热液金矿成矿元素运移和沉淀机理研究综述

对热液金矿含金热液的流体来源、金的赋存形式、金的迁移和沉淀机理进行了总结。岩浆热液、大气水及变质热液是含金热液的主要来源。金的迁移过程与金的赋存状态有较为密切的关系。金以热液迁移为主,金在热液中的赋存形式主要为金-硫络合物及金-氯络合物,这其中最为重要的是Au(HS)2-、AuHS以及AuCl2-。但是对火山气体及含金流体包裹体的研究表明,金还可以通过气体的方式迁移,并有可能形成具有经济意义的矿床。金在气体中的主要赋存形式为AuCl.(H2O)3-5和AuS.(H2S)1-2或者是AuHS.(H2S)1-2,其溶解度与气体中H2O、HCl和H2S的逸度成正比。CO2对金的迁移也具有重要作用,能够使金迁移得更远。纳米金的发现,拓宽了找金思路并进一步证明了气体及胶体对金迁移的重要性。金的沉淀与含金介质物理化学条件的改变有关,其主要沉淀机制包括:①温压条件的改变;②流体沸腾及相分离;③流体-围岩反应及流体混合。     

金在热液中的迁移形式

有关现代地热体系及金矿床的流体包裹体的化学组成的系统的研究,结合高温高压下金的溶解度实验表明:形成金矿化的热液具有弱酸—中性—弱碱性(pH=pH_n+1~pH_n—1)的特征,HS~-,Cl~-,HCO_3~-是形成金的配合物的重要配体。在通常的弱酸—中性—弱碱性介质中,金主要以[Au(HS)_2]~-形式迁移,而在高温、强酸性、强氧化介质中金以[AuCl_2]~-,[AuCl_4]~-,Au_2Cl_6(HCl)_2(气态)形式迁移。虽然产生金矿化的溶液仅含ppb级的金,但是在充分长的时间和合适地质环境中也能沉淀成矿。     

淬火高温溶液中金氯配合物的喇曼谱研究

本文报道了一项用喇曼光谱方法直接测定淬火高温氯化物溶液中金氯配合物形式的研究成果。实验结果表明:在100MPa和450℃以上实验后的淬火溶液中存在Au(Ⅲ)和 An(Ⅰ)的金氯配合物,虽然高温时[AuCl_2]~-配合物的稳定性显著增加,但[AuCl_4]~-在500℃的溶液中仍是存在的,只是其结构形式可能有所改变。本实验的物理化学参数(300—500℃,100MPa及0.1—1mol NaCl溶液)接近天然热液金矿的成矿条件,因此,有理由认为Au(Ⅰ)和Au(Ⅲ)的两种配合物均对热液成矿过程中金的活化迁移起了重要作用。     

黔西南微细浸染型金矿带中金锑共生分异的物理化学条件研究

黔西南微细浸染型金矿带成矿热液中金可能主要以Au(HS) ₂^-形式迁移,锑则主要以Sb(OH)₃⁰形式迁移。随着成矿热液系统物理化学条件的改变,从成矿前阶段、热液主成矿阶段至晚成矿阶段,金、锑络合物在热液中的沉淀经历了共生、初始分异至分异的富集演化阶段。物理化学条件改变是导致金、锑共生分异的重要因素。     

小秦岭西南段金矿床的地球化学研究

本文简要叙述了金成矿的地质条件和地球化学特征 ,主要阐述了金的来源、迁移和沉淀机制及矿床成因。研究表明 ,金大部分来源于周围变质岩层 ,小部分由燕山期花岗岩和基性岩脉提供 ;成矿介质热液以岩浆期后热液为主 ,还有少量的大气降水的加入 (或变质岩的粒间溶液 ) ;矿化剂如 Cl-,CO2 ,S2 -多数来源于基性岩脉或上地幔汁 ,少数由地层本身提供。金在成矿早阶段几乎都呈 [Au Cl2 ]-形式迁移 ;在成矿中阶段主要呈 [Au(HS) 2 ]-形式迁移 ;在成矿晚阶段大部分呈 [Au2 (HS) 2 S]2 -形式迁移。金主要是由于含金热液在从封闭系统转化为开放系统时降压沸腾而沉淀富集的     

东北寨金矿床成矿机制：地球化学热力学研究

本文依据地球化学热力学方法圈定了东北寨微细浸染型金矿床的成矿条件，探讨了热液中金的溶解迁移形式及成矿过程。研究结果表明，Au（HS）-2和AuH3SiO04为金的主要迁移形式，随着主期硅化的发生，金的有效载体从AuH3SiO04转为Au（HS）-2；而AuCl-2的作用始终微不足道。石英及黄铁矿、辉锑矿等硫化物的沉淀是导致金成矿的主要因素。有机质对金成矿的贡献具有阶段性的意义。     

含金磷酸盐矿物的发现及其地质意义 ——以山东牟平腊子沟金矿为例

山东牟平腊子沟金矿位于华北板块苏鲁造山带胶南-威海隆起区,牟平-乳山金矿成矿带中段,区内岩浆活动频繁,构造活动强烈,成矿地质条件优越。本文通过镜下显微结构观察、电子探针测试分析对腊子沟金矿载金矿物的组成、成分及金的赋存状态进行了研究,首次在该矿区发现含金独居石和含金磷灰石,金含量达到0.283%～0.456%,推测金可能通过类质同象形式替代磷灰石中的Ca2+或独居石中的稀土元素(Ce2+、 La2+)以晶格金的形式存在。前人研究认为成矿流体中金主要以Au[HS]2－和AuCl2－络合物形式进行迁移,本次含金磷酸盐矿物的发现表明：可能部分金以磷酸根络合物形式进行迁移。     

云南老王寨金矿田金的迁移形式和富集机理探讨

通过测定成矿过程不同阶段形成的包裹体温度、压力及成分，在了解成矿热液的成矿过程中温度、压力及其组分变化的基础上，将实验地球化学与热力学方法相结合，研究了金矿田成矿热液在成矿过程中的物理化学条件、迁移形式及金沉淀富集的地球化学机理。研究结果表明，金在热液中主要以AuCl4^-、AuS^-、Au（HS）2^-、AuAsS3^2-、AuSbS3^2-的形式迁移，并在物理化学条件t、p、pH、fα2、fs2降低的情况下富集。     

大水金矿床金的迁移形式和沉淀机制探讨

基于大水金矿床地质特征和矿物流体包裹体显微测温研究成果,对金在成矿过程中的迁移形式和沉淀机制进行了探讨。研究认为,金矿床在主成矿作用过程中金主要以AuC12-、Au(HS)2-、AuH3SiO40形式迁移,少量以硫络合物、硫氢络合物、胶体溶液、砷络合物(配合物)及地幔流体等形式迁移。推断水—岩反应(尤其是硅化和硫化作用)和以深部流体为主与古大气水的均一化流体的混合作用以及在此过程中的降温减压作用是金沉淀的重要机制。     

黑龙江金厂金矿床矿化类型及包裹体特征研究

东宁金厂金矿床是与印支－燕山期中酸性火山－次火山岩有关的大型金矿床，矿化类型主要有角砾岩型、黄铁矿－多金属硫化物细脉充填型及破碎蚀变岩型。金矿成矿主要与次火山岩相的闪长玢岩有关，该成矿期可分4个成矿阶段，金矿成矿主要为中高温、中等压力环境，成矿流体为具有中等偏高的盐度、弱碱性、弱还原的K^＋－Na^ -Ca^2 -Cl^--SO4^2-型流体。在高温、高压及酸性的条件下，Au主要以[Au(HS)2]^-、[AuCl2]^-、[Au(CO3)]^-及[Au(HCO3)2]^-等配合物的形式向上运移，当温度、压力下降，溶液由酸性演化为弱酸性再到弱碱笥时均有利于配合物的离解而使金沉淀成矿。     

中印度洋海岭Edmond热液区块状硫化物中自然金的发现及其意义

位于中印度洋中速扩张洋脊的Edmond热液区块状硫化物矿石样品主要分为以黄铁矿-黄铜矿为主的富Fe块状硫化物、热水沉积成因的富含硅质块状矿石和以硬石膏为主的硫酸盐矿石等3种不同类型.通过扫描电镜观察和X射线光电子能谱分析,在硫酸盐矿石和富Fe块状硫化物中首次发现了自然金,最大粒径可达20 μm左右,主要呈不规则粒状或板状与硬石膏、闪锌矿等硫化物颗粒紧密共生,少量以次显微金形式沉淀在自形黄铁矿晶体表面.电子探针分析结果显示,晚期形成于中低温条件下的贫Fe闪锌矿中Au富集程度普遍较高(平均含量约为6700×10-6);Ag主要以类质同象形式赋存于与闪锌矿、黄铜矿伴生的硫盐矿物中(5.0％～6.7％ Ag),这表明贵金属元素的富集成矿作用与海底热液活动晚期的中低温成矿阶段有关.推断Au在该研究区以高温、酸性和氯度较高为特征的热液流体中主要呈AuCl2-或AuHS0形式迁移.而海水与热液流体混合、喷口流体发生相分离以及传导冷却作用,被认为是导致Au有效沉淀的重要控制因素.     

金氯配合物高温热力学常数研究现状

金氯配合物高温热力学常数研究现状张生，柳少波（中国科学院广州地球化学研究所，广州５１０６４０）关键词金氯配合物，溶解度实验，平衡常数金的溶解度实验提示，在富还原硫和氯的热液中金分别形成硫氢配合物和氯配合物，二者为理解和分析金在热液成矿过程中的迁移沉淀...     

甘肃阳山金矿田载金矿物特征及金赋存状态研究

采用电子探针分析,详细研究了甘肃阳山类卡林型金矿田原生矿石中不同成矿阶段载金矿物的Au、As、S、Fe等元素含量及其分布规律,确定含砷黄铁矿和毒砂是最重要的载金矿物,发现不同成矿阶段的黄铁矿具有不同的成分特点;沉积成岩期黄铁矿为草莓状、胶状,砷和金含量最低,分别为0.10%和0.08%;热液成矿期早阶段黄铁矿粒度较粗(0.40～1.00mm),是较高温度(270～300℃)下缓慢结晶的产物,其砷和金含量较低,分别为0.27%和0.09%;热液成矿期主阶段(包括M1,M2和M3亚阶段)黄铁矿粒度微细(0.05～0.20mm),是210～270℃条件下快速结晶的产物,砷和金含量最高,M1亚阶段分别为3.45%As和0.11%Au,M2亚阶段分别为3.88%As和0.14%Au.在含砷黄铁矿中,金可能有自然金和离子金两种存在方式.沉积成岩期和热液成矿期早阶段低砷黄铁矿中金主要以纳米级自然金(Au~0)颗粒形式分布,而在热液成矿期主阶段含砷黄铁矿中金主要以Au+的形式存在.当热液中As活度高时,含砷黄铁矿在快速生长条件下,其生长面的空穴和缺陷较多,有利于热液中Au(HS)~0络合物通过吸附反应直接进入含砷黄铁矿生长表面.此外,主阶段流体的硫化和沸腾作用均可导致H_2S的减少,有利于形成砷黄铁矿和Au沉淀富集.     

龙山金锑矿床成矿流体地球化学和矿床成因研究

龙山金锑矿床属典型的强烈改造矿床,可划分为两期矿化:第一期为Cu-Pb-Au,第二期为Sb-Au。第一期矿化成矿物质来自深部更老地层,第二期矿化成矿物质来自控矿地层。矿床成矿温度在140—270℃之间,成矿溶液主要为大气降水,金主要呈Au(HS)_2~-、AuS_2~-配合物及金锑配合物形式迁移。     

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。     

矿物吸附金的实验研究及其在红土型金矿形成中的意义

Au(Ⅲ）－氯化物和Au(Ⅰ)－硫代硫酸盐被蒙脱石、高岭石、伊利石、针铁矿、褐铁矿及黄铁矿的吸附实验研究结果表明，各种矿物对AuCl4^-的吸附作用显著大于Au(S2O3)2^3-，粘土矿物对金的吸附能力，蒙脱石＞高岭石＞伊利石；含铁矿物中，黄铁矿＞针铁矿＞褐铁矿。矿物对金的吸附作用与矿物结构和金的存在形式有关，即受矿物表面基、金组分的稳定性和位阻的影响；天然雨水中所含微量H2O2是Au、黄铁矿等不同矿物氧化－还原的催化剂，可加速地表岩（矿）石的风化氧化过程和Au的溶解与迁移。雨水对红土中的Au具有一定的淋滤浸取能力。红土型金矿形成于富Cl^-、SO4^2-的酸性、氧化的水化学环境，含金黄铁矿等硫化物的氧化不仅直接导致了Au的溶解和酸的释放，而且其反应产物Fe^3 、S2O3^2-等为Au的氧化、溶解和迁移提供了氧化剂和络合剂，并促进Au的溶解和迁移；Au主要以硫代硫酸络合物、氯化络合物及其水合物的形式进行迁移；硫代硫酸根的氧化和风化壳下部的还原作用是导致金络合物失稳、Au被其他矿物吸附和沉淀富集的主要因素。矿物对金的吸附在红土型金矿的形成过程中起了重要作用。     

论金矿成矿与CO2相关性的实质

根据CO2的形成条件及其与Au的配合能力，金成矿系统矿物流体包裹体的气相成分，有代表性的金矿物的化学成分，具成因意义的共、伴生矿物，认为金成矿与CO2相关性的实质是CO与成矿物质形成羰基配合物、羰基氢配合物迁移至地壳浅部，由于温度、压力骤降，fo2剧增，上述配合物分解(CO、H2逃逸，氧化)形成金矿物沉淀富集成金矿床。     

玲珑金矿田金的迁移形式及其地球化学意义

本文用地球化学方法研究了玲珑金矿田各类金矿床中金的迁移形式及其化探意义。结果表明:全以AuCl₄^-、AuCl₂^-、Au(HS)₂^-和Au2S(HS)₂^2-等多种络合物形式迁移,在早期高温阶段以AuCl₂^-为主,后期中低温阶段以Au(HS)₂^-为主。这对热释氯和地电化学测量等地球化学找金新方法的研究与应用具有重要意义。     

甘肃拾金坡金矿床成矿过程中流体-岩石反应

通过流体包裹体岩相学观察、显微测温和成分分析,对拾金坡金矿床成矿流体进行了研究;通过元素地球化学分析,探讨了该矿床流体-岩石反应体系地球化学和金的搬运、沉淀机制。结果表明,主成矿阶段流体包裹体均一温度为270~340℃,冰点温度为-6.5~-4.3℃,相应盐度为4.65%~9.21%(NaCl wt.)。流体包裹体气相成分主要为CO2、H2O;液相成分阳离子以K+、Na+为主,且Na+K+,含少量Ca2+,阴离子以Cl-、Br-、SO2-4为主,且Cl-SO2-4。成矿流体属中温、低盐度、富CO2的Na+-Cl-型流体,Au(HS)-2可能是其中金溶解迁移的主要形式。温度和压力降低是石英脉型矿化中金沉淀、富集的最主要原因。流体-岩石反应过程中,发生了复杂的元素带入和带出,K被大量带入,Au、Ag、As、Sb等成矿及其相关元素强烈富集,构成蚀变岩型金矿化。     

我国变质岩中改造型层控金矿床金的迁移和富集

根据现有的热力学数据计算,AuCl_2~-是预富集阶段金在矿源层中迁移的主要形式,而Au(Hs)_2~-则在热液成矿阶段起主要作用,计算表明,α_(Cl)->10~0的酸性含氯溶液以及α_(ΣS)>10~(-2)的富硫热液可分别作为预富集阶段和热液成矿阶段金的主要地球化学指标。