岩浆流体与成矿——陆相火山热液过程和现代海底黑烟囱的观测及熔浆包裹体研究

科学观测表明在敛聚型和离散型板块边界大量挥发份和金属通过去气作用从岩浆分离而进入陆相和海底火山热液系统。以ＣＯ２为主的流体伴随着挥发份贫乏的洋脊型玄武质岩浆作用而形成,其岩浆产生于洋脊之下的地幔的部分熔融过程。与此对照,丰富的、以Ｈ２Ｏ为主的流体产生于富含挥发份的火山弧型岩浆的去气作用,这种岩浆的起源与俯冲洋壳的脱水过程有关。岩浆流体常由各种挥发份（如Ｈ２Ｏ,ＣＯ２,ＣＯ,ＳＯ２,ＨＣｌ,Ｈ２Ｓ,ＨＦ,Ｈ２,Ｎ２,ＣＨ４,Ａｒ,Ｈｅ等）和含量不等的金属（如Ｎａ,Ｋ,Ｃａ,Ｆｅ,Ｃｕ,Ｐｂ,Ｚｎ,Ａｕ,Ｍｏ,Ｒｅ,Ｉｎ,Ｗ等）组成。受挥发份在熔体中的溶解度制约,由岩浆去气作用形成的最初流体相主要为ＣＯ２,而后来形成的流体相较富含Ｈ２Ｏ。随着温度的降低,一个常伴随着由长英质岩浆演化而形成的ＣＯ２和Ｈ２Ｏ混合的岩浆流体可能因不混溶作用而分离成一个低盐度（低密度）的气相和一个高盐度（高密度）的液相。在一个流体熔浆体系中,许多成矿金属强烈地分配在流体相中,并且在该流体分离出岩浆时被其带出。这些金属主要以氯化物和硫化物的络合物形式被气相和液相携运———气相携运受支配于其挥发性;热液携运受其溶解度所制约。岩浆流体可提供大?     

云南大坪韧性剪切带型金矿富CO2流体包裹体及其成矿意义

大坪金矿成矿可分为三个成矿阶段：早期成矿阶段（白钨矿石英脉）、主成矿阶段（团块状多金属硫化物含金石英脉）和晚成矿阶段（碳酸盐石英脉）。本文利用显微测温和拉曼光谱分析了大坪矿脉的流体包裹体特征,结果表明：流体包裹体基本由富液相CO2包裹体和不同CO2/H2O比例的CO2-H2O型包裹体组成,早阶段白钨矿石英脉中同时富含富气相CO2包裹体,主成矿阶段团块状多金属硫化物金矿石中富液相CO2包裹体占明显优势,只有晚成矿阶段碳酸盐石英脉中含有居次要地位的H2O溶液包裹体。流体包裹体中气相组成基本为纯CO2,早阶段者还含少量N2。早阶段CO2-H2O型包裹体的盐度为6.37%-14.64%NaCl,峰值9%-10.5%NaCl,均一温度为299.4-423.7℃,峰值320-380℃,CO2包裹体密度为0.352-0.798g/cm^3,多数在0.64-0.71g/cm^3;主成矿阶段的CO2-H2O型包裹体的盐度在3.70%-14.64%NaCl之间,峰值7.2%-9.0%NaCl,均一温度279.0-406.5℃之间,峰值320-360℃,CO2包裹体密度为0.591-0.843g/cm^3,多数大于0.8g/cm^3;晚成矿阶段CO2-H2O型包裹体的盐度为4.80%-6.54%NaCl,均一温度为287.6-337.1℃。计算表明早阶段成矿压力约为190-440MPa,主阶段成矿压力约为133.5-340.0MPa,相当的成矿深度为5.1-12.9km。这些特征揭示了该矿成矿流体为近临界的高CO2（CO2≥H2O）的中低盐度的CO2-H2O-NaCl体系流体,在成矿过程中基本不存在流体混合,但发生了明显的沸腾和相分离作用。该矿是剪切带控制下的中深中温热液金矿,成矿作用主要是减压沸腾环境下的快速沉淀。结合其它证据,作者认为该矿的成矿流体主体为深源的壳幔混合流体,而不是地壳浅部的大气降水、岩浆水或其混合流体。金在高CO2的成矿流体中可能主要以硫氢络合物形式迁移,矿质沉淀主要与压力速降条件下发生流体的相分离作用相关。     

无机水合盐相变储能材料的过冷及相分离研究进展

无机水合盐是一类重要的相变储能材料,具有使用范围广、导热系数大、相变潜热大、毒性小、价格便宜等优点。但这类材料在使用过程中易出现"过冷"及"相分离"现象,严重制约了其在实际中的应用。介绍了通过添加成核剂和增稠剂等几种解决无机水合盐相变储能材料使用过程中"过冷"及"相分离"的新方法,并对今后的研究提出了几点建议。     

热液矿床中Pb的迁移和沉淀机制研究综述

岩浆结晶过程中,矿物-熔体相分离时,Pb优先进入熔体相,表现出不相容性;流体-熔体相分离时,Pb优先进入流体相;卤水-气相分离时,Pb优先进入卤水相;Pb在成矿过程中主要进入液相中进行迁移。氧化、偏酸性、富氯热液体系中,Pb主要以PbCl2-nn(0≤n≤4)形式迁移,尤其在高于350℃的高温环境下,Pb的氯络合物起支配作用;中低温、贫氯、高还原硫的碱性热液中,Pb主要以硫氢络合物形式迁移;氧化、贫氯的强碱性(pH7.5)热液中,Pb主要以羟基络合物形式迁移;贫Cl-且富CO32-和HCO-3配体的中、低温弱碱性热液体系中,PbCO03、Pb(CO3)2-2络合物也很重要。NH3、F-、Br-、S2-x、NaPbCl03、NaPbCl4-以及S2O2-3等潜在无机配体对Pb迁移成矿意义不大。某些有机配体,如羧酸、氨基酸、腐殖酸,在低温(200℃)条件下对Pb的运移成矿有重要作用,尤其羧酸比较重要。在成矿过程中,岩浆-热液成因的Pb-Zn矿床通常经历了早期岩浆房去气、期后热液和晚期热液3个阶段。非岩浆热液成因的层控Pb-Zn矿床流体主要为盆地卤水,矿化机制主要为构造挤压与重力的联合驱动,或者伸展背景下的海底热液对流。影响Pb沉淀富集的微观因素主要包括热液组成、温度、压力、pH值以及Eh值等。热液演化过程中,沸腾减压、围岩蚀变以及流体混合等地质作用促使上述微观物理化学因素发生显著变化,形成地球化学障,从而使得矿石矿物大量沉淀。     

西太平洋岛弧-弧后盆地热液活动及成矿作用

岛弧-弧后盆地是海底热液硫化物发育的重要环境。本文总结了近几十年对西太平洋地区岛弧-弧后盆地热液活动调查及研究的成果,阐述了岛弧-弧后盆地热液活动的分布规律、构造环境、热液喷口水深和流体温度变化关系、相分离过程以及热液硫化物的金属元素组成特征,分析了成矿元素富集规律和控矿因素。研究认为,随着岛弧-弧后盆地热液喷口所处水深的增加,其最高喷口流体温度也相应增加,这与相分离过程有关;岛弧-弧后盆地热液硫化物与洋中脊硫化物不同,以Fe-Zn-Pb型硫化物为主,显著富集Zn、Pb、Au、Ag等金属元素;热液成矿作用主要受到岛弧及弧后扩张处的岩浆作用、相分离、基岩、弧后扩张速率、沉积物盖层等5类因素的制约。     

毛细管电泳及其在环境分析中的应用进展

对毛细管电泳技术的基本原理、特点以及分离模式进行了概述，对其在环境分析中的应用进展予以综述。     

安徽铜陵包村金矿床地质特征及成因探讨

包村矿床是铜陵地区近年新探明的一个矽卡岩型独立金矿。金矿体主要呈脉状、透镜状、不规则状,赋存于包村石英闪长岩体与中下三叠统碳酸盐围岩的接触带及附近围岩的裂隙中,具脉型金矿化特征;金矿石中富含多种铋矿物,且与金矿化关系密切。矿床地质特征和流体包裹体研究表明,成矿流体是一种与燕山期钙碱性岩浆侵入活动有关的NaCl_H2O_CO2体系,当其沿近南北向包村断裂进入相对开放的脆性构造裂隙空间,因压力骤降而造成流体不混溶,导致CO2和NaCl_H2O相分离,从而引起热液体系pH、Eh、fo2等物理化学条件发生明显改变,最终促使金在有利的空间内富集成矿。     

流体相分离的深度(压力)-温度场特征及其对热液矿床定位的意义

大量的流体包裹体研究表明,流体相分离作用是造成热液矿床矿质沉淀的重要机制之一。本文对几种常见的成矿流体相分离深度-温度场特征进行了讨论,包括不同流体体系在不同深度、温度条件下的相分离曲线的特征,盐类及二氧化碳对流体相分离场的影响以及不同压力状态下相分离场的差异。在此基础上,通过一些钨锡矿床的流体包裹体研究实例,讨论了流体相分离深度-温度场对矿床的定位(尤其是矿床的产出部位与岩体接触带的距离)的意义。     

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。