单一端元岩浆流体的减压沸腾作用是钨-锡矿形成的一种重要机制

全球范围内的锡（Sn）和钨（W）矿化普遍与高演化花岗岩有关,但是达到经济品位的矿床较少,且矿化的类型也各有不同,其矿床成因机制一直存在较大争议。近日,《地质学》杂志报道了德国地球科学研究中心的Maximilian Korges等人关于上述问题的研究成果。该团队以位于德国和捷克的Erzgebirge山脉的ZinnwaldS n-W矿床为研究对象,进行了系统的流体包裹体地球化学研究。

甘肃-新疆北山成矿带典型矿床成矿流体研究进展及成矿作用探讨

北山地区典型金矿床中常见H2O溶液包裹体、富CO2多相包裹体和富CH4包裹体,成矿流体的挥发分主要为H2O-CO2-CH4。包裹体测温结果显示各类型金矿经历了多期流体活动,属于中高-中低温、中-低盐度流体成矿。CO2和CH4的δ13C值表明前者来自岩浆脱气,后者来自围岩地层。氢、氧同位素组成指示成矿流体主要来源于岩浆流体和大气降水来源的地下水,但部分矿床渗入了少量变质水。大部分矿床成矿物质来源具有多元性,壳源和幔源均存在,根据成矿物理化学条件壳幔成分有差别。金属硫化物具岩浆硫和地层硫混合特点,主要受赋矿围岩控制;铅同位素组成反映主要来源于造山带或成熟弧环境,上地壳铅也不同程度地提供了成矿物质。综合北山地区典型金矿床的包裹体测温、成矿流体组分以及成矿流体C、H、O同位素和成矿物质的S、Pb同位素特征,我们认为各类型金矿床具有不同的成因控制因素。马庄山、南金山、金窝子和210矿床都以不同组成流体混合作用控制成矿;小西弓、新金厂及老金厂金矿成矿早期,热液流体围绕着岩浆侵入体作对流循环,成矿晚期,流体在围岩中作大面积的渗透淋滤。

流体的沸腾和混合在热液成矿中的意义

讨论了流体沸腾和混合在热液成矿中的重要作用及研究进展。成矿流体的降温可能不是许多金属矿物沉淀的最有效机制；流体的沸腾作用对浅成热液矿床、斑岩铜钼等矿床中矿物的沉淀作用很大，造成的矿化具有强度大、品位富及垂向分带较发育的特征，同时因其影响范围小、作用时间短，限制了它的作用的发挥。流体的混合作用在几乎所有热液矿床的形成中都扮演着重要角色，其影响范围大、持续时间长可能是许多大型－超大型矿床形成的重要原因。

铜陵地区金属硫化物矿床沸腾流体成矿过程中气体逸失量的估算

成矿流体的沸腾作用使得气液相分离 ,逸出大量的气体物质 ,造成流体的成矿物质浓度增大 ,并发生沉淀成矿。然而 ,沸腾作用究竟能使多少气体组分逃逸 ?从而在多大程度上造成上述影响呢 ?笔者以铜陵地区的狮子山矿床和铜官山矿床为例 ,试图定量化地探讨这一问题。分析计算结果表明 :在狮子山矿床中 ,沸腾作用可使 2 6%以上的原始成矿流体损失 ,这是非常可观的比例 !

浅成热液金银矿床的沸腾-酸化成矿模式研究

近年来,对与中一新生代陆相火山活动有关的浅成热液金银矿床的成矿模式,如环太平洋全球性火山带金银成矿带内的金银矿床的成矿模式深受重视,对浅成热液金银矿床的沸腾-酸化成矿模式尤为赞赏。该模式是Reed和Spycher(1985,1989)等通过对现代活动的地热系统的金银矿化特征的详细观察与研究,并结合模拟实验而提出来的。

安徽汞洞冲角砾岩型铅锌矿床成矿作用过程:来自矿床地质、流体包裹体和C、H、O、S同位素的证据

汞洞冲铅锌矿床位于大别成矿带的东段,是该区内重要的角砾岩型多金属矿床。矿体受角砾岩体控制,赋存于早古生代佛子岭岩群诸佛庵组云母石英片岩和千枚岩之中。矿床经历他形石英-绢云母-黄铁矿阶段(Ⅰ)、自形石英-铁锰镁碳酸盐-多金属硫化物阶段(Ⅱ)和方解石-绿泥石-黄铁矿阶段(Ⅲ),其中Ⅱ阶段为最主要的铅锌沉淀阶段。流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼综合研究表明:Ⅰ阶段主要发育富CO_2包裹体(均一温度为307～354℃,盐度(NaCleq)为0.6%～5.6%(质量分数))和含子晶多相包裹体(均一温度为323～377℃,盐度为38.2%～45.3%);Ⅱ阶段主要发育气液相体积比变化很大的气液两相水溶液包裹体,及少量含CO_2的包裹体,均一温度为249～315℃,盐度(NaCleq)为2.9%～6.9%;Ⅲ阶段主要发育气液两相水溶液包裹体,均一温度为242～280℃,盐度为1.4%～5.0%,其中Ⅰ阶段流体发生了沸腾作用。H、O同位素测试结果表明:Ⅰ阶段硅化细粒石英流体包裹体显示岩浆水来源,而Ⅱ阶段晶簇石英的流体包裹体则存在有大气水混入的特征。成矿流体由中高温、高盐度、富CO_2的岩浆水向低温、低盐度、贫气富水的大气水方向演化。C-O同位素测试结果表明,与铅锌等金属共生的白云石中δ^(13)C_(V-PDF)值为-4.6×10^(-3)～-1.2×10^(-3)之间,相对变化较小,δ^(18)O_(SMOW)值为7.1×10^(-3)～10.2×10^(-3),显示岩浆碳酸岩来源。金属硫化物的δ^(34)S_(V-CDT)值变化范围很窄,在2.5×10^(-3)～4.5×10^(-3)之间,也显示深源硫的特征。综合分析表明:汞洞冲铅锌矿床为一热液隐爆角砾岩型矿床,成矿流体和成矿物质主要来自深部的岩浆热液,矿床经历了隐爆作用和减压过程,使得流体发生了沸腾作用,此时气液相开始分离,CO_2不断逃逸,成矿金属在残存的高盐度液相中富集,随后大气降水沿着隐爆作用所产生的裂隙加入热液中,流体混合使得体系盐度大幅降低,金属络合物失稳,最终铅锌大量沉淀。

甘肃寨上金矿床成矿作用分析

自从发现寨上金矿被之后,经过数年研究和勘探发展为特大型的金矿床,也成为了西秦岭矿带上研究的重点。但是许多人并不认识矿床的成因,因此研究矿床的成矿具有重要意义。本文阐述了甘肃寨上金矿床的成矿过程,在此基础上分析了成矿机制,为完善金矿床的成矿作用研究提供理论依据。

剪切带流体与蚀变和金矿成矿作用

剪切带中流体与金矿中交代蚀变作用密切相关。剪切带中往往发育不同期次、不同类型的蚀变及交代蚀变岩 ,第二、三期交代蚀变岩的形成与金矿化关系密切。在含金断裂蚀变带中 ,由于剪切带流体的强烈交代作用 ,交代蚀变岩成为金矿的重要矿石类型。剪切带中的流体往往携带大量成矿物质而成为成矿流体 ,并在金矿形成过程中起着重要。在剪切带中 ,由于压力迅速降低 ,经常导致成矿流体发生沸腾作用 ,从而导致金矿的形成。成矿主要与脆性变形有关 ,韧性剪切变形向脆性剪切变形转变至关重要。从韧性剪切带向脆性剪切带转变的过程中 ,Au ,Ag ,Cu ,Pb发生大规模的活化迁移 ,并在较窄的脆性断裂中明显富集 ,形成矿体或矿化体。岩浆流体是剪切带成矿流体中最为重要的一种流体 。

河北柴家沟钼矿床流体包裹体特征及成矿作用

柴家沟钼矿床位于燕辽钼多金属成矿带西侧,矿体发育于燕山期花岗斑岩体及其与围岩的接触带中,该矿床蚀变作用明显,由内向外为钾化-绢英岩化-高岭土化,其中绢英岩化带与成矿关系最为紧密;矿化类型以网脉状和浸染状辉钼矿为主,流体包裹体特征显示,柴家沟钼矿主成矿阶段均一温度在141.5℃~398.4℃之间,流体盐度在4.2wt%~18.9wt%之间,流体密度在0.62~1.06g/cm3之间,计算得到的压力范围0.5MPa^18MPa,为中高温、中低盐度、中低密度流体,流体运移过程发生了沸腾作用,且很可能存在后期大气降水的混入。

超临界流体在地质成矿中的作用简介

超临界流体具有一些独特的性能，在地质成矿中参与成矿作用，其沸腾作用和混合作用是解释矿物元素成因，迁移及成矿石分布的一条重要途径。

藏南泽当努日铜钨钼矿床流体地球化学特征及矿床成因研究

努日铜钨钼矿床作为大型矽卡岩型矿床,整个矿化过程可划分为5个成矿阶段,分别为早期矽卡岩阶段、矽卡岩退化蚀变阶段、氧化物阶段、石英-硫化物阶段及石英-碳酸盐阶段,其中氧化物阶段及石英-硫化物阶段分别是矿区内最主要的矿化阶段。研究发现氧化物阶段及石英-硫化物阶段共发育4种类型的流体包裹体,分别为富液相的气液两相包裹体、含子晶的多相包裹体、富CO_(2)的富气相包裹体、单相包裹体。由于显微镜下4种或2种以上类型的包裹体常在同一石英颗粒中共生,且不同类型的包裹体具有相近的均一温度,又结合气相成分协变图,说明成矿流体在主成矿阶段发生了沸腾作用,为其硫化物沉淀的主要因素。

黑龙江省铜山斑岩铜矿床流体包裹体研究

铜山大型铜矿床位于小兴安岭西北部,是中亚-兴蒙造山带北东段最著名的斑岩型铜矿床之一,矿体产于加里东期花岗闪长岩和中奥陶世多宝山组安山岩、凝灰岩中,铜矿化与硅化-绢云母化关系密切。流体包裹体研究表明,铜山铜矿床主要发育气液两相包裹体、含CO_2包裹体和含子矿物多相包裹体。成矿流体在形成过程中经历了早、中、晚3个阶段的演化。成矿早阶段发育气液两相水溶液包裹体和少量含子矿物多相包裹体,均一温度介于420℃～>550℃之间,流体盐度介于13.72 wt%～59.76 wt%NaCl eqv之间;中阶段为铜山矿床的主成矿阶段,发育气液两相水溶液包裹体和含CO_2包裹体,均一温度为241℃～417℃,流体盐度介于2.96 wt%～14.04 wt%NaCl eqv之间,主成矿期成矿流体总体上属H_2O-CO_2-NaCl体系;晚阶段仅发育气液两相水溶液包裹体,均一温度为122℃～218℃,盐度介于3.71 wt%～15.96 wt%NaCl eqv之间,表明晚阶段有大气降水的混入。成矿早、中阶段的流体均为不混溶流体,流体沸腾作用是金属硫化物大量沉淀的主要机制。铜山矿床形成于陆缘弧环境。

黑龙江省多宝山斑岩型铜(钼)矿床成矿流体特征及演化

黑龙江省多宝山斑岩铜(钼)矿床位于小兴安岭西北部,是中亚-兴蒙造山带北东段最大的斑岩型铜(钼)矿床,矿体产于加里东期花岗闪长岩和中奥陶世多宝山组安山岩、凝灰岩中。铜矿化与绢英岩化关系密切,而钼矿化主要产于钾硅化带中。矿区内脉体广泛发育,从早到晚依次为:石英+钾长石脉、早阶段石英+辉钼矿脉、晚阶段石英+辉钼矿脉、石英+黄铜矿+黄铁矿脉、石英+黄铁矿脉和方解石+石英脉。脉石英中广泛发育流体包裹体,包括气液两相水溶液包裹体(W型)、纯气相包裹体(G型)、含CO2三相包裹体(C型)及含子矿物多相包裹体(S型)。石英+钾长石脉中仅发育气液两相包裹体,均一温度峰值﹥550℃、盐度为16.2%～18.1%NaCleqv;早阶段石英+辉钼矿脉中发育大量气液两相包裹体和含子矿物多相包裹体,并见少量含CO2三相包裹体,均一温度集中在350～450℃、盐度变化于1.1%～﹥65.3%NaCleqv;晚阶段石英+辉钼矿脉体发育大量含CO2三相包裹体和含子矿物多相包裹体,另有少量气液两相包裹体,均一温度集中在270～350℃、盐度为0.8%～42.4%NaCleqv;石英+黄铜矿+黄铁矿脉中发育丰富的气液两相包裹体,见少量含子矿物多相包裹体、含CO2三相包裹体和纯气相包裹体,均一温度峰值在230～330℃、盐度为0.8%～42.4%NaCleqv;石英+黄铁矿脉和方解石+石英脉中仅发育气液两相包裹体,均一温度变化于110～200℃、盐度为3.9%～8.4%NaCleqv。成矿流体在古深度4.1km左右,温度在230～450℃之间、压力在10～41MPa之间,发生了强烈的流体沸腾作用,大量CO2等气体从流体中释放出来,黄铜矿、斑铜矿和辉钼矿等巨量沉淀下来,形成了铜(钼)矿体。成矿流体总体上属H2O-CO2-NaCl体系,多期次的流体沸腾作用是该矿床的主要成矿机制。

西拉木伦多金属成矿带鸡冠山斑岩钼矿富氟高盐度高氧逸度流体包裹体研究

鸡冠山斑岩钼矿床位于西拉木伦多金属成矿带南侧、内蒙古赤峰市北东约35km处,大地构造位置属于华北板块北缘造山带中段。辉钼矿化主要呈浸染状、细脉浸染状分布在花岗斑岩中,部分成细脉浸染状分布在流纹质角砾凝灰岩中,同时,在矿区出露的辉绿岩和流纹岩中也有少量的细网脉状钼矿化。矿石矿物主要有辉钼矿、黄铁矿和少量黄铜矿、闪锌矿、磁铁矿,脉石矿物主要有石英、长石、绢云母和少量方解石、萤石。矿脉穿插关系和矿物组合显示了早、中、晚3个阶段的矿化:(1)石英-辉钼矿阶段;(2)萤石-(石英)-辉钼矿多金属硫化物阶段;(3)贫矿萤石阶段。各阶段广泛发育流体包裹体,包裹体类型众多,包括气液两相水溶液包裹体(W型),H2O-CO2包裹体(C型)及含子矿物多相包裹体(S型),其中以大量发育含子矿物多相包裹体为特征。子矿物种类有石盐、钾盐、赤铁矿、石膏、辉钼矿、方解石等及其他未鉴别透明、不透明子矿物,有时一个包裹体含有多达4～5个子矿物。包裹体大量的赤铁矿、石膏和金属子矿物的出现,说明含矿流体具有高的氧逸度和很强的金属携带能力。包裹体岩相学、激光拉曼和显微测温结果表明,成矿流体主要为来自高温、高盐度、高氧逸度的岩浆流体和部分天水与岩浆热液混合所形成的中低温、低盐度流体两个端员组份。高温、高盐度流体以含子矿物多相包裹体为代表,其形成温度大于440℃,盐度变化范围为:28%～76%NaCleqv,部分高于76%NaCleqv。中低温、低盐度流体主要源自矿化后期天水与岩浆热液的混合,温度在322℃以下,盐度变化范围为:0.9%～20.3%NaCleqv。实验结果表明鸡冠山矿区含矿硫化物主要沉淀温度区间在310～400℃之间,其次为210～320℃,钼矿化主要形成于高温、高盐度、高氧逸度及富氟元素的H2O-NaCl流体体系,温度降低、流体沸腾作用及流体混合是该钼矿床的主要成矿机制。

青海赛什塘铜矿床流体包裹体研究

对青海赛什塘铜矿床内与成矿有关的矽卡岩中石榴子石、透辉石及硫化物石英脉中流体包裹体的岩相学、显微测温学和显微激光拉曼光谱分析等的研究结果表明,流体包裹体有富液相、富气相和含子矿物多相包裹体3种类型;早期矽卡岩阶段均一温度436~562℃,盐度为34 wt%~45wt%NaCl eqv.,代表了高温、高盐度岩浆流体;退变质阶段均一温度322~419℃,盐度为15wt%~39 wt%NaCl eqv.;硫化物阶段均一温度235~366℃,盐度5wt%~36wt%NaCl eqv.。激光拉曼光谱分析结果表明,包裹体中气相成分以CH4、H2S、CO2和H2O为主。成矿流体属于中高温、高盐度的NaCl-H2O-CO2-CH4体系,在290~360℃之间发生了强烈的流体沸腾作用,导致大量的金属硫化物沉淀,成矿流体的沸腾作用是导致铜矿床形成的重要因素。

赣南西华山钨矿床成矿流体演化特征

赣南西华山钨矿床是一个闻名中外的大型石英脉型钨矿床。为探讨成矿流体性质以及演化过程,本文对西华山石英脉型钨矿床主成矿阶段含矿石英脉中流体包裹体进行了岩相学、显微测温学研究和激光拉曼光谱分析。结果显示,西华山钨矿床的流体包裹体以H2O-NaCl型为主,局部发育H2O-NaCl-CO2型。流体热焓-盐度图解表明成矿流体以混合作用为主,局部沸腾在热液系统演化中作用不大。通过对沸腾包裹体的测温数据进行计算,得出西华山脉型钨矿成矿压力约为27～87 MPa,矿床形成深度约为1.0～3.3 km。

会泽铅锌矿床成矿流体浓缩机制

云南会泽铅锌矿床位于扬子板块西缘川-黔-滇铅锌银多金属成矿域的中南部,严格受断裂带的控制.长期以来,对于该矿的成矿流体来源存在着较大的争论.研究表明,矿石中脉石矿物方解石的C、O同位素组成相对均一,其δ13C(PDB)为-2.1×10-3～-3.5×10-3、极差-1.4×10-3、均值-2.8×10-3,δ18O(SMOW)为16.7×10-3～18.6×10-3、极差1.9×10-3、均值17.7×10-3,不同矿体(不同标高)、不同产状以及相同矿体不同产状方解石的C、O同位素组成不具明显差别;除了纯液相包裹体(L)和富液相的气液两相包裹体(L+V)外,还存在含子晶的三相包裹体(S+L+V)和不混溶的CO2三相包裹体(VCO2+LCO2+LH2O),流体包裹体均一温度介于110～400℃之间,具有双峰现象;矿床的(87Sr/86Sr)0(0.713676～0.717012)不仅明显高于地幔(0.704±0.002)和峨嵋山玄武岩(0.703932～0.707818;85件样品)的(87Sr/86Sr)0,也相对高于矿区赋矿地层(C1b)的(87Sr/86Sr)0(0.70868～0.70931;3件样品),但明显低于基底岩石的(87Sr/86Sr)0(0.7243～0.7288;5件样品),且成矿过程中流体基本没有发生Sr同位素分馏现象.因此,成矿流体为均一流体,是不同性质流体的混合产物,具有多源性.而从气液两相包裹体盐度-均一温度图解可以看出,在300～400℃区间,包裹体盐度基本被孤立为两群:一群为5%～6%(w(NaCl)),另一群为12%～16%(w(NaCl)).而在100～300℃特别是150～250℃区间,包裹体盐度则基本均匀分布在7%～23%(w(NaCl))之间.断裂带形成压力为(50～320)×105Pa,矿体上覆岩石压力为(574～640)×105Pa,矿床成矿压力为(145～754)×105Pa.流体在上升到断裂带后压力的剧降,导致了沸腾作用的发生.在混合作用和沸腾作用的双重影响下,受狭窄断裂带控制的成矿流体高度浓缩,金属矿物得以大规模地从流体中沉淀出来,形成品位极高的铅锌矿石.

藏北双湖县商旭造山型金矿床的中低温低盐度CO_2成矿流体:流体包裹体、H—O同位素的证据

西藏双湖县商旭金矿床位于班公湖—怒江缝合带的中段,矿体受近东西—北西西的断裂构造控制,呈脉状、透镜状产于下—中侏罗统木嘎岗日群浅变质复理石中,矿石类型主要为石英脉型与蚀变岩型。本文在野外地质调查的基础上,对不同成矿阶段的石英脉进行了流体包裹体的岩相学观测、显微测温、成分分析以及H—O同位素测试。流体包裹体结果表明,主成矿阶段的流体温度为195~230℃;盐度为2%~9%Na Cleqv,密度为0.88~0.95g/cm^3;气相成分以H_2O为主,含CO_2、N_2及少量的CH_4;液相成分主要为Ca^(2+)、Na^+、C1^-。总的来看,商旭岩金矿床成矿流体为中低温、低盐度、低密度、含CO_2的CaCl_2—Na Cl—H_2O体系流体,具有典型的造山型金矿床成矿流体的特征。氢氧同位素结果分别为:δD_(H_2O,V-SMOW)为-104‰^-136‰、δ^(18)O_(H_2O,V-SMOW)为4.92‰~7.82‰,显示出变质水与大气水混合的特征。综合讨论认为,商旭金矿床成因类型为造山型金矿,流体从封闭体系进入开放体系的减压沸腾,是金沉淀的主要机制。

新疆阿希低硫型金矿床流体地球化学特征与成矿机制

位于新疆西天山的阿希金矿为一赋存于古生代陆相火山岩中的冰长石—绢云母型(低硫型)浅成低温热液金矿床,其围岩为下石炭统安山质火山岩和火山碎屑岩。矿体呈脉状产出,严格受古火山机构外围的环形断裂带控制。成矿作用分为石英—玉髓状石英脉阶段、石英脉阶段、石英碳酸盐脉阶段、硫化物脉阶段、碳酸盐脉阶段,形成的矿石有石英脉型和蚀变岩型两类。成矿作用阶段形成的流体包裹体主要有三类:液相水溶液包裹体、富液相气液两相水溶液包裹体和富气相的气液两相水溶液包裹体,其中以前两类为主。三类流体包裹体在矿石中同时出现,说明它们形成于非均一的流体介质条件,矿床形成时流体发生了沸腾作用。成矿流体冰点温度一般为-0.3--2.3℃,相应盐度为0.48%-3.75%NaCleq,平均1.85%NaCleq;冰点峰值温度位于-0.4--1.6℃,相应盐度为0.66%-2.63%NaCleq。流体包裹体均一温度为121-335℃,平均209℃;均一温度峰值为140-240℃,计算得到流体密度为0.73-0.96,成矿深度小于700m。成矿流体的氢、氧同位素变化范围小,δDSMOW,H2O=-98‰--116‰,δ18OSMOW,H2O=-0.55‰-1.65‰;碳同位素δ13CPDB,方解石=2.6‰-4.9‰,δ34SCDT=-4.0‰-3.1‰,平均值为δ34SCDT=-0.45‰,表明成矿流体主要为循环的大气降水,成矿物质主要来自赋矿围岩火山岩及基底岩石。含金石英脉中冰长石、叶片状石英和硫化物集合体的出现,以及气相比例和均一温度变化很大的液相、富液相和富气相的水溶液包裹体的共生,说明流体的沸腾作用是引起成矿流体中矿质发生沉淀富集的主要成矿机制;对于蚀变岩型矿石,其成矿以水岩交代反应为主,成矿作用过程中流体处于近中性pH值环境。

会泽铅锌矿床成矿流体研究

云南会泽铅锌矿床位于扬子板块西缘川黔滇铅锌银多金属成矿域的中南部,严格受断裂带的控制。流体包裹体、铅同位素和锶同位素的证据表明,成矿流体为不同性质流体的混合物,具有多源性。大部分矿物流体包裹体均一温度变化于150～250℃之间,部分包裹体大于300℃;盐度变化范围5%～21%,w(NaCl)平均为13.24%;密度0.546～1.129g/cm3;均一瞬间压力145×105～754×105Pa;成矿深度2200～2450m。流体混合后,由于大幅度的降压作用,使得成矿流体发生沸腾,流体产生过饱和,并最终导致金属矿物的析出。因此,这明显有别于MVT矿床,是一个新型的铅锌矿床。