第五章岩石地球化学测量解析

• 分类： • 成矿元素：如Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo等； • 伴生元素：如Ag、As、Hg、In、Cd、Ga、 Ce、Co、Bi等。 成矿元素和伴生元素的划 分是相对的，在一定条件下的成矿元素，在 另一条件下则是伴生元素。同样，在一定条 件下的伴生元素，在另一条件下则为成矿元 素。 运矿元素：如F、CI、S、B等，这些元 素往往和主要成矿元素形成易溶的络合物， 对成矿元素的迁移起重要作用。
• 控矿元素；如K、Na、Ca、Mg等，它们组成 缓冲体系，决定了热液的pH条件，从而控制 着成矿元素的沉淀与溶解。 • 在不同类型的热液矿床中都能经常出现，能 够提示多种矿床类型的存在，因此称为贯通 元素。 • 西方的文献中，将能够作为寻找盲矿指标的 中远程指示元素称为探途元素。
• 3）当前陆地上的找矿工作的发展趋势是寻 找厚覆盖地区隐伏矿和浅覆盖区及开采矿山 深部的盲矿。对于深部盲矿的寻找，岩石地 球化学找矿是必不可少的方法。 • 在不同成因类型矿床的岩石地球化学异常中， 仍以热液矿床的应用和研究最为深入。本章 以热液矿床岩石地球化学异常作为重点，对 于其它类型矿床的岩石地球化学异常，只做 简要介绍。
• 应该指出，岩性对原生晕发育的影响是复杂 的。 • 在一个具体的成矿环境里，某些岩性因素有 利于晕的发育，另一些因素则不利于晕的发 育。 • 一般说来 ，对交代型成晕作用，围岩化学性 质起主导控制作用，在充填型的成晕作用中， 岩石渗透性的控制更为明显。
二、热液矿床原生晕的组分特征
• 1．指示元素概念 • 那些能够形成清晰异常的，能够比较直接指示 矿体存在空间位置的，能分辨矿石类型的，以 及能反映异常形成机理的这样一类元素称为指 示元素。 • 所谓指示元素就是天然物质中能够提供找矿线 索和成因指示的化学元素。
（4）围岩性质
• 主要表现为岩石的化学性质和物理性质对 元素迁移、沉淀的影响。 • 一般情况下，化学性质活动的岩石，比较 容易与矿液发生强烈的化学反应，成晕物 质迅速沉淀，限制了原生晕的规模。 • 常见岩石化学活泼性的顺序（由强到弱） 大致为：石灰岩→白云岩→炭质页岩→超 基性岩和基性岩→粘土页岩→泥质板岩→ 片岩→花岗岩→砂岩→石英岩。
• 岩石的物理性质主要表现在岩石的机械性质 和渗透性质等方面，岩石的机械性质主要是 指脆性和塑性。 • 脆性岩石经过构造变动易于破碎，有利于热 液的迁移、渗透，有利于形成较大规模的晕。 • 塑性岩石经过构造作用，挤压得更为致密， 不利于热液渗透，常常构成阻碍原生晕发育 的隔挡层。 • 岩石的渗透性取决于岩石孔隙度和孔隙之间 的联通情况。
2．影响因素
• （1）元素自身的地球化学性质 • 热液中金属元素主要呈络合物形式迁移，因此元 素络合物的稳定性是前述多种地球化学性质的综 合反映。 • 可用络合物的电离平衡常数来衡量络合物的稳定 性。象W、Sn、Mo、Bi、V等元素，不稳定常数 大，常在很高温度下就不稳定而离解沉淀。因此， 它们的异常距热中心很近。而Hg、As、Ba、Sb 等元素不稳定常数小 ，络合物在低温条件下仍 相当稳定，它们往往迁移较远 ，异常远离热中 心。
B、扩源自文库作用
• 是在体系里存在浓度梯度的条件下发生的。它是指一个 体系的不同部位内，如果某元素的浓度不同，则该元素 的质点将自动从高浓度处向低浓度处迁移，直到各处浓 度相等为止。 • 只要体系内存在浓度差，无论溶液和气体是处于流动状 态还是静止状态，都将发生元素的迁移，质点扩散的方 向与溶液流动的方向无关 • 扩散作用的速度较慢。据C.B.格里戈良等的实验资料计 算，在热液条件下形成10m规模的铅的扩散晕，需要一 万年以上的时间。因而扩散晕的规模一般较小，但晕中 元素含量的变化较规则，扩散晕中元素的含量自矿体边 缘向外随距离增大，呈对数曲线下降（见下图）。
• 因此，矿体、蚀变带和原生晕是统一的成矿 作用的产物。热液带来的成矿物质，只有一 部分聚积为矿体，大部分则分散在围岩中形 成原生晕。 • 热液迁移、运动的动力学因素，主要是渗滤 作用和扩散作用。
A、渗滤作用
• 是热液在压力梯度的作用下，元素通过溶 液沿岩石裂隙系统整体、自由地流动迁移 过程中，由于化学和物理化学的作用，溶 液在所流经的围岩裂隙中留下矿液活动的 痕迹 ——矿体和原生晕。 • 渗滤是热液迁移的主要方式。晕的规模较 大，主要发育在裂隙构造发育的地段。
第五章 岩石地球化学测量
• • • • 一、热液矿床原生晕的形成及影响因素 二、热液矿床原生晕的组分特征 三、热液矿床原生晕的形态特征与内部结构 四、热液矿床原生晕的分带特征
岩石地球化学测量
• 在我国的地球化学找矿文献中，各类矿床的 岩石地球化学异常，是原生地球化学异常或 原生晕的同义语。 • 岩石地球化学异常占有特殊的地位： • 1）各类矿床的岩石地球化学异常最全面的 保留了成矿时的地球化学信息。 • 2）岩石地球化学异常是各种类型次生地球 化学异常物质来源的组成部分，各类次生地 球化学异常，都是原生矿体及其岩石地球化 学异常的派生产物。
一、热液矿床原生晕的形成及影响因素
• 1．形成作用 • 根据矿床学的一般概念，富含成矿元素及其伴生元素 （包括挥发组分）的气水热液，在内营力的作用下， 沿一定的构造裂隙迁移、运动。气水热液中的成矿元 素及其伴生元素呈简单离子、简单络离子、复杂络离 子以及气体分子形式存在。 • 当外界条件在短距离内发生比较剧烈的变化，或者说 含矿热液在遇到各种地球化学障的情况下，迁移的平 衡条件遭受破坏，各元素便在一定的空间部位沉淀、 析出。在沉淀条件最充分具备的局部地区，可能成为 沉淀中心，由此向外，依次形成矿体、蚀变带和范围 更为宽广的原生晕。
（2）含矿热液本身的性质
• 热液中元素的浓度 • 元素的迁移形式 • 热液体系的温度、压力
（3）构造裂隙
• 断裂、破碎带、接触带、地层层理、岩石的 节理、片理及气孔构造等构造空间，不仅是 热液活动的通道，而且是矿石沉积的主要场 所。 • 因此，也是热液矿床原生晕发育的主要空间 部位。 • 构造系统原生晕