热液金矿金的溶解和迁移研究进展

Au-S和Au-Cl配合物是金在热液中迁移的2种主要形式。近中性含硫热液中主要为Au(HS)2-,而Au-S二次中性配合物(如Au(H2S)HS0)可能是酸性热液中金的主要迁移载体。低硫高盐度高温热液中金主要以AuCl2-形式迁移。一些高温环境(如火山喷气)下,金可能以中性配合物如AuCl0和AuS.(H2O)m等形式进入气相流体。金以胶体形式运移可解释一些金矿空间上的大规模均匀展布。金也可能与As和Sb形成Au-S-As及Au-S-Sb的复合配合物协同迁移。指出了解成矿事实、改进实验设备、完善热力学参数、反应动力学及金的气相、表面过程迁移机制等将是今后研究的主要方面。     

金是通过什么方式搬运与沉淀的

数十年来,金在不同的地质作用过程中的迁移与沉淀机理一直是许多矿床地质学家和地球化学家们争论的焦点。根据最近的地质与地球化学研究,对如下几个问题进行了探讨:(1)什么样的含水络合物最有利于金的迁移与搬运;(2)为什么金富集在脉型矿床中;(3)在什么样的物理-化学条件下,金的含水络合物可以得到充分溶解;(4)为什么绝大多数金矿床的形成范围集中在340℃~400℃.在热液成矿流体中,金可能是以AuHS(H₂S)₃⁰形式进行迁移,温度的降低会使溶液中90%的金沉淀,这能够解释这些含金石英脉为什么形成在一个很窄的温度范围内.     

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     

贵州水银洞金矿床成矿物理化学条件及金的迁移和沉淀

对水银洞金矿床流体包裹体开展了研究和热力学计算,解析了该矿床成矿物理化学条件及金的迁移形式和沉淀机制。研究表明:金的主成矿温度为215℃～267℃,压力28.5MPa～37.2MPa;成矿流体具弱酸性(pH=4.312)、还原性(fO2﹤10-35.315×105 Pa)。金在成矿溶液中主要以AuHS0等络合物形式进行迁移,HS-活度和氧逸度降低以及pH值升高是促使金沉淀的主要机制。     

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。     

热液成矿作用地球化学:以金矿为例

文中以金矿为例总结了热液成矿地球化学特征,包括热液蚀变、金在成矿热液中的地球化学行为、富集-沉淀机制以及在硫化物中的存在形式。热液蚀变过程中形成的矿物组合反映了成矿流体的地球化学特征,蚀变模式具有重要的找矿勘探意义。在热液体系中,金主要以Au-Cl或者Au-S络合物的形式进行运移,体系温度、压力、氧逸度以及硫逸度等条件的变化是导致络合物分解、金沉淀的主要机制。在较高压力条件下,金趋向于在热液蒸汽相中富集。As和Sb是金矿热液体系中常见的伴生元素,在较低硫逸度条件下,形成自然砷/自然锑-自然金组合。金从热液中沉淀后主要以显微包裹体或者固溶体金的形式赋存于黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿以及黄铁矿等硫化物中,而硫化物中固溶体金的量主要受热液H_2S活动性的控制。     

浙江绍兴-龙泉隆起带中金矿床的成矿地球化学研究

通过系统的地球化学研究认为，浙江绍兴-龙泉隆起带中的含金建造是该区金矿床的主要物质来源；封存于矿床围岩中的建造水及部分大气水和火山热液是矿床成矿流体的主要来源。金在成矿流体中以Au^ -Cl^-、Au^ -HS^-或Au^ -CO2的络合物为主要迁移形式。成矿流体中金的沉淀与矿石中金矿物的形成是两个独立的地质过程，分别与矿床的黄铁矿化和多金属硫化物矿化相联系。     

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.     

CO2流体与金矿化：流体包裹体的证据

在世界的各种类型的金矿包括石英脉型、网脉型以及蚀变岩型金矿床中均见到H2O.CO2:和富含CO2的包裹体.在金矿的围岩蚀变中见到碳酸盐化、黄铁矿化、绢云母化和硅化,说明Au的成矿流体中有C2O和硫等这些组分.金矿床中的C2O流体包裹体有以下特点:(1)在金矿床中常见四类包裹体即水溶液包裹体、H2O-CO2包裹体、富CO2包裹体和含NaC1子矿物包裹体,但以前三者为主,这四类包裹体可以在一起分布,常见水溶液包裹体和CO2包裹体分别分开分布,常单独成行分布,显示出成矿流体的相分离.(2)CO2包裹体与自然金的关系,可以见到自然金与富CO2包裹体分布在同一行上,或者CO2流体与自然金产在一起,或者自然金分布于CO2包裹体中,说明Au是与CO2同时搬运和沉淀的.(3)对金矿中的流体包裹体成分分析表明,除Au、H2O和CO2是流体的主要成分外,还有少量的CH4、H2S和N2等.H2S和H2CO3的相图研究表明,Au的络合物可能是AuHS或AuH2S,这种Au的络合物只有在CO2作为缓冲剂的热液中其溶解度最大,这样的热液就是Au的成矿流体.这种流体在上升过程中与围岩发生交代作用形成蚀变,并且流体发生了相分离,分出相对富含H2O的流体和相对富含CO2的流体,Au在这种相分离的过程中与CO2一起沉淀下来,形成金矿.     

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。     

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。     

广西珊瑚钨锡矿床伴生银的迁移沉淀机制

珊瑚钨锡矿床具垂直逆向分带特征,上部富锡,中部富钨锡,下部富钨、硫化物和银。成矿流体的盐度、密度较低,属于弱还原、弱酸性的体系。伴生银以氯络合物和硫络合物形式迁移。银络合物的迁移与沉淀取决于热液中[S2-]的浓度。随成矿温度的降低、Ca2＋浓度增大、pH值增大,成矿流体中S2-浓度增大,导致大量硫化物和含银硫盐沉淀。由于向深部成矿温度逐渐降低,故伴生银主要以含银硫盐形式赋存于矿脉的中下部。     

豫西前河构造蚀变岩型金矿成矿过程中的流体-岩石反应

前河金矿区位于华北地台南缘,赋存在中元古界熊耳群安山岩和英安岩中,矿体受断裂破碎带控制。含矿热液在迁移过程中与围岩发生了广泛的流体-岩石反应而引起热液蚀变。本区石英中有4种类型的流体包裹体,均一温度范围为145～331℃,其中含CO2包裹体的完全均一温度主要分布在中-高温区。成矿流体的密度和压力变化范围分别是0.68～0.94g/cm3和(367.01～896.55)×105Pa。金大量沉淀成矿时的流体特征为:温度213～260℃、密度0.80～0.89g/cm3和压力(502.86～710.57)×105Pa。流体相为SO42->Na >Cl->K 型,CO2/H2O比值及N2、H2S、Ar、C2H6等挥发分的含量明显增高,f(CO2)、f(H2S)、f(CH4)和Eh值增大;f(O2)、f(H2O)和pH值减小。在青磐岩化安山岩的基础上发生的流体-岩石反应是造成本矿床金沉淀成矿的最主要原因。     

热液金矿成矿作用地球化学研究综述

文章总结了热液金矿成矿地球化学研究进展,其中包括含金热液来源、控制岩浆热液中金浓度的因素、金在热液中的富集和沉淀机制以及热液金矿成矿地球化学环境.含金岩浆演化早期,磁铁矿、磁黄铁矿和钛铁尖晶石结晶分异会影响岩浆演化形成热液型金矿的能力.与金成矿有关的地热流体中w(Au)为1×10-9～80×10-6,岩浆热液中w(Au...     

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。     

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。     

陕西青山金矿床金的迁移形式与沉淀机制研究

青山金矿床是一个赋存于石炭系沉积岩中的中-小微细粒浸染型金矿床.采用原子吸收光谱、气相色谱仪等分析技术,利用地球化学热力学理论,对青山金矿床开展了成矿流体成分分析和热力学计算,解析了该矿床成矿物理化学条件及金的迁移形式和沉淀机制.结果显示,成矿流体呈弱酸性、弱还原性,为重碳酸钙亚型,可大致视为CO₂-H₂O-NaCl体系,来源于古大气降水,并且后期受到了大气降水的混合.成矿早期流体中的金主要以氯络合物形式[Au（Cl）₄]-迁移,主成矿期与晚期流体中金以硫络合物形式[Au（HS）₂]-迁移.成矿流体温度、盐度、pH值、Eh值、氧逸度等物理化学条件的变化、后期大气降水的混合、水-岩反应及硫酸盐还原菌是造成本矿床金沉淀的主要因素.     

热液矿床中锌的迁移、沉淀机制综述

硅酸盐熔体体系中,锌主要赋存于熔体相,部分以类质同象的形式进入铁、镁硅酸盐及铁的氧化物中;流体/熔体相分 离时,锌优先进入流体相;卤水/气相分离时,锌优先进入卤水相;成矿过程中,锌主要进入液相流体中迁移。在热液环境 下, ZnCl2 - nn （0≤n≤4） 络合物是迁移锌的最重要形式,其次游离Zn2+,Zn2+-SO2 -4 络合物,Zn2+OH-络合物,在一定条件下对锌的运移也非常重要,但能与锌络合的其它潜在无机配体,如HS-,CO32-,NH3,F-,Br-, S2 -x 及S2O2 - 3 等,则意义不大。富有机质低温（<200℃） 条件下,部分有机质对锌的迁移也具有重要作用,如,羧酸、氨基酸及腐殖酸,其中羧酸意义最大。在Zn成矿过程中,岩浆-热液Zn矿床矿化可划分为三个阶段,早期岩浆房去气阶段,期后热液阶段,以及晚期岩浆房去气阶段。层控Zn矿床流体主要为盆地卤水,矿化机制主要为伸展背景下的海底热液对流,或者挤压环境下,构造挤压与重力的联合驱动,促使流体向盆地边缘迁移成矿。锌矿物的沉淀主要受热液组成、温度、压力、pH以及Eh等因素控制,地质过程中,围岩蚀变、沸腾作用以及流体混合作用等宏观过程促使上述物理化学因素发生变化,从而制约着锌的沉淀。     

金厂特大型金矿床的地质特征与成因研究

金厂特大型金矿床产于吉黑东部兴凯地块太平岭隆起与老黑山断陷的交接部位,矿区外围出露新元古界黄松群变质岩系。本区燕山期岩浆活动可分为5期,分别为燕山早期第一阶段闪长岩(δ52-1)、燕山早期第二阶段文象花岗岩(γo52-2)、燕山早期第三阶段花岗岩(γ52-3)、燕山晚期第一阶段花岗斑岩(γπ53-1)、燕山晚期第二阶段闪长玢岩脉(δμ53-2),形成岩浆穹窿型构造和隐爆角砾岩筒构造,并叠加大规模的热液蚀变活动,金矿化与第4、5期岩浆活动紧密相关。金矿矿体产状有三种类型:岩浆穹窿构造型、隐爆角砾岩型和环状放射状断裂型。矿石类型主要有含金黄铁矿化石英脉、含金石英黄铁矿脉、含金多金属硫化物石英脉、含金黄铁矿化方解石脉等。金矿成矿年龄为119.40 -122.53 Ma。金矿体受统一的构造-岩浆流体蚀变系统控制,成矿物质来源于深部,成矿流体为岩浆水,晚阶段有少量大气水加入。成矿环境为中高温、中等压力,流体盐度为中等偏高,流体性质为弱碱性、弱还原性,属于K -Na - Ca2 -Cl--SO42-型流体。金在成矿流体中以[Au(HS)2]-、[AuCl2]-、[Au(CO3)]-及[Au(HCO3)2]-等络合物形式存在,当温度、压力下降时,溶液由酸性演化为弱酸性再到弱碱性时,络合物离解,金沉淀成矿。