流体地球化学 报告
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。
中条山铜矿流体碳、氧同位素示踪
2 0 ×10 ～ 5 0 ×2 5
a ( d)
20 ～ 50 150 ～ 196
177
12 ×6 ～ 4 0 ×5
385 ～ 357 362 a ( d) 10 ～ 20
233 ～ 144 183
387 ～ 301 338
Lp5
绿泥片岩不含矿石英脉 石英 24 ×22 ～ 12 ×12 a, d
5
四个铜矿床的均一温度并不相同 ,但在中低 温是一致的 ,略呈正态分布 ,频率峰值为 150 ～ 200 ℃之间 ,而高温並不一致或基本不一致 (图 1)。
图 1 中条铜矿床包裹体的均 —温度频率直方图 F ig. 1 H istogram for hom ogen iza tion tem pera tures of inclusion in copper deposit from the Zhongtiao r ift zone
中条山是我国重要的铜矿基地之一 ,经过 五十多年的勘查 ,已经确认有铜矿峪斑岩型铜 矿床 、胡篦型铜矿床 、落家河型铜矿床和横岭关 型铜矿床 。关于这些矿床的成因类型 ,本文第 一作者在“八五 ”期间参与“全国铜矿找矿攻 关 ”科研项目时 , 曾提出前者为古斑岩型铜矿 床 ,后三者为典型的变质海底喷流型铜矿床 ( SEDEX) ,亦即与深部流体有关的变质热水沉 积型铜矿床 ( HYSED ) [ 1 - 3 ] 。所谓深部流体 ,主 要包括地幔流体 、板块俯冲过程中岩石脱水产 生的流体 、深变质过程中由脱水作用 ( dehydra2 tion)形成的流体 、以及与地幔物质上涌有关的 岩浆水 [ 4 ] 。深部流体通常被视为地幔来源的流 体 ,也称地幔流体 (与铜矿成因关系密切 ) 。本 文试图从中条山铜矿床的流体包裹体地球化学 特征入手 ,由其碳 、氧同位素的组成探讨其深部 流体的示踪意义 ,以有助于新一轮的铜矿普查 和寻找 。
跃进沟铜多金属矿床流体包裹体地球化学研究
ｔ ｏ ｇ ｎ ｚ ｔｏ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｆｆｕ ｄ ｉ ｃ ｕ ｉｎ ｉ ｉｈｅ ，ｒ ｎｇｎ ｒ ｍ ０ （ ｏ４ ０￣ ｉ ｈ ａ ｌ ｅ ｉｄ， ｈｅ ｈ ｍｏ ｅ ｉａｉ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓｏ ｉ ｎ ｌ ｓｏ ｓｈ ｇ ｒ ａ ｉ ｇ ｆｏ ４ ０￣ ｔ ３ Ｃ ｎ ｔ ｅ ｅ ｒｙ ｐ ｒｏ ｌ ２
ｅ ｉ ｂ ｉ ｏ ｈ ｕｔ ｅ ｅｅ ｒｈ ｓｏ ｅｉｇ ｕ ｃ ｐ ｅ ｏｙ ｔｌ ｃｄ ｐ ｓｔ ｎ Ｔ ｂ ｔ ｈ ｅｕｔ ｈ ｗ ｔａ １ ｓ ｕｌ ｆｒｔｅｆｒ ｒｒｓ ａｃ ｅ ｎ Ｙｕ ｊ ｏ ｏ ｐ ｒｐ ｌｍｅａｌ ｅ ｏ ｉ ｉ ｉｅ，Ｔ ｅｒ ｓｌ ｓ ｏ ｈ ｔ ｔ ｈ ｎ ｉ ｓ
关 键 词 ： 流 体 包 裹 体 ； 均 一 温 度 ； 盐 度 ；热 液 型 矿 床
中 图 分 类 号 ：Ｐ ９ ５５
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ： １７ ９ ８ （ ０ ０ ０ ０ ５ ０ ６ ３— ７ ７ ２ ｌ ） ６— ７ ７— ９
Ｓｕ ｙｏ ｅ ｃ ｅ ｉｔ ｆ ｕｄｉｃｕｉｎｉ ｕｊ ｇｕｃ ｐ ｅ ｏｙ ｔｌｃｄ ｐ ｓ ｔｄ ｎｇｏ ｈ ｍ ｓ ｙｏ ｉ ｎ ｌｓ ｎＹ ｅｉ ｏ ｏ ｐ ｒｐ ｌｍｅａｌ ｅ ｏｉ ｒ ｌ ｆ ｏ ｎ ｉ ｔ
Ｄｅ ２ Ｏ ｃ． ０１
跃 进 沟铜 多金 属 矿 床 流 体 包 裹 体 地 球 化 学 研 究
山东高青县沉积盆地型地热流体地球化学特征及成因探讨
本文 研 究 收 集 了 ７ 处 地 热 水 的 分 析 数 据，并 在 ２０１９年采集了 Ｒ６ 地 热 井 水 样 进 行 了 常 规 分 析、微 量元素分析、氢氧 同 位 素 分 析。 收 集 的 ７ 个 地 热 水 的水质分 析 测 试 由 青 岛 地 矿 工 程 勘 察 院 完 成。Ｒ６ 地热井常规分析和微量元素分析由青岛地矿工程勘 察 院 完 成，氢 氧 同 位 素 由 美 国 Ｂｅｔａ 实 验 室 （Ｂｅｔａ Ａｎａｌｙｔｉｃ Ｉｎｃ．）测 试 完 成。 本 次 研 究 所 采 用 的 ８ 眼 地 热 井 的 分 布 见 图 １，地 热 水 化 学 特 征 见 表 １。
关 键 词 ：高 青 县 ，沉 积 盆 地 型 ，水 化 学 特 征 ，氢 东 省 淄 博 市 北 部，因 地 热 资 源 丰 富，于２０１６年５月 被 中 国 矿 业 联 合 会 命 名 为 “中 国 温泉之城”。高青 北 依 黄 河，地 处 黄 泛 冲 积 平 原 区， 位于济阳坳陷中。 据 地 热 井 揭 露，地 层 自 上 而 下 发 育第四系、新近系 明 化 镇 组、新 近 系 馆 陶 组、古 近 系 东营组 （部 分 地 段 缺 失 ）、古 近 系 沙 河 街 组 （图 １）。 高青断裂是惠民潜断陷和博兴潜断陷的分界断层， 西 侧 凸 起 区 ，新 近 系 馆 陶 组 直 接 覆 盖 在 中 生 界 之 上 ， 在 青 城 北 部 斜 坡 带 ，古 近 系 由 南 向 北 层 层 遭 受 剥 蚀 ， 使得高青断裂以西 东 营 组 发 育 不 完 整，且 尚 未 有 地 热井勘探，目前高 青 县 勘 探 的 地 热 井 均 分 布 在 高 青 断裂以东，高青断 裂 以 东 区 域 也 是 高 青 县 地 热 资 源 主要赋集区。
地幔流体组成
收稿日期:19990614作者简介:张铭杰(1965— ),男,副研究员,博士,地球化学专业。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(49233060,49133090)地幔流体组成张铭杰,王先彬,李立武(中国科学院兰州地质研究所,甘肃兰州730000)摘 要:地幔流体是当今地球科学研究中的前沿领域之一,具有重要的研究价值。
文中总结了地幔流体组成研究的手段、实验方法及近年来的进展,探讨了目前存在的问题,认为当前需进一步工作的领域有:(1)确定适宜于地幔流体组成测定的实验方法,以便进行全球数据对比;(2)开展不同类型地幔源区中地幔流体稀有气体同位素体系与Pb Sr Nd Hf Os 同位素体系的对比性研究;(3)对不同构造单元中的地幔流体进行研究,建立不同端员地幔源区的地幔流体组成和稳定同位素制约因素;(4)研究壳幔相互作用过程中的地幔流体,确定地幔流体中再循环地壳组分的鉴别标志;(5)在全球范围内探讨地质历史时期地幔流体的组成、性质、运移及演化规律;(6)开展幔源H 2及烃类的研究,为非生物成因天然气理论及勘探提供依据。
关键词:样品;实验方法;组成;地幔流体中图分类号:O35,P61 文献标识码:A 文章编号:10052321(2000)02040112地幔流体是指在地幔环境下处于平衡稳定状态的气相和液相组分,其化学成分以C ,H ,O ,N ,S 等为主,并溶有多种碱性元素、稀有气体及F ,P ,Cl 等微量组分[1,2];其挥发份的种类和含量受源区特征、构造环境、演化历程及再循环地壳组分等因素的制约[3,4],是地球内部物质和能量传输最活跃的组分,对地幔状态、物理性质有着重要的影响,与深部地幔作用及浅表地层事件有着密切的关系,是当今地球科学研究的前沿领域之一。
1 地幔流体研究的手段、方法及意义111 地幔流体研究的重要意义(1)地幔流体在地球演化过程中具重要的意义。
原始地球在分异形成地核和原始地幔及其后的上、下地幔和地壳的过程中[5,6],地幔流体组分以各种方式脱出。
从第32届国际地质大会看地球化学的现状与未来
收稿日期:2004-10-08;改回日期:2004-10-28;责任编辑:楼亚儿。
基金项目:国家自然科学基金项目(40173007,40234052);教育部重点科研项目(重点03032)。
作者简介:陈岳龙,男,教授,博士生导师,1962年出生,地球化学专业,从事同位素地质年代学、地球化学与环境地球化学的研究工作。
从第32届国际地质大会看地球化学的现状与未来陈岳龙1,唐金荣2,侯青叶3(11中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083;21中国地质调查局发展研究中心,北京 100037;31中国地质大学地球科学学院,湖北武汉 430074)摘要:对2004年8月在意大利弗罗伦萨召开的第32届国际地质大会有关生命起源、地质灾害监测、壳幔相互作用、人类采矿与生产活动、水2岩相互作用、地表过程、古气候与古环境等方面的地球化学研究及稳定同位素、地球化学动力学、有机地球化学、地球化学分析技术等方面的内容进行了较为系统的总结,并对地球化学的未来发展进行了展望。
关键词:第32届国际地质大会;地球化学;进展;发展趋势中图分类号:P59 文献标识码:A文章编号:1000-8527(2004)04-0463-240 引 言第32届国际地质大会于2004年8月20日至8月28日在意大利弗罗伦萨召开,会议的主题是:从地中海地区走向全球地质复兴———地质学、自然灾害和文化遗产。
每天中午12点到12∶45安排的大会讲演主要围绕本次大会的主题,从第一天的有关地球内部呼吸———地幔挥发分、板块构造与气候至随后的比萨斜塔、火星与地球的生命、水与地质历史、与火山灾害一起生活、海洋油气、地质学对文化遗产的影响、全球温暖是否将欧洲带入冰冷期。
分会报告分为专门讨论会(S pecific symposia )、主题讨论会(Topical symposia )与一般讨论会(G eneral symposia )。
在专门讨论会中一共设了14个专题,也主要是围绕本次大会的主题,包括:地质学中的大科学、意大利深部地震探测(CROP )、文化遗产———国际途径与展望、深地质库(以废物地质处理为主)、审稿评价道德与地球科学的质量评估(主要是杂志编辑、审稿人、读者、管理者对地球科学成果的评价)、地中海地区的古地球演化与地质解剖、地质灾害———国际途径与展望、地中海地区从历史视角到新发展在沉积地质学中的主要发现、全球构造中的新概念、国际地质科学计划的进展、地质时代表———最新发展与全球对比、地中海、铀矿床———勘探、地质与环境问题、地下工程建筑与设计中工程地质与岩土工程间的沟通。
深部流体作用的元素地球化学研究——稀有气体同位素研究进展
【 键词】 关 深部 流 体 ； 有 气体 ； ／ 稀 Ｈｅ Ｈｅ
０
引言
裂 和岩 浆 活 动 直 接 释 出 地 表 的 构造 单 元 ． 大 洋 中 脊 玄 武 岩（ Ｒ ） 如 ＭＯ Ｂ 、 大 洋 岛屿 、 山 弧及 陆 内高 热 流地 区 。大 洋 中 脊玄 武 岩 具 有 较 稳 定 的 火
深部 流 体是 现 阶 段 比较 前 沿 且热 门的 话 题 。 过 对 深 部 流体 的 研 通 Ｈ ／Ｈｅ比值 ， 空 气 ｅ ４ｅ值（ ａ的 ８倍 左 右 ［１ 山弧 的 ｅ ｅ４ 为 Ｈ ／Ｈ Ｒ） ３； １火 ４ Ｈ Ｈｅ 究 ， 可 以更 清 楚 的 认 识 地 球 内 部 世 界 。 为 深 部 流 体 是 解 决 地 球 我们 因 值 ６ ８ ａ 表 明 氦 主要 来 自上 地 幔１ 存 在地 幔 柱热 点 的地 区 如夏 威 夷 、 —Ｒ ， ５ １ ： 深 部 问题 的 一把 钥 匙 。 冰 岛和 黄石 公 园 ， Ｈ Ｈ ｅ值 可达 １— ０ ａ［ ；而大 陆地 热 系 统如 长谷 ５３Ｒ ５ Ｉ ｑ 盆 地 深 部流 体 的 活动 近 年 有不 少 报 道 ， 们 在越 来 越 多 的 油 气 田 人 （ｏ ｇ ａｌｙ、 拉 斯 火 山（ａｌｓ ａｄｒ 赛 罗 ・ 雷 托 Ｃ ｒｏＰｉｔ 地 Ｌ ｎＶ ｌ ）维 ｅ Ｖ ｌ ｌｅ） ｅＣ 和 普 ｅｒ ｒ ｏ ｅ） 中 找 到了 深部 流 体 参 与成 藏 的证 据 。尤 其 是 天 然气 藏 ，如 济 阳 坳 陷 、 区 ３ｅ４ 值 ５ ６ ａｍ 。我 国 云南 腾 冲 、元 江 等温 泉 气 中 ／ Ｈ／ Ｈｅ —Ｒ Ｈｅ Ｈｅ值 ￣ 莺一 盆地 、 水锰 地 、 琼 三 四川威 远 、 里木 柯 克 亚 和 雅 克拉 气 田 、 辽 盆 塔 松 ２８ — ． Ｒ ￣东 北 五 大 连 池 与 第 四纪 富 集 型 地 幔 岩 浆 活 动 有 关 的 冷 ．６ ５ ４ ａ ： ２ 地 ， 至 东 海某 些钻 井 ， 钻 获 了 深 部 来 源 天 然 气 （ 乐 平 等 ， ９ ； 乃 都 郑 １ ５戴 ９ 泉 气 中 ｅ４ ｅ 为 ２ ８ ３１ Ｒ ｔ。 Ｈ ／Ｈ 值 ． — ．６ ａＯ ９ ｌ 金 星 等，９５徐 永 昌等 ，９６， 外 也在 许 多 天 然 气 藏 中 发 现 有 深 源 气 １９； １９ ） 国 相 反 ， 多 天 然 气 或地 壳 深 循 环 地 下 水 等 壳 源 流 体 的 ３ ／Ｈｅ 很 Ｈｅ４ 值 体 的￣ Ａ． ｉｏ ｅ 等 ，９０Ｈｏ ｔ １ （ ｍ ｎ ｉ １９ ； ｒａ等，９ ９￣ 景廉 等 ， ０ ） １ Ｓ ｔ ｉ １９ ； ２ ０。 ０ 般低 于 ０１ ａ ”』 源 系 统 的氦 组 分 主 要 来 自 Ｕ、ｈ放 射 性 衰 变 产 ．Ｒ Ｉ ２ “ ． 壳 Ｔ 目前 对 深部 流 体 的含 义 还 没有 统 一 的 标 准 和 明确 的认 识 ， 之 钧 金 生 的 ４ｅ及 少量 由 Ｉ － ｌ 热 中子 （， 应 生 成 的 ４ ｅ 因此 除 少 数 富 理 矿 ｎ∞反 Ｉ ， － ［ 等 针 对沉 积 盆地 的研 究对 象 ．将 基 底 以 下的 流 体 统称 为深 部 流 体 ， 主 物 ， 征 的 壳 源 流体 ３ｅ４ ｅ值 为 ３ ｌ－或 ００ Ｒ ｔ 特 Ｈ ／Ｈ ｘ ０８ ． ａ３ 。我 国西 北 诸 盆 ２ １ 要 包括 地 幔 流体 和 深 部地 壳 流 体 。 于各 种 不 同来 源 的 流 体 ． 们 可 １对 我 地 及鄂 尔 多 斯盆 地 天 然 气 中典 型壳 源 氦 的 ｅ ４ｅ值 ０１０３ 。 壳 Ｈ ／Ｈ ．－ ．Ｒ 以 通 过元 素 地 球 化 学 方 法 加 以 区 分 ， 目前 ， 采 用 稀 有 气 体 同 位 素 方 多 源 与幔 源一 浆 系统 中 ，ｅ ｅ的 差 异 ，为 确 定 幔 源 物 质 对 地壳 系 统 岩 Ｈ Ｈ
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〕。
流体分析报告
流体分析报告1. 引言流体力学是研究流体的运动规律和力学性质的学科，广泛应用于各个领域，从航空航天、汽车工程到海洋工程、环境科学等等。
本报告旨在分析流体力学的基本概念和应用，并结合实际案例进行分析和讨论。
2. 流体的基本性质2.1 流体的定义流体是指物质在流动过程中没有固定形状的物质，主要包括液体和气体两种状态。
液体具有固定体积但没有固定形状，而气体则既没有固定的形状也没有固定的体积。
2.2 流体的基本性质流体的基本性质包括密度、压力、粘度和表面张力等。
密度是指单位体积内的质量，可用公式ρ = m/V计算，其中ρ表示密度，m表示质量，V表示体积。
压力是流体分子对容器壁面的作用力，可用公式P = F/A计算，其中P表示压力，F表示力，A表示作用面积。
粘度是流体内部分子间相互作用力的一种体现，决定了流体的黏性。
表面张力是指液体分子间的相互作用力在界面上的表现形式，可用公式F=γl计算，其中F表示表面张力，γ表示单位长度的表面张力系数，l表示长度。
3. 流体静力学3.1 流体静力学基本理论流体静力学研究的是处于静止状态下的流体，主要涉及流体压力、压力的传递、浮力和浸没物体的浮力等。
根据帕斯卡定律，流体在静止状态下，其压力相互传递，且在任何一点的压力都是相等的。
浮力是指物体在流体中受到的向上的推力，它的大小等于被物体浸没的液体的重量。
根据阿基米德定律，物体在液体中受到的浮力等于其排开的液体的重量。
3.2 流体静力学应用举例举例：一个浸没在水中的物体，其受到的浮力大小等于排开的水的重量。
假设物体的体积为V，密度为ρ，水的密度为ρ_0，那么浸没在水中的物体受到的浮力F_b可以计算为：F_b = V * (ρ_0 - ρ) * g其中g为重力加速度。
4. 流体动力学4.1 流体动力学基本理论流体动力学研究的是流体在运动状态下的力学性质，主要涉及速度场、流体流动的描述和分析等。
速度场描述了在空间中的每个位置上流体的速度分布，可以用流线和流管来表示。
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。
地球化学分析
地质样品由于组分丰富 ,基体复杂 ,要进行主 、次 、痕量 元素分析和有效的质量保证 ,各类地质标准物质的研制和 使用必不可少 。在本评述期间 ,有关于高品位矿石金标准 物质[B1] 、锰矿石系列标准物质等的研制报道[B2] 。
在进行质量监控中 ,各种数理统计方法的研究与应用 会使质量评估体系更具有客观性和科学性 。近来有作者进 行了关于各种质量保证体系与方法的研究 ,例如统计质量 保证技术在分析测试实验室内部质量控制中的应用[B34] 、取 样方差估计值的精度与样本数目之间的关系研究[B35] 、环境 监测质量保证中的精密度偏性分析[B36] 、单因素方差分析在
1 概述 本文收录了 1999 年 7 月至 2001 年 6 月间中文期刊上
发表的有关地球化学分析方面的论文 446 篇 ,对两年来国
内在该领域的研究进展进行了回顾与评述 ,内容涉及岩石 、 矿物 、矿石与矿产资源 、土壤 、环境地质与放射性测量 、海 洋 、地下水资源 、煤炭等无机材料分析及与地球化学分析相 关的研究报道 。本文为《分析实验室》有关地质样品分析方 面的第八篇评述[A1] 。
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第 21 卷第 2002 年 3
2期 月
Chinese
分析试验室 Journal of Analysis
Laboratory
氧化钙
火焰原子吸收光谱法
B17
氧化镁
火焰原子吸收光谱法
B18
岩浆热源型地热系统及其水文地球化学判据
地球内部蕴藏着巨量的热能。地核的温度可达 ６０００℃以上（Ａｎｚｅｌｌｉｎｉｅｔａｌ．，２０１３），软 流 圈 顶 界 的 温 度 约 １２８０℃ （Ｏ’Ｄｏｎａｈｕｅ，２０１７）——— 地 球 内 部 和 地表的巨大温差使其不断向外散发热量。广义上， 地热能无所不在；在 地 球 表 面 任 意 位 置 的 足 够 深 度 以下，都必 然 存 在 理 论 上 可 供 人 类 利 用 的 地 热 能。 然 而 ，狭 义 上 的 地 热 能 仅 指 在 当 前 经 济 、技 术 条 件 下 可被人类有效获取的从地球内部传导至地壳浅部的 热能；具有 此 类 热 能 的 地 区 也 被 称 为 地 热 异 常 区。 与地球深部热能的 最 初 来 源 尚 假 说 纷 纭 （如 地 质 历 史时期地球放射性 元 素 生 热 说、地 球 引 力 势 能 转 化 说 等 ）不 同 ，地 壳 浅 部 地 热 异 常 的 形 成 机 理 研 究 已 非 常 成 熟 ，地 热 异 常 的 地 质 成 因 辨 识 （即 地 热 系 统 热 源 的 分 辨 ）也 已 成 为 科 学 、合 理 制 定 地 热 能 开 发 利 用 规 划的关键步骤。在 不 存 在 附 加 热 源 的 情 况 下，地 表 所观测到的热 流 由 地 核／地 幔 向 上 输 入 地 壳 的 对 流 和 传 导 热 量 （即 地 幔 热 流 ）以 及 地 壳 内 放 射 性 元 素 衰 变产生的 热 量 （即 地 壳 热 流）组 成 （ＷａｎｇＪｉｙａｎｇｅｔ ａｌ．，２０１２）；这 样，软 流 圈 较 浅、相 对 富 集 铀／钍／钾 放射性同位素的上地壳花岗岩层较厚等因素是有利
第七章 流体地球化学
第七章流体地球化学第一节地壳中的流体一、流体的定义我们采纳Fyfe(1978)[6]的建议，用流变学的术语，并从地质情况来进行考虑如果一个体系在应力或外力的作用下能发生流动或变形，并且与周围物质处于相对平衡，我们就把它叫作流体。
换句话来说，当一个应力作用到一个物体上时，这个物体会改变它的大小、形状、组成和位置。
按照流变学的定义，流体是由应力和应望率所确定的。
对于地球中的物体来说当一个压力作用到该物体时，根据其应变率的不同可以分为牛顿流体(图7．1曲线A)和非牛顿流体(图7．1曲线B)。
为对比起见，也在图7．1中列出了固体的特征曲线(C和D)。
二、地球中的流体流体对地球中的所有地质作用都是十分重要的，但流体在地球的地质过程中所起的全部作用至今并不完全清楚。
地壳中的流体的总质量，我们可以从以下数据中估计出来。
现在的海洋质量为1.4×1024g，地壳的平均质量是2.3×l025g。
如果我们假定地壳中的含水量与海水的质量相似的话，那么地壳中的含水量也是1.4×1024g，约占地壳总质量(1.4×1024/2.3×l025)的6％左右。
大多数人的估计是地壳中流体的量约占总质量的3％-6％，如果占3％，则为6.9×1023g。
地幅中流体的含量，有人认为约占地慢的0.03％，即为1.2×1024g 与地壳中的含水量相当(地慢总质量为4×l027g)。
海水、地壳中、地慢中流体的质量是十分相近的。
现代板块的研究告诉我们，当板块俯冲时，把地表水带到了地下数公里，甚至数十公里的地方，这些水(至少是一部分)又通过循环回到了地表，其中另一部分可能在地下深处被固定在含水的矿物如滑石、金云母、角闪石以及其它相中。
从上面的叙述我们可知海水(水圈)、地壳和地慢中的流体处于相对平衡状态，并且又是互相循环的。
地球中主要有以下几种流体：1．岩浆：各种成分的岩浆，从酸性到超基性，以及碱性岩浆，主要是一种硅酸盐熔融体，含H2O一般＜5％。
我国有机地球化学研究现状、发展方向和展望——第十二届全国有机地球化学学术会议部分总结
我国有机地球化学研究现状、发展方向和展望——第十二届全国有机地球化学学术会议部分总结张水昌【摘要】我国有机地球化学经过近30年的不断发展,已经从油气勘探领域拓展到了煤、生物、环境和气候几大主要研究领域,为我国国民经济发展和社会进步作出了重要贡献,充分显示了其强大的生命力.第十二届全国有机地球化学学术会议在深部烃类流体性质研究、致密砂岩气和页岩气成藏、持久性有机污染物生化特征等方面取得了突出进展,进一步明确了学科发展方向.今后一段时期,①高有机质丰度沉积物形成和空间展布的分析和预测技术,②发展地球化学与地质一体化研究模型,③有机、无机相互作用及烃类矿床的次生蚀变和改造作用,④各种成因天然气的生成机理、资源潜力和分布预测,以及⑤环境、煤、生物地球化学,将成为中国未来有机地球化学的研究重点.大会提出:①要重视实验数据的重复性、实验方法的可信性、实验结果的可对比性;②针对中国科技发展的需要,我国有机地球化学的发展应该紧跟国际研究热点,加强创新力度,促进多学科交叉,走出一条有机地球化学与地质学的综合研究之路,并在未来非常规天然气勘探开发过程中大有作为.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2010(031)003【总页数】7页(P265-270,276)【关键词】发展方向;展望;研究现状;有机地球化学;中国【作者】张水昌【作者单位】中国石油天然气股份有限公司,勘探开发研究院,实验研究中心,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】P59320世纪30年代，德国有机化学家Alfred Treibs首次从石油、煤和页岩等沉积物中分离和鉴定出了金属卟啉色素，成为油气有机成因学说的重要佐证，开启了有机地球化学的学科研究阶段，同时也见证了有机地球化学与油气工业的渊源。
经历了70多年的发展，有机地球化学现已发展为一门新兴的、成熟的边缘交叉学科，并且拥有众多分支学科和不同的研究方向，不仅对国际性地学、化学、生物学的基础科学研究作出了贡献，而且对全球的经济生活，特别是在油气勘探开发和环境监测保护方面，发挥着重要作用，已成为非常活跃的科学研究领域。
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
地热流体评价
4 地热流体化学特征4.1 水化学特征地热流体的水化学成分取决于水的温度、含水层的岩性以及与热流体伴生的气体。
地下热水参与自然界中的水循环，其水文地球化学作用主要是溶滤作用，化学成分主要决定于热水出露处第四系岩性成因，以及循环深度内的基底岩性和来自深部气体的影响。
温泉出露于比较活跃的高角度断裂带交汇复合部位，地下热水的化学成分与温度及循环深度关系密切，水化学类型为HCO3·SO4___Na水。
地热流体pH值为7.37，总矿化度820.27mg/L，总硬度68.06mg/L。
本次水样分析Cl-、Mg2+变化不大，其它离子浓度、矿化度有所降低，见表4-1。
表 4-1 1992～2015年主要离子含量对照表4.2 地球化学温标计算地球化学温标计算用来估算热储温度及预测地热田潜力。
在水岩平衡条件下，地热流体中与平衡温度存在依从关系的化学组分浓度或浓度比值，及利用这些化学组分浓度或浓度比值，推算热储温度或深部温度。
根据洪水岚汤地热田的实际情况，采用K—Mg地热温标和K—Na地热温标，搜集该区温泉1992年至2008年以及本次抽水期间取样的水质分析结果，进行地球化学地热温标计算。
4.2.1 K—Mg地热温标它代表不太深处热水贮集层中的热动力平衡条件，尤其适用于中低温地热田，其计算公式为：15.273)/lg(95.134410221--=C C t 式中：t —热储温度（℃）；C 1—水中钾的浓度（mg/L ）； C 2—水中镁的浓度（mg/L ）。
4.2.2 SiO 2地热温标由于各温泉热水中的SiO 2是由热水溶解石英所形成，且热水到达地面时没蒸汽损失，故选用下面公式计算：1309()=273.155.19-lgCt -℃式中：t —热储温度（℃）；C —水中SiO 2的浓度（mg/L ）。
计算结果见表4-2。
本次计算K —Mg 地热温标为93.15℃，与前几年相比略有下降；SiO 2地热温标140.31℃，与前几年温度相比略有升高，但变化不大，说明地热田具有一定的开采潜力，前景较好。
安徽南陵姚家岭矿床地球化学特征
76矿产资源M ineral resources安徽南陵姚家岭矿床地球化学特征赵守恒（铜陵有色集团股份有限公司，安徽 铜陵 244000）摘 要：姚家岭矿床位于安徽南陵县，矿床经过勘探为大型锌多金属矿床，铜陵集团花巨资购买，开发前进行了坑道及坑内钻验证，矿体的走向、倾向及资源量出现重大变化，原矿床成因存在明显错误，为确定矿床成因，开展了矿床地球化学研究，通过锆石U-Pb 定年，姚家岭石英二长岩分为两期，其成岩年龄为第一期141.4±1.7Ma 和第二期137.2±1Ma。
开展了流体包裹体和同位素地球化学研究，推断硫化物黄铁矿、方铅矿、黄铜矿及闪锌矿具有同一源区的特点。
成矿物质来源于第二期岩浆岩，第一期岩浆岩未明显提供物质来源，与勘探报告提出的为同一期岩浆岩，并提供成矿物资来源有较大差别，为初步建立矿床新的成矿模式提供依据。
关键词：姚家岭矿床；流体包裹体；同位素测定中图分类号：P618.31 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）02-0076-2 收稿日期：2021-01作者简介：赵守恒，男，生于1968年，汉族，安徽寿县人，本科，地质高级工程师，研究方向：地质矿产勘查及综合地质研究 。
姚家岭矿床的普查、详查和勘探所采用的矿体圈连方案一直存在比较大的争议，所圈定的矿体和所估算的资源量都难以令人信服。
2018年-2020年，在-450m 和-600m 中段开展了坑探验证，证明前期勘查报告对矿区地层，矿区构造，岩浆岩期次和控矿因素等重大地质问题仍缺乏正确的认识。
坑探验证显示，目前矿床的普查、详查和勘探所采用的矿体圈连方案地质依据不充分，已圈定上部锌矿体和所估算资源储量与目前坑探验证结果有很大差别，极大地增加开发成本和投资风险。
1 地质概况及研究背景姚家岭矿床位于铜陵矿集区的最东部，戴公山背斜的北西翼，北临繁昌火山坳陷带，东连宣南坳陷区。
矿区地表未有矿体出露，钻孔揭露矿体主要产于姚家岭石英二长岩及与岩体相接触的二叠系栖霞组碳酸盐岩、顶部硅质岩及石炭系中上统黄龙和船山组中。
雄安新区容城地热田地热流体化学特征
第94卷 第7期2 0 2 0年7月地质学报ACTA GEOLOGICA SINICA Vol. 94 No. 7July 2 0 2 0雄安新区容城地热田地热流体化学特征赵佳怡，张薇，马峰，朱喜，张汉雄，王贵玲中国地质科学院水文地质环境地质研究所，石家庄，050061内容提要：地热流体的水文地球化学特征及演化可以揭示地热水的深部循环机理.对地热资源的开发利用有着重要意义。
基于容城地热田的地热地质条件，本文选取了容城地热田16个深部地热井水和2个保定山区浅层冷水井进行了水化学特征及同位素分析•计算了热储温度和热循环深度，最后进行了反向水文地球化学路径模拟分析地热流体在深部的水岩反应运移过程。
结果表明研究区深部地热井水化学类型为HCO:<•Cl-N a型，保定山区水化学类型为HC03-Ca •M g型，在容城地热田中几乎所有离子与C1都不存在显著正相关关系，微量元素主要来源于相关矿物的溶解。
容城地热田N a_浓度很高，说明容城地热田的地下水径流较长，热循环深度大，HB02的含量较多，说明其地下热水径流较小，流速比较弱。
D、180同位素基本在大气降水线附近.计算地热井的补给高程为665. 17〜165. 17m,与保定山区海拔相近，表明了研究区地热水来源为山前补给和大气降水。
研究区深部热储温度为57〜98'C,热循环深度在1331〜2483m之间。
关键词：水化学类型；同位素；热储温度；水文地球化学随着经济社会的发展，以气候变化为核心的全 球环境变化，正在广泛而深刻地影响着人类社会的各个方面（Wang Guiling et al.，2017)，因此能源短 缺和环境污染已成为制约全球可持续发展的重要问 题之一，地热能是一种绿色低碳，可循环利用的可再 生能源，具有储量大、分布广、清洁环保、稳定性好、利用系数高等特点（Zhou Zongying et al.，2015)。
研究地热资源形成机理不仅对地热资源的评价及开 发利用有着重要作用.更对整个生态环境保护提供了有力的支持。
流体地球化学
流体地球化学流体地球化学是研究地球内部和外部流体成分及其相互作用的一门学科，它涵盖了地球的大气、水体和地球内部流体的组成、循环和化学反应等方面。
本文将从地球大气、水体和地球内部流体三个方面介绍流体地球化学。
地球大气是流体地球化学研究的重要对象之一。
地球大气由不同气体组成，其中最主要的是氮气和氧气。
除此之外，大气中还存在着一些稀有气体，如氩气、氖气等。
大气中的气体成分会受到地球表面活动的影响，例如火山喷发、人类活动等都会释放大量的气体进入大气层。
此外，大气中的气体还会发生化学反应，形成一些重要的化学物质，如臭氧层。
水体是流体地球化学研究的另一个重要方面。
地球上的水体主要包括海洋、湖泊、河流和地下水等。
水体中溶解了大量的溶质，如氧气、二氧化碳等。
这些溶质的含量和分布对水体的性质和生态系统起着重要影响。
此外，水体中还存在着一些重要的离子，如钠离子、钙离子等。
这些离子的含量和比例会影响水体的咸度和硬度，从而对生物和人类的生活产生影响。
地球内部流体是流体地球化学研究的重要组成部分。
地球内部存在着大量的岩浆和矿热水等流体。
这些流体中含有丰富的矿物元素，如金、银、铜等。
地球内部的流体循环与岩石圈的运动密切相关，它们通过地壳运动和地震等现象表现出来。
地球内部流体的研究可以帮助我们了解地球的演化历史和地质过程。
总结起来，流体地球化学研究的是地球内部和外部的流体成分及其相互作用。
地球大气、水体和地球内部流体是流体地球化学研究的重要方面。
通过研究这些流体的组成、循环和化学反应等，我们可以更好地了解地球的演化历史和地质过程，为保护和利用地球资源提供科学依据。
流体地球化学的研究对于人类认识地球和应对全球变化具有重要意义。
地球化学元素克拉克值分析报告（全球，中国，中国东部华北，扬子，中央造山带
全球地壳、中国地壳、中国东部地壳、华北古陆、扬子古陆、中央造山带地壳元素克拉克值之比较及分析摘要:元素的各拉各值反映了地壳的平均化学成分，是衡量地壳体系中元素集中分散程度的标尺。
我们通过用查瓦里斯基元素地球化学方法分类成氢族、造岩元素族、岩浆射气族、铁族、金属族元素克拉克值在各地壳中分布规律及其化学意义。
关键词：查瓦里斯基、地壳、克拉克值、变化规律地壳元素丰度是表征区域地球化学系统特征的重要参数之一，对于研究区域成岩、成矿作用特征和区域构造运动具有重要意义，此次我们选用查瓦里斯基的元素化学分类方法分析全球地壳、中国地壳、中国东部地壳、华北古陆、扬子古陆（因数据不全这里我们用华夏地块的局部数据代替）和中央造山带地壳元素克拉克值的分布、变化规律。
氢元素在中国地壳中与全球相近，但局部地区相差很大其中中国东部和扬子古陆都明显大于全球氢含量；华北古陆和中央造山带低于全球水平在900ppm左右。
2.造岩元素族变化规律：中国整体Li元素低于全球含量其中以扬子古陆最低为6.6ppm；Be元素中国整体高于全球地壳含量，但扬子古陆低于全球为0.8ppm；Na含量中央造山带高于全球地壳含量，中国东部与全球近似相等，其他地方普遍低于全球地壳含量；Mg含量中国整体远高于全球地壳含量，扬子古陆和中国整体含量近似，其他地区小于全球地壳含量；Si含量基本一致，但中央造山带含量略R高；Al、Ca含量都比全球地壳含量低；Rb、Sr、Ba含量都整体小于全球地壳含量，局部有富集；Cs中国整体高于全球4倍。
（图表以Lg为换算）3．岩浆射气族变化规律：中国整体N元素高于全球，尤其在中国东部尤为明显；O、P于全球含量基本一致；其他元素都小于全球含量。
4.铁族变化规律：Ti、V元素中国整体小于全球水平；Cr、Ni中国远高于全球含量，为其十余倍；Fe元素中国整体略高，其中扬子古陆最高，中央造山带则低于全球含量；Mn含量中国与全球几乎一致。
5.金属族变化规律：金属族的亲铜性或亲铁性较强, 按其经济价值又可分为贵金属和贱金属, 其中贵金属主要有 Au 、Ag 、Hg 、Ru、 Rh 、 Pd、 Os、 Ir、 Pt, 贱金属主要有As 、 Pb、 Ga、Cu 、 Zn 、 In 、 Hg 等。
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《流体地球化学》题目：地幔流体及其成矿作用读书报告教师：张成江教授指导老师：何明有教授**: ***学号： **********学院：核自学院专业：核能与核技术工程2011年12月15日地幔流体及其成矿作用1 地幔流体组成和特点地幔流体是指赋存于地球内部由原始气体元素(He3、A r36等)、挥发分(幔源CO 2、S、H2O等) 所组成的气体、稀溶液及具挥发分的富碱的硅酸盐熔体。
现代火山喷气、玄武岩圈闭气体、地幔镁铁质和超镁铁质包体成分分析及金刚石包裹体分析表明, 地幔流体是以C2H2O 为主的体系, 并且含有一定的金属氧化物〔6〕, 其流体种类受地幔氧逸度f O 2 及深度的制约〔7〕, 当f O 2 在Q FW —MW (氧缓冲反应限定的范围) 时, 流体种类以CO 22H2O 为主; 接近IW 时以CH42H2O为主。
W yllie〔8〕用微量CO 2、H2O 和橄榄岩(假定地幔中CO 2ö(CO 2+ H2O ) = 018) 进行的成岩试验表明, H2O、CO 2 含量在深度上是分层的, 以地盾区地热曲线、固相线位置、矿物稳定组合区间三者之间关系, 推测120 km 深度以下时金云母、白云石、橄榄石与富H2O 气相共存; 较浅处(约90 km ) 时, 随着角闪石等含水矿物形成, 大量的H2O 被消耗, 气相中CO 2 与H2O 含量比值随之增大, 形成上地幔中相对富CO 2 的区域; 在260～120 km 之间则为碳酸盐、金云母、C2H2O 挥发分溶解于熔体中, 无独立的H2O 和CO 2 相存在。
Sh iano 等〔9〕在研究Kerguelen 地区超镁铁质捕虏体时发现了富硅质熔体、富碳酸盐的熔体和富CO 2 流体包裹体共生, 显示是地幔深部均一的熔融相在到达上地幔温压条件时形成不混溶的三相, 并充填于橄榄岩形成的裂隙中。
这同样证明了C2H2O 随深度变化的推断。
包裹体一直被作为了解深部流体的重要窗口, 然而已有的资料表明地幔流体包裹体在随寄主岩上升过程中已发生了次生变化, 并且显示出几乎所有的捕虏体中多为纯CO 2 包裹体,缺少甚至没有H2O 的成分。
对此认为主要由4 种原因引起: ①在硅酸盐熔体中H2O 的溶解度比CO 2 更大, 熔融时H2O 比CO 2 优先进入熔体中, 形成相对富集的CO 2 相; ②氢的扩散作用引起在低f O 2 时流体主要成分是CH4, 在达到一定温度和压力时H 发生迁移, 留下相对较富的CO 2; ③与围岩发生水岩反应再平衡的结果,H2O 比CO 2 更易与含氧的硅酸盐发生反应, 剩下相对较富的CO 2; ④变形过程中H2O 比CO 2 更易进入位错而被泄漏掉。
因此, 多数地幔包体中的流体包裹体在被寄主岩从深部带到地表过程中已发生了次生变化, 其成分已有所改变。
由于我们对地幔流体还缺乏详细研究和了解, 大多数地幔流体性质仍是有待研究的前沿课题。
2 地幔流体的来源及成矿作用按照目前的了解, 地幔流体主要以两种方式形成: 一种由地核及下地幔脱气作用; 另一种为洋壳俯冲作用带入大量富含挥发分物质的再循环〔1, 3, 4〕。
稀有气体的He2A r 同位素体系研究表明地幔流体主要有3 种源区〔10〕: ①地幔柱型源区; ②洋中脊玄武岩型源区; ③岛弧型源区。
其中最值得一提的是地幔柱源区, 推测地幔柱构造起源于地幔深部热边界层, 具有800～ 1 200km 直径的头部和100～200 km 的尾部〔11, 12〕, 由地幔深部穿越不同的上覆圈层直抵地表, 且因直接来自富集地幔, 含有大量挥发分和不相容元素, 其成矿意义值得重视。
流体在上地幔的富集是地幔流体成矿的基础, 前已述及流体是由深部地幔或地核脱气作用和再循环物质脱水作用形成, 形成的流体可能在上地幔顶部附近富集, 特别是在软流圈上隆引起减压变薄时, 溶解于地幔橄榄岩高压围岩矿物相中的挥发分出溶, 形成细小的早期流体包裹体, 并在地幔蠕变过程中往有利的部位运移〔13〕, 从而促进流体的更进一步富集。
聚集的挥发分可在上地幔形成高挥发分含量的所谓“湿斑”(w et spo t) , 这种“湿斑”可形成小尺度的对流,促使挥发分沿有利部位向上迁移〔14〕。
特别是有深切上地幔断层存在时更为明显。
地幔流体通道对成矿的重要性已广为人知, 不再赘述。
由于传统上认为地幔缺少流体, 故其成矿作用未被重视。
随着同位素技术的进步, 越来越多的地幔流体被识别并发其在某些矿床形成过程中扮演着重要角色。
如美国新墨西哥州哈丁县一口CO 2 气井中3Heö4He 比值高达414×10- 6, 显示地幔成因〔15〕。
W ak ita〔15〕在研究日本一些富CH4 天然气井, 发现3Heö4He 接近日本岛弧带火山喷气, 最高值见于416 km 深处火山碎屑岩中, 认为CH4是上地幔来源的。
M amyrin 和To lst ich in〔16〕在研究活动裂谷系时也证明地幔流体存在。
Stephen 等〔17〕根据氧同位素、碳同位素研究, 表明L izzies 盆地方解石大理岩曾与地幔流体发生过同位素交换作用。
澳大利亚Yilgarn 地块太古代金矿和加拿大Cen t ral Sup rio r省含金剪切带形成均有地幔流体参与成矿的证据〔18, 19〕。
我国的一些金矿床如小秦岭、胶东金矿田、白云鄂博稀土矿、华南铀矿带等均有证据说明地幔流体参与了成矿作用。
根据地幔流体在成矿作用中所起的重要性可总结为以下3 种成矿方式: ①地幔流体交代地幔岩石, 促使某些稀土元素富集; ②地幔流体溶解地幔物质形成含矿溶液, 迁移到浅部成矿;③地幔流体交代地壳物质, 激发、活化地壳中的成矿元素, 导致地壳物质成矿。
上述3 种方式仅是最理想的分类, 实际情况要复杂得多, 成矿过程中可以一种方式为主, 也可以多种方式联合作用。
3 地幔流体与大型、超大型矿床的形成大型、超大型矿床研究是国内外地质界关注的问题之一, 目前围绕超大型矿床形成的动力学背景和成矿机理研究已达到了一个新的水平。
由于成矿物质多来自深部或最初来自地幔, 地幔流体活动又主要受所处的构造动力学背景制约, 其主要活动在与裂谷、洋中脊及俯冲带等壳幔物质交换的构造环境中。
特定的环境下特殊流体作用可能是超大型、大型矿床形成的有利因素。
从成矿赖以发生的物质来源、热液来源和维持热液活动的热源来考察, 大型、超大型矿床形成必须具备更多的物质储备、更大的流体库和稳定的热源。
另外长时期稳定的成矿环境或多次成矿作用的同位发生也是必不可少的。
从上述基本条件考虑, 我们认为地幔流体可能具备了形成大型、超大型矿床的可能条件, 其原因在于: ①地幔流体在深部具较高的溶解能力, 并含有丰富的矿化剂; ②有充足的流体来源和稳定的热源条件, 成矿体系能够较长时间维持; ③地幔流体向上迁移时穿越巨厚的地层岩性柱, 既可由原生流体激发、活化地壳中的矿质, 同时亦可促进浅部流体的循环对流, 萃取更多的成矿物质; ④地幔流体运移主要受深部构造作用控制, 受浅部地质因素影响较小, 流体供给稳定等等。
西澳大利亚Yilgarn 地块太古代脉金矿〔18〕和加拿大Cen t ral Sup rio r 省金矿〔19〕均与地壳规模的大型韧性剪切带有关, 依构造层次从浅表的脆性构造域到深部的韧性构造域, 变质程度对应着次绿片岩相、低绿片岩相、高绿片岩相、角闪岩相和麻粒岩相; 流体组成以地幔和下地壳来源为主, 向浅部则有更多的天水参与成矿; 矿床类型从深部层次的麻粒岩相金矿、中部的角闪岩相金矿, 到上部层次的绿片岩相金矿等, 成矿时代相同, 是峰期变质之后的产物。
成矿物质研究表明前者主要来自地幔或下地壳物质, 后者主要来自先存的围岩。
来自地幔的流体携带着成矿物质A u 或从围岩中淋滤出A u, 在流体压力驱动下向上迁移, 构成从深层次到浅层次连续变化的大型、超大型规模矿床。
金矿床形成与地幔流体形成的超级地热循环对流系统有密切的成生关系。
我国的白云鄂博稀土矿, 占世界储量的一半左右, 这个世界最大的REE2N b 矿也被认为是与地幔流体交代作用有关〔5〕。
其主要特点是富稀土、N b、碱质、挥发分和其它不相容元素; SmöN d 比值异常低(01066～01618, 平均为01107) , 不相容元素异常富集, 这些现象不可能由原始地幔或球粒陨石成分源岩的部分熔融形成, 而预示着有过流体的交代作用发生。
实验资料证明高压下富水流体是不相容元素的有效搬运介质。
同位素示踪结果也指示地幔交代作用存在, 如143N dö144N d 很低(01039～01105, 平均为01089 74) 明显低于地壳平均值(0112) ,含有稀土溶液的C2H2O 2S 同位素研究表明, 流体来源于地幔流体体系。
稀土矿物、矿石的初始锶I Sr ( t) < 01703, 初始钕ENd (T ) = 814, 表明稀土来自地幔, 而非地壳源〔20〕。
张宗清等〔21〕认为本区亏损的地幔年龄和球粒陨石模式年龄分别代表了两次地质事件的同位素示踪信息, 即在1658M a左右从交代亏损地幔中分离出富CO 2、F、碱金属和稀土元素的流体, 于1 300M a 前后上升成矿。
Sm 2N d 等时线的资料还表明本区存在另外一次成矿高峰期(424～402M a) (曹荣龙等, 1995) , 持续时间接近1 000M a。
同地区由地幔流体交代作用形成富集稀土含矿地幔流体,在持续长时间内地幔不断地供给成矿物质和流体, 造就了世界超级大矿床, 这可能正是白云鄂博矿所具有的独特特征。
P limer (1985, 1986) 对不同类型硅铝层裂谷的地幔脱气和共生岩浆作用研究后, 用富含CO 2、F、B、H2、P、M n、Fe、Pb、Zn、REE 的地幔流体沿裂谷一侧断裂上升, 解释了澳大利亚布罗肯山和Isa 山复杂气成岩的原因。
澳大利亚澳林匹克坝Cu2A u2U 2REE 矿床、罗布希尔(B roken h ill) Pb2Zn 矿床也均有证据表明这些超大型矿床的成矿与地幔流体参与有关。
另外与火山岩有关的块状硫化物矿床, 流行的模式是对流环模式, 即认为流体主要是加热的海水或大气水, 成矿元素则主要来自围岩火山岩, 成矿是由加热的下渗海水或大气水淋滤围岩中的成矿元素, 并沿火山通道再喷出到海底, 与海水混合后成矿。
然而最新的He、N e、A r、Xe同位素资料表明〔22〕, 作为海相硫化物矿床代表的黑矿与火山岩成因相似, 75% 的成矿流体来自于俯冲楔之上的幔源岩浆,源于海水的流体不超过25%。