该热液烟囱为典型的"黑烟囱"类型,早期硬石膏沉淀形成烟囱体的框架,后期的金属硫化物在烟囱体内表面沉淀,由烟囱壁向内形成了硬石膏-黄铁矿、多金属硫化物和黄铜矿及次生铜矿物的矿物分带.     

现代海底热液过程及成矿

原始的海水成分、基岩的组分及结构、热源性质等因素决定着现代海底热液喷口系统的流体成分, 同时, 各种地质构造背景下的岩浆脱气作用也在不同程度上影响热液流体的组成.热液流体一旦喷出海底, 就能形成不同类型的热液沉积体, 包括高温流体形成的金属硫化物或硫酸盐烟囱体、热液丘以及由低温弥散流及非浮力羽流形成的含金属沉积物堆积体.高温烟囱体的形成受控于海水和热液的混合比例, 常常表现为典型的两阶段模式, 即先形成环状硬石膏表层, 然后在其内部发生富Cu硫化物的沉淀.这一模式在更大尺度上也可以观察到, 如TAG热液丘.含金属沉积物遍布海底, 除热液羽流外, 金属硫化物烟囱体在氧化环境中氧化蚀变的产物也是其重要来源.生物的活动贯穿于现代热液过程的始终, 并在烟囱体的形成、分解以及羽流的扩散沉淀过程中起到了重要作用.当前, 热液生物矿化机理、Lost City型热液场以及超慢速扩张洋脊的有关研究是海底这一系统研究的热点, 前两者研究能使人们更好地理解地球早期的演化和生命的起源, 而后者的考察和研究能进一步丰富海底热液成矿理论, 并有助于寻找更大规模的热液矿体.      

秘鲁祖尔卡尼矿区金属比值的研究

前言通过对一系列矿脉中的金属含量或矿物含量的水平变化或垂直变化的研究,对硫化矿床的分带现象早就有所认识,把金属的实际含量标绘在矿脉的剖面图上或矿区的横剖面图上,就成为一种定量的工作方法,往往可以用它来摸清矿床的分带模式,对指示富矿的分布比研究化学成份的变化更为有效.金属含量高的地区,矿脉特别宽,或者是该区基岩受到强烈的破碎,因而有大量硫化物沉淀.由于金属含量变化受矿物沉淀的物理化学作用或构造作用的控制,单靠金属含量变     

火山成因块状硫化物矿床模式:现代海底研究的证据

火山成因的块状硫化物矿床的研究包括五个方面:(1)含金属流体的发生地区,(2)流体上升的地区,(3)紧邻的近—海底环境,(4)沉淀作用环境,(5)远离和接近矿区的海底和火山口周围的水柱。在某些古老的火山喷气矿床之下,大约1到2公里的地层有出露很好的高温反应带。缺镁和SO_4的海水在高温下,火山岩和大的次火山岩浆室上部的相互作用,形成广泛的硅化、绿帘石和钠长石化。     

河南洛宁沙沟Ag-Pb-Zn矿床银的赋存状态及成矿机理

位于河南洛宁境内的沙沟热液脉型Ag-Pb-Zn矿床是熊耳山地区近年来新发现的大型矿床.野外观察和矿相学研究表明成矿过程包含4个阶段, 分别为石英-菱铁矿阶段(Ⅰ)、石英-闪锌矿阶段(Ⅱ)、石英-银矿物-方铅矿阶段(Ⅲ)和石英-碳酸盐阶段(Ⅳ), 其中Ⅱ、Ⅲ阶段为主成矿阶段.扫描电子显微镜-能谱分析(SEM-EDS)和电子显微探针微区成分分析(EMP)结果显示, 沙沟矿床中的银以不可见银和可见银两种形式存在, 但以可见银为主.不可见银主要以次显微包体(< 1 μm)的形式被包裹在黄铜矿和闪锌矿等硫化物中, 而可见银通常以各种银的独立矿物形式交代方铅矿和黄铜矿等硫化物或充填在硫化物和石英的显微裂隙内.结合本文研究和前人对沙沟矿床流体包裹体的研究认为, 银和铅、锌等金属离子在成矿早期高温阶段以氯络合物的形式搬运, 随着成矿热液温度和氧逸度的降低以及pH值的升高, 氯络合物因稳定性降低而解体, 硫氢络合物成为银、铅、锌的主要迁移形式.随着成矿热液温度的继续降低, 铅、锌等金属硫氢络合物开始分解, 方铅矿、黄铜矿和闪锌矿等硫化物得以沉淀, 此时部分银以显微和次显微包体银的形式被包裹于这些硫化物中.铅锌硫化物的大量沉淀引起成矿热液组成和性质的显著变化, 最终导致银从硫氢络合物中彻底解体, 并与Cu+、Sb3+等离子结合形成大量独立银矿物(如含银黝铜矿、硫锑铜银矿和辉铜银矿等), 而溶液中过饱和的银则以自然银的形式沉淀.      

斑岩型矿床形成过程中的脉动式岩浆流体释放

<正>目前普遍认为,斑岩型矿床的成矿过程是:就位于5~10 km深的岩浆系统中分离出的岩浆流体(600℃)搬运成矿金属元素,并最终在一个狭窄的温度区间内(425~320℃,3 km)以硫化物的形式沉淀。但是,关于流体演化过程与金属沉淀的关系方面的研究仅被限制在一个相对的时间框架内,这在一定程度上导致了人们对与矿化相关的热液过程的理解不够全面。例如,在一个绝对时间框架内,金属的沉淀速率如何等细节问题仍有待研究。     

青海锡铁山层状菱锌铁矿-石膏矿成因初探

依据层状膏盐矿——菱锌铁矿-石膏矿的产态、分布、矿石成分、矿物及组构演化等特征,对其成因及地质意义进行了初步探讨,认为属与海底火山喷气活动有关的热卤水沉积物,且遭受了后期地质作用的破坏与改造。本研究使锡铁山铅锌矿床的垂向分带更趋完善,并有助于在地质条件相似地区寻找层状碳酸盐型锌矿床及与其紧密伴生的多金属硫化物矿床。     

青海锡铁山层状菱锌铁矿-石膏矿成因初探

依据层状膏盐矿——菱锌铁矿-石膏矿的产态、分布、矿石成分、矿物及组构演化等特征,对其成因及地质意义进行了初步探讨,认为属与海底火山喷气活动有关的热卤水沉积物,且遭受了后期地质作用的破坏与改造。本研究使锡铁山铅锌矿床的垂向分带更趋完善,并有助于在地质条件相似地区寻找层状碳酸盐型锌矿床及与其紧密伴生的多金属硫化物矿床。     

扬子板块北缘马元铅锌矿床两类矿石地球化学特征及其对成矿作用的制约

对马元铅锌矿白云石-硫化物型和重晶石-硫化物型矿石中的热液矿物白云石和重晶石的同位素和稀土元素地球化学特征对比研究表明,白云石的δ~(13)CPDB为-2.51×10-3~0.93×10-3,δ18OSMOW为17.55×10~(-3)~23.24×10~(-3),说明成矿流体中碳、氧来源于震旦系碳酸盐岩的溶解;锶同位素组成(0.711 46)表明Sr来源以壳源锶为主,可能与富放射性锶的上覆碎屑岩或下伏基底变质火山岩有关;稀土元素具有明显的正Eu异常(δEu平均为1.415),表明白云石-硫化物型矿化流体具有盆地中循环热卤水特点。重晶石的硫同位素(平均为33×10~(-3))具有富重硫且分布均一的特点,暗示硫可能来源于富集重硫的单一海相硫酸盐;Sr同位素(0.709 18~0.709 71)特征表明其来源以海水锶为主,有少量壳源锶加入;稀土元素具有明显负Ce异常(δCe平均为0.255)和正Eu异常(δEu平均为1.43),表明重晶石--硫化物型矿化有关的流体可能是海水(或大气降水)与盆地循环热流体混合的结果。白云石--硫化物型矿石和重晶石-硫化物型矿石的沉淀可能是盆地中循环热卤水与海水(或大气降水)两种端元组分以不同比例混合的结果。     

现代海底热液活动与块状硫化物矿床成因研究进展

现代海底热液活动的发现及对其分布特征和成矿机理的研究是近年来海洋地质学和矿床地质学的一大进展。对现代海底金属硫化物成矿作用的研究大大推动和促进了对古代块状硫化物矿床成因的认识。有关研究成果综合分析表明：(1)深部热液对流循环系统是块状硫化物成矿的核心，对流循环模式有简单的热液对流模式和双扩散对流模式。(2)块状硫化物矿床集中分布在大洋中张裂性活动板块边界，与大地构造活动紧密联系。(3)成矿流体与成矿物质均有多源性，在强调海水循环淋滤的同时，通过应用新的方法技术，岩浆来源物质(流体及成矿金属等)对一些块状硫化物矿床成矿的直接贡献得到初步确认。(4)在高温热液活动区及金属硫化物沉积中发现大量生命活动和生物群体，意义重大。     

深海热液金属硫化物矿电性结构

深海热液金属硫化物矿位于水深数千米的大洋洋底,其形态、规模及电性参数难为人知,迄今尚未有由实测数据推导其电性结构的研究.依托于“大洋一号”,在大西洋洋中脊、西南印度洋洋中脊实施了多次深海热液金属硫化物矿探测试验,实地采集热液金属硫化物矿瞬变电磁响应数据,并对试验数据进行反演分析.分析表明:大西洋TAG(trans-Atlantic geotraverse)热液区及西南印度洋49°4′E,37°5′S热液区内,深海热液金属硫化物矿形似生长于洋壳内的“蘑菇”,矿体呈透镜状或似层状结构,分布于热液喷口的卤水池内,电阻率约为0.1 Ω·m,规模为50~250 m,厚度范围为20~50 m;热液烟囱直径为10~50 m,周围岩石发生热液蚀变,蚀变岩石电阻率在0.2~0.5 Ω·m,以热液通道为中心呈圈层状变化.依据深海热液金属硫化物矿的形态特征及电性参数,矿体的电性结构模型可简化为T型异常体.