关于成矿作用地球化学研究的几个问题

成矿作用地球化学是矿床地球化学的基础理论分支，属于应用基础类学科，以地球化学原理和方法研究造成元素沉淀富集形成矿床的地球化学作用的原因和机理。本文讨论了热液矿床成矿作用的几个问题。指出花岗岩与矿床类型之间是否存在相关性，即花岗岩是否具有成矿专属性仍然存在争论，需要继续探索。花岗岩类具有成矿潜力不等于这些花岗岩最终都能成矿。决定岩浆发生成矿作用的因素很多，其中岩浆分异作用过程和流体释放时间及其机制可能是决定成矿发生和矿床类型的关键，岩浆熔体中挥发组分及其行为可能是岩浆能否发生成矿作用的决定性要素，聚焦流体流动是成矿作用能否发生的关键环节，而自组织临界性和反馈作用决定了成矿效率和矿床的规模。     

关于银山矿床成矿作用的几个问题

银山多金属矿床是一个特大形火山潜火山热液矿床，具有复杂的多期多阶段的成矿分带，成矿作用主要为火山、－潜火山热液作用，但在此之前，还经历了一期由韧脆性剪切带形成而引起的动力变质热液作用。根据矿体与３个旋回潜火山岩体的时空关系，火山潜火山热液成矿作用又可分为两个成矿期和５个成矿阶段。     

矿床形成深度与深部成矿预测

阐述了不同类型内生矿床的成矿深度和金属沉淀的垂直范围。热液成矿作用的深度下限可以下降到10000～12000m。不同类型矿床的成矿深度范围与成矿时的具体地质构造特征有关,且有很大的变化空间。金属矿床的形成深度受成矿母岩岩浆侵位深度的约束,而岩浆侵位的深度又与岩浆中挥发组分的数量、流体释放的时间、成矿元素的矿物/熔体和溶液/熔体分配系数等因素有关。据此可以解释斑岩铜-(钼)、斑岩钼-(铜)和斑岩钨矿床形成深度的差异。地温梯度和多孔岩石的渗透率也与成矿深度有关。CO2等挥发组分的溶解度对压力非常敏感,因此流体包裹体地质压力计对于成矿深度的确定有重要的应用价值。在开展深部成矿预测和找矿时,探寻隐伏岩体顶上带或岩钟是寻找深部与花岗岩有关的多金属矿床的捷径之一。     

南岭地区几个与锡（钨）矿化有关的岩体的岩浆演化

南岭地区是中国重要的钨、锡成矿区,钨、锡矿化与该区燕山期侵位的花岗岩关系密切。在对南岭花岗岩的研究中发现,高的εNd、低的T2DM标志着有较多地幔物质的混入。在受地幔物质影响较大的杭州-诸广山-花山(HZH)带内出现较多的锡矿化;在地幔物质影响较小的地区锡矿化则相对较少。在总结前人关于南岭地区姑婆山、骑田岭、千里山和大吉山4个岩体的同位素、微量元素、稀土元素等资料的基础上,对4个岩体源岩中地幔物质的相对含量、岩浆演化过程、出溶流体的性质等进行了比较。结合4个岩体矿化类型的差异,认为地幔物质除可能为锡矿化的物质来源外,地幔物质混入量的差异还可能通过影响与矿化有关的花岗岩岩浆演化的过程而决定钨、锡矿化的差异。     

中低温成矿流体中氯配合物和硫氢配合物在铜金属迁移中的行为

热液成矿系统是世界上最主要的金属矿物来源,其中的S和Cl是流体中最为重要的两种配体,对地壳内金属在流体中的迁移起到重要作用.在中低温(25～300℃)的温度范围下,根据最新的可用热力学性质,利用地球化学模拟软件GWB(Geochemist's Workbench),对Cu-Fe-NaCl-H2O-S体系进行了地球化学模拟,比较了氯配合物和硫氢配合物在Cu金属迁移当中的作用.模拟流体的各组分浓度均以天然热液的流体范围相当,该模型解释了热液中Cu对于S和Cl的配合模式.在较低的温度下,硫氢配合物是体系中主要的Cu迁移物种,但这种优势也与所处的pH值和氧化还原环境关系密切.而较高温度下则主要为氯配合物形态进行迁移.作为硫氢配合物或氯配合物的输送则决定了金属富集的模式,该模型可用于参考评估自然界中的热液流体成矿过程.     

广西栗木钽铌锡多金属矿床的成矿流体演化及其对成矿过程的制约

广西栗木钽铌锡多金属矿床既产具明显垂直分带的花岗岩型钽铌锡矿体,又有石英脉型钨锡矿体,是研究岩浆-热液演化过程的典型实例。本次研究对栗木矿区中水溪庙和金竹源两个矿床开展了系统成矿流体研究。研究表明栗木矿区中的包裹体类型主要有盐水溶液包裹体、H2O-CO2-Na Cl包裹体和熔体包裹体三类。自云英岩化钠长石花岗岩→似伟晶岩→长石石英脉型→锂云母萤石脉,盐水溶液包裹体逐渐由定向分布的次生包裹体特征,转变为面状孤立分布的原生包裹体特征,而且均一温度、盐度和密度逐渐降低,具有低均一温度(150~210℃)、低盐度(1.0%~9.0%NaC leqv)和低密度(0.83~1.05g/cm3)的特点。H2O-CO2-NaC l包裹体和熔体包裹体主要产在钠长石花岗岩和似伟晶岩中,H2O-CO2-NaC l包裹体孤立分布,均一温度为260~350℃,盐度为0.8%~8.5%NaC leqv;熔体包裹体的固相初熔温度为560~600℃,完全均一温度为704~853℃,流体相具有与盐水溶液包裹体相近的均一温度和盐度。根据以上资料,本文把栗木矿区的成矿作用分为岩浆阶段的钽铌锡成矿作用和岩浆热液阶段的钨锡成矿作用,估算成岩成矿压力约为270MPa,这有利于栗木矿区的钽铌锡在花岗岩浆阶段发生了相对贫化的富集作用,钽、铌、锡、钨等元素在熔体/流体的分配系数制约了钽铌成矿作用发生在岩浆阶段,而钨锡成矿作用主要发生在热液阶段。     

青海祁漫塔格虎头崖铅锌多金属矿床流体包裹体特征及成矿机制研究

虎头崖Pb-Zn多金属矿床位于东昆仑西段祁漫塔格岩浆弧带,矿体主要赋存于三叠纪花岗闪长岩和二长花岗岩与围岩的接触带及围岩中,并伴生有Fe、Cu等元素,属典型矽卡岩型矿床。对矽卡岩阶段石榴子石和透辉石、退化蚀变阶段绿帘石、石英硫化物阶段方解石、石英、萤石中流体包裹体的详细岩相学研究结果表明,与成矿有关的流体包裹体类型主要有富液相包裹体、富气相包裹体和含子矿物三相包裹体。激光拉曼光谱分析结果显示,气相、液相成分以H₂O为主,含少量HCO₃^-;固相成分以NaCl为主,并有少量的闪锌矿（ZnS）、磁黄铁矿（Fe_1-xS）和硬石膏（CaSO₄）,成矿流体应为H₂O-NaCl体系。包裹体显微测温结果显示,矽卡岩、退化蚀变、石英硫化物阶段均一温度分别为（430~490℃、550~580℃）、340~370℃和190~340℃,盐度w（NaCl_eq）分别为39%~48%、9%~12%、（0.18%~4%、15%~24%）。H-O同位素研究表明,成矿流体主要为岩浆热液,在成矿晚期则有不同程度的大气降水混入。在石英硫化物阶段,含子矿物包裹体和气相分数变化较大的气液包裹体共生,它们均一温度相近但盐度差别较大,表明成矿流体曾发生过广泛的不混溶（沸腾）作用,而这一过程很可能导致流体中Pb、Zn、Fe、Cu等矿质沉淀富集。     

流体包裹体爆裂法测温技术可靠性讨论——以江西大吉山钨矿为例

爆裂法是一种经济快速的流体包裹体测温技术,由于该技术的影响因素较多且测试精度往往不是很高,历来受到很多学者的质疑。为了讨论爆裂法测温技术的可靠性,在前人研究的基础上,利用冷热台对大吉山钨矿含矿石英脉中的包裹体爆裂温度进行了显微测温,分析了包裹体个体大小对爆裂温度的影响,发现两者之间存在着明显的反相关性;同时,对数据的进一步分析发现爆裂法测温曲线反映的爆裂峰是2期3类包裹体爆裂叠加的结果,但是实验测得的爆裂温度区间与爆裂法测温结果基本上是吻合的,这说明爆裂法测温技术虽然有较多的影响因素,但是在一定程度上是可靠的,尤其是在找矿勘探方面其潜力很大,值得推广应用。     

蚀变岩岩石质量平衡及主要成分变异序列——以河南西峡石板沟金矿热液蚀变岩为例

河南西峡石板沟金矿为一典型的蚀变岩型金矿, 近ＮＷ 向的剪切带为主要控矿因素。近矿蚀变岩类型主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化、钾长石化,且具有分带特征。按照蚀变分带进行了系统的岩石学和岩石化学采样, 研究了蚀变岩的岩石质量平衡、体积变化（ｆｖ ＝ ９７ ．２４％ ～７１．６３％ ） 和主成分变异,讨论了活泼元素和惰性元素在岩石蚀变过程中的变化规律,建立了主成分变异序列。     

计算机流体地球化学研究的进展

成矿作用的化学机理可以通过实验和计算机模拟进行研究,随着计算运算能力的不断增强,在地球化学中正在形成一门新兴学科－计算地球化学。其中热质输运模拟、化学质量迁移数值模拟和流体输运－化学反应耦合动力学研究取为著进展,建立在Ｄａｒｃｙ定律和守恒方程基础上的多孔介质热质输运模拟通过流函数图、等温线图及速率矢量图等,从古水文学和流体地球化不方面高度动态研究成矿作用,根据化学和热力学原理进行的化学质量迁移数值模拟则通过矿物和流体中化学物种的热力学数据,预测多组分体系中发生的流体－岩石相互作用,定量揭示经历了复杂化学反应进程的成矿作用的化学行为。将上述两方面结合的流体输运－化学反应耦合动力学,可以从时间和空间上模拟真实成矿流体系统复杂的动力学行为,是计算流体地球化学的发展方向。