成矿流体的浓缩作用及浓缩方式研究

几乎所有的大中型热液矿床中都广泛存在着热液蚀变现象,且伴随强烈的成矿流体的浓缩作用。初始浓度较稀薄的含矿流体,通过水岩反应生成富水矿物的交代带使热液中的自由水固化在蚀变岩石中,热液中的自由水与Ｃ、Ｓ等组分反应而被大量地消耗,流体的减压沸腾都可极大地促进成矿热液中自由水的减少,从而使残余流体中金属浓度增高。可以通过构造－蚀变岩填图、实验模拟、特征指示性元素性状研究和交代剖面的数学模拟获得成矿溶液浓缩的幅度,进而判定矿化规模,通常在大、中型矿床中都发生过多次流体浓缩作用,依据水岩反应中流体浓缩理论,建立了含矿     

流体在金属成矿过程中的作用

流体控制着地质作用的发生、发展并贯穿其始终,在金属成矿过程中促进了金属的活化、迁移和沉淀。冷却、水—岩反应、浓缩作用,单一流体的不混溶作用和不同流体的混合作用是导致金属沉淀的主要机制     

含矿流体混合反应与成矿作用的动力平衡模拟研究

本文在约定热液体系中成矿元素成矿速率(成矿过程中单位时间内单位体积所合成矿元素重量的变化)的基础上。借助于物质-热-化学-成矿四重全耦合的研究思路，构建了均匀热液体系、层状热液体系、岩浆侵入热液体系下成矿元素的迁移、富集、溶解与沉淀作用数值模型。模拟结果表明；(1)硫化物(H2S)和硫酸盐(SO42-)流体的混合反应是成矿热液体系中铅、锌、铁成矿元素成矿的重要控制因素；(2)均匀介质、岩浆侵入或地质构造的存在，对成矿元素在成矿流体运移的速度、流线、温度分布和成矿元素的溶解与沉淀分布都有着各自的特征．不同的成矿环境或成矿背景制约了成矿元素的迁移与富集以及矿体的产出定位。暗示成矿环境及成矿速率对热液体系中成矿元素的沉淀与溶解具重要作用；成矿流体的混合反应是成矿作用发生的重要机制之一。在成矿理论研究中必须充分考虑不同地质构造因素的约束。     

还原性斑岩型Cu与Mo-Cu矿特征与形成机制

还原性斑岩型Cu矿是近年新识别的一类斑岩型矿床,以岩浆阶段发育大量磁黄铁矿和成矿流体富CH4为主要特征。成因上,还原性斑岩型Cu矿与钛铁矿系列I型花岗岩伴生,形成于俯冲环境或者后碰撞环境。成矿流体为岩浆流体。岩浆阶段磁黄铁矿的结晶沉淀将导致岩浆中成矿元素Cu进入硫化物相而贫化,不利于成矿元素在流体中富集,结果导致还原性斑岩型Cu矿的矿化和蚀变规模较小。对比研究发现西准噶尔宏远Mo-Cu矿也具有还原性斑岩型矿床的特征,可能为还原性斑岩型矿床的新类型。     

成矿流体及成矿机制

根据成矿流体样品——流体包裹体研究资料，目前已知的成矿流体主要有下列四种类型：（１）硅酸盐熔融体＋Ｍ（金属）；（２）Ｈ２Ｏ＋ＮａＣｌ＋Ｍ；（３）Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２＋Ｍ；（４）Ｈ２Ｏ＋有机质＋Ｍ。这里所说的Ｈ２Ｏ，实际上是含有一定溶质的盐水；ＣＯ２则还包含有ＣＨ４、ＣＯ、Ｎ２、Ｈ２、Ｈ２Ｓ等等其它组分。不同的矿种、不同成因的矿床与一定种类的成矿流体有关，也就是说，成矿流体具有一定成矿专属性。通过成矿流体研究，我们认为成矿作用主要有下述几种形成机制：（１）不同种类流体混合成矿机制；（２）单一流体不混溶分离成矿机制；（３）流体＋有机质成矿机制；（４）水—岩交换成矿机制；（５）流体物－化条件改变成矿机制。     

甘肃小柳沟矿区钨钼矿控矿因素及成因关系探讨

小柳沟矿区是北祁连造山带西段主要的钨钼成矿区。钨成矿主要受岩体、地层岩性、构造控制。岩体是成矿的最主要因素,是矿床的成矿物质来源之一,酸性侵入体为成矿提供了丰富的物质来源;岩体在侵入过程中所提供的含矿热液对元素的活化迁移起了积极作用。千枚岩、灰岩、角闪云母片岩是成矿的主要矿源层。小柳沟隐伏岩体上升形成的断层为成矿流体的运移和富集提供了条件。钼成矿与岩体及岩体顶部的裂隙网脉有关。小柳沟热流体在斑状花岗岩体顶部形成构造裂隙网,上升热流体与地下水发生对流循环,使钼在岩体和围岩的裂隙中成矿。小柳沟矿区有着三(多)位一体的成矿系列,岩体外接触带和地层层间裂隙形成以夕卡岩型为主的白钨矿,岩体内部及岩体顶部形成斑岩型和石英脉型钼矿。     

对中酸性岩浆岩含矿性地球化学评价中若干问题的探讨

与中酸性岩浆岩有关的矿产有铁、钼、铜、钨、锡、铌、钽、稀土、铍等.岩体中成矿元素丰度在岩体含矿性地球化学评价中的作用,长期以来存在两种观点,即:①认为岩体中成矿元素丰度高,是岩体含矿的标志;②认为岩体本身成矿元素丰度高,未必有利于成矿.本文试图以成矿地质作用为基础,运用元素的基本地球化学性质,对如何根据岩浆岩中成矿元素丰度,进行岩体含矿性地球化学评价,提出几点看法. 成矿元素丰度与成矿作用的关系成矿岩体中成矿元素丰度,按其与非成矿岩体的区别可分为三类:     

川西北微细浸染型金矿集中区地层在金成矿中的作用

通过分析川西北金矿集中区的地层在金成矿中的作用 ,指出金矿成矿物质是多源的 ,且以寒武系及其下伏地层为主要物源 ;构造 -岩浆活动是地层中成矿物质活化、迁移的主要动力源 ,浅部赋矿地层的物理化学性质是金成矿的关键因素。     

关于成矿流体地球化学研究的几个问题

成矿流体地球化学是当前正蓬勃发展的流体地质研究的一个重要吩支。本文对八十年代以国际上关于成矿流体于球化学的几个问题做了阐述，涉及到元素在熔体－溶液平衡体系中的分配、热水溶液系统中成矿元素的配合物形式及其主要影响因素，金属从成矿流体中沉淀机理研究等。     

造山型金矿构造控矿作用

造山型金矿具有重要经济价值,其成矿理论研究对全球金矿勘查和开采具有重要意义。为了更好的理解挤压和伸展背景下深成-中成-浅成造山型金矿成矿过程中控矿断裂形成过程、构造控制流体流动、流体就位机制以及矿化样式之间的关系,本文系统综述了岩石破裂原理、挤压和伸展体制断裂网络结构,全面梳理全球不同构造体制和成矿深度造山型金矿的构造控矿样式、矿脉几何学和蚀变矿化网络结构,取得以下认识:(1)在挤压背景下,深成金矿通常受韧-脆性逆冲剪切带控制,发育窄蚀变带、大脉状和层压状矿石以及黑云母-角闪石-磁黄铁矿等蚀变矿化组合;中成金矿受脆-韧性逆冲剪切带、褶皱转折端的滑脱空间和里德尔剪切派生裂隙控制,发育窄-中等宽度蚀变带、层压状和网脉状矿石以及绿泥石-方解石-绢云母-黄铁矿化蚀变矿化组合;浅成金矿受脆性剪切带和次级毛细裂隙控制,发育宽蚀变带、角砾状和浸染状矿石以及绢云母-碳酸盐-硫化物(黄铁矿、毒砂)等蚀变矿化组合。研究表明上述不同成矿深度金矿构造-蚀变-矿化差异由构造、流体压力、水岩反应强度和岩石抗张强度等共同控制,流体就位和矿质沉淀机制由深部的强构造流体互馈、弱水岩反应强度向浅部的弱构造流体互馈、强水岩...     

地质流体及成矿作用研究综述

地质流体是一定地质作用的产物，而矿床的形成过程与特定地质构造背景下地质流体的产生、运移和聚集有着密切联系。不同成矿流体的成矿机制各有差异。岩浆热液因温度降低、压力减小等因素使热液中成矿物质达到过饱和，从而产生矿质沉淀；沉积盆地含矿热卤水流体在热对流、沉积压实等作用下运移、充填、聚集；与海底基性火山活动有关的现代大洋海底热液形成硫化物矿床；地幔流体的碱交代作用形成大型一超大型中高温热液矿床。在具体的成矿过程中，各种构造环境又对流体中的成矿元素的分配、集中起到至关重要的控制作用。     

川西北微细浸梁型金矿集中区地层在金成矿中的作用

通过分析川西北金矿集中区的地层在金成矿中的作用，指出金矿成矿物质是多源的，且以寒武系及其下伏地层为主要物源；构造-岩浆活动是地层中成矿物质活化、迁移的主要动力源，浅部赋矿地层的物理化学性质是金成矿的关键因素。     

黔西南卡林型金矿矿田控矿构造类型及成矿流体特征

黔西南地区是我国卡林型金矿重要的矿集区,滇黔桂"金三角"的重要组成部分之一。区内金矿的主控矿构造可归纳为三类:不整合型、断层型以及不整合和断层复合型。前人分别针对三类构造中的流体开展了研究,但由于缺乏系统对比研究,在成矿流体特征及来源方面一直存在较大的争议。本次研究在结合前人已获稳定同位素结果的基础上,选取了水银洞、丫他等典型矿床,针对三类构造中成矿期脉体进行流体包裹体以及H-O-C-S同位素研究,探讨其成矿期成矿流体特征以及来源。不整合型构造中流体包裹体可见气液两相包裹体(W型)以及含CO_2三相包裹体(C型),复合型构造和断层型构造主要以气液两相包裹体(W型)为主。不整合型气液两相包裹体(W型)均一温度集中在180~220℃之间,流体盐度范围为0.70%~6.50%Na Cleqv,密度0.78g/cm~3;复合型构造中W型包裹体均一温度为163~323℃,盐度0.30%~9.00%Na Cleqv,密度平均为0.73g/cm~3;断层型构造中W型包裹体均一温度集中于140~176℃,盐度为0.90%~9.30%Na Cleqv,密度平均为0.74g/cm~3。在均一温度-盐度图中未发现温度或盐度异常端元,指示三类构造中流体是一个连续演化的过程。结合激光拉曼光谱分析,CO_2、CO、CH_4等气体的减少指示了在由深到浅的演化过程中成矿流体发生了沸腾作用。不整合型构造中方解石δ~(13)CV-PDB值为-8.78‰~1.69‰,δ~(18)OSMOW值为8.01‰~23.08‰;复合型构造方解石中δ~(13)CV-PDB范围为-7.93‰~0.00‰,δ~(18)OSMOW为9.44‰~16.09‰;断层型构造方解石中δ~(13)CV-PDB范围为-1.06‰~-4.46‰,δ~(18)OSMOW=12.33‰~22.58‰。从数据投点结果来看,成矿流体中碳主要来源于深部和沉积地层,且从不整合型构造到断层型构造,深部贡献渐弱而地层贡献渐强。根据计算,不整合型构造流体中δD_(H_2O)值范围为-32.30‰~-97.40‰,δ~(18)OH_2O值为-1.28‰~12.40‰;复合型构造中δD_(H_2O)值为-75.00‰~-78.00‰,δ~(18)OH_2O值为11.30‰~12.30‰;断层型构造中δD_(H_2O)值为-60.01‰~-104.40‰,δ~(18)OH_2O值为8.35‰~13.90‰。δD_(H_2O)-δ~(18)OH_2O图中,数据点显示出三类构造中成矿流体的多源性,不整合型构造与岩浆水的关系相对密切,而断层型构造与盆地流体及变质水关系密切,水岩反应造成氧同位素值呈向右漂移趋势。不整合型构造中的S主要以幔源为主,复合型构造和断层型构造中分别受到沉积地层的影响,造成δ~(34)SV-CDT值有所偏大。因此,本文认为黔西南三类主要控矿构造中成矿流体均为中低温、低盐度、低密度的流体,且显示出多来源的特征,不整合型构造中以深部来源为主,断层型构造中以盆地卤水为主,而复合型构造中两类来源相当。另外,变质流体的加入暗示黔西南卡林型金的成矿与造山作用之间存在某种联系。     

冀北银矿控矿因素探讨

冀北银矿多属热液矿床。银矿的主要控制因素,除银本身的地球化学特性外,还包括以下４方面：（１）具封闭条件或渗透率相对低的地呈岩层（岩石）;（２）切割封闭体系系或聚矿构造的一性构造;（３）多期活动的火山－侵入杂岩体;（４）具深源特征的混合流体。成矿流体是了最主要的控制因素,它是联系矿民矿地质背景和矿体的纽带。矿床形成的规模与产出状态与成矿流体的与产出状态密切相关。     

湖南柿竹园矿田柴山铅锌矿床的C、O同位素组成及其研究意义

研究了柿竹园矿田柴山铅锌矿床早、晚期方解石的C、O同位素组成,并对C、O同位素组成之间明显的正相关关系进行了CO2去气、流体混合与水．岩反应的理论模拟。结果表明,该矿床方解石的形成主要是由成矿流体与围岩发生水-岩反应及温度降低造成的,另外大气降水的加入也起到一定的作用。成矿流体中的可溶性碳以H2CO3为主,早期成矿流体的δ^13C、δ^18O值分别为-2．5‰＋4‰,晚期成矿流体的δ^13C、δ^18O值分别为-1‰和＋6‰,并且在成矿过程中一直有中生代大气降水的加入。     

黔西北富锗银铅锌矿集区成矿流体运移方向及其制约因素

黔西北矿集区作为川滇黔富锗铅锌多金属成矿区的重要组成部分,成矿条件优越,找矿潜力巨大。已有研究表明,该区铅锌矿床成矿时代为印支晚期,但对成矿流体运移方向的研究相对薄弱,这也直接影响到区内资源勘查部署。在综合剖析该矿集区典型矿床的矿体特征、成矿温度、同位素组成和成矿年龄等资料的基础上,本文划分成矿流体类型,系统总结铅锌成矿作用过程中与成矿流体运移相关的“行迹”标志,研判成矿流体在区域尺度的运移方向,进一步讨论流体运移的制约因素。研究表明,在黔西北富锗银铅锌矿集区,构造为成矿流体运移提供了主要的驱动力和通道,成矿构造的优势方位决定成矿流体的主体运移方向。成矿温度、同位素组成和成矿构造等方面的区域性变化特征均指示成矿流体在平面上主体从南东至北西方向运移;除印支期陆块碰撞作用导致古特提斯洋闭合的因素外,雪峰山陆内变形构造作用也可能为成矿流体运移提供了动力,进而控制了流体的运移方向。该研究不仅对黔西北矿集区的“战略性”铅锌找矿部署具有现实意义,而且为热液矿床成矿流体运移方向研究提供了路径。     

特约主编致读者

流体成矿既是一个化学过程,也是一个物理过程。但是,在矿床学研究领域,长期以来更注重流体成矿化学过程研究,即针对地壳中成矿流体起源、性质和其中成矿物质沉淀机理开展较深入研究,而关于成矿流体流动的物理过程及其与矿床形成和定位关系的研究明显薄弱。成矿流体保真样品流体包裹体的研究国内外、尤其国内十分活跃,但如何与流体动力学研究...     

构造物理化学成矿理论问题探讨

构造物理化学成矿研究涉及以下新的认识:构造体制下矿源岩系演化序列,构造动力热液淬取成矿机制,构造附加动力驱动热液成矿机制,构造应力场转化成矿机制,成矿流体水-岩反应的浓缩成矿机制以及构造物理化学场结构与界面成矿特点。     

内蒙古奇安绰罗地区地层含矿性研究

地球化学研究的中心任务是研究地层及各类岩石中成矿元素的分散富集规律。以内蒙古奇安绰罗地区地层的岩石、岩屑样品化学元素光谱分析数据为基础,对测区各地层进行比较系统的地球化学分析,讨论了各地层中Au、Ag、Pb、Mo、W、Cu、Zn、As、Sb、Bi、Hg、Sn 12个成矿元素的地球化学特征,从成矿元素的相对富集与贫化、变化性、后期作用叠加强度几个方面考察地层中成矿元素的成矿潜力,揭示研究区主要矿产的赋矿层位。     

金矿成矿过程中构造应力场转变与热液浓缩-稀释作用

在大量野外地质观测和室内测试分析研究基础上 ,进一步证实热液金矿工业矿化富集大多数是在构造应力较为张弛的环境下形成的。构造变形岩相形迹的大比例尺填图及测量分析表明 ,热液金矿成矿早期的热液蚀变矿化作用是在压剪性构造背景之下进行的 ,而主要工业矿化与张剪破裂即引张构造有着密切的联系 ,两个阶段的构造应力场有近乎于正交的转化。岩石矿物及流体地球化学的系统分析发现 ,几乎所有的大中型热液矿床中都在热液蚀变基础上伴随强烈的成矿流体浓缩作用 ,初始浓度较稀薄的含矿流体 ,通过水岩反应生成富水矿物的交代带 ,使热液中的自由水大规模缩减 ,并且 ,其自由水通过与C、S等组分的反应也被大量地消耗 ,流体的减压沸腾也极大促进成矿热液中自由水的减少 ,从而使残余流体中金属浓度增高 ,水岩系统中流体的浓缩即时与构造应力场转化为引张作用耦合 ,引起新的流体加入 ,随后的稀释作用形成金属硫化物的沉淀。