第七章成矿物质来源成矿解读
食品中重要的矿物质.
食品中重要的矿物质
（一）钙 钙是组成人体骨胳和牙齿的主要成分 儿童、青少年缺钙会引起骨骼、牙齿发育 不正常，引起佝偻病；成年人缺钙会引起 骨质软化病及骨质疏松症。
如何补钙：
食物中钙最好的来源 是牛奶及其他乳制品
多进行一些户外活动
(二)
磷
磷：正常人体内含磷总量为750~1130g，其中约有 85%的磷与钙、镁结合生成磷酸盐，存在于骨骼和牙 齿中。 除构成骨骼、牙齿的主要成分外，它还是构成软组 织的重要成分； 磷还具有参与机体能量代谢； 磷的主要来源： 乳、乳制品、肉类、鱼类、蛋黄、核桃、花生。
（四）铁
Fe在食物中存在的形式 高铁离子：Fe3+的形式 与蛋白质、氨基酸、有机酸结 合成络合物，存在于植物性食物中。 血红素型铁：与血红蛋白与肌红蛋白中的血红素结合 的铁，它的吸收不受植酸和磷酸的影响，吸收率 比铁离子高。 影响Fe吸收的因素 Fe3+难溶，不利吸收，而Fe2+易于吸收。 如铁过多会抑制Zn，Mn的吸收 如VC有利于Fe的吸收，VD，Pr促进Ca的吸收。
第七章 矿物质
食品中重要的矿物质 矿物质元素在加工过程中的损失和强化 酸性食品和碱性食品
概念：
除去C、H、O、N四种构成水分 和有机物质的元素以外，其他元素统 称为矿物质成分。 在人和动物体内，矿物质总量不超过 体重的4%～5%，但却是不可缺少的 成分。
矿物质的作用
（七）其他矿物元素 Na+ 、K+ 、Cl-是维持体液PH及渗透压最重 要的离子 保持一定比例Ca2+、Mg2+ 、K+、Na+是维持神 经、肌肉兴奋性和细胞膜通透性的必要条 件 铜可促进血红蛋白的合成和红血球的发育， 也是一些氧化酶的成分 碘是甲状腺素的成分，缺碘会引起甲状腺 肿大
东秦岭上宫金矿成矿流体与成矿物质来源新认识
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注! 本文为全国危机矿山接替资源找矿项目 * 小秦岭地区金矿床成矿规律总结研究 + " 编号 # # 资助的成果 % % $ W a % 8 $ % # % # d
收稿日期 ! 改回日期 ! 责任编辑 ! 郝梓国 ' 黄敏 % $ % # # = # # = $ !& $ % # $ = % < = % 8&
体上大致平行 矿体呈豆荚状 脉状 透镜状 矿石 类型主要有构造角 砾 岩 型 构造泥砾岩型和蚀变岩 型金 属 矿 物 以 黄 铁 矿 为 主 次 为 方 铅 矿 闪 锌 矿 黄铜矿 黝铜矿 磁黄铁矿等 非金属矿物主要为铁 白云石 石英和绢 云 母 次 为 绿 泥 石 萤石及少量重 浸染状构造 角砾状构造 矿区围岩蚀变强烈 蚀变类型主要有硅化 铁白 化 萤石化 方解石化及少量的重晶石化 自矿体向 晶石 方 解 石 矿 石 构 造 主 要 为 浸 染 状 构 造 细脉 =
ls
.c
关键词 上宫金矿 & 成矿流体 & 成矿物质来源 & 同位素地球化学
物质来源研究方法
确定成矿物质来源，主要是矿石矿物中的金属元 素来源是研究矿床成因、成矿模式及确定找矿方 向，指导找矿的一个重要研究方面，一般从如下 方面进行。
一
区域地质分析
一个地区特定的岩石建造组合、构造演化、岩浆 活动历史决定了特定的成矿作用及矿床组合。 一个地区的岩石建造都可能成为提供成矿物质来 源的母岩，包括沉积岩、岩浆岩、变质岩等各种 岩石，地质判别标志是：
–花岗岩浆源磁铁矿富TiO2。
–基性岩浆源磁铁矿中MgO、V2O5、Cr2O3、Ni、Co较高；
因此磁铁矿中微量元素种类、含量可以反映成因 及物质来源。
2、铅锌矿中的微量元素 铅锌矿中Bi、Sn是高温成因标志，一般产在接触 交代矿床中；而Hg、Sb、Ag是低温成因标志，可 以产于层控矿床中。 层控矿床一般多是中低温成因，因此微量元素含 量都较低。
–个旧、老厂锡矿区，方铅矿中Cu（450—950×10-6）、
Sn（300—1000×10-6）含量高，Zn（10—160×10-6） 低； –独立铅锌矿床方铅矿中Cu＜400×10-6）、Sn＜ 200×10-6，Zn＞300×10-6。
共生方铅矿、闪锌矿中CdS可以作为地质温度计，尤其 是方铅矿中高温时，相关斜率增加。
8、金属矿物标型组合
矿 物 组 合 磁黄铁矿＋镍黄铁矿＋黄铜矿＋磁铁矿 磁铁矿＋钛铁矿＋尖晶石 锡石＋黑钨矿＋辉钼矿 毒砂＋黄铁矿＋金＋金碲化物＋铅铋硫矿 含铋 Co－Ni－Ag 矿物＋沥青铀矿 富银菱锰矿、硫锰矿 假象赤铁矿＋镜铁矿＋假板钛矿 辉锑矿＋Sb2S3 凝胶＋辰砂 黄铜矿＋斑铜矿＋铜蓝 钴青矿＋方黄铜矿＋磁黄铁矿＋黄铁矿 板状变晶镜铁矿＋磁铁矿 成 因 类 型 岩浆伟晶岩气成 岩浆伟晶岩气成 伟晶岩气成热液 伟晶岩浅成热液 浅成热液 浅成热液 温泉喷气 温泉喷气 胶结带 动力变质岩 动力变质岩
矿床成矿物质来源与成矿机制
矿床成矿物质来源与成矿机制矿床是指地壳中含有经济价值的矿石或者矿石聚集的地质体。
而矿物质来源与成矿机制则是解释矿床形成的关键因素。
一、矿物质来源矿床中的矿石或矿石聚集主要来自地壳中的矿物质。
地壳是地球上最外层的固体岩石壳层，它包括了洲际壳和海洋壳。
研究表明，地壳中含有大量的金属、非金属和半金属矿物质。
地壳中的矿物质来源主要有以下几个方面：1. 玄武岩类和火山岩类：这些岩石中含有较高的含金属矿物和宝石矿物含量。
火山喷发和岩浆的运动能够将这些矿物质带到地表，形成热液和气液流体，促进矿石的聚集。
2. 沉积岩类：沉积岩是由碎屑岩、化学沉积岩和生物沉积岩组成的。
这些岩石会富集一些金属矿物，如金、银、铜等。
同时，含有有机物质的沉积岩也可以形成油气矿床。
3. 特定构造环境：一些构造环境，如断层、褶皱和岩浆活动区，能够促进金属矿物的聚集。
断层带和板块边界是形成金属矿床的重要地质环境。
二、成矿机制成矿机制是解释矿床形成的机制和过程。
虽然具体的成矿机制因矿床类型而异，但总体而言，以下几个机制是主要的：1. 热液活动：地壳中的矿物质会随着岩浆的运动进入热液。
在一定的温度和压力条件下，热液中的溶解矿物质会析出并聚集形成矿床。
2. 流体运移：地下水和热液是形成矿床的重要介质。
它们通过裂隙和孔隙在地壳中运移，同时带走并沉积矿物质。
3. 化学反应：地球内部和地下水中的化学反应能够引发矿物质的沉淀和聚集。
例如，地下水与岩石中的矿物质反应会生成新的矿物质，从而形成矿床。
4. 生物活动：生物的活动也可以促进矿物质的富集。
例如，一些微生物能够从周围环境中提取金属，形成特殊的矿床。
总的来说，矿床的形成是一个复杂的过程，涉及地壳中的矿物质来源和成矿机制。
了解矿床的来源和形成机制，有助于我们发现和开发地下的矿藏资源，进一步推动矿业的发展。
但同时，也需要平衡资源开发与环境保护之间的关系，以实现可持续发展。
食品化学-第7章-矿物质
磷的来源
蛋类、瘦肉、鱼类、干酪及动物肝、肾的 磷含量都很丰富，而且易吸收；
谷类及大豆中的磷主要以植酸盐形式存在， 不易被人体消化，但若能预先通过发酵或 将谷粒、豆粒浸泡在热水中，植酸能被酶 水解成肌醇与磷酸盐时就可提高磷的吸收 率。
镁
成人体内含镁20-30克，其中60%-65%以 磷酸盐和碳酸盐的形式存在于骨骼和牙 齿中，27%的镁存在于软组织中。
3. 矿物质在生物体内的功能
（3）保持神经、肌肉的兴奋性 ▪ Na 、K↑ Ca、Mg↓（一定比例）
（4）对机体具有特殊的生理功能 ▪ 如铁对血红蛋白、细胞色素酶系的重要性， 碘对甲状腺素合成的重要性等。 ▪ 参与体内生物化学反应
（5）对食品感官质量的作用。 ▪ 如磷酸盐对肉制品的保水性、结着性作用 ▪ 钙离子对凝胶的形成和食品质地的作用等
消耗的ml数即为食品灰分的酸、碱度。 ▪ “+”表示碱度“-”表示酸度
酸性食品与碱性食品
2、酸性食品
—含有阴离子（P、S、Cl）酸根的非金属元素较 多的食品，在体内代谢后的产物大多呈酸性， 故在生理上称为酸性食品。
大部分的肉、鱼、禽、蛋因为含丰富的含硫蛋 白质，米、面粉制品含磷多，所以属酸性食品。
食品中矿物质吸收利用的一些基本性质
1.溶解性
所有的生物系统都含有水，几乎所有的营养元素 也都是溶解于水中并在水中为生物所代谢利用
所以矿物质的生物利用率和活性在很大程度上取 决于它们在水中的溶解性。
矿物质在食品中的存在形式很大程度上取决于元 素本身的性质
2.矿物质的存在形式
▪ 以游离态存在： ▪ 可溶性离子,如Na+ K+ Cl– 等存在;
肾对钠的调节能力很强（多食多排、少食少排、 不食不排），通过此原理可以判断是否缺盐脱 水及缺盐程度有帮助。
现代成矿理论成矿规律及控矿条件
能为含矿热液的运移提供热动力，又能为成矿所需要的物
理化学过程提供温度条件。这一点在热液矿床成矿中尤为
重要。
四、 沉积条件
沉积条件对于沉积矿床的形成具有头等重要的意义。
在广阔的沉积盆地中通过沉积作用可形成煤、铁、锰、
第 磷、盐类等矿床。不整合所代表的古侵蚀面，是聚集残 一 余矿床和砂矿的有利部位。 节 不同地质时期沉积环境和条件不同，可能形成不同种类
控 矿
造总和。矿床构造是指控制矿体的形态、产状和分布的
条
地质构造因素总和。研究矿田、矿床构造对找矿、勘探
件 和采矿等具有十分重要的意义。
– 控制矿床和矿体的构造类型是复杂多样的，主要包括①
褶皱构造；②断裂构造；③侵入体内部构造（流动构造、
原生破裂构造及隐爆角砾岩筒）；④ 侵入体与围岩的接
触带构造；⑤火山构造（环状及放射状构造、爆发角砾
控 成矿也有影响，一般在深成部位易形成云英岩型矿床；在
矿 条 件
中深部位易形成矽卡岩型、绢英岩型矿床；在浅成和近地 表条件下，易形成浅成低温热液矿床。
岩浆岩的另一个重要作用是为成矿提供热源条件。深部异
常热源（岩浆）的存在是形成热液矿床、热水喷流沉积矿
床、部分沉积-热液叠加改造矿床的重要条件。岩浆热源既
二 它是把过去分别按时间和空间两向展布的研究成矿规律的概念变为成矿
节 是随时间推移促成空间的形成，即随时间的演化才出现一定时间的空间
成 矿 规 律
客观存在。由于地壳形成的各个时期地球层圈结构及其分布状态、物质 组成、成矿物理化学条件都是不同的，因此一定时间内一定的构造背景 下形成的矿床的专属性也是自然的。从成矿时间演化认识空间规律，给 空间赋以年代鉴证，即建立成矿年代省和成矿年代区，并根据其持续时 间长短的跨度划分出成矿时限（成矿期），为成矿规律及评价区域成矿
成矿规律、成矿机制、找矿方向
成矿规律、成矿机制、找矿方向一、成矿规律成矿规律是指地球内部物质运动和地壳演化过程中形成矿产资源的一种规律性表现。
它是通过对矿产资源分布、矿床类型、矿化蚀变带等进行系统研究，总结归纳出来的。
成矿规律可以帮助我们理解矿产资源的形成机制，指导矿产资源的勘查和开发工作。
1. 成矿规律的分类根据地质成因的不同，成矿规律可以分为热液成矿规律、沉积成矿规律、变质成矿规律和岩浆成矿规律等。
- 热液成矿规律：热液成矿是指在岩浆活动或岩石圈物质循环过程中，由于热液作用而形成的矿床。
常见的热液成矿规律有热液相分离规律、热液活动形成规律等。
- 沉积成矿规律：沉积成矿是指在地壳形成和演化过程中，由于沉积作用而形成的矿床。
常见的沉积成矿规律有河流沉积规律、海洋沉积规律等。
- 变质成矿规律：变质成矿是指在岩石圈物质循环过程中，由于岩石圈内部高温高压作用而形成的矿床。
常见的变质成矿规律有接触变质规律、区域变质规律等。
- 岩浆成矿规律：岩浆成矿是指在岩浆活动或岩石圈物质循环过程中，由于岩浆作用而形成的矿床。
常见的岩浆成矿规律有火山喷发规律、岩浆侵入规律等。
2. 成矿规律的研究方法研究成矿规律的方法主要包括地质调查、地球化学分析、物理勘探、矿床模拟实验等。
通过对矿产资源的地质调查和研究，可以获取矿床的空间分布、岩相特征、矿石特性等信息，从而总结出成矿规律。
二、成矿机制成矿机制是指矿产资源形成的物理、化学和地质过程。
了解成矿机制可以帮助我们理解矿床的形成过程，从而指导矿产资源的勘查和开发工作。
1. 成矿物质来源成矿物质来源主要有地幔、地壳和外部输入三个方面。
地幔来源的成矿物质主要是岩浆和热液，地壳来源的成矿物质主要是沉积物和变质岩，外部输入的成矿物质主要是降水和大气等。
2. 成矿过程成矿过程包括物理、化学和地质过程。
物理过程主要是岩浆侵入、岩浆喷发、热液活动等；化学过程主要是热液作用、溶解沉淀、离子交换等；地质过程主要是构造运动、沉积作用、变质作用等。
地球矿产资源及其形成作用(21)
地球矿产资源及其形成作用（21）胡经国第七章成矿分区第一节成矿分区概述一、矿带及其分类㈠、矿带的定义矿带（Ore Zone）是指具有共同地质构造特征和成因联系的矿床或矿床组合的分布地带。
㈡、矿带分类矿带可以分为以下几种类型：1、与一定构造岩相带吻合的矿带如中国祁连山地区与细碧角斑岩带吻合的黄铁矿型铜等多金属矿带。
2、与一定的区域构造断裂带和构造体系吻合的矿带如中国湘西黔东汞矿带。
3、与一定大地构造单元边界吻合的矿带如湘西钨－锑－金矿带等。
内生矿床的矿带常与深断裂、大断裂和破碎带及沿其分布的火山－岩浆活动带有关。
与矿带一致的地质构造单元，往往是三级、四级构造单元。
二、成矿区带的定义成矿区带（Metallogenic Zone/Belt），是指在地质构造、地质发展历史以及在成矿作用与矿床特征等方面具有共性的地区；一般呈狭长带状分布的成矿区带称为成矿带（长宽比大于2），长宽比接近的成矿区带称为成矿区（长宽比小于2∶1）。
第二节地球成矿分区一、地球成矿分区依据按规模或范围大小，地球成矿分区可分为全球性成矿单元、国家或区域性成矿单元、地区性成矿单元等类型。
地球成矿分区一般与大地构造分区或构造体系划分一致，如与环太平洋构造域对应的环太平洋成矿域、与特提斯－地中海构造域对应的特提斯－地中海成矿域等。
其次级成矿单元，有的是按地槽区或褶皱带来划分的，如中国内蒙古海西成矿带，长江中下游中生代成矿带；国外如乌拉尔成矿带，安第斯成矿带等。
范围较小的或次一级的成矿带称为成矿亚带，如祁连山成矿带中的南祁连成矿亚带。
二、地球成矿分区单元划分地球成矿分区与大地构造分区一样，可以根据大地构造分区和成矿作用特征等，将其划分为：一级成矿单元（成矿域）、二级成矿单元（成矿省）、三级成矿单元（成矿区带）、四级成矿单元（次级成矿区带）等。
全球一级成矿单元通常是跨国甚至是跨洲的成矿单元，称为成矿域。
全球主要的金属矿产成矿域有：环（滨）太平洋成矿域、特提斯－地中海成矿域、古亚洲成矿域、前寒武系成矿域等。
成矿物质来源
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
成矿物质来源
也是复杂多样的，成矿物质来源的研究与热液介质来源的研究在探索热液矿床的形成机制、发展热液矿床成矿理论中具有同等重要的地位。
热液成矿作用的成矿物质主要有三个来源：1. 岩浆熔体
岩浆结晶过程中，岩浆中的成矿物质随着岩浆热液的析出，多以络合物的形
式进入热液，形成含矿热液。
2. 地壳岩石
不同来源的热液，在其源区或其运移过程中与不同类型的地壳岩石发生反
应，从而捕获其中的成矿物质，形成含矿热液，进而成矿。
几个因素决定了地壳岩石对热液成矿作用过程中成矿物质的供应：①岩石中成矿组分的最初含量；②热液流体循环过程中所影响的岩石的体积（范围）；③岩石和所流经的
热液之间发生水岩反应的强度。
前述的各种来源的热液均可把地壳岩石中的成矿物质活化出来，并使之迁
移、富集成矿。
热液沿围岩的裂隙、孔隙渗滤、运移时，可以和围岩中组分发生反应，这一过程通常称为水岩反应。
通过水-岩反应，一部分物质溶解，使热液中金属组分含量升高，并使围岩中原有金属元素的含量减小。
例如江西德兴铜矿，远离矿体的九岭群中元古界火山-沉积岩系，平均含铜
55 乘以10-6，紧邻矿化-蚀变带的外围有一环形含铜量低值区，宽2~5 km，平均含铜40 乘以10-6，而在矿化蚀变带中含铜（100~1000）乘以10-6 以上，矿化蚀变带中的铜有一部分来自铜元素降低的围岩。
在成矿物质从围岩滤出的过程中，围岩可发生或强或弱的变化。
变质热液可以从变质原岩中带出或从所流经的岩石中萃取成矿物质。
岩浆热
液除了可以把岩浆中的成矿组分带出外，由于其高温特点所决定的高搬运能。
成矿作用及成矿系统
内生成矿作用
主要由于地球内部能量，包括热能、动能、 化学能等的作用，导致形成矿床的各种地质 作用。除了到达地表的火山成矿作用并相应 形成火山成因矿床外，其他各种内生成矿作 用都是在地壳内部，即在较高温度和较大压 力条件下进行的
内生成矿作用按其含矿流体性质和物理化学条件不 同可分为以下几种： 岩浆成矿作用：指在岩浆的结晶和分异过程中，有 用组分富集成矿的作用，这种作用形成的矿床叫岩 伟晶成矿作用：指富含挥发组分的熔浆，经过结晶 浆矿床。含矿岩浆经过比较完全的分异作用使铁、 分异和气液交代，使有用组分聚集成矿的作用，这 铜、镍、铬等金属及其化合物高度集中而成的熔浆 种作用形成伟晶岩矿床； 热液成矿作用：在含矿热液活动过程 (包括与围岩的 称为矿浆，矿浆沿母岩中裂隙贯入而生成贯入矿体 相互作用过程 (多为富矿)； )中，使有用组分集中成矿的作用，其 接触交代成矿作用：在岩浆侵入体与围岩接触带上， 形成的矿床称热液矿床(见气化热液矿床)。热液矿床 主要由于气水溶液的交代作用而使成矿物质富集的作 的形成条件复杂多样，矿床数量很多； 用，其形成的矿床叫接触交代矿床。由于这类矿床经 常产在侵入岩与碳酸盐岩之间并形成典型的夕卡岩矿 物组合，故也称夕卡岩矿床
成矿作用（Mineralization） 及成矿系统（Metallogenic System）
The Institute of Geo-Sciences, Technical University Chengdu Prof.Dr.Mao Xiao-dong, September 2011
一、成矿作用
2、成矿系统的结构
成矿系统中各要素间的相互关联和相互作 用即为成矿系统的结构； 而这些要素在以下四个部分的内容中表现 出来：
成矿规律
4)成矿的方向性
成矿演化的方向性是指成矿特征随时间的变化 以一定的趋势向前发展的不可逆性。
上述成矿演化虽然具有多旋回性和继承性，但并 不是相同的重现，而是一螺旋式发展，具体表现为下 述四方面：
(1)在地壳的演化中，地槽的面积逐渐缩小，但成矿作用的 规模并没有相应缩小，反而随着时间的推移，还有增大趋势。 从太古代至元古代，从早里菲至晚里菲，从加里东至海西， 矿化强度都是由弱到强，弱强交替。欧洲和亚洲海西期金属 成矿省广泛发育，非、美、澳三洲也有部分发育，环太平洋 构造带和特提斯构造带则中、新生代成矿期广泛发育。
矿产在时间分布上的不均匀性通常用划分成矿期 的方式来表述：凡产生特定矿产组合的一段地质 时期(代)就称之为成矿期。
1.我国主要的成矿期
划分成矿期是研究矿床在时间上的发展、演化和 分布规律性的有效途径。地史中一定类型的矿床 及其组合的出现往往和一定的大地构造发展阶段 有关。据我国地壳发展的主要构造运动及成矿特 征，将我国的成矿期划分为如下六个：
(2)每一时代地槽系的发展，开始是亲玄武岩类矿化占优 势，晚期是亲花岗岩类矿化占优势。这种成矿演化的方 向性是由岩浆活动演化的方向性所决定的。但地洼区的 岩浆演化顺序在大多数情况下和地槽区相反，一般趋势 是由酸到基，并控制了相应的成矿演化的方向；
(3)在继承性成矿中同一种元素的成矿特点随时间演化 而有所变化，亦表现了成矿演化的方向性。例如SiO2， 太古代时主要形成火山沉积型碧玉矿床；古生代则主要 形成化学沉积型燧石矿床；到新生代则由生物作用而形 成硅藻土；又如铁的成矿，20Ga前以条带状含铁石英岩 为主；20Ga年后，以鲕状赤铁矿为主；到中生代则以菱 铁矿为主；
矿床的丛聚性分布是指矿床在平面的 分布上往往在一定范围内集中出现，构成 矿化集中区或特定的成矿区域的现象 1)矿化集中区 矿化集中区是指在一个不太大的范围内， 某些矿产或成矿组合特别丰富，形成具有 一套固定的标型矿产或矿床组合的地区。
成矿系统中成矿物质来源
成矿系统中成矿物质来源成矿物质是成矿系统中的物质基础，包括金属元素、非金属元素、有机质和他们的化合物。
地幔、地壳和水圈是成矿物质的总仓库，能源源不断地供应成矿物质。
按成矿物质来源可分为幔源、壳源、壳幔混源、海水源、大气降水源以及星外源等，其中地幔、地壳来源是最重要的。
成矿物质即可直接来源于一般岩石，也可来源于已初步富集某些矿质的矿源层（岩）。
对矿源层研究的大量文献表明，具备矿源层（岩）固然有利于成矿；不具备矿源层（岩）但成矿地质作用强烈、持续或反复多次，也能将一般岩石中某些成矿物质反复萃取和高度浓集而形成矿体。
矿质来源地壳称为矿源场，类似名词但更宏观的有金属省或地球化学省，它们作区域性分布，并能在较长的地质历史中贡献成矿物质。
一个成矿系统中有一个或若干个矿源场，可是同一性质的，液可以是不同性质的。
矿床中的矿质可是单组成的，如单一的铜矿，液可以是多组成的，它们或来自同一个矿源场，或来自不同矿源场而在运动汇集过程中实行多组分耦合而形成多矿种矿体。
作为矿质直接来源的含矿岩石建造比较易于查明，而作为矿质间接来源的原生矿源地，因其反复变动或距矿产地很远而不易追溯。
现今已有较系统的同位素地球化学和元素等示踪方法，用以提供关于成矿物质来源地的线索。
成矿流体是指各类地质流体经过一定的地质演化而演变为包含和搬运成矿物质的那一部分流体，包括来源于大气降水、海水、地层水、岩浆水、变质水和幔源的流体等，一些矿化剂也以多种形式被溶于水中参与对矿质的搬运和沉淀、聚集成矿物质，是沟通矿源场、运移场合储运场的纽带和媒介，因而是成矿系统中最为活跃的要素。
流体的稳定、充分供应是成矿系统能否正常运行的关键。
在一个成矿系统中，成矿流体可以是一种类型、一个来源，也可以是几种类型、几个来源的耦合。
层控矿床的概念
层控矿床的概念层控矿床是指受地层和岩相古地理控制，具有成矿专属性、成矿继承性和成矿多阶段性的矿床。
在层控矿床的研究中，我们需要考虑地层层位控制、成矿物质来源、形成机制、矿床类型、勘探与开发等方面。
本文将就这些方面进行详细阐述。
1.地层层位控制地层层位控制是层控矿床的重要特征之一。
不同类型层控矿床赋存于不同时代、不同岩性的地层中，具有明显的层控性。
例如，铁矿主要产于元古宇和古生界，铅锌矿则主要产于寒武纪和泥盆纪。
此外，矿床在空间上常具有多层性，不同成矿阶段形成的矿床在剖面上相互重叠。
2.成矿物质来源成矿物质来源是层控矿床研究的另一个重要方面。
不同的层控矿床具有不同的成矿物质来源。
一些矿床的成矿物质主要来源于地层中的有机质或无机质，而另一些矿床则可能受到地下水流动的影响，从周围环境中吸收成矿物质。
了解成矿物质来源有助于我们进一步探讨矿床的形成机制。
3.形成机制层控矿床的形成机制是一个复杂的问题，涉及到多种地质作用和过程。
其中，沉积作用和成岩作用是控制层控矿床形成的主要因素。
沉积作用过程中，地层中的有机质和无机质在适宜的物理化学条件下发生聚集和转化，为成矿物质的初步富集提供了有利条件。
而成岩作用则是在沉积作用的基础上，通过进一步的地球化学过程和物理化学作用，使成矿物质在有利部位进一步富集。
4.矿床类型层控矿床的类型多种多样，根据其形成环境和物质组成的不同，可以分为以下几种主要类型：沉积型层控矿床、火山沉积型层控矿床、变质型层控矿床以及热液型层控矿床等。
这些不同类型的层控矿床在形成过程中经历了不同的地质作用和演化过程，具有独特的成矿模式和矿物组合。
5.勘探与开发对于层控矿床的勘探与开发，需要结合其地质特征和成矿规律进行综合分析。
首先，通过野外地质调查和室内测试分析，了解矿床的地层层位、岩性、矿石组成以及构造特征等基本信息。
其次，根据成矿物质来源和形成机制的探讨，预测可能存在矿产资源的地区，并制定相应的勘探计划。
热液矿床热液及成矿物质来源
热液矿床热液及成矿物质来源1含矿热液的种类与来源含矿热液的来源是矿床学的重要基础理论问题之一。
虽然争论一直存在，但根据多种数据和资料的综合分析研究，大多数研究者已经接受含矿热液主要有下列几种类型：1. 岩浆成因热液（magmatic fluid ）指在岩浆结晶过程中从岩浆中释放出来的热水溶液，最初是岩浆体系的组成部分。
由于岩浆热液中常含有 H 2S 、HCl 、HF 、SO 2、CO 、CO 2、H 2、N 2等挥发组分，故具有很强的形成金属络合物并使其迁移活动的能力。
很多证据表明岩浆水的存在有多方面的证据，如：快速冷却的火山岩含水量一般为0.2%~5%，最高可达12%（如某些松脂岩）；另外岩浆岩大量的含水硅酸盐矿物也是岩浆含水的最好证明。
按Holland 的实验，只有当与硅酸盐熔浆共存的蒸气相中H 2O 分压超过4.94×107Pa 时，黑云母和角闪石才可从英安质熔体中析出，形成斑晶。
在花岗闪长岩中黑云母和角闪石的含量为10%~30%（体积），水分压应在4.94×107~9.87×108Pa ，含水量约为2%~4%；若新鲜的中酸性岩含水4%左右，则在其结晶时可失水1%~3%，这些水可以构成岩浆流体的主要来源。
对热液矿床中矿物及其中流体包裹体氢氧同位素成分的分析结果，也证实部分热液矿床形成的早期，确有岩浆流体存在。
岩浆流体从岩浆析出的过程和数量，与岩浆结晶的深度、温度、初始含水量、成分和流体相的组成有关，也受到围岩渗透性和裂隙系统发育程度的影响，其中最重要的是岩浆侵位深度和岩浆的初始含水量。
Burnham （1979）实验表明，岩浆中溶解的H 2O 重量百分比随压力的升高而加大（图5-l ）。
如果深处形成的岩浆水含量未达到饱和，那么只有当这种岩浆上升到近地表处，或在岩浆结晶的晚期或末期，当无水的硅酸盐矿物（如辉石、长石等）部分或大部分结晶以后，在构造活动或水热爆发作用打开裂隙时，才有较少的岩浆气液析出；相反，初始含水量很高，在深处就已成为水和其他挥发分饱和的硅酸盐熔浆，在较深处或在岩浆结晶较早阶段，即可有岩浆流体相析出。
矿石的分布率-概述说明以及解释
矿石的分布率-概述说明以及解释1.引言【1.1 概述】矿石是指地壳中含有一定量的有用矿物质和矿石矿物组合的岩石。
矿石的分布率是指在地壳中不同地区矿石存在的程度和比例。
了解矿石的分布率对于矿产资源的开发和利用具有重要意义。
矿石的分布率不均匀，不同地区的矿石分布情况存在差异。
这种差异主要受到以下几个因素的影响：地球内外部环境、地质构造及岩石类型、成岩作用和地质历史等。
这些因素相互作用，共同决定了各地区矿石的形成和分布。
矿石的分布率对资源开发和利用具有指导意义。
了解不同地区矿石的分布特点，可以为资源勘查和开发提供参考。
合理利用矿石资源，实现资源的可持续利用，对于保护环境、促进经济发展具有重要作用。
本文将从矿石的定义和分类、矿石的形成与演化、以及矿石的分布规律等方面展开讨论。
通过分析矿石的分布率，总结出影响矿石分布的因素，并对矿产资源开发提出启示。
通过深入研究矿石的分布率，我们能够更好地了解地球的矿产资源分布情况，并为矿产资源开发与保护提供科学依据。
1.2 文章结构文章结构的目的是为了给读者提供一个清晰的导读，让他们能够更好地理解文章的内容和组织。
本文的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对矿石的分布率这一主题进行概述，并介绍了文章结构的组成和目的。
通过引言，读者可以了解到本文的主要内容和论点。
正文部分是整篇文章的主体，会从矿石的定义和分类、矿石的形成与演化，以及矿石的分布规律三个方面进行详细的阐述。
在2.2节中，我们会介绍矿石是如何形成和演化的，以及不同类型的矿石的特点和分布情况。
在2.3节中，我们会深入探讨矿石分布的规律，包括不同地质环境下矿石的分布特点和影响因素等内容。
结论部分将对整篇文章进行总结，归纳矿石的分布率的主要特点和规律，同时分析影响矿石分布的因素。
最后，我们会对矿产资源开发提出一些建议和启示，以促进矿产资源的合理开发和利用。
通过以上的文章结构，读者可以更好地了解矿石的分布率及其相关特征，从而得出对矿产资源开发的更加深入和全面的认识。
成矿物质来源
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4、宇宙源成矿物质
宇宙来源物质是降落在地球表面的陨石、宇宙尘等矿物质。
在地球发育的漫长历史中，宇宙来源的物质在通过大气层时 发生气化、蒸发、碎裂产生的尘埃物质大量降落到地球表面， 根据计算地球每天要接受宇宙来源物质约3000吨。
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三、主要物质来源
1、上地幔物源含矿建造
以上地幔为直接成矿物质来源的矿床局限于有限的矿床类型：
（1）与镁铁质、超镁铁质岩和部分碱性岩浆有关的矿床， 在空间、时间和成因上与岩浆岩有联系，
矿产种类有钒钛磁铁矿、铬铁矿、铜镍硫化物、钛铁矿－金红石 －磷灰石、金刚石、铌、稀土等，大部分是成岩矿产。部分地幔岩 含矿建造，其中富集Ni、Co、Ag、Bi、U等。
在地层、岩浆岩和深海沉积物中都已经发现宇宙尘埃物质， 表明宇宙物质参与了地球的演化。
根据研究，一些矿床中发现了宇宙物质的参与，如肖德贝里铜 镍硫化物矿床及我国青海锡铁山矿床中都发现了宇宙尘埃物质。
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5、海水来源成矿物质
海洋面积占地球表面的71％以上，其实海水的体积重量也是相当可 观的，约为1.37×109立方公里或1.37×1021升。
花岗岩的这种成矿专属性，其中成矿元素的丰度及其组合也是判 别花岗岩成因及成矿物质来源的地球化学依据。
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3、陆壳沉积建造来源
克拉通大陆地壳是一些非成岩矿产的重要矿源岩，云南扬子 古陆及中新生代沉积盆地含铜建造类型，发现其含铜建造及铜 矿化的发育具有明显的继承性，是我国地质历史上连续成铜的 地区。
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• 据晶体化学资料，Al3+、Si4+、Sn4+、W6+、Fe3+、 Fe2+的性质相近，它们之间能够组成固溶体(表)。 W6+可能在黑云母中代替四面体位置上的Si或Al； 或W6+代替八面体中的Al、Fe3+、Fe2+(如黑钨矿中 [WO4]2-构成畸变八面体那样)。
• 南岭钨矿床中，花岗岩造岩矿物中的黑云母、白 云母皆含W(表6-7)，其中黑云母含W量相当于白 云母的二倍。表中还可看出黑云母与钾长石含W 高。与钨矿物共生的辉秘矿、辉钼矿、锡石等矿 物的W含量比造岩矿物还高。
• ⑤磁铁富矿与蚀变岩 ( 石榴绿泥岩 ) 在空间上 紧密相随，在形成时间上一致，二者间往往 找不到明显的接触界限，为过渡关系，有时 可见二者同时交代了贫铁矿层。因此，磁铁 富矿与蚀变岩为统一的热液作用改造贫矿层 的结果。 • 上列五个方面是作为富矿成因与热液活 动有关的证据提出的。在贫矿的基础上，经 热液去硅、加富而成，富矿的铁质来源主要 是热液(变质热液或混合岩化热液)。
•
比较花岗岩中与蚀变围岩中W含量，发现由于 微斜长石化或云英岩化作用， W 富集到蚀变矿物 (微斜长石、白云母)之中。 • 云英岩中的 W 大部分在白云母中。此时的白 云母较花岗岩中的白云母含W量增加100％以上。 可见，W在云英岩中被富集起来。 • 随着交代作用的发展，由黑云母花岗岩经正 常云英岩、富石英云英岩到云英岩化最终阶段的 富云母云英岩，W含量总体趋势是增加的(表6-8)。 尤其是富云母云英岩中 W 含量达到最大值，这是 因为白云母含W高所致。 • 蚀变花岗岩中Sn的含量变化与上述W的情况相 似(表6-9)。
• （二）岩浆期后阶段铂族元素的矿化类型与特 点： • 1.伟晶岩型铂矿床。 • 布什维尔德杂岩体苏长岩带中的酸性伟晶 岩相中，铂族矿物是气化热液阶段的产物。 • 2.矽卡岩型铂矿床： • 布什维尔德超复于白云岩之上的苏长岩体 放出的含气热液渗透到其下的白云岩中形成含 铂族矿物的矽卡岩(透辉石、钙铝榴石、阳起石 等)，富矿体沿接触而延伸约400m，宽约21m， 砷铂矿、锑钯矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜 矿及方黄铜矿共生。
• 3.层状富矿为沉积变质形成，脉状富矿则与热 液作用有关。 • 4.层状富矿为原生沉积较富的矿床经热液叠加 再加富而成。 • 陈光远等 (1984) 认为弓长岭地区“磁铁矿 及赤铁矿贫、富矿层均为太古代绿岩带各旋回 火山沉积产物，形成于火山喷发间隙或喷发以 后，是绿岩带火山沉积旋回演化发展晚期的产 物。物质来源概与富铁的超镁铁质科马提岩及 拉斑玄武岩的海底火山喷发有关”。 • 磁铁矿富矿，是元古代花岗岩侵入体的低中级 热变质使当地铁矿层中的铁质局部活化、短程 运移”而形成。强调铁质是“就地取材” 。
• 五、载体矿物 • 一些硅酸盐矿物中的Fe、Mg离子可以被 其它有用元素代替，如Sn可以进入很多铁-镁 矿物的晶格中（Sn-Fe或Sn-Mg代替）；但Sn 不能进入长石晶格，因为Sn与K、Na的离子半 径差值大，Au可代替K（钾长石中），而不能 代替Na。Na离子半径1.37Å，K离子半径为 1.33Å，Au离子半径为0.97Å。因此，Au能以 微量存在于钾长石中。
链状火山群 古大陆壳 莫霍面
斑岩铜矿 海洋沉积物 岩基 海沟 海洋
海洋地壳中铜的富集
玄武岩和辉长岩 玄武岩浆
低波速带
斑岩铜矿床成因的板块构造模式 （据R.H.西里托，1972）
• 三、内生钨矿床的矿质来源 • 南岭地区钨矿床主要与花岗岩或浅变质岩伴 生；另有产于斑岩中者。与花岗岩有关的称为 “岩控钨矿床”，与斑岩有关者为“斑岩钨 矿”。 • 研究表明，斑岩 ( 或玢岩 ) 与花岗岩是在不同 的大地构造单元中产生的、物质来源不同、形 成方式各异的两种岩浆岩。 • 斑岩、玢岩与幔源有关，为“同熔型”(I型)； 花岗岩（南岭地区）多为“改造型”(S型)。I型 与S型的岩石成分、矿物组成、含矿性、演化序 列皆不相同(表6-3)。
1-上混合岩；2-石英岩层；3-混合岩； 4-绿片岩；5-角闪岩；6-石英黑云钠 长石；7-中部片岩；8-下部片岩；9斜长角闪岩；10-下混合岩；11-磁铁 石英岩；12-高炉磁铁富矿；13-平炉 磁铁富矿；14-断层
•
③矿物合成实验资料与包裹体测温所得形 成 富 矿 的 物 理 - 化 学 条 件 相 似 （ P=2kb ， T ＝ 400 ～ 600℃， fO2 ＜ 10-25 ，弱碱性溶液 ( 表 6-5) 。 • 据上述认为，弓长岭二矿区磁铁富矿是在 压力2000bars左右，温度450～600℃，氧逸度 fO2低于10-25bar，在弱碱性溶液中形成。 • ④硫同位素研究表明，弓长岭二矿区、八 盘岭、樱桃园的富铁矿皆由后期叠加的热液形 成，它们与南芬富铁矿的成因不同。前者的矿 质来源主要为后期热液(与富铁矿-磁铁矿-共 生的黄铁矿中的硫来自热液)，而后者的矿质 与贫矿属同一来源。
• 3.热液型铂矿床与铂矿化。 • ①热液型铜矿床中，铂族矿物为铂碲钯矿、黄碲钯 矿、钯碲铂矿，产于热液铜矿脉中与黄铜矿、斑铜矿、 辉铜矿、蓝辉铜矿、硒铅矿、绿帘石共生。形成温度为 270-400℃。矿脉旁围岩(麻粒岩)绿盘岩化，铂族矿物产 于绿泥石、绿帘石、钠长石、石英绿盘岩化蚀变带中。 蚀变带中贵金属含量为(g/T)： • Pt 24.0 ， Pd ll6 ， Rh 1.3 ， Ru 0.6 ， Ir 2 ， Au0.6 ， Ag152.4 • ②斑岩铜矿及斑岩铜-钼矿中，含铂族元素较低。铜 精矿中 Pt 0.008 ～ 0.2% ， Pd 0.009 ～ 0.16% ， Pd ＞ Pt ， Pt/Pd=l:5～10，钼精矿中，Pt/Pd＝1：0.5。 • ③含金石英脉中，若有硫化物共生时则含 Pt 较高。 布什维尔德杂岩体中部的瓦捷斯别山 ( 典型的气成热液 石英-硫化物脉型Au-Pt矿床)自然铂与镜铁矿或与黄铁矿 共生；Pt含量不均匀(矿石含Pt数百到5700克/吨)。
“S型”花岗岩较“I型”花岗(斑)岩含F量、F/Cl值、钾长石三斜度、87Sr/86Sr值 均高；而成岩温度、Mg/(Mg+Fe3++Fe2+)、铜矿石中的铂族元素含量、氧化系数 却相反，“同熔型”高于“改造型”。
• S型 (Ⅰ系列)的演化序列： • 花岗闪长岩、二长花岗岩→中粗粒斑状花岗岩→浅色 花岗岩(钠长花岗岩、超酸性花岗岩)→花岗斑岩或石英 斑岩岩墙。 • I型 (Ⅱ系列)的演化序列： • 辉石闪长岩、石英闪长岩(或玢岩)→花岗闪长岩、石 英二长岩(或斑岩)→石英粗安斑岩、石英钠长斑岩或花 岗岩。 • S型系列为南岭花岗岩， I型系列为长江中下游中-酸性 岩浆岩。 • 对比说明，“同熔型”是在氧逸度较高(浅成)，高温环 境中生成。“改造型”则在中深、较低温、氧逸度较低 的条件下形成。与“同熔型”有关的铜矿石中含铂族元 素较高(成矿物质来自上地幔)，而与“改造型”有关的 铜矿石含铂族元素甚低，但氟含量高，与脉状钨矿床有 关。
•
综上所述，铂族元素主要富集在含Cu、Ni的 基性岩浆岩的热液作用阶段中，其次从与基性超基性岩有关的酸性伟晶岩中，也是气化-热液 作用的产物；此外在矽卡岩、热液脉等地质体 中有时也可富集成矿或产生矿化。 • 铂族元素被公认是地幔源的；但其成矿却 延迟到热液阶段，而且赋矿岩石（围岩）可与 基-超基性岩无关，这就不能不使人产生怀疑： 壳源（例如重熔型中酸性岩浆岩）是否可提供 铂族元素或只提供一部分铂族元素。
第六章成矿物质来源、成矿流体 的性质及其演化的矿物学标志
第一节 成矿物质的来源
• 一、与超基性岩浆、基性岩浆的分异与结晶作 用有关的矿床物质来源 • (一)与基性岩有关的Cu Ni硫化物矿床 • 含Pt的硫化物矿物(针镍矿、黄铜矿)构成的角 砾矿石胶结了侵入岩的碎块，铂族矿物与水化 硅酸盐（蛇纹石、绿泥石等）密切共生。伟晶 相矿石的存在；铂族矿物与高温热液矿物共生， 交代古铜辉石岩，铂族元素形成典型的热液矿 物(Te、Bi、S、As、Sb化物，含钌铑的磁黄铁 矿；铂族元素与大量的Au、Ag矿物的共生等， 都表明铂族元素可在岩浆期后的作用(伟晶作用、 热液作用)中形成。
D‰
0
海水 西华山 水 坑道水 －50 大 气 线
SMOW 海水－热液
井水 江水 江水 －20
变质水
江水 －65 岩浆水
－120
18O‰
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 内接触带； 内接触带
西华山钨矿雨水和主要脉钨矿床黑钨矿、石英包裹 体水δ D－δ 18O关系图
同位素地球化学 δD=-33.36~ -89.42‰，按计算的石英和黑钨矿包裹体水 δ18O=+4.96~ +9.5l‰.
弓长岭铁矿二矿区
弓长岭东南部的南芬铁矿床，据硫同位素资料 (表)，为沉积型富矿，与贫矿的形成方式相同。
• 2 ．变质热液 ( 或混合岩热液 ) 形成的富矿。据弓长岭 二富铁矿体的产状及围岩蚀变、硫同位素等研究认为 该矿体铁来自混合岩化热液或变质热液： • ①富铁矿体受顺层 - 低角度斜交层理的深断裂控 制；而近矿蚀变也受该断裂控制； • ②富矿体主要由磁铁矿与 γ - 赤铁矿 ( 磁赤铁矿 ) 构成，且分布在地表以下(150m以下)的深部，显然并 非地表氧化而成。形成该富矿体的物化学条件为：温 度为 480-535℃，压力 2kb ：氧逸度为 10-25 ～ 10-28bar 。 盐度大于17%(NaCl)，热液密度大于0.9；包体的气相 成分为 CO2 、 H2 、 CH4 、 H2S ，以 C02 为主；包体的液相 成分中，碱金属与碱土金属离子浓度高、 Cl- 的离子 浓度低，此外尚含CO32-与HS-,因此热液为高盐度碱溶 液。 • 这种热液是在温压高、氧逸度低的环境中，沿较深的 断裂带流动，与磁铁石英岩淋滤交代，去硅，磁铁矿 富集。
• • • • • •
张理刚(1985)根据氢、氧同位素组成认为南岭 地区一些钨矿床中热液水的来源为： 岩浆水与大气降水，二者在成矿作用的不同阶段 起不同的作用。 漂塘钨矿: 早期成矿阶段成矿热液水的δ18O为4.9～9.1‰； δ D在-48～-55‰之间,表明热液水是岩浆成因。 中期成矿阶段δ18OH2O1.2～6.0‰,δ D值为-59～ -63‰,为岩浆水与大气水的混合。 晚 期 矿 化 阶 段 δ18OH2O 值 1.8 ～ -6.9‰,δ D 值 64～-55‰,属于大气降水来源。