II-2成矿流体4-9c
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压实作用之前 去水作用
45%水＋55%矿物
水矿 物
压实作用之后
25%水＋75%矿物
沉积物脱水过程中水的移动
② 变质作用释放出流体
变质作用过程中，原先固定在岩石中的挥发分 因变质作用(反应)而释放出来
Mg(OH)2
MgO + H2O
CaCO3 + SiO2
CaSiO3 +CO2
Fe9Al6Si5O20(OH)16 + 4SiO2 = 3Fe3Al2Si3O12 + 8H2O
呈气体状态的流体——大气圈，以及存在于 矿物、岩石、生物圈中的气体。
呈液体状态的流体——水圈中的流体（海水、 河水、湖水、地下水、雨水、同生水、岩浆 水、地层卤水），岩浆、岩浆水以及封存于 流体包裹体中的古流体。
被固定在矿物晶格中或晶格之间的流体，就 是常说的挥发分或结晶水。
地球中流体的循环
产状和成因分类： 硅酸盐熔浆 岩浆热液 变质流体 海水 热卤水(包括地热水) 地下水(大气降水) 石油和天然气
岩浆熔体(热液) 热(卤)水
海水
石油和天然气
岩浆和岩浆水
石P油etr－ol天eu然m气Sy资st源em生E成le与m演en化ts
Accumulation
圈闭
天然气 石油 水
Dacite Dacite Rhyolite Alk-Rhyolite
T H2O CO2 SO2 H2S H2 HCl HF 微量 ºC ---------------------- Mol % ----------------------
863 91.7 4.72 1.54 0.76 0.82 0.37 0.01 0.08 870 92.1 2.70 2.33 0.58 1.30 0.66 0.06 0.27 915 88.3 7.03 1.14 1.11 1.53 0.59 0.04 0.26 642 91.5 5.98 0.84 0.57 0.29 0.72 0.06 0.04 620 85.9 9.73 2.72 0.75 0.13 0.72 0.05 0.01 640 96.0 1.61 1.02 0.68 0.26 0.25 0.02 0.16 775 96.7 1.50 0.33 0.29 0.56 0.55 0.03 0.04 802 89.2 9.23 0.54 0.54 0.50 0.46 0.04 0.05 802 91.4 6.94 0.21 0.36 0.85 0.10 0.05 0.09 676 96.1 2.64 0.22 0.54 0.33 0.16 0.03 0.01 809 95.3 2.76 0.48 0.16 0.87 0.30 0.03 0.10 877 97.3 0.51 0.82 0.16 0.61 0.53 0.03 0.04 620 86.1 11.9 0.68 0.48 0.15 0.45 0.10 0.14
地球内部流体(岩浆)的循环
(近)地表环境流体(水)的循环
地球上流体的种类
地壳中流体总质量
1 地壳中的流体
岩浆。硅酸盐熔融体，H2O<5%
以水为主的流体 ① 岩浆水 ② 变质水 ③ 海水 ④ 卤水 ⑤ 地表水 ⑥ 地热水
以碳氢化合物为主的流体。石油，天然气
存在于矿物和岩石中挥发分 ① H2O ② CO2 ③ 卤素 ④ 其它(N2、H2S、O2、H2、惰性气体)
与热液矿床形成有关的流体： 主要为以水为主要成分的热液
1.1 地壳中流体的分类
化学成分分类：
岩浆－硅酸盐熔融体； H2O； H2O-NaCl，这里以NaCl代表溶于水中的
所有盐类； H2O-NaCl-CO2，还可能有N2、CH4等； 有机流体，如石油，天然气等。
1.1 地壳中流体的分类
绿泥石
石英
石榴石
水
页岩
片岩
变质作用
• 排出岩石中孔隙流体 (液体或气体)
常见变质流体: H2O (Na+, Cl-) CO2 CH4 含S组分 (H2S, SO2)
流体
流体 流体
片麻岩
③ 岩浆作用中释放出热液
岩浆中含有5~6%的H2O、CO2和其它组分
围岩 脉体
烘烤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 冷凝带
侵入岩
岛弧火山岩释气作用
迁移 生成
Source Rock
圈闭岩层 储油岩层
1200°F F 3500°F F
1.2 地壳的去流体作用－流体的生成
沉积岩－深埋、压实、脱水、成岩释放出流体 变质岩－变质脱水(变质热液) 火成岩－岩浆热液阶段释放出岩浆水
① 沉积物的“去流体”作用
沉积阶段
深
度
增
压实去水阶段
加
成岩阶段
页岩 水 矿物 压实作用
Compositions Concentrations
• 30 studies, 1970-2002 • 26 volcanoes • 14 arcs • Basalt to Rhyolite • 1000ºC – 100ºC 50 samples
‘岩浆’岛弧气体成分
火山 弧
岩浆
Central American Kurile Sunda
Basalt Basalt Andesite
Northern Andean Andesite
New Zealand New Zealand Aleutian Mexican Volc Arc Cascade
Andesite Andesite Andesite Andesite Dacite
NE Japan Ryukyu Ryukyu Aeolian
矿床地球化学
主讲人：范宏瑞 中国科学院地质与地球物理研究所
fanhr@mail.iggcas.ac.cn
第二部分 第二讲
成矿流体
1. 地壳中的流体 2. 流体－岩石相互作用 3. 典型成矿流体及其矿床
1 地壳中的流体
流体及循环给地球带来 了生机和活力
大气圈 生物圈
水圈 岩石圈
地球上的流体表现形式
微量 = CO, COS, S2, N2, He, Ar No CH4, NH3
‘岩浆’ 气相成分
100.00 10.00 1.00 0.10 0.01 H2O CO2 SO2 H2S H2 HCl HF
mol %
2 流体－岩石相互作用
流体－岩石相互作用是形成成矿流体及矿 质沉淀的主要条件。在一定的温度、压力 条件下，流体与岩石中的矿物发生反应， 使原来的矿物组合转变为一组新的组合， 在新的条件下更加稳定的矿物。反应过程 中，流体的组分也随之改变，形成与新矿 物组合相互平衡的流体。
45%水＋55%矿物
水矿 物
压实作用之后
25%水＋75%矿物
沉积物脱水过程中水的移动
② 变质作用释放出流体
变质作用过程中，原先固定在岩石中的挥发分 因变质作用(反应)而释放出来
Mg(OH)2
MgO + H2O
CaCO3 + SiO2
CaSiO3 +CO2
Fe9Al6Si5O20(OH)16 + 4SiO2 = 3Fe3Al2Si3O12 + 8H2O
呈气体状态的流体——大气圈，以及存在于 矿物、岩石、生物圈中的气体。
呈液体状态的流体——水圈中的流体（海水、 河水、湖水、地下水、雨水、同生水、岩浆 水、地层卤水），岩浆、岩浆水以及封存于 流体包裹体中的古流体。
被固定在矿物晶格中或晶格之间的流体，就 是常说的挥发分或结晶水。
地球中流体的循环
产状和成因分类： 硅酸盐熔浆 岩浆热液 变质流体 海水 热卤水(包括地热水) 地下水(大气降水) 石油和天然气
岩浆熔体(热液) 热(卤)水
海水
石油和天然气
岩浆和岩浆水
石P油etr－ol天eu然m气Sy资st源em生E成le与m演en化ts
Accumulation
圈闭
天然气 石油 水
Dacite Dacite Rhyolite Alk-Rhyolite
T H2O CO2 SO2 H2S H2 HCl HF 微量 ºC ---------------------- Mol % ----------------------
863 91.7 4.72 1.54 0.76 0.82 0.37 0.01 0.08 870 92.1 2.70 2.33 0.58 1.30 0.66 0.06 0.27 915 88.3 7.03 1.14 1.11 1.53 0.59 0.04 0.26 642 91.5 5.98 0.84 0.57 0.29 0.72 0.06 0.04 620 85.9 9.73 2.72 0.75 0.13 0.72 0.05 0.01 640 96.0 1.61 1.02 0.68 0.26 0.25 0.02 0.16 775 96.7 1.50 0.33 0.29 0.56 0.55 0.03 0.04 802 89.2 9.23 0.54 0.54 0.50 0.46 0.04 0.05 802 91.4 6.94 0.21 0.36 0.85 0.10 0.05 0.09 676 96.1 2.64 0.22 0.54 0.33 0.16 0.03 0.01 809 95.3 2.76 0.48 0.16 0.87 0.30 0.03 0.10 877 97.3 0.51 0.82 0.16 0.61 0.53 0.03 0.04 620 86.1 11.9 0.68 0.48 0.15 0.45 0.10 0.14
地球内部流体(岩浆)的循环
(近)地表环境流体(水)的循环
地球上流体的种类
地壳中流体总质量
1 地壳中的流体
岩浆。硅酸盐熔融体，H2O<5%
以水为主的流体 ① 岩浆水 ② 变质水 ③ 海水 ④ 卤水 ⑤ 地表水 ⑥ 地热水
以碳氢化合物为主的流体。石油，天然气
存在于矿物和岩石中挥发分 ① H2O ② CO2 ③ 卤素 ④ 其它(N2、H2S、O2、H2、惰性气体)
与热液矿床形成有关的流体： 主要为以水为主要成分的热液
1.1 地壳中流体的分类
化学成分分类：
岩浆－硅酸盐熔融体； H2O； H2O-NaCl，这里以NaCl代表溶于水中的
所有盐类； H2O-NaCl-CO2，还可能有N2、CH4等； 有机流体，如石油，天然气等。
1.1 地壳中流体的分类
绿泥石
石英
石榴石
水
页岩
片岩
变质作用
• 排出岩石中孔隙流体 (液体或气体)
常见变质流体: H2O (Na+, Cl-) CO2 CH4 含S组分 (H2S, SO2)
流体
流体 流体
片麻岩
③ 岩浆作用中释放出热液
岩浆中含有5~6%的H2O、CO2和其它组分
围岩 脉体
烘烤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 冷凝带
侵入岩
岛弧火山岩释气作用
迁移 生成
Source Rock
圈闭岩层 储油岩层
1200°F F 3500°F F
1.2 地壳的去流体作用－流体的生成
沉积岩－深埋、压实、脱水、成岩释放出流体 变质岩－变质脱水(变质热液) 火成岩－岩浆热液阶段释放出岩浆水
① 沉积物的“去流体”作用
沉积阶段
深
度
增
压实去水阶段
加
成岩阶段
页岩 水 矿物 压实作用
Compositions Concentrations
• 30 studies, 1970-2002 • 26 volcanoes • 14 arcs • Basalt to Rhyolite • 1000ºC – 100ºC 50 samples
‘岩浆’岛弧气体成分
火山 弧
岩浆
Central American Kurile Sunda
Basalt Basalt Andesite
Northern Andean Andesite
New Zealand New Zealand Aleutian Mexican Volc Arc Cascade
Andesite Andesite Andesite Andesite Dacite
NE Japan Ryukyu Ryukyu Aeolian
矿床地球化学
主讲人：范宏瑞 中国科学院地质与地球物理研究所
fanhr@mail.iggcas.ac.cn
第二部分 第二讲
成矿流体
1. 地壳中的流体 2. 流体－岩石相互作用 3. 典型成矿流体及其矿床
1 地壳中的流体
流体及循环给地球带来 了生机和活力
大气圈 生物圈
水圈 岩石圈
地球上的流体表现形式
微量 = CO, COS, S2, N2, He, Ar No CH4, NH3
‘岩浆’ 气相成分
100.00 10.00 1.00 0.10 0.01 H2O CO2 SO2 H2S H2 HCl HF
mol %
2 流体－岩石相互作用
流体－岩石相互作用是形成成矿流体及矿 质沉淀的主要条件。在一定的温度、压力 条件下，流体与岩石中的矿物发生反应， 使原来的矿物组合转变为一组新的组合， 在新的条件下更加稳定的矿物。反应过程 中，流体的组分也随之改变，形成与新矿 物组合相互平衡的流体。