内生金矿成矿作用地球化学研究若干进展

综述了近年来内生金矿成矿作用地球化学研究的若干进展：①金硅配合搬运的实验研究表明,金在热液中的ＡｕＨ３ＳｉＯ４迁移形式可能更具有地质意义;②有机地球化学的深入研究,揭示出金成矿作用过程中的生物—有机质—流体成矿系统;③水—岩反应结果导致围岩中强电解质大量进入流体相,产生的盐效应不利于金的沉淀;除沸腾—不混溶作用和黄铁矿吸附共沉淀机制外,流体的混合作用对金沉淀具有重要意义。     

贵州烂泥沟金矿的构造控矿特征及其构造地球化学实验研究

烂泥沟金矿的成矿物质主要来源于围岩地层，围岩地层经受了强烈的断裂变形作用，而金矿体的分布则严格受控于断裂构造。构造地球化学实验模拟了构造对金成矿的控制作用，结果表明构造作用中金，铁等成矿物质发生了明显的迁移，而铁的迁移距离大于金的迁移距离；其迁移的通道可能（主要）为粒间流体，其次为动力作用中产生的裂隙；迁移的方式可能（主要）以Ａｕ－Ｓｉ－Ｆｅ的络合物形式，其次有机械的形式；构造作用同时也提供了成矿物质聚集的空间，且动力作用强度越大，产生的裂隙越多，聚集的规模也越大。     

湘东北燕山期陆内碰撞造山带金多金属成矿地球化学

文章采用微量元素(包括稀土元素)地球化学示踪方法，着重讨论了金大规模成矿的物质来源、含矿流体来源及含矿流体运移的能量问题。认为湘东北地区金多金属矿床成矿物质和含矿流体具多来源，大规模花岗质岩浆活动能为成矿元素的活化和成矿流体运移提供巨量能源；成矿物质一部分源于深部含矿热液，可能与富铅、富氯、中高温(320℃左右)、相对还原的酸性环境下的气成热液有关，而冷家溪群及相关地层金多金属成矿物质在热液活动和动力变质作用下的活化迁移有利于金多金属的大规模成矿。侏罗纪以来，岩石圈地球动力学转折及伴随的热液作用和动力变质作用对区内金多金属成矿起重要的作用，而岩浆作用、动力作用和/或热液活动影响程度的可能差异，导致了金多金属矿床具有不同的成矿特点。     

金铜在气相中的迁移实验及矿石的成因

文章报道了金属在高温高压气相的迁移实验研究,并阐明气相中迁移金属的成矿作用。实验是使含金属的流体在高温、高压的超临界态条件下通过相分离装置,在减低温度压力下实现气液相分离过程,收集气液相分离物,研究金属在气、液两相里的再分配。含金属(如金、铜)的NaHCO3-HCl-H2O流体在250~300℃的相分离过程实验结果表明:金属可以分布到气相里。根据金铜流体的实验结果,结合矿床调查,推测金属可以在地球深部以气体形式迁移。含金属的CO2-HCl-NaCl流体(气相)可以携带金属(金、铜),从岩石圈深部运输到地壳,甚至地表。金铜矿床矿石的形成过程中气体迁移金属起着重要作用。     

中温热液脉系中胶态金和二氧化硅的关系

后来结晶成石英的非晶质的硅胶（胶态）的最初沉淀，呆以很好地解释中温热液含金石英脉的一些结构特征，它可以生发于粘－滑破裂导致流体压力骤然下降的脆－韧性剪切带中，这个过程使热流体迅速过饱和由于有利的运动学条件，使非晶质的二氧化硅沉淀而不形成石英，减压作用一般也导致流体不混合以及可深的金的络合物不稳定，介是，胶态二氧化硅的存在可以稳定流体中的胶态金，并使微粒金呈悬浮状态作进一步的迁移，在中温热液条件下硅     

金的高温热液地球化学新探

在高温、强还原性流体中，金化合物的热稳定性差，金配合物很难成为金活化、迁移的主要形式。纳米微粒单质金的熔点相当低，纳米液态金则成为金活化、迁移的主要形式。     

漠滨金矿成矿物理化学条件的水—岩反应实验研究

以漠滨金矿围岩地球化学特征和矿物流体包裹体组成为基础，模拟特定体系水－岩相互作用实验，研究结果表明，漠滨金矿的成矿元素Au主要源于赋矿围岩－－板溪群五强溪组一套浅变质碎屑砂岩、砂质板岩和凝灰质板岩。Cl^-在中低温热液体系中能与Au形成稳定络合物的形式进行运移，因此Cl^-在该区Au成矿过程中起着相当重要的作用。成矿热液流体中Au主要以金硫、金氯络合物形式在溶液中迁移，阴离子∑S、Cl^-对金的活化、迁移及沉淀起主导作用。溶液中硫氯离子浓度、溶液酸碱度及反应温度是金活化、迁移及沉淀的决定性因素。     

温度、浓度对流体中氟钛络合物水解的影响:对深部地质过程中钛元素活动的制约

Ti是自然界中丰度最高的高场强元素(HFSE),其主要赋存矿物——金红石的溶解度决定了俯冲带HFSE的活动与循环。而富氟流体被认为是影响Ti等HFSE能否活化、迁移的重要因素。本文对不同浓度的氟钛络合物(K2Ti F6)在100MPa压力和200~500℃温度下的稳定性进行了研究,结果显示其在热液条件下发生显著水解,水解程度与温度和初始浓度密切相关,即温度越高、初始浓度越低,则水解程度越剧烈。对实验数据进行拟合,首次获得了K2Ti F6的表观水解常数与温度的关系式:-ln K=(8972±788)/T-(4.16428±1.40362),其中获得的热力学参数为:ΔrHΘ=74.59±6.55k J/mol,ΔrSΘ=34.62±11.67J/(mol·K)。同时,运用上述获得的关系式将温度推广到俯冲带条件,计算了金红石溶解度和流体中Ti的最大迁移量之间的关系。结果显示,当金红石的溶解度大于1000μg/m L时,富F流体能有效迁移的Ti大于1μg/m L;随着金红石溶解度的增加,Ti的有效迁移百分比也逐渐增大,但俯冲流体中Ti的最大迁移量可能不超过6700μg/m L,比之前的预计要低得多。本文的研究证实了富F流体能最大程度活化并迁移Ti等HFSE。其中,对于岩浆-热液体系而言,F主要通过在岩浆中预富集,然后再大量分配进入晚期流体中而形成富F流体;对于俯冲带而言,多硅白云母的脱水或热解是形成富F流体/超临界流体的有效途径。     

黔东南锦屏-天柱地区构造控岩控金特征模拟实验及其力学分析

在前人工作基础上,侧重研究石英脉型金矿床成矿的地质背景,建立了该类型金矿的成矿模式。进而开展三轴温压条件下的成岩成矿实验,构造形变特征及其与成矿物质活化、迁移、富集之间的相互关系的模拟实验。实验结果表明:(1)该区岩石、矿石在高温高压条件下,产生塑性变形(褶皱)和脆性变形(破裂);(2)在变形过程中使成矿物质活化、迁移和富集,形成顺层及穿层的含金石英脉,并在多期多次变形过程中使成矿物质叠加富集;(3)在褶皱(背斜)轴部形成富矿体。模拟实验结果与所建立的该类型金矿构造控矿和成矿模式非常相似。实验资料的力学分析表明,由轴压所产生的构造附加压力大大地提高了实际围压,从而促进了岩石流变、变形和物质的迁移,由此促进含矿流体向构造附加压力小的部位定向迁移、充填和成矿。构造附加压力是促进该区金成矿的重要动力条件。     

成矿流体中金的沉淀机理研究述评

成矿流体中金的沉淀机理是金地球化学的一个重要研究领域。建立在现代实验地球化学和络合物化学等理论基础上，热液成矿流体中金的迁移形式研究已经取得很大进展。结合矿床地球化学、流体包裹体地球化学等的研究，对金的沉淀机理已提出了许多假说，如沸腾作用、不同流体的混合作用、流体不混溶作用、热液蚀变等等。一方面，受成矿地质环境的制约，不同矿床类型和不同成矿环境，金的沉淀机理可能不同；另一方面，不同沉淀机理还有各自不完善之处，需要更深入地研究。而成矿实验地球化学、计算机模拟等可以发挥重要作用。     

动力变形条件下Au迁移、富集的构造地球化学实验研究

对海南二甲金矿和广东河台金矿形成的动力学条件进行了一系列的构造地球化学模拟实验。结果表明，动力变形中发生了明显的力学—化学耦合作用。云母矿物变形强烈，塑性变形，定向拉长显著。黑云母发生了褪色作用，从褐色变成浅褐色甚至无色；白云母干涉色从鲜艳的蓝色变为黄色，甚至无色。随试验温度、压力条件的升高，岩石、矿物从脆性变形向塑性变形演变。动力变形还使岩石和矿物中的元素呈现化学迁移和富集作用：云母矿物中的杂质容量降低，导致铁质释放；硫化物矿物的反射率增高，成矿元素特别是Au在其不同部位发生一定的变化。自然金颗粒在析出过程中，与Si、Fe分离而纯化。动力变形中成矿元素(特别是Au)的迁移、富集等效应是通过压溶作用实现。     

山东文登金矿成矿动力学研究

本文通过古应力估算，流体包体研究，应变测量以及矿化蚀变规律研究，探讨了山东文登金矿的动力作用与金成矿的主要关系，认为构造动力作用的金成矿的主要原因，韧性剪切作用向韧－脆性变形作用的过渡过程是金成矿的必要条件之一。     

海南二甲金矿的动力变形成矿作用及构造地球化学模拟实验研究

海南二甲金矿是一个与戈枕韧性剪切带活动明显相关的金矿床。利用构造地球化学方法和构造地球化学模拟试验 ,研究了戈枕韧性剪切活动与金成矿的关系 ,结果显示 :动力变形作用不仅导致混合岩发生明显的糜棱岩化 ,而且使矿物成分、化学成分发生明显变化 ,同时伴随着一定的构造岩流体活动。动力变形中岩石的变形机制可发现有多种 ,其中以恢复作用比较有利于糜棱岩中金的富集 ;由动态重结晶石英颗粒统计的差异古应力显示变形强度与Au富集有显著的正相关性 ,相关系数达 +0 .5 92 8。动力变形不同阶段形成的石英矿物其微量元素含量明显不同 ,石英中流体包裹体的成分也有明显的差异 ,反映出不同动力变形阶段流体活动的差异性与金富集密切相关。构造地球化学模拟试验表明 ,变形作用不仅导致岩石组构的变化 ,形成微型剪切带、碎粒流带等流动构造 ,而且伴随有明显的流体活动。这些过程与压溶作用密切相关 ;另外 ,动力作用中伴随着金的沉淀、富集 ,这其中Si、Fe组分起了重要的作用。     

小秦岭—熊耳山地区金矿的成矿流体特征

文章系统地总结分析了小秦岭-熊耳山地区金矿的成矿流体特征和成矿作用及矿床的S、Pb、O、C等稳定同位素特征，提出金矿床的成矿流体为地幔流体。流体的运移方向则是自南向北，由下向上，并非来自矿床北部的燕山期文峪花岗岩。新的测年结果表明，不少矿床的成矿时代为印支期，燕山期是迭加在印支期之上的成矿期。它们构成了中国东部中生代成矿作用的完整旋回。成矿受印支期构造作用的制约，是在远离商丹主缝合带的拉张环境下形成的。     

剪切蚀变与物质迁移及金的富集——以胶东矿集区为例

运用定量计算和计算机模拟与传统地质学相结合的方法, 研究胶东矿集区中剪切构造变形和围岩蚀变与物质迁移及金矿富集的相互关系.结果表明, 在剪切-蚀变作用过程中, 各种物质组分发生了不同程度的迁移, 存在较大的流体/岩石比值, 体积应变为增加型.成矿作用发生的最主要原因是剪切挤压-拉张构造作用引起的成矿元素活化→运移→富集.成矿早期, 形成以包体金为主的贫矿石; 成矿晚期, 形成含裂隙金和多金属细脉的富矿石.      

东天山小尖山金矿床成矿流体特征及成矿模式探讨

小尖山金矿床产于东天山康古尔韧性剪切带南缘,对该矿床流体特征和矿床成因类型了解较少。矿区普遍发育低绿片岩相变质,矿床由多条走向为100°～120°的陡倾斜蚀变岩型矿体组成,金平均品位3.11×10^-6～24.99×10^-6;成矿过程可划分为3个阶段:(1)黄铁矿-磁铁矿-绿泥石-绢云母-石英阶段;(2)黄铁矿-黄铜矿-自然金-石英-绿泥石阶段;(3)石英-方解石-贫硫化物阶段。本文通过对矿床不同成矿阶段石英脉内发育的流体包裹体进行了岩相学、显微测温与氢氧同位素研究分析,发现矿床主要发育H₂O-CO₂及气液两相流体包裹体,从早至晚成矿过程中流体内CO₂包裹体逐渐减少,气液两相包裹体内气液比逐渐减小。各成矿阶段包裹体显微测温结果表明,从早至晚成矿流体均一温度分别为216.9～396.4℃、183.1～319.2℃与145.1～220.8℃;成矿流体盐度分别为1.40%～10.11%NaCleq、1.91%～11.22%NaCleq与1.63%～6.74%NaCleq,成矿流体属于中...     

Fluid origin and structural enhancement during mineralization of the Jinshan orogenic gold deposit, South China

The Jinshan orogenic gold deposit is a world-class deposit hosted by a ductile shear zone caused by a transpressional terrane collision during Neoproterozoic time. Ore bodies at the deposit include laminated quartz veins and disseminated pyrite-bearing mylonite. Most quartz veins in the shear zone, with and without gold mineralization, were boudinaged during progressive shear deformation with three generations of boudinage structures produced at different stages of progressive deformation. Observations of ore-controlling structures at various scales indicate syn-deformational mineralization. Fluid inclusions from pyrite intergrown with auriferous quartz have ³He/⁴He ratios of 0.15–0.24 Ra and ⁴⁰Ar/³⁶Ar ratios 575–3,060. δ¹⁸O_fluid values calculated from quartz are 5.5–8.4‰, and δD values of fluid inclusions contained in quartz range between −61‰ and −75‰. The δ¹³C values of ankerite range from −5.0‰ to −4.2‰, and ankerite δ¹⁸O values from 4.4‰ to 8.0‰. The noble gas and stable isotope data suggest a predominant crustal source of ore fluids with less than 5% mantle component. Data also show that in situ fluids were generated locally by pervasive pressure solution, and that widespread dissolution seams acted as pathways of fluid flow, migration, and precipitation. The in situ fluids and fluids derived from deeper levels of the crust were focused by deformation and deformation structures at various scales through solution-dissolution creep, crack-seal slip, and cyclic fault-valve mechanisms during progressively localized deformation and gold mineralization.     

巴彦诺尔公花岗岩体与乌力吉花岗岩体的地球化学特征及成矿意义

巴彦诺尔公花岗岩体和乌力吉花岗岩体均属二叠纪花岗岩，两岩体在地球化学组成上基本一致，均富Si02，K20和Al20。，富集轻稀土，而重稀土亏损。其差别是：前者属钙碱性岩石(σ=l.91)，较富集Fe，Mg，Ca，Cu，Cr，Sr，Ba和F，而后者为钙性岩石(σ=1.68)较富集W，As，Sb和Au等。两岩体不仅为其周围矿产的形成提供了充分的热液，也提供了丰富的物质来源。正是由于充分的热液活动和物质迁移以及后期富集形成了朱拉扎嘎大型金矿。     

Migration paths and precipitation mechanisms of ore-forming fluids at the Shuiyindong Carlin-type gold deposit,Guizhou, China

Shuiyindong is one of the largest and highest grade stratabound Carlin-type gold deposits in China. This paper reports on the results of petrographic studies, electron microprobe analyses (EMPA) of arsenian pyrite, and the mass transfer during mineralization and alteration, and it presents the deposit-scale distributions of Au, As, Sb, Hg, Tl, and trace elements in a representative cross section across the Shuiyindong Carlin-type gold deposit, Guizhou Province. The main objectives were to identify the precipitation mechanisms of minerals, or elements from fluids, and the migration paths of ore-forming fluids.Petrographic and EMPA studies indicate that gold in the primary ores is mainly hosted by arsenian pyrite. Mass transfer associated with alteration and mineralization shows that Au, As, Sb, Hg, Tl, and S were significantly added to all mineralized rocks, Fe₂O₃ and SiO₂ were immobile in the main orebodies that are hosted in bioclastic limestone, and CaO, Na₂O, Sr, and Li were removed from country rocks. The relations between Fe and S indicate that the sedimentary rocks at the Shuiyindong deposit contain more iron than is needed to combine with all of their contained sulfur to form pyrite. This suggests that sulfidation and decarbonation were the principal mechanism of gold precipitation at the Shuiyindong deposit. Hg, Sb, and As commonly formed sulfide minerals, such as stibnite, realgar, and orpiment, in late-stage quartz–calcite veins, or absorbed by organic matter in argillite. Fluid cooling presumably led to depositions of stibnite, realgar, and orpiment in late-stage quartz–calcite veins. Organic matter likely served as a reductant in argillite for the ore fluids, causing the precipitation of As, Sb, Hg, and S, as well as Au.Deposit-scale distributions of gold and other relevant elements reflect the passage of fluids through the rocks. Rock strata and structures allowed the ore-forming fluids to migrate horizontally along the unconformity surface of the Middle–Upper Permian, converge on the high position of an anticline, and then ascend into the overlying strata along the anticlinal axis. The distributions of the major and trace elements show that elements that accompanied the ore-forming fluids include Au, As, Sb, Hg, Tl, and S, and that Na₂O and Li were exhausted in the Longtan Formation at the anticlinal core during gold mineralization. The enrichment of Co, Cr, and Ni in the Longtan Formation at the anticlinal core might be associated with deformation that formed the anticline, or with gold mineralization. Different host rocks were preferentially mineralized by different elements. The bioclastic limestone is commonly enriched in Au, whereas the argillite is preferentially enriched in As, Hg, Sb, and Tl. The zonation of ore-forming elements in the deposit appears to be Sb–Tl–As–Hg–Au–Hg–As (from bottom to top). Enrichment of Au, As, Sb, Hg, and Tl provides useful guidance for the exploration for Carlin-type gold deposits in Guizhou. Anomalies of As and Hg in soil or stream sediment might be an important clue and these elements can be used as indicator elements. Ore-forming fluids migrated along the unconformity surface of the Middle–Upper Permian and the anticlinal axis, so these are favorable sites for exploration for Carlin-type gold deposits in Guizhou.