成矿流体活动的地球化学示踪研究综述
成矿流体的地球化学特征与矿床成因分析
成矿流体的地球化学特征与矿床成因分析引言:矿床是地球内部的宝库,它们是地壳深部成矿作用的产物。
而成矿流体作为矿床形成的必要条件,具有着极其重要的地球化学特征。
本文将着重探讨成矿流体的地球化学特征及其对矿床成因的影响。
一、成矿流体的来源成矿流体主要来自地幔、地壳及地下水系统。
地幔来源的成矿流体富含各种金属元素,如Cu、Pb、Zn等;地壳来源的成矿流体则富含稀土元素、钨、砷等。
地下水系统提供了矿床形成过程中重要的输运媒介。
二、成矿流体的物理化学特征1. 温度与压力成矿流体的温度与压力与矿床成因密切相关。
高温高压条件下的成矿流体更容易溶解矿物,形成热液矿床;相反,低温低压条件下的成矿流体容易析出矿物,形成富矿物沉积矿床。
2. pH值成矿流体的pH值对金属元素的溶解性起着重要作用。
低pH值环境下,成矿流体中的金属元素更容易溶解形成矿床;而高pH值环境则促使金属元素析出沉积。
3. 氧化还原状态成矿流体的氧化还原状态直接影响金属元素的赋存形式。
强还原条件下,金属元素以单质态存在或形成硫化物矿物;而强氧化条件下,金属元素则以卤化物或氧化物等形式富集。
三、成矿流体的主要物质成分成矿流体中的主要物质成分包括水、气体、离子以及各种溶质。
其中,水是成矿流体的主要组成部分,可溶解和输运大量的金属元素。
此外,气体成分如CO2、H2S等也对矿床成因起到重要影响。
四、成矿流体对矿床成因的影响1. 成矿流体的迁移作用成矿流体的迁移作用决定了矿床的形成位置和类型。
成矿流体在地下岩石中的迁移路径、速度和方式直接决定了矿床的分布模式。
2. 成矿元素的赋存与沉积成矿流体中的金属元素赋存状态与矿床成因密切相关。
它们可以以离子形式溶解在流体中,也可以以矿物颗粒形式悬浮于流体中,最终在特定的地质条件下沉积形成矿床。
五、矿床成因分析与矿产找矿通过分析成矿流体的地球化学特征,可以为矿床的成因提供重要线索。
矿床成因分析是矿产勘探的关键环节,对于找矿工作具有重要指导作用。
成矿流体特征分析与矿床形成模式
成矿流体特征分析与矿床形成模式随着矿产资源的日益枯竭和对矿床成因的深入了解,对成矿流体特征分析的研究日益重要。
成矿流体是一种在地壳中存在的流动的液态或气态物质,对矿床形成过程起着至关重要的作用。
研究成矿流体特征有助于揭示矿床成因机制,进一步完善矿床模型,从而为矿产资源的勘查和开发提供科学依据。
成矿流体包含丰富的元素和同位素信息,通过分析这些化学特征,我们可以了解到成矿流体的成分、来源、演化过程以及与其它地质过程之间的关系。
一般来说,成矿流体中的主要元素包括硫、铁、镁、钠等,而同位素包括氢、氧、碳等元素的同位素组成。
通过测定这些元素和同位素的含量和比例,我们可以根据它们的地球化学特征来推测成矿流体的来源和演化历史。
成矿流体的来源可以通过研究流体中的同位素组成来判定。
同位素组成的差异可以揭示不同的成矿流体来源,例如通过氢氧同位素分析可以判断成矿流体是否来自地表水,通过硫同位素分析可以判断成矿流体是否来自岩浆等。
同时,通过成矿流体中元素和同位素的含量和比例的变化,我们还可以推断成矿流体的演化历史,例如流体中硫同位素含量的变化可以反映出金属硫化物的沉淀过程。
在研究成矿流体特征的过程中,我们也可以发现不同矿床类型之间的差异。
不同矿床类型的形成机制是由成矿流体的组成和性质决定的。
例如,热液型矿床主要由热液流体的热液活动和物质输运导致的,而岩浆型矿床则是由于岩浆在地下经历演化过程后释放出的成矿流体形成的。
因此,通过深入研究不同矿床中的成矿流体特征,我们可以进一步理解矿床的成因机制,为寻找新的矿产资源提供指导。
除了成矿流体特征的研究外,也有许多其他因素对矿床形成起着重要的作用。
例如,构造背景、矿床围岩的性质、地球化学特征等都会对矿床形成产生影响。
因此,在研究成矿流体特征的同时,还需要考虑到这些因素的综合影响。
只有在掌握了这些信息之后,我们才能够建立一个相对完善的矿床模型。
综上所述,成矿流体特征分析是研究矿床形成机制的重要手段之一。
三道湾子金矿床地球化学研究进展
三道湾子金矿床地球化学研究进展摘要黑龙江省三道湾子金矿床地处小兴安岭西北部,兴安地块东缘,贺根山-黑河断裂西北侧。
是00年以来发现的一座大型浅成中-低温热液金矿床,是我国乃首例独立的碲化物金矿床,金资源量大于25吨,平均金品位为15g/t。
本文通过查阅最近十年来对三道湾子金矿的研究文献,总结了三道湾子金矿床的地球化学研究进展,包括主、微量元素,H-O-S-Pb等稳定同位素,放射性元素定年以及流体包裹体研究。
认为三道湾子金矿成矿年龄约120Ma;成矿物质主要来源于岩浆,为深源;成矿流体为岩浆水和大气降水的混合。
关键词:三道弯子金矿;地球化学;矿床1矿床简介三道湾子金矿位于小兴安岭西北部,黑龙江省黑河市西北约50km的三道湾子村北山,行政区划属黑河市爱辉区上马场乡管辖。
矿区地理坐标:东经:126°59′47″-127°00′58″,北纬:50°21′40″-50°22′09″(见图 1-1)。
三道湾子金矿位于多宝山-罕达气-红叶家成矿中带北部,该带是黑龙江省北部重要的金及多金属成矿区。
三道湾子金矿资源量达到大型矿床,矿床富矿段金品位高达20000×10-6,金的赋存状态主要以碲化物为主,与斐济的Emperor金矿床具有很大的相似性。
2矿床地球化学特征2.1 主量元素三道湾子金矿赋矿围岩的主量元素主要有吕军(2011)、翟德高(2014)和程琳(2017)做了研究。
分别采集了安山岩、硅化安山岩、石英脉(矿体)、基性岩脉以及花岗岩样品进行了主量元素的分析。
根据翟德高的采样分析结果将岩石的地球化学数据投图在Nb/Y-Zi/TiO2图解上,所有火山岩和岩脉样品均表现出准铝质和过铝质的特征(翟德高,2014)。
吕军在分析了安山岩、硅化安山岩和石英脉(矿体)的主量元素后认为金矿脉围岩蚀变组分的带入-带出平衡关系说明在交代作用过程中相对加入组分有SiO2,反映的是硅化作用的增强。
地球化学勘查的研究现状、发展趋势
第四发展期(1990 年以后),为信息找矿期。这一 时期,找矿难度明显加大,找隐伏矿的方法空前 增多,探测深度明显增大,所获信息量成倍增加, 推断解释的不确定性也随之增加。既需要现代高 新技术,又需要多学科的综合研究,越来越多的 研究者将成矿作用臵于岩石圈、地壳、乃至整个 地球-宇宙体系的演化过程来考虑。勘查地球化学 找矿,以某些微观或超微观信息的获得,使间接 找矿为主的信息找矿期又重新返回到直接找矿为 主的时期。因此,发展高灵敏度和大探测深度的 勘查地球化学方法,具有特别重要的意义,并预 示着一个找隐伏矿的新时期的到来。
L.Malmqvist 和 Kristiansson(1984)研制出地气法 (Geogas)找隐伏金属矿床。20世纪80 年代初, 瑞典 Lund 大学物理系和布立登(Boliden Mineral) 公司合作,提出金属元素从地下深处以微气泡附 着气体形式上升到地表并在矿体上形成成矿元素 异常的思想,据此开始研究并使用一种新的“金 属气体”测量技术,即地气测量。他们在本国及 其它国家的 30 多个地区进行试验,发现地气异常 与矿化存在明显的对应关系,并对地气迁移机制 也作了许多工作。
浅析国内外地球化学勘查 的研究现状、主要进展及 发展趋势
物探0901班 武孝 200911020121
(一)地球化学勘查的研究现状 1、国外地球化学勘查的研究现状
1798 年,B.M.谢维尔金提出了“矿物邻近 性”的概念。 1849 年德国 J.F.A.布莱绍普特揭示了矿物 共生组合的规律性,对推断铁帽和矿化露 头下部可能的矿化情况提供了依据。
3、国内外地球化学勘查的发展阶段
第一发展期(1950 年以前)。这时期,勘探者主要 依靠肉眼观察地表露头找矿,以土壤测量和水系 沉积测量为主要手段,对于土壤中的地球化学异 常,用探槽或浅井揭露矿体。人们这一阶段延续 的时间最长,找到的矿最多。据R.W.Boyle(1977) 统计,迄今为止,世界各地开采的矿床 80%以上 是在古人开采的基础上进行的。
地球化学勘探与矿化特征分析在找矿中的整合与创新
矿产资源M ineral resources 地球化学勘探与矿化特征分析在找矿中的整合与创新黄 敬摘要:地球化学勘探和矿化特征分析是矿产资源勘探中的两个重要领域,它们的整合与创新在矿产资源的开发与利用中具有重要意义。
本文从理论基础、技术方法和实际案例等方面探讨了地球化学勘探与矿化特征分析的整合与创新。
关键词:地球化学勘探;矿化特征分析;找矿地球内部充满了丰富的矿产资源,这些资源对于人类的工业和社会发展至关重要。
为了有效地勘探这些矿产资源,地球科学家一直在不断探索新的方法。
地球化学勘探和矿化特征分析是两个关键领域,它们为找矿工作提供了重要的信息,本文将讨论如何整合和创新这两个领域,以提高矿产资源的勘探效率。
1 理论基础的整合与创新地球化学勘探和矿化特征分析在理论基础上有很多共通之处,都关注地下矿床的特征。
因此,将这两个领域的理论基础整合,可以提供更全面的理论支持,从而更好地理解矿床的分布规律。
1.1 元素和矿物的关联元素与矿物之间的关联在地球化学和地质学中具有重要意义,这种关联帮助地质学家和矿物学家更好地理解地球内部的构成和过程,为矿产资源勘探和矿床研究提供了主要思路。
元素是物质的基本构成单元,地球上的所有物质都由不同元素组成,矿物是一种具有特定化学成分和晶体结构的自然形成的固体物质,这些元素组成了各种不同类型的矿物,每种矿物都包含一组特定元素。
例如,石英主要由硅和氧元素构成,方铅矿主要含铅和硫元素。
地质学家可以通过研究矿物中的元素含量来了解地球内部的化学成分和矿床的性质,不同类型的矿物通常与特定元素关联,这为找矿工作提供了重要线索。
例如,金通常与石英矿物相伴随,铜矿常与辉铜矿或黄铜矿有关,通过分析矿物样品中的元素含量,找矿工作者可以初步确定潜在的矿床位置。
地球化学研究也依赖于元素和矿物之间的关联,从而了解地球内部的化学过程,地球内部的矿物变化和地质作用会导致元素的重新分布和富集,这对地质演化的理解非常关键。
新疆可可塔勒铅锌矿床形成硫铅同位素地球化学证据
新疆可可塔勒铅锌矿床形成硫铅同位素地球化学证据新疆可可塔勒铅锌矿床是世界上著名的铅锌多金属矿床之一,是中国最大的硫铅锌矿床之一。
近年来,对针对该矿床的形成机理进行了多方面的研究和探索,其中,硫铅同位素地球化学证据是早期研究中的重要内容之一。
本文将从硫铅同位素地球化学证据角度来探讨该矿床的形成机制。
在新疆可可塔勒铅锌矿床中,硫铅同位素组成较为复杂,不同矿物中的硫铅同位素比值存在着一定的差异。
研究表明,矿床中的矿物硫铅同位素组成既与原始岩石有关,也与成矿作用有关。
具体而言,矿床中的硫铅同位素比值受到了热液流体来源、温度、压力等多种因素的控制。
加之可可塔勒矿床的成矿年代背景较为复杂,该矿床的铅锌矿物形成时间跨度较大,基于硫铅同位素的研究还能对可可塔勒矿床的成矿时代和成矿作用机制等方面信息提供一定的指导和帮助。
通过研究矿床中的硫铅同位素组成,可以得出以下几点结论:首先,可可塔勒矿床的铅锌矿物形成时间跨度比较大。
硫铅同位素的研究发现,该矿床中的铅锌矿物形成的时代跨度多达3亿年以上,主要的成矿时代为志留纪晚期至泥盆纪。
同时,矿床中形成的不同铅锌矿物硫铅同位素比值也存在明显差异。
其次,可可塔勒矿床的原始矿物来源复杂。
硫铅同位素的研究发现,在可可塔勒矿床中,不同矿物中的硫铅同位素组成差异明显,显示出不同的物源来源。
可可塔勒矿床蚀变-代谢岩中的硫铅同位素组成显示出与海相变质岩的相似性,而矿床中的硫铅同位素组成则显示出热液流体的特征,表明可可塔勒矿床的矿物来源比较复杂,包括了多种物源。
最后,可可塔勒矿床的成矿作用机制主要受到热液流体的影响。
因为硫铅同位素主要受到热液流体影响,所以可以发现矿床中的硫铅同位素组成与热液流体相似。
矿床中的硫铅同位素比值显示出了明显的硫铅交换作用,这反映了成矿流体的流动和充满不同的开采空间。
总之,硫铅同位素地球化学证据为我们了解新疆可可塔勒铅锌矿床的形成机制提供了重要的信息。
实际在矿床的原始岩石、孔隙水以及古流体等多个方面的数据证明了可可塔勒矿床的成矿机制主要受到热液流体控制,这种基于硫铅同位素的研究表明新疆可可塔勒铅锌矿床的成矿机制较为复杂,需要进一步深入探索和研究。
流体包裹体研究进展、地质应用及展望
流体包裹体研究进展、地质应用及展望一、本文概述流体包裹体,作为地球内部流体活动的重要记录者,一直以来都是地质学领域的研究热点。
它们以微小包裹体的形式被固定在矿物晶体中,为我们提供了了解地球内部流体性质、活动历史以及成矿作用的关键信息。
本文旨在综述流体包裹体的研究进展,包括其形成机制、分析方法以及地质应用等方面的内容,并对未来的研究方向进行展望。
通过梳理流体包裹体的研究历程,我们可以更好地理解地球内部流体系统的运作机制,为资源勘探、环境评价等领域提供理论支持和实践指导。
二、流体包裹体的形成与演化流体包裹体,作为地质作用中重要的记录者,其形成与演化过程对于理解地壳内流体活动、物质迁移以及成矿作用等具有重要意义。
包裹体的形成通常与岩浆活动、变质作用、构造活动等地质过程密切相关。
在岩浆活动中,随着岩浆冷却和结晶,其中的挥发分和溶解物被捕获在矿物晶格中,形成原生包裹体。
而在变质作用中,由于温度、压力的变化,原有岩石中的矿物发生重结晶,其中的流体被包裹在新的矿物中,形成次生包裹体。
包裹体的演化过程则是一个复杂的物理化学过程。
随着地质环境的变化,包裹体中的流体可能发生相变、溶解-沉淀、氧化还原等反应,导致其成分、形态、大小等发生变化。
这些变化不仅记录了地质历史中的流体活动信息,也为研究地壳内流体性质、运移路径和成矿机制提供了重要线索。
近年来,随着科学技术的进步,尤其是微区分析技术的发展,使得对流体包裹体进行更加精细的研究成为可能。
例如,通过激光拉曼光谱、电子探针等手段,可以对包裹体中的流体成分进行定性定量分析;而通过显微测温、压力计算等方法,则可以揭示包裹体的形成温度和压力条件。
这些技术的发展为深入研究流体包裹体的形成与演化提供了有力工具。
未来,随着研究方法的不断完善和创新,我们对流体包裹体的认识将更加深入。
通过综合应用多种技术手段,结合地质背景分析,有望揭示更多关于地壳内流体活动、物质迁移和成矿作用的细节信息。
安徽铜陵狮子山铜矿田地球化学特征综述
安徽铜陵狮子山铜矿田地球化学特征综述安徽铜陵狮子山铜矿田是中国重要的铜矿产区之一,其地球化学特征对于铜矿勘探和开发具有重要意义。
本文将从地质背景、矿床类型、矿物组成和地球化学特征四个方面综述安徽铜陵狮子山铜矿田的地球化学特征。
一、地质背景安徽铜陵狮子山铜矿田位于皖南造山带的中部,属于金矿带的南段,地质构造活动剧烈,岩浆活动频繁。
区域地质构造以狮子山断裂为主,断裂经过的地层发生了明显的变形和隆升,形成了狮子山盆地。
狮子山盆地内分布有多个铜矿床,其中以狮子山矿床、鹅池山矿床和小岗山矿床最为著名。
二、矿床类型安徽铜陵狮子山铜矿田的矿床类型主要包括斑岩型铜矿床、蚀变型铜矿床和似斑岩型铜矿床。
其中,狮子山矿床属于斑岩型铜矿床,鹅池山矿床和小岗山矿床则属于蚀变型铜矿床。
斑岩型铜矿床主要形成于岩浆活动期间,铜矿成矿流体主要来源于岩浆。
蚀变型铜矿床则主要形成于后期的热液作用,成矿流体主要来源于地下水。
似斑岩型铜矿床则是两种类型的铜矿床的过渡类型。
三、矿物组成安徽铜陵狮子山铜矿田的矿物组成非常复杂,主要包括黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、菱铁矿、方解石、石英等。
其中,黄铜矿是最主要的矿物,占总矿物量的90%以上。
黄铜矿的成分主要是铜、铁、硫等元素,具有典型的硫化物矿物特征。
四、地球化学特征安徽铜陵狮子山铜矿田的地球化学特征主要表现在以下几个方面:1.成矿流体的特征安徽铜陵狮子山铜矿田的成矿流体主要来源于地下水和岩浆,流体的温度和压力较高。
成矿流体中主要含有铜、铁、硫等元素,其中铜的含量最高,达到了数千克/吨。
2.矿床的特征安徽铜陵狮子山铜矿田的矿床呈层状或脉状分布,矿体厚度较薄,但长度很长,一般达到几百米甚至几千米。
矿床的成因非常复杂,既受到岩浆活动的影响,又受到后期的热液作用的影响。
3.矿物的特征安徽铜陵狮子山铜矿田的矿物种类非常丰富,主要包括黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、菱铁矿、方解石、石英等。
其中,黄铜矿是最主要的矿物,占总矿物量的90%以上。
矿山地球化学和环境地球化学效应研究进展
矿山地球化学和环境地球化学效应研究进展[摘要]本文主要介绍采矿活动对矿区周围水体及水系沉积物中重金属含量的影响、矿区周围土壤重金属污染的地球化学特征以及表生条件下重金属元素迁移转化途径和规律的相关国内外研究现状。
[关键字]矿山地球化学环境矿业在我国经济中占有很大的比重,为我国的经济发展作出了巨大的贡献”在矿山开采和选矿过程中产生的大量废石和尾矿不仅占用耕地,还产生含有害重金属的酸性或碱性排水,带来了严重的环境污染。
据1998年不完全统计,我国金属矿山在地面积存的尾矿已达40多亿吨,并以每年约2×108吨的速度在增长(蔡嗣经,杨鹏,2000)。
近十几年国内外地球化学在矿山环境方面的研究主要集中在矿区、城市周围及道路两侧由于自然的和人为的因素造成土壤环境、水体、生态环境污染和破坏等方面,尤其采矿活动引起的土壤重金属的污染(王亚平等,1998,2000)。
1 采矿活动对矿区周围水体和水系沉积物中重金属含量的影响研究R.P.Borba等(2002)对巴西Iron Quadrangle矿区周围三条河的水、沉积物和风化金矿化岩石中砷的地球化学分布进行了研究,发现水和沉积物中As的最高浓度出现在矿区附近,在表层水中最高可达300ug/kg,水系沉积物中As的含量在20~4000mg/kg之间,通过就地对黄铁矿和毒砂的风化过程取样研究,与矿石堆积风化相关的As的迁移可以追踪到一些已关闭的金矿。
As主要吸附在针铁矿上,最终释放进地表水和地下水,这个过程相当于产生大量As污染的矿井废水。
河流沉积物和尾矿堆样品的淋滤过程显示,样品中最大释放量为初始As总量的1~4%。
Claudia Herr和N.F.Gray(1997)研究了爱尔兰Avoca矿区废弃硫磺和铜矿石产生的酸性排水(AMD)对Avoca河的污染,发现在沉积物中Zn的吸附和解吸附过程中pH扮演了重要角色,当AMD排入时,Zn主要以溶解态存在于河水之中,河流沉积物中的Zn浓度低于背景值,其它重金属元素含量也不高,但当在距矿区下游7公里的一个肥料厂的排水导致河水pH升高时,河水中金属元素产生沉淀,混合区沉积物中Cu和Fe的含量明显增加,Cu的分离主要是共沉积作用。
成矿流体活动的地球化学示踪研究综述_倪师军
第14卷第4期1999年8月地球科学进展ADVANCE IN EART H SCIENCESVo l.14 No.4Aug.,1999成矿流体活动的地球化学示踪研究综述倪师军,滕彦国,张成江,吴香尧(成都理工学院,四川 成都 610059)摘 要:成矿流体活动的地球化学示踪是近年来流体地球化学研究的一个新趋势。
通过流体来源示踪、运移示踪和定位示踪可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动历史、演化历程具有积极意义。
对成矿流体活动的地球化学示踪方法进行了一定的总结,对人们常用的地球化学示踪方法——同位素地球化学示踪、元素地球化学示踪、包裹体地球化学示踪及气体地球化学示踪的研究现状进行了综述。
关 键 词:成矿流体;流体地球化学;地球化学示踪中图分类号:P595 文献标识码:A 文章编号:1001-8166(1999)04-0346-07 地球化学示踪研究是查明元素、矿物等在地质地球化学作用过程中的来源、演化及其最终发展状态,是揭示地球化学作用机理和过程的重要途径和有效手段。
成矿流体地球化学是当前国际地学界研究的前沿和热点之一,成矿流体活动的地球化学示踪研究已成为一个新的趋势,通过流体来源示踪、运移示踪和定位可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动的历史、演化历程具有积极意义。
1 同位素地球化学示踪由于同一元素不同同位素的原子质量不同,其热力学性质有微小的差异。
正是这种差异导致同位素组成在物理、化学作用过程中发生变化,引起同位素分馏,包括热力学平衡分馏和动力学分馏2种类型〔1〕。
经过长期的分异、分馏、衰变演化,地球不同层圈、不同地质单元具有明显不同的同位素组成特征。
因此可以根据同位素具有基本相同的化学性质示踪成岩、成矿物质的来源、推断源区的地球化学特征。
另外还可以根据同位素分馏规律和矿物的同位素组成,示踪矿物形成时的物化条件和演化过程〔1〕。
用稳定同位素数据来定量地说明成矿介质水和其他物质的来源,开始于60年代初期〔2〕,作为独特的示踪剂和形成条件的指标,稳定同位素组成已广泛地应用于陨石、月岩、地球火成岩、沉积岩、变质岩、大气、生物、海洋、河流、湖泊、地下水、地热水及各种矿床的研究,成为解决许多重大地质地球化学问题的强大武器〔3〕。
地学核技术识别成矿流体地球化学界面的试验
成 矿流体 地球 化学 界 面是成 矿 环境 突变 、 流体 性质 演 化 , 以及 流体一 环境 相 互 作用等 内外 因素综 合 作 用所 形成 的成 矿突变 部位 。 流体 成矿 地 球化 学界 面 主要 由环境 条件 突变 界 面 、 体 性 质演 化界 面 和流体 一 流
环 境 作 用 界 面 组 成 r 成 矿 流 体 地 球 化 学 界 面 的 形 成 、 化 , 其 附 近 发 生 的 各 种 作 用 , 然 在 地 球 化 学 界 演 及 必
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磁铁矿的成矿机制和地球化学特征
磁铁矿的成矿机制和地球化学特征简介:磁铁矿是一种含铁矿石,具有磁性,广泛应用于工业中的钢铁生产。
了解磁铁矿的成矿机制和地球化学特征,对于矿产资源的勘探和开发具有重要意义。
本文将重点讨论磁铁矿的形成机制和地球化学特征,以增进对磁铁矿成矿过程的理解。
一、成矿机制1. 热液成因:热液成因是磁铁矿形成的重要机制之一。
热液是地壳深部岩浆演化过程中释放的矿化流体,其中含有铁、硫等物质。
当这些矿化流体通过裂隙、断层等缝隙区域上升时,与周围的岩石发生反应,形成了磁铁矿床。
磁铁矿床常与火山活动、构造运动密切相关。
2. 沉积成因:沉积成因也是磁铁矿形成的重要机制之一。
在海洋、湖泊等水体中,随着铁离子的聚集和沉淀,逐渐形成了磁铁矿沉积物。
这些沉积物通常具有较高的磁性和可磁化性,成为了含铁矿石的重要来源之一。
沉积成因磁铁矿床通常与古地理、古气候等因素密切相关。
3. 交代成因:交代成因是指在岩石的高温、高压变质作用下,与周围的岩石发生物质交换,形成了磁铁矿床。
这种成矿机制通常发生在火山喷发或岩浆侵入过程中。
相对于热液或沉积成因,交代成因磁铁矿床通常分布于岩浆活动带或变质带中。
二、地球化学特征1. 矿石特征:磁铁矿的主要矿石矿物为磁铁矿矿物,其化学成分为Fe3O4。
磁铁矿呈黑色或黑铁色,具有金属光泽。
晶体呈立方体或八面体,具有明显的磁性。
磁铁矿矿石硬度较高,常常用于制作磁体。
2. 地球化学特征:磁铁矿的地球化学特征与成矿机制密切相关。
热液成因磁铁矿床通常富集于富含硫的岩石中,硫的存在促进了铁的沉淀和聚集。
而沉积成因磁铁矿床通常与海洋或湖泊中的有机质、氧化还原条件等因素有关。
交代成因磁铁矿床则与高温变质作用导致的岩石矿化有关。
3. 元素特征:磁铁矿床中富集了大量的铁元素,常常与其他金属元素如钴、镍、铜等共生。
这些金属元素的富集与成矿流体中的含量及环境条件等有关。
铁是磁铁矿的主要成分,因此磁铁矿通常被作为铁矿石进行开采和精矿。
青海东昆仑阿斯哈金矿Ⅰ号脉成矿流体地球化学特征和矿床成因
写一篇青海东昆仑阿斯哈金矿Ⅰ号脉成矿流体地球化学特征和
矿床成因的报告,600字
青海东昆仑阿斯哈金矿Ⅰ号脉成矿流体地球化学特征和矿床成因的报告
青海东昆仑阿斯哈金矿Ⅰ号脉位于青海省中部的康定县,是一个丰富的金矿。
近年来,地球化学研究已经取得了许多重大成果,其中拉出了形成阿斯哈金矿的流体地球化学特征。
本文旨在综述这一特征并探讨矿床成因。
首先,对此矿脉取样和分析后得出了以下流体地球化学特征:(1)矿物岩浆表明,阿斯哈金矿脉所含矿物主要为榴石、椭圆
石和英泥石;(2)地球化学分析表明,氧化物矿物以铁铝榴石、椭圆石和铅铝椭圆石为主;(3)元素地球化学分析发现,该矿
脉富含富锰型元素,如铜、镍、钴、钼、铑等;(4)地球化学
测试进一步发现,该矿脉具有高的氧及CO2的地球化学特征,具有轻热液流体的特征。
基于上述地球化学特征,可以推断阿斯哈金矿床的成因。
该矿床的形成可能是由于太平洋环流系统中堆叠火山形成的中等温度流体与青藏高原及其南部的火山侵蚀及断裂构造活动共同作用产生的热液流体源所致。
它就是以轻的热液流体弥散析出的金矿床。
综上所述,青海东昆仑阿斯哈金矿Ⅰ号脉的流体地球化学特征是:矿物岩浆、氧化物、元素地球化学、高CO2,表明它可
能是一种太平洋环流系统中堆叠火山形成的中等温度流体与青
藏高原及其南部的火山侵蚀及断裂构造活动共同作用产生的轻热液流体源所致的金矿床。
总之,本研究为确定东昆仑阿斯哈金矿Ⅰ号脉的成因及未来开采提供了科学依据。
成矿流体地球化学
表2 云南腾冲地热区深层热水化学组成
因此,高温成矿流体主要与岩浆、火山或 高级区域变质作用有关,岩浆及高级变质 作用热流可以驱动各种地质流体演化为高 温Si+K成矿流体
2.中温碳酸盐型卤水
(1)概念
中温并富含Mn2+、Fe2+、Mg2+的碳酸盐化合物的 成矿流体-又称热水溶液(epithermal solution)
成矿流体的形成主要与地质作
用有关,是流体在特定环境、 特定演化阶段形成的特征产物
自然界中由单一起源的成矿流体的成矿 作用是极少发生的,在各种地质作用中 不同来源的流体会互相混合并与岩石发 生反应,成为新的流体类型或成矿流体
四、成矿流体地球化学特征
一般成矿流体都是富含挥发份、卤素及不 相容碱金属、碱土金属元素的流体溶液
地球化学研究表明,高F流体中,硅质经常 以SiF4的形式存在,这样明显增加了硅质的 溶解度
前人大量成矿流体研究发现,含F 矿物更 多产于高温热液矿床中,如云英岩、伟晶 岩、夕卡岩、钾质岩浆热液矿床中 F 在冰晶石、铁锂云母、黄玉、磷灰石、烧 绿石、香花石、硅镁石等矿物中置换OH-、 O2-进入矿物晶格。
这一特征与成矿作用中的高温钾化、硅化、 萤石化及电气石化蚀变(alteration)及热水沉 积作用(epi-thermal sedimentation)特征是一致 的
②一般高温Si+K卤水的形成与岩浆作 用或变质作用有关,由于充分的水-岩 交代作用,可以获得较高的温度及足 够的溶质组分
③热水沉积成矿研究资料表明,高温(中温) 卤水中SiO2和K2O丰度很高,并总是与高温 型(中温型)热液交代或热水沉积矿化有关
流体包裹体文献综述
流体包裹体文献综述游智敏(地球科学与资源学院011070班)摘要:流体包裹体是研究矿物中和岩石中的古流体,通过利用现代热力学原理,可以恢复流体捕获时的物理化学条件,如温度、压力,密度,成分,组分逸度等。
对它们的研究可以定性和定量分析流体参与下的各种地质作用,尤其是成矿作用。
对流体包裹体的正式研究始于1858年国外学者Sorby对包裹体地质温度计原理和方法提出,它的发展经历了漫长的过程,可以分为五个阶段。
国内流体包裹体起步晚,在流体包裹体理论研究方面与国际先进水平存在差距。
此文还总结了水盐体系,CO2-H2O体系这两个主要类型的流体包裹体盐度测算的测温方法,与数据计算公式表格。
关键词:流体包裹体研究进展盐度计算NaCl-H2O体系CO2体系0 引言地质体中的流体包裹体多是微米级的观察和研究对象。
流体包裹体与微量元素,同位素,微粒矿物等都是微体、微区、和微量物质,但对他们的分析研究、其成果进展等却极大地丰富了宏观地球科学,带来了重要信息,开拓了新的思路,延展了研究领域。
对流体包裹体定性和定量分析可解释地壳乃至地幔中流体参与下的各种地质作用过程,它已广泛应用于矿床学、构造地质学、壳幔作用、油气勘探、研究演化、变质学等地学领域。
1、流体包裹体的定义和研究内容流体包裹体是研究存在于矿物和岩石包裹体中的古流体,通过对其进行定性和定量分析可解释地壳乃至地幔中的流体参与下的各种地质过程。
矿物在生长过程中所圈闭的流体保存了当时地质环境的各种地质地球化学信息(P、T、pH、X、W等),是相关地质过程的密码。
流体包裹体分析已广泛应用于矿床学、构造地质学、壳幔演化、地壳尺度上流体迁移、石油勘探以及岩浆岩系统演化过程等地质领域。
研究流体包裹体是研究包裹体各种性质及其相互关系、为成岩成矿过程提供物理化学和热力学条件数据、探讨地质作用地球化学和演化历史,并服务于找矿勘探。
流体包裹体的研究内容包括:(1)研究矿物中包裹体的成因、恢复地质环境。
流体包裹体文献综述
流体包裹体文献综述游智敏(地球科学与资源学院011070班)摘要:流体包裹体是研究矿物中和岩石中的古流体,通过利用现代热力学原理,可以恢复流体捕获时的物理化学条件,如温度、压力,密度,成分,组分逸度等。
对它们的研究可以定性和定量分析流体参与下的各种地质作用,尤其是成矿作用。
对流体包裹体的正式研究始于1858年国外学者Sorby对包裹体地质温度计原理和方法提出,它的发展经历了漫长的过程,可以分为五个阶段。
国内流体包裹体起步晚,在流体包裹体理论研究方面与国际先进水平存在差距。
此文还总结了水盐体系,CO2-H2O体系这两个主要类型的流体包裹体盐度测算的测温方法,与数据计算公式表格。
关键词:流体包裹体研究进展盐度计算NaCl-H2O体系CO2体系0 引言地质体中的流体包裹体多是微米级的观察和研究对象。
流体包裹体与微量元素,同位素,微粒矿物等都是微体、微区、和微量物质,但对他们的分析研究、其成果进展等却极大地丰富了宏观地球科学,带来了重要信息,开拓了新的思路,延展了研究领域。
对流体包裹体定性和定量分析可解释地壳乃至地幔中流体参与下的各种地质作用过程,它已广泛应用于矿床学、构造地质学、壳幔作用、油气勘探、研究演化、变质学等地学领域。
1、流体包裹体的定义和研究内容流体包裹体是研究存在于矿物和岩石包裹体中的古流体,通过对其进行定性和定量分析可解释地壳乃至地幔中的流体参与下的各种地质过程。
矿物在生长过程中所圈闭的流体保存了当时地质环境的各种地质地球化学信息(P、T、pH、X、W等),是相关地质过程的密码。
流体包裹体分析已广泛应用于矿床学、构造地质学、壳幔演化、地壳尺度上流体迁移、石油勘探以及岩浆岩系统演化过程等地质领域。
研究流体包裹体是研究包裹体各种性质及其相互关系、为成岩成矿过程提供物理化学和热力学条件数据、探讨地质作用地球化学和演化历史,并服务于找矿勘探。
流体包裹体的研究内容包括:(1)研究矿物中包裹体的成因、恢复地质环境。
地球化学的基本原理与研究方法
地球化学的基本原理与研究方法地球化学是研究地球各种元素、同位素在地球内外相互分配的科学,是研究地球层、地表、水体和大气中元素和同位素组成、分布和迁移规律的学科。
地球化学研究的主要内容包括物质来源、地球化学过程、地球化学时标以及地球化学计量等方面。
本文将介绍地球化学的基本原理与研究方法。
一、地球化学的基本原理地球化学研究以元素和同位素为研究对象,其基本原理可以概括为以下几点:1. 元素循环:地球上的元素在不同的地球系统之间进行循环。
例如,在岩石圈中,元素经历了岩浆作用、岩石风化和沉积作用等过程,不断地在地球系统中迁移和转化。
2. 同位素分馏:同位素分馏是地球化学中的重要现象。
同位素的分馏是指在地质、化学或生物过程中,不同同位素的分布比例发生变化。
通过研究同位素分馏过程,可以揭示地质、化学和生物时间尺度上的环境变化和地球演化过程。
3. 地球系统的开放性:地球系统是开放的,并与外部环境进行物质交换。
例如,大气中的的氧气可以通过生物作用与地壳中的氧发生反应形成氧化物。
这些交换过程对地球系统的物质组成和环境变化产生重要影响。
二、地球化学的研究方法地球化学研究方法是通过采集地球样品,利用实验室中的仪器设备对样品中的元素和同位素进行分析,来揭示地球化学特征和环境变化。
主要的研究方法包括:1. 野外样品采集:地球化学研究通常需要采集岩石、土壤、水体、大气等不同类型的地球样品。
采集样品的方法要求采集的样品具有代表性,以保证研究结果的可靠性。
2. 样品前处理:采集到的地球样品需要进行前处理,包括样品的破碎、磨粉、溶解等步骤。
这些前处理工作是为了获得样品中的溶液或粉末,以便进行后续的元素和同位素分析。
3. 元素分析:地球化学研究中常用的元素分析方法包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法和质谱法等。
这些方法可以对地球样品中的元素进行准确的定量和定性分析。
4. 同位素分析:同位素分析是地球化学研究中重要的手段,通过测量同位素的比例来研究地球化学过程。
地球化学研究揭示地球内部流体运动与矿床形成
地球化学研究揭示地球内部流体运动与矿床形成地球是一个复杂的系统,其内部存在着各种流体运动,这些流体运动对地球上矿床的形成与分布起着重要作用。
地球化学研究通过分析地球内部的物质组成与变化,揭示了这种流体运动与矿床形成之间的关系。
本文将介绍地球内部的流体运动过程以及它们与矿床形成的关联,并探讨该领域的未来发展方向。
一、地球内部的流体运动地球内部存在着熔融岩浆、热水和气体等多种流体。
这些流体通过地壳的裂隙和孔隙进行传输,并在地下形成了复杂的流体运动系统。
根据地球化学研究,地壳内的流体主要来源于地球深部的上地幔和下地幔。
地球上最重要的流体运动之一是岩浆的上升运动。
当地下深部物质发生熔融并形成岩浆时,由于其密度较地壳低,岩浆开始上升并最终喷发到地表形成火山。
这种岩浆上升过程中的流体运动对于矿床的形成起着重要作用。
岩浆中富含矿物质和金属元素,随着岩浆上升的过程,其中的矿物质会富集并形成矿床。
另一个重要的流体运动过程是热水的渗流。
地下的水通过渗透和对流传输,与地下岩石发生反应,从而改变地下矿物的组成,并促使矿物质和金属元素的富集形成矿床。
此外,热水中的溶解气体也可以促进金属元素的释放和沉积,进一步影响矿床的形成。
二、地球化学研究中的流体运动与矿床形成关联地球化学研究借助于现代的科学技术手段,如岩石和矿物的化学分析、同位素分析、地球内部物理化学过程的模拟等,揭示了地球内各种流体运动与矿床形成之间的关联。
通过地球化学研究,我们可以追踪和分析地球内部流体的来源和运动路径。
例如,通过对岩浆中不同元素的同位素组成进行分析,研究人员可以确定岩浆的来源和运动路径,从而预测火山喷发的可能性和矿床形成的潜力。
此外,地球化学研究还可以揭示矿床形成过程中的物质交换和相互作用。
地下流体与岩石的相互作用会引发矿物质的溶解和沉积,从而导致矿床的形成。
通过对地下流体和岩石样品的化学分析,科学家们可以重新构建矿床形成过程,并提供矿床勘探和开采的重要依据。
地质流体与成矿作用综述
矿床地质地质流体与成矿作用综述李伟,刘显凡,秦志鹏(成都理工大学地球科学学院,四川成都610059)地质流体(Geofluid)指储存于地壳和地幔中的各种成因的液体(H2O)、气体(CO2、CO、CH4、N2、H2和H2S等)、超临界流体以及熔体等。
流体对地壳的演化及其地质过程起着及其重要的作用,包括热量的传递、组分的迁移、对围岩性质的影响、热液蚀变和热液矿床的形成、岩石的形变、构造作用、诱发地震等。
与成矿作用有关的地质流体称成矿流体(Ore-forming fluid),包括热液矿床的含矿热液、斑岩型矿床中的热水对流循环系统、SEDEX等矿床的洋底热水喷气沉积成矿系统、矽卡岩型矿床中的含矿汽水热液及地幔成矿流体等。
20世纪70年代以前,对于成矿流体的研究侧重在对不同成因流体与成矿的关系。
现今,成矿流体的研究主要是应用现代分析技术(如包裹体分析技术、高温高压水-岩作用模拟技术、地幔流体成矿模拟技术等)分析矿床的成因,当前研究的焦点是对成矿流体热力学领域中的高温高压成矿流体、气—液相分离、成矿流体专属性的研究,而利用流体力学交叉构造动力学来研究全球的或区域的成矿作用(即构造-流体-成矿)是当前研究的热点。
文章从流体来源、流体成矿作用及流体成矿专属性3个方面简述流体与成矿作用。
1 流体来源地壳中存在着相当于地壳总质量的3%~6%的流体,海水(水圈)、地壳和地幔中的流体处于相对平衡状态,并且又是互相循环的。
地壳中流体来源于各种作用的“去流体”过程,这种“去流体”作用包括沉积岩经埋深、压实、脱水和成岩过程中释放出大量的流体;岩浆热液阶段放出岩浆水;变质岩形成过程中受大规模的区域和接触变质作用,并释放出变质流体及地幔排气作用产生的流体。
杨巍然(1996)提出了构造流体系指岩石圈各不同层次构造活动中产生的流体或参与构造作用的流体:在构造应力作用下,岩石矿物将发生各种物理及化学变化,产生压实、压溶、剪切、交代、重结晶等作用,致使岩石矿物释放出结晶时封存的流体或释放出矿物岩石的结晶水、晶间水和裂隙水,形成构造动热流体。
地球化学研究揭示地球内部热液活动与成矿作用
地球化学研究揭示地球内部热液活动与成矿作用地球是一个充满活力和变化的行星,其内部的热液活动和成矿作用在地质过程中起着重要作用。
通过地球化学研究,科学家们深入探索了地球内部的热液系统和成矿作用机制,为矿产资源的开发提供了重要依据。
一、地球内部的热液活动地球内部存在着广泛而复杂的热液系统。
在各个板块交界处和地下深处,高温、高压下的热水和气体通过裂隙和孔隙体进入地壳,形成了热液系统。
这些热液活动常常伴随着强烈的地震活动和火山喷发,是地壳变动和地质灾害的重要原因之一。
地球化学研究揭示,地球内部热液活动源于地壳深部的岩浆活动和地球内热能的释放。
岩浆通过地壳的破裂面进入地下水系统,形成热液循环。
这种热液循环有助于地球内部热能的平衡,并将地球深部的矿产质料向地壳输送,为后续的成矿作用提供了必要条件。
二、成矿作用与热液活动的关系成矿作用是地球内部矿物质富集和矿产资源形成的过程,热液活动在这一过程中起着重要作用。
热液流体中含有丰富的金属元素和矿物质,当热液与地壳中的岩石发生反应时,可形成矿床和矿石。
地球化学研究发现,热液活动与成矿作用之间存在着紧密的关联。
在地壳深部,热液通过水蚀作用带动了矿物质的溶解和迁移,沿着构造破裂面或者孔隙体上升至地表成为矿化液。
随着温度、压力和成分的变化,矿化液中的溶质逐渐沉淀,形成了丰富的矿床。
不同类型的成矿作用与不同类型的热液活动密切相关。
例如,在岩浆成矿过程中,岩浆活动释放的热液经过深部岩石的浸染和交代作用,形成了与岩浆岩相伴的矿床。
另外,热液也可在大规模的构造变形和岭谷锡采成矿过程中发挥作用,形成了与断裂岩相伴的矿床。
三、地球化学研究方法地球化学研究是揭示地球内部热液活动与成矿作用机制的重要手段。
科学家们通过采集地表岩石、地下水和矿石等样品,利用现代化学分析技术分析样品中的元素和同位素组成,从而推断地壳深部的热液运移和成矿过程。
现代地球化学研究方法主要包括岩石地球化学、同位素地球化学和矿床地球化学等。
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第14卷第4期1999年8月地球科学进展ADVAN CE I N EA R TH SC IEN CESV o l.14 N o.4A ug.,1999成矿流体活动的地球化学示踪研究综述Ξ倪师军,滕彦国,张成江,吴香尧(成都理工学院,四川 成都 610059)摘 要:成矿流体活动的地球化学示踪是近年来流体地球化学研究的一个新趋势。
通过流体来源示踪、运移示踪和定位示踪可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动历史、演化历程具有积极意义。
对成矿流体活动的地球化学示踪方法进行了一定的总结,对人们常用的地球化学示踪方法——同位素地球化学示踪、元素地球化学示踪、包裹体地球化学示踪及气体地球化学示踪的研究现状进行了综述。
关 键 词:成矿流体;流体地球化学;地球化学示踪中图分类号:P595 文献标识码:A 文章编号:100128166(1999)0420346207 地球化学示踪研究是查明元素、矿物等在地质地球化学作用过程中的来源、演化及其最终发展状态,是揭示地球化学作用机理和过程的重要途径和有效手段。
成矿流体地球化学是当前国际地学界研究的前沿和热点之一,成矿流体活动的地球化学示踪研究已成为一个新的趋势,通过流体来源示踪、运移示踪和定位可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动的历史、演化历程具有积极意义。
1 同位素地球化学示踪由于同一元素不同同位素的原子质量不同,其热力学性质有微小的差异。
正是这种差异导致同位素组成在物理、化学作用过程中发生变化,引起同位素分馏,包括热力学平衡分馏和动力学分馏2种类型〔1〕。
经过长期的分异、分馏、衰变演化,地球不同层圈、不同地质单元具有明显不同的同位素组成特征。
因此可以根据同位素具有基本相同的化学性质示踪成岩、成矿物质的来源、推断源区的地球化学特征。
另外还可以根据同位素分馏规律和矿物的同位素组成,示踪矿物形成时的物化条件和演化过程〔1〕。
用稳定同位素数据来定量地说明成矿介质水和其他物质的来源,开始于60年代初期〔2〕,作为独特的示踪剂和形成条件的指标,稳定同位素组成已广泛地应用于陨石、月岩、地球火成岩、沉积岩、变质岩、大气、生物、海洋、河流、湖泊、地下水、地热水及各种矿床的研究,成为解决许多重大地质地球化学问题的强大武器〔3〕。
在应用稳定同位素研究成矿流体的演化过程(源、运、储)的同时,人们也不断地应用放射性同位素来定量、半定量地研究地质地球化学作用过程,即应用放射性同位素研究地球化学示踪和地球化学作用发生的年代问题。
同位素分析新方法新技术的不断发展,如R e2O s、L u2H f、L a2B a2Ce等方法的建立〔4〕,使同位素示踪技术也得到了丰富和发展。
111 氢、氧同位素示踪利用氢、氧同位素示踪成矿溶液的来源,是同位素示踪技术在地质研究中取得的最重要成果之一〔1〕。
由于不同来源的流体具有不同特征的氢氧同位素组成,因此成矿流体的氢氧同位素组成成为判断成矿流体来源的重要依据,如卢武长①、魏菊英〔5〕Ξ国家自然科学基金项目“成矿流体定位的地球化学界面及地学核技术追踪方法研究”(编号:49873020)、国家科技攻关项目“矿床(体)快速追踪的地球化学新方法、新技术”(编号:962914203202)和国土资源部百名跨世纪优秀人才培养计划基金资助。
第一作者简介:倪师军,男,1957年4月出生,教授,主要从事地球化学的教学与研究。
收稿日期:1998208210;修改稿:1999204213。
①卢武长1稳定同位素地球化学1成都地质学院内部出版,19861116~1451等总结的各种类型天然水中的氢氧同位素组成(表1)。
张理刚〔6〕按氢、氧同位素组成把成矿介质水分为5种类型:大气降水、海水、再平衡混合岩浆水、变质分泌水和复合水—混合水。
近年来人们认为水—岩反应是热液矿床形成的重要机制之一,利用氧同位素可以研究水—岩交换过程。
李延河将整个水—岩同位素交换演化过程分为3个阶段:大气降水沿构造裂隙下渗阶段;面型蚀变阶段;成矿溶液沿裂隙上升成矿阶段〔1〕。
表1 天然水中的氢、氧同位素组成Table1 Co m position s of H and O isotopes i n natural water ∆D S MOW(‰)∆18O S MOW(‰)∆D S MOW(‰)∆18O S MOW(‰)大气降水+50~-500+10~-55+50~-350-10~-50海 水0±0±0±0±地热水,热卤水不同地区、不同的地质地球化学条件差别较大岩浆水-40~-85+5.5~+9.5-50~-85+6~+8.5变质水-20~-655~25-20~-65+5~+25 魏菊英(1988)卢武长(1986)112 碳同位素示踪尽管碳同位素用于物源示踪的准确性开始被人怀疑〔7〕,但至今仍被广泛用于指示油气来源、运移演化、热液矿床的成矿物质来源、全球变化等问题。
在研究热液矿床成矿流体来源时,碳同位素常与氧同位素体系综合作用。
不同来源的碳同位素组成范围具重叠特征。
在金矿床研究中发现〔8〕,碳同位素组成不仅位于典型的深源碳的同位素组成范围内,而且与沉积岩和变质岩碳的组成很难区分。
碳同位素的物源示踪应建立在同位素体系的演化以及具体成矿环境分析的基础上,而不应是简单的对比,成矿体系中碳(氧)同位素的演化不仅可以提供成矿物源的信息,而且对成矿过程、成矿方式的研究具有重要意义〔8〕。
天然气运移时气体同位素组成的变化及其对天然气运移的示踪具有一定的意义。
可以利用天然气乙烷碳同位素与烃原岩酸解气乙烷碳同位素的可比性进行气源对比,追踪天然气的来源〔9〕,碳、氧同位素结合追踪油气物源将更为有效〔10〕。
113 硅同位素示踪硅是地壳中分布最广的元素之一,石英是最主要的造岩矿物,很多热液矿床中均发生硅化,而且已经发现大量石英脉型热液矿床,因此,研究硅的来源及其与流体成矿活动的关系具有重要意义。
硅同位素动力学分馏是引起硅同位素变化的最主要原因〔1,11〕。
热液活动带来大量的硅质和成矿物质,由于温度下降,物理化学条件的变化,部分硅质和成矿物质首先在喷口附近沉淀下来,形成海底黑烟囱、硅华和热水沉积成因硅质岩。
不同成因的硅质岩、粘土矿物等具有明显不同的硅同位素特征,而且这些特征不会在后来的变质、改造过程中发生明显变化。
因此,硅同位素已成为恢复变质原岩、示踪脉石英硅质来源、判别硅质岩、粘土矿物等成因的重要手段之一〔1〕。
丁悌平在《硅同位素地球化学》〔12〕中讨论了一些层状矿床和石英脉型矿床中硅同位素的组成及特征,硅华∆30Si:-3.4‰~0.2‰,脉石英∆30Si: 0.7‰~-1.5‰,硅化岩石∆30Si:1.1‰~-0.5‰,并指出硅同位素在指示成矿流体来源、成矿物质来源及硅质的来源具有一定的实用价值。
114 氯同位素示踪由于氯的地球化学稳定性,故在地下水、热液矿床的成因和元素迁移理论方面,对氯同位素的研究具有特殊意义〔13〕;早在1984年Kaufm ann就已经指出由于氯是自然界各种水体及卤水沉积物的大含量组分,又是一个十分活跃的水迁移元素及重要的金属沉淀剂,因此国内外学者对氯同位素的分析方法及地球化学行为非常关注,希望用氯同位素直接探讨卤水的成因、成矿流体及油气运移路径、金属与盐类矿床及油气藏成藏机制〔14〕。
以氯同位素(36C l 和37C l)作为示踪剂可以成功地判断咸水成因,其结果比∆18O、∆D资料更可靠〔15〕。
Eastoe等〔16〕研究发现E l mw ood2Go rdon sville矿床热液作用过程中氯同位素的变化特征对流体运动具有指示作用。
115 硼同位素示踪由于硼在自然界中分布较集中,平均丰度低,而且11B和10B之间质量差大,分馏效应显著,故硼同位素组成可以作为判定硼来源的有效示踪剂和指相标志〔17〕,在自然界中B的同位素组成变化很大(∆11B= -32‰~+58‰),但在不同类型地质体中却有较特定的分布范围。
造成自然界B的同位素分馏的主要原因在于流体—固体反应体系的pH值和水 岩比值变化。
B的这些特殊地球化学性质在不同地质地球化学作用示踪,特别是与流体有关的地球化学过程的研究中得到了广泛应用〔18〕。
据T akao〔19〕等研究日本指宿(Ibu suk i)及其附近地区的热泉水的地球化学特征时指出:测试的热泉水的地球化学组分与以前的争论是一致的,即该地区热泉水溶解的主要组分是海水与地下热的岩石反应的结果;热泉水的11值范围是+2.1‰~+3914‰,可以判断硼同位743第4期 倪师军等:成矿流体活动的地球化学示踪研究综述 素有2种来源,一是海水,∆11B为+39‰,另一种是火山气体,∆11B为+6‰。
116 锂同位素示踪锂同位素组成特征是盆地卤水、海水等流体活动的良好示踪剂。
大量的实验研究表明锂在地质系统中具有较高的活动性,在地质作用过程中反映流体活动的特征〔20~22〕,许多学者的研究也证明水—岩反应期间L i+的浓度会增大并可能追踪地热流体的加入及确定地下水的来源及驻留时间〔23,24〕。
锂同位素组分在热液蚀变程度不同的岩石中变化较大,是热液流体作用的有效指示。
Chan〔25〕等认为在新鲜的洋中脊玄武岩中∆6L i为-314‰~417‰(L2SV E标准),低温蚀变洋底岩石锂同位素组成增加,蚀变最严重、年龄最老的岩石∆6L i达-14‰。
117 铅同位素示踪人们较早采用铅同位素进行成矿物质来源的研究,也是研究成矿物质来源比较有效的方法之一。
现已建立了地球不同深度的铅同位素演化模式借以判断成矿物质的来源。
根据矿石矿物及围岩的铅同位素组成特征(206Pb 204Pb)及Zartm an铅构造模式示踪成矿物质来源、研究矿床的成因机制、矿床的垂直分带等方面均具有积极意义。
118 锶同位素示踪87Sr 86Sr是判断成岩成矿物质壳、幔来源的重要指标,一般87Sr 86Sr>0.710时被认为是壳源, 87Sr 86Sr<0.705时为幔源,在矿床地质研究中常利用其进行成矿元素来源的示踪。
对成矿流体来源的示踪人们也作了许多研究工作,并已经很好地描述了使用锶同位素示踪深源流体、岩浆流体的壳幔混染作用。
通过测定围岩、热液蚀变矿物、流体包裹体中的锶同位素组成,可以确定成矿流体的来源,人们早已在应用初始锶同位素特征示踪古流体成矿作用和利用锶流体—岩石反应〔26~30〕,例如Pettke等〔30〕研究了阿尔卑斯山西北部B ru sson石英脉型金矿床的Sr同位素组成特征,并依此追踪含矿流体的来源,认为流体来源深度超过10km。
119 铼锇同位素示踪由于地壳和地幔在R e O s比值方面差异很大,其中地壳岩石R e O s比值较之地幔岩石的高2~4个数量级,因而这一同位素体系在探讨地幔作用,尤其是地壳—地幔相互作用方面,显示出极大价值〔31〕。