地幔流体交代作用的系列成矿效应(刘显凡,刘家铎,张成江,阳正熙,吴德超,李佑国,《矿床地质》2002.S1)
【doc】地幔交代作用与地幔流体
地幔交代作用与地幔流体G,tf第l5卷1996茧第地质科技情报GeologicalScienceandTechnologyInformationV o1.15N0.1Mar.1996地幔交代作用与地幔流体徐学义———.-—一(中国地质大学.北京,100083)忱摘要简要综连了地幔变代作用的特征,研究现虢及研究林点,阐明了地幔流体在地I曼中的宏观,镟观廿布及其交代作用机理.地幔交代作用及地幔流体的研究,持促进我们进一步认识岩石圈地幔的演化及不均一特征.关键词兰些地幔的演化杞伍,专移馒殇,.—?——————一,I—W'一0,一,…'地幔交代作用及地幔流体是深部地质研究的热门话题之一.自7O年代以来,国内外学者在此方面进行了大量研究,取得了极有意义的进展.地幔交代作用不仅关系到部分熔融事件的发生及地幔源岩浆的性质,而且关系到地幔化学一物理演化及地幔不均一性.地幔交代作用及地幔流体的研究,对于我们了解深部地质过程,特别是了解大陆动力学机制及岩浆作用机理有特殊而重要的意义.1地幔交代作用1.1定义Bailey最早明确提出的地幔交代作用是指在不发生部分熔融的情况下,通过流体(富Hz0或富CO流体)与地幔岩石或矿物相互作用而发生的物质带入,带出现象.自此以后,地幔交代作用的涵义被大大拓宽,既可以包含流体的交代,亦可以包含熔体的交代,甚至可以指一些过程不明确的"富集事件".究竟地幔交代作用怎样定义,不同学者有不同的看法,Bailey认为应保留地幔交代作用的原始涵义,强调早期地幔岩石或矿物被交代时的岩相学证据,交代作用不能包括地幔中熔体的挤入,产生混合岩石的过程,亦不能包括那种过程不确定的"富集事件"Hart认为地幔交代作用是指外来新物质的加入造成地幔岩石成分富集变化的过程他明确提出,虽然在大多数情况下交代渗透的物质是富H0或CO流体,但熔体也可使岩石发生交代作用,这种熔体渗透交代不同于简单的熔浆挤入以及由此引起的原始岩石与熔体之间相互作用造成的浸染现象他把地幔交代作用分为两种方式:一种是富H0或富CO 流体引起的地幔交代作用,化学成分富钾,常见于金伯利岩浆携带的地幔包体中,称金伯利岩型;另一种是与碧玄岩岩浆类似的熔浆引起的地幔交代作用,化学成分富铁钛,常见于碱性玄武岩携带的地幔包体中,称碧玄岩型.Mekenzie'a"通过实验确定,富橄榄石的熔浆只要聚集量达到1%就可在地幔岩石中发生渗漏流动,碳酸盐熔浆发生渗漏流动所需的量更小因此,他认为在地收穑日期I1995—10-30幔高温条件下,由熔体引起的地幔交代作用是非常重要的.目前,大多数学者所谈的地幔交代作用,是指由于熔体或流体的介入使地幔岩石化学组分发生富集并最终导致地幔化学不均一的过程.1.2火成岩中交代地幔包体火成岩中交代地幔包体是我们研究地幔交代作用的直接样品,它记录了有关地幔热事件,地幔交代作用的丰富信息.Hart.依据交代地幔捕虏体的岩相及化学成分特征,把地幔交代作用分为"显式交代"和"隐式交代两种,前者除表现为主元素,痕元素及同位素的富集外,还出现含挥发分相的矿物如角闪石,金云母,磷灰石,碳酸盐及钛铁氧化物等;后者仅表现为主元素,痕元素及同位素的富集.我国东部碱性玄武岩及金伯利岩中含有丰富的经受地幔交代作用的二辉橄榄岩包体.夏林圻,曹荣龙"利用其中的流体或岩浆包裹体来研究深部地幔作用(包括部分熔融作用,地幔交代作用,地幔岩浆作用);路风香,郑建平利用金伯利岩中的交代二辉橄榄岩捕虏体来研究金伯利岩浆的成因及岩石圈演化,他们在金刚石中发现了富钾的流体包裹体,认为富钾的流体交代与金伯利岩浆的形成有密切关系(与郑建平私人通讯);黄月华及笔者在研究岚皋地区碱质基性潜火山杂岩时亦发现了特殊火成岩中交代地幔包体.金云角闪辉石岩",认为它是由来自软流圈熔体对亏损地幔发生完全交代的产物wi1shire[依据混合型火成岩中交代地幔包体提出了熔体挤入时地幔交代作用模式,即熔体对围岩的扩散交代一熔体分异产生富HO或富CO流体对围岩的渗漏交代模式.我国学者在利用火成岩中交代地幔包体中寄存的流体(岩浆)包裹体研究交代介质及交代作用机理方面走到了世界前列.火成岩中交代地幔包体一般赋存于快速上升喷发的金伯利岩浆或碱性玄武岩岩浆中.因此,它可以产生于任何稳定的大陆或大洋板块中.一般来说.寄主金伯利岩浆或碱性玄武岩浆往往与板内岩石圈的隆起或裂开有关1.3化学成分的变化经受地幔交代作用的地幔橄榄岩富含活动性元素及挥发分元素,这些元素包括H,C,F,Na,A1,P,S,C1,K,Ca,Ti,Fe,Rb,Y,Zr,Nb,Ba及稀土元素.新生成的矿物主要包括金云母,角闪石,单斜辉石,碳酸盐,可少量出现磷酸盐,榍石,氧化物及硫化物,当压力小于2.5MPa时,还可以出现似长石和碱性长石.Bailey认为地幔交代作用不是一个完全替换的过程,因为完全替换必然伴随着新物质的加入和等量物质的移出.交代作用一般先沿着矿物颗粒的边界和裂隙进行,新生成的矿物往往首先赋存于岩石增加的体积之处,造成岩石中矿物比例的重新分配.1.4交代矿物地幔中不同温度压力下发生的地幔交代作用往往伴随着不同的交代矿物.Wendlant和Eggler"",Olafsson和Eggler""的实验研究表明:地幔中角闪石稳定下限约为80km,金云母稳定下限为180km左右,碳酸盐稳定上限为80km,单斜辉石的稳定区域可达无水橄榄岩的固相线.由此可以推断,单斜辉石可以出现于任何深度的交代样品中,它可以与金云母伴随,亦可以与角闪石伴随.Bailey.认为在高压低温下(类似于金伯利岩形成条件)碳酸盐是最可能出现的矿物j而在高温低压下(类似于碧玄岩形成条件)单斜辉石是最可能出现的交代矿物.金伯利岩,黄长岩及其中的地幔捕虏体中的含水矿物主要为金云母.碧玄岩浆及其中的地幔捕虏体含水矿物主要为角闪石,暗示了碧玄岩浆起源于地幔较浅部位.总之,交代矿物的温压条件直接反映了交代作用发生的温压条件21.5长英质岩浆橄榄岩中含少量斜长石,粗面岩中含橄榄岩,榴辉岩包体表明地幔中可能存在长英质熔体及长英质矿物..长英质矿物稳定区可探达lOOkm.",因而在上地幔长英质矿物稳定区经部分熔融产生长英质岩浆是有可能的.Ba~ley.认为大洋或大陆板内高热流区,地温曲线较陡,当含Na,K,OH,F,CI的交代流体或熔体沿陡的地温曲线上升,与KAISIOrMgO-SiOrH:O.CO系统固相线在约100km相交时将结晶出金云母,角闪石,碳酸盐,长石和似长石类矿物,提供了熔融长英质岩浆的源区.但目前对地幔环境下能否熔出长英质岩浆尚在探讨.1.6研究热点地幔交代作用研究是当今地球科学的一个前沿课题,许多方面有待进一步研究.①交代作用与岩浆作用的关系问题.Erlank和Shimizu.认为通常情况下,交代作用伴随着新矿物的形成,所以交代作用先于岩浆作用;夏林圻等.在研究女山二辉橄榄岩捕虏体时指出地幔交代作用同时诱发部分熔融~Bailey.认为,在漫长的地质历史时期中,岩石圈内某一部分不断重复发生碱性岩浆活动,地幔交代作用仅仅是火山作用的一部分;Menzies0在研究金伯利岩中的地幔捕虏体时发现了距今3亿年的交代富集事件.无疑随着研究程度的深化,这个问题会变得愈来愈复杂.②交代营力(熔体或流体)的来源,性质及组分如何等问题.由于碱性岩浆作用与板内岩石圈的裂开或隆起相关,而隆起或裂开又与地幔热柱有关,交代营力是否来源于热柱?由于热柱的性质还未确定,这个问题需进一步探讨.③熔体或流体在交代作用中的贡献如何区分,如何评价.④地幔交代作用是局部现象还是区域性现象.显然,能确定发生过地幔交代作用的样品范围很小,需要通过其它途径来探讨这个问题.⑤地幔交代作用的机理.现在地幔交代机理还处于推测阶段,究竟流体及熔体交代地幔是何机制,尚需进一步研究.2地幔流体2.1特征及来源组成上地幔流体的元素主要为H,C,O及少量的s,N,F,CI,固相线下流体的元素种类及分子种属主要受氧逸度和晶体一流体之间的分配所决定上地幔的氧逸度位于EMOG缓冲区,极小部分可能位于1w缓冲区,运用Redlich--Kwong状态等式计算出轻度水化或碳酸盐化橄榄岩固相线下的分子种属在EMOG缓冲区内主要为H:O和CO;在1w缓冲区内主要为CH.和HO,尤其是CH".地幔流体来源目前认为主要有如下几个方面:①地幔的脱气作用;②来自岩石圈不同层位上的玄武岩类岩石的冷凝结晶和岩溶作用;③俯冲碰撞带再循环物质的脱水作用;④来自软流圈深部"".2.2宏观分布上地幔中是否含有自由流体相取决于地幔中不同温压条件下能容纳流体的矿物相的稳定性.上地幔中贮存水的矿物主要为角闪石和金云母,贮存CO的矿物主要为白云石和菱镁矿.据Wallace和Green的实验结果可知,当压力低于白云岩的稳定压力,CO.主要进入流体相,H:O主要进入角闪石,因此,在上地幔较浅部位(I~2MPa),流体相富CO贫HO.当地幔压力为 2.1～3.2MPa时,角闪石和碳酸盐(低压下为白云石,高压下为菱镁矿)共存,HO和CO分别被这两种矿物吸收,因此在这个压力范围内可能不存在自由流体相.当压力大于3.2MPa时,稳定的含水矿物为金云母,由于地幔中K:O含量低,只可能形成少量金云母,因而H:O大量进入流体相,流体相富HO贫CO.在1w缓冲区,流体相是CH与H:0的混合3'体,在角闪石稳定区将是富CI-L的流体,在金云母的稳定区将是富H.O流体.2.3粒间(微观)分布过去人们认为流体在粒间的分布是沿着矿物颗粒的界面形成薄膜.Beer"提出了粒间流体分布的"空隙"观点,这个观点已被地质学家所接受.岩石中矿物平衡的条件是彼此相交的三个矿物达到"结构平衡",即三个界面彼此成120.交角.当液相组分加入时,将破坏矿物问的"结构平衡",使流体与两个矿物晶体接触的三个界面以不同角度相交.其中两个流体一晶体界面之间的夹角,称为"湿角度".由公式=2arcos[/2Y][1确定.其中为单位界面能,一为矿物一矿物界面间的单位界面能;为流体一矿物界面的单位界面能.当≤0.5时,口将趋于零.流体将沿着矿物一矿物界面渗漏.在矿物一矿物界面之间形成流体薄膜l如果y>0.5Ym.达到平衡呻口为一正值,矿物界面间的流体薄膜将不存在.对所有流体和矿物的研究表明:》0.5y一,从而排除了矿物界面之间存在流体薄膜的可能性.矿物界面之间不存在流体薄膜并不能排除粒闻流体在三维空间连续分布的可能性.当流体含量<1时,口一60.为一l临界角,如果0<60.,流体的加入将降低系统的界面能,使流体沿矿物颗粒边缘相互连接;如果0>60.,流体将呈孤立体分布于矿物颗粒之间.".对c—H—O系统的实验研究表明,c—H—O流体在一定的—丁范围内0大于60.,超过此P—T范围0将小于60..一般来说,富HO 流体在橄榄岩固相线附近可形成自由流体相,富COz流体因其0>>60.,难以形成自由流体相.应该提及的是碳酸盐熔体不论其温压及熔体数量如何变化;口均介于23.和60.之间.说明即使碳酸盐熔体数量很少,也可相互连成一体,暗示了碳酸盐熔体对地幔的交代能力比流体更强.".2.4界面能降低渗漏交代与裂隙传播交代地幔流体要成为有效的交代营力,需具备:①有能力溶解足够的组分.以便在交代时引起岩石化学成分及同位素的变化;②有很大的活动性..".一般溶解氧化物和微量元素的顺序为:熔体>富HO流体>富cOz流体".Watson.通过实验认为:当0<60.,P<一.又无裂隙存在时,富HO流体可通过系统界面能的降低渗漏交代地幔岩石.原来处于"结构平衡的地幔岩石,流体介入时将使流体一矿物的系统界面能降低.趋动流体沿矿物颗粒边缘渗漏,流体不断在矿物颗粒边缘溶解固相物.同时在流体的源区沉淀出固体物质,在流体渗漏的相反方向扩散溶解组分.熔体最易通过系统界面能降低的驱动来交代地幔岩石.其《60.,近于达到最大的渗透力,加上它又具有很强的溶解氧化物,微量元素的能力及很强的扩散力,因此.如果没有其它驱动力的话,熔体是地幔交代作用最有效的营力.富CO的流体因其>60.,在无裂隙的情况下,界面能的降低不能使其发生渗漏..只有当P>时,通过裂隙的传播来渗漏交代地幔岩石.一般来说,通过界面能降低驱动的粒问流体渗漏是地幔岩发生隐交代的主要方式;裂隙传播交代是地幔岩石发生脉状交代的主要方式.正如图1所示,流体沿着矿物颗粒边缘渗漏,驱动力是系统界面能的降低.t.,t,t.,t.为不同时间渗漏流体的位置,流体不断在渗漏通道前面溶解固体物质,同时在流体源区发生沉淀,在渗漏正?目1粒间涟律渗着变代示意目.'相反方向扩散溶解物质.任何流体相,无论其0角如何,都不能排除通过裂隙传播方式促使地幔岩石发生交代作用的可能性.参考文献BaileyDK.V olatileflux?heatfocussingandthegenerationofmgT『,a.Geo1.J.Spec.,197o.2:177—186BaileyDK?Mantlemetam一——perspectiveandprospect.In:Fi.onJG,*UptonBGedsAlkatinj口"Rock. GeologicalSocietySpecialPublication.1987 (90113)HartB.MetasomaticandenHchmentphenomenaingarnetperidotitefaciesmantlexenoliths| othMt.kklmber—litepipe?Lesotho.In}MenziesMA?HawkesworthCJnds.MantleMetasomatismAcademi cPress.1987.125—153Mtkenzie'BnTheextractionofmagmafromthecTustandmantle.EarthPta月etSi.Lctt..198574:81--91刘若新,樊棋谴?中国东部超镁铁质捕虏体的主量元素和赦量元素地球化学.见:勰若新.中国上地幔椅征与动力学论文集.北京j地震出艋社,1990.45--61夏林圻.曹荣龙上地幔流体(及博悻)性质的确定.科学通撮.1990,35<II);848—850 XiaLinqi?XiaZucbon?ZhangChangtta】.On1herelationshipbetweenmantlemetasomati smandpartialmeIl{ng——Ev—idencefrommantlederi~dIherzo]itexenolithafomN~shen,China.ChineseJournalGeoche mistry.1993.(4)i289--30黄月华.岚阜碱性镁铁一超镁铁潜J^山奈岩中金云角阿辉石岩类地幔捕虏体椅征.岩石,1993,0(4'.367—378夏韩圻.夏祖軎.张诚,馀学义.北大巴山碱质基性一超基性潜火山杂岩岩石建球化学.北京地质出版社,1994WilshireHG.Amode]ofmanilametasomatism.InIEllenMulchMo~is.JillDillPasterisads. MatieMetasomdtismd^dAlak~neMagmatismGeo]ogScalSocietyPublication,198747—6OWendlantRF,EgglerDHTheoriginsofpotassicmagmasAm.J.Sci..1980.280t421—458 OlafssonM?EgglerDH-Phaserelationsofamphibole.amphibole—carbonateandphlogopil…rb.眦Ieperidot[te.EachPlanet.Sci.Left..1983.64:305—315MenziesMA'MutrhyVR.Mantlemetasomatism…percursortothegenesisofalkalinemagma—istopl~evidenceA.JSci.1980,280a:622--638StephenEH?Rndoxstateofthecontinentallithosphere.In:Men~iesMAed.ContinanatlMan tle.OxfordUni~ruityP,1990.87—1l0NewlonRC.Metamorphicfluidin1hedeepcrustAnnulREarthPlanetSclance.1989,18t1—11WaIlaceME?GreenDHAnexperimentaldelerminationofprimarycarhonatilecomposi~io a.Nat~e,1988,3551343—345…W Aunifyingtheory0f'kstahililyofpenetralingphaandsinterlngpores.ActaMetall~glca..19 75.Z3I131—138WalsonBE.Distrlbulionoffluidsinthecontinentalmantle.In:Me~iesMAnd.ContinentalMantleOxfordUniversityPress..1990.112—122EgglerDH.Solubi]ityofmajorandtraceelementsin…,lemetasomaticfluidIexperimentc0n slraintsIn1MenziesMA,HawksworthCJadsMantleMetaso~atism.GeologicalSocietyPublicalion.1987.21—4l WalsOnBE.Meltinfi]trationandmagmaevolutionGeology.1982—10—236—240 MANTLEMETAS0MA TISMANDMANTLEFLUIDXuXueyi(ChinaUniversityofGeosclences,Beijing,100083) AbstractThispapersummarizesthecharacteristics,previousstudiesandsomeinteresting questionsaboutmantlemetasomatism,describesmantle[1uid'slarge—scaledistribution,grain一5,00"n"n¨"¨加scaledistributionanditsbehaviorforuppermantlemetasomatism.Thestudiesaboutmantle metasomatismandmantlefluidmaygiveadeepunderstandingofmantlematerialevolution andmantleheterogeneity.Keywordsmantlemetasoraatism,mantlefluid,mantlematerialevolution我由鼎火分正长岩为代表;②偏基性的端元岩浆,以玄武玢岩为代表;③浆混物.上述三者呈渐变关系.根据岩石的结构构造特征和岩浆混合方式又可将浆混物分为两类:一类为具均一构造和粗粒结构的化学浆混物,其代表性岩石为粗粒石英二长闪长岩;另一类为具不均一构造和淬火结构的机械浆混物,它由多种岩石共同构成.浆混岩体不仅表现7岩浆混合自身的特征,而且从中可以见到与火山作用,岩浆侵入作用及岩浆渗透作用的密切关系,并证实岩浆混合作用与岩浆侵入作用是一个连续的岩浆作用序列.从浆混岩体中还发现,制约岩浆混合的目素还包括偏酸性端元岩浆的物态变化:当偏酸性端元岩浆随时问发生液态一(固+液)态一固态变化时,偏基性端元岩浆的加入则会使岩浆相继发生化学混合,机械混合和侵入作用.浆混岩体和浆混岩体群发现的意义是:①它展示1扬子板块东南缘岩石圈的结构及壳幔相互作用的特征,因为这种来自不同圈层的岩浆混合枷是壳幔相互作用最直接的产物;②为研究扬子和华南板块相互作用的方式及太陆动力学提供了岩石学依据;③有助于重新评估和认识岩浆混合程度,方式,机理及其制约目素,为研究岩浆混合作用中混合岩浆的结晶动力学条件提供了一个良好的天然实验场.浆混岩体群的发现不仅可作为岩浆作用理论研究上的重要补充,而且对岩浆岩区1:5万区调填国方法研究也具有重大的指导意义.6收穑日期-1996-02—08)。
扬子地台西南缘成矿系统与成矿规律
扬子地台西南缘成矿系统与成矿规律1刘家铎，张成江，阳正熙，刘显凡，李佑国，吴德超成都理工大学，成都 （610059）Email ：ljd@摘 要：本文分析了扬子地台西南缘基底演化、裂谷叠加、峨眉火成岩省以及喜山期构造—岩浆—流体活动等与成矿有关的重大地质事件，提出了区内主要成矿系统：元古宇与火山－沉积－变质作用有关的Fe 、Cu 成矿系统；与峨眉山玄武岩浆活动有关的热液成矿系统；与层状镁铁－超镁铁杂岩体有关的岩浆成矿系统；与喜山期碱性浅成侵入体有关的成矿系统。
关键词：成矿系统；成矿规律；扬子地台西南缘中图分类号：P51. 引言扬子地台西南缘包括四川西南部、云南东北部及贵州西部,大体沿个旧西－大理（金沙江－红河断裂）、丽江－木里－石棉（小金河断裂）、邛来－昭通－六盘水－安顺西（宝兴－宜宾－紫云断裂）和兴义－开远（狮宗－弥勒断裂）为界的菱形区。
北西与松潘－甘孜褶皱带接壤，西南侧以西南三江褶皱带为界，东南侧与华南褶皱带紧邻（图1）。
该区曾发生过多次泛大陆解体、离移、拼接和镶嵌，同时，经历了多期多阶段构造—岩浆活动及变质变形作用，为区内异常丰富的矿产资源的形成提供了有利条件。
2．与成矿有关的重大地质事件2.1 基底演化与成矿关系本区具典型的双层地壳结构，其基底由晚太古代-早元古代结晶基底和中元古代褶皱基底组成。
晚太古—早元古界康定群为一套古老变质岩系，其下部为中基性火山岩建造，中部为中酸性火山碎屑岩，上部为复理石建造，垂向上表现出一个巨大的火山—沉积旋回，与加拿大阿比提比绿岩带层序一致。
早元古界（也有人认为属中元古早期）大红山群（河口群）主要为细碧角斑岩建造。
中元古代地层在东西部有一定的差异，1本课题得到基金项目：教育部博士点基金：玉龙玄武岩型铜矿床成矿机制研究；中国地质调查局项目：扬子地台西南缘成矿规律及找矿方向综合研究；教育部重点项目：峨眉火成岩省成矿效应及找矿方向研究的资助。
图1 扬子地台西南缘大地构造位置图 Fig1 Tectonic location in the Southwestern西部盐边群存在海底火山喷发形成的蛇绿岩套，中东部昆阳群、会理群为一套巨厚的碳酸盐岩与细碎屑岩（含钠质火山岩）组成的复理石建造。
流体地球化学 报告
《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。
地球化学原理,成矿流体地球化学界面
成矿流体地球化学界面摘要：本文简要的介绍了成矿流体地球化学界面的相关内容。
它是在地球化学垒、界面成矿地球化学、水-岩作用研究的基础上提出的一个较新的概念。
本文主要从其定义、组成、类型、识别标志与方法等方面依次介绍。
成矿流体地球化学界面的思路无论是对于矿床的成因研究还是找矿都有重要的启示。
关键词：成矿流体地球化学界面界面成矿水-岩作用一、成矿流体地球化学界面的定义60年代人们提出地球化学垒的概念来表示地球化学元素的改变。
并在70-80年代中将此原理应用于矿床成因的研究。
在90年代初，有人对地球化学垒的形成、类型和成矿关系作了研究，并注意到流体性质的改变对地球化学垒的影响。
再加上之后对水-岩反应的研究，在1991年关广岳提出了有人提出了界面成矿地球化学的概念。
倪师军、张成江等人在前人对地球化学垒、界面成矿地球化学、水-岩作用研究的基础上，于1998年正式提出了成矿流体地球化学界面的概念。
这一初步概念的核心内容在于:成矿流体在运移演化过程中，由于成矿流体周围环境的突变、成矿流体演化的不连续性和成矿流体-环境的相互作用结果等内外因素突变而造成了成矿作用突变界面流体成矿地球化学界面。
成矿流体地球化学界面是由于成矿环境的不连续性、成矿流体性质的演化和成矿流体-环境作用等内外因素所造成的矿床地球化学突变部位，这是在前人地球化学垒研究、水-岩(或流体-岩石)反应研究和界面成矿地球化学的认识基础上建立的新概念，并强调流体成矿是流体性质改变-流体环境作用-环境条件变化的综合作用的产物。
二、成矿流体地球化学界面的组成流体成矿的地球化学界面的核心内容是成矿环境突变界面、成矿流体性质演化界面、成矿流体-环境作用界面(图1)，这些界面控制了流体的成矿定位，也是地质地球化学作用集中发生的重要场所。
滕彦国等（2000）在研究川西北巴西金矿田流体成矿地球化学界面及核技术识别中提出：环境条件突变的地球化学界面控制了流体运移和定位，是流体成矿的外因;成矿流体演化过程中存在着各种反映不同演化阶段流体性质突变的地球化学界面，这些地球化学界面的动态发展决定着成矿流体演化的方向和规律，是流体成矿的内因;成矿流体-环境界面上的各种地球化学作用是流体成矿的内因外因相结合的关键因素。
攀西地区金属成矿系统
用的制约 在燕山晚期至喜马拉雅期 ,该区经历了强烈 的陆内造山作用 ,西部边缘尤为强烈 。
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成都理工大学学报 (自然科学版) 第 36 卷
喜马拉雅期的大规模成矿可赋存于不同时代 和岩性的地层 ,以及不同构造单元中 ,形成不同类 型和不同矿种的矿床 ;同时 ,伴随陆内造山作用而 引发的大规模韧2脆性剪切带成矿是本区新生代 地质的又一特色 ,而且明显表现出“大器晚成”的 特征[5] 。这种不同矿种 、不同类型矿床在不同地 质环境中统一成矿的现象已是不争的事实 。然 而 ,这一现象的成矿机制如何呢 ? 前人的研究注 意到了构造 、岩浆和大型韧性剪切作用对成矿的 贡献 ;笔者的研究从更深层次认识到 ,这种不同类 型和矿种在复杂地质环境中的统一成矿受制于深 部过程 。而深部过程对成矿的贡献 ,主要是通过 地幔流体交代作用实现的[15 ,16 ] 。
因此 ,扬子地台西南缘结晶基底中的成矿 ,不 仅是前寒武纪成矿的部位 ,更重要的是为后续中 - 新生代构造2岩浆2流体的三位一体交代蚀变叠 加成矿提供了重要的矿源层和赋矿层位 。而且 , 地幔流体并非总与岩体相伴 ,它可以不经过岩浆 环节沿裂谷或深断裂上升直接交代不同岩石 ,将 自身携带的矿质和沿途萃取的矿质运载至适宜的 容矿部位成矿 。因此 ,中 - 新生代 ,尤其是新生代 构造2岩浆2地幔流体作用的耦合及其对矿源层改 造叠加成矿制约机制 ,应当是开展新一轮成矿规 律与找矿方向综合研究的基本指导思路 。
地幔流体参与铀成矿作用的研究进展--以粤北花岗岩型铀矿矿集区为例
地幔流体参与铀成矿作用的研究进展--以粤北花岗岩型铀矿矿集区为例刘成东;李志文;刘江浩;梁良【期刊名称】《铀矿地质》【年(卷),期】2016(032)004【摘要】地幔流体与铀成矿作用问题，首先关注的是地幔是否也是铀源，并且成矿流体是否具有幔源性质。
研究结果表明，地幔流体参与了大型铀矿床的成矿作用，它可以是铀源，也可以是直接成矿的流体。
发生地幔流体成矿作用的构造环境是拉张构造区和深大断裂区，因而其具有幔源岩浆发育、成矿物质幔源性、形成大型矿床或矿集区、特定的稳定同位素组成范围等特征。
粤北铀矿集区具有相似的构造环境和成矿特征，笔者为此提出几点建议。
【总页数】7页(P193-199)【作者】刘成东;李志文;刘江浩;梁良【作者单位】东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室培育基地，江西南昌 330013;东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室培育基地，江西南昌 330013;核工业 270 研究所，江西南昌 330200;东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室培育基地，江西南昌 330013【正文语种】中文【中图分类】P612【相关文献】1.地幔流体与铀成矿作用:以下庄矿田仙石铀矿床为例 [J], 邓平;沈渭洲;凌洪飞;叶海敏;王学成;濮巍;谭正中2.地幔流体与铀成矿作用 [J], 姜耀辉;蒋少涌;凌洪飞3.下庄矿田338矿床地幔流体与铀成矿作用 [J], 邓平;沈渭洲;凌洪飞;叶海敏;王学成;谭正中4.粤北花岗岩型铀矿矿集区糜棱岩带特征及其与铀成矿的关系 [J], 梁良;李建红;刘成东5.粤北诸广山南部同构造花岗岩的厘定及其与铀成矿作用关系 [J], 张明林;夏宗强;王正庆;管太阳;祁家明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
峨眉火成岩省成矿效应初探(张成江,刘家铎,刘显凡,阳正熙,李佑国等,《矿物岩石》2004.1)
2. 1 岩相及主要岩石类型 峨眉火成岩省由喷出相、浅成- 超浅成侵入相和
深成侵入相构成, 岩石类型以基性、超基性岩为主, 其次有碱性岩类和酸性岩类, 构成较完整的岩浆演 化系列。 21111 喷出相 峨眉山玄武岩是峨眉火成岩省的 主体。除熔岩外, 在火山喷发的早晚期和间歇期形 成了厚度较小但分布面积更广的火山碎屑岩和火山 碎屑- 沉积岩组合。 21112 侵入相 ¹ 深成侵入相: 深成侵入相主要 分布于攀西地区, 构成近南北向分布的岩浆岩带, 典 型岩体有攀枝花、红格、新街、白马、太和等。该类岩 体多呈大型岩基产出, 火成层状构造清楚, 演化韵律 明显。总体上, 下部以橄榄岩相和辉石岩相为主, 上 部以辉长岩相为主。该类岩体常与玄武岩和较晚期 的正长岩相伴产出, 构成玄武岩- 层 状岩体- 正长岩 / 三位一体0的独特地质现象。 º 浅成侵入相: 与深 成侵入相相比, 浅成侵入相呈岩株、岩墙、岩床、岩脉 或岩枝产出, 且多成群分布。岩体层状构造和演化 韵律不明显。岩石类型主要有橄榄岩、辉石岩、辉长 - 辉绿岩及煌斑岩等。 2. 2 不同岩相成矿专属性
= 摘 要> 峨眉地幔柱活动是扬子地台西南缘 最大的一 次构造- 岩 浆热事件 , 峨 眉火成 岩 省也是一个大的成矿省, 对该 区的成 矿起着 非常重 要的控 制作用, 除形 成著 名的 F e-T -i V ( PG E) 等亲地幔元素的岩浆- 热液矿床外, 更重要 的是引起了强烈的壳幔相互作用, 造成 大 区域尺度的异常高热流场, 对地壳成矿流体 的形成、循 环、演 化起了重要 的促进作 用, 形 成 遍布扬子地台西南缘及邻区的 Au, Ag, Pb, Zn, Hg, T e, Sb, Se 等热液- 热 液改造 型矿床。 不 同岩相有不同的成矿专属性, 由 于不同 的构造 背景对 不同岩 区玄武 岩的形成 演化 和地 质 地球化学特征及其成矿作用的影响, 成矿总体显示出明显的分带性。
地幔流体及其金成矿作用：兼论夹皮沟金矿田的地幔流体与成矿
地幔流体及其金成矿作用：兼论夹皮沟金矿田的地幔流体与成
矿
邵军
【期刊名称】《贵金属地质》
【年(卷),期】1999(008)002
【摘要】地幔流体是以Ｃ－Ｈ－Ｏ为主的体系，富含Ｈ、ＣＯ２、ＣＨ４、Ｈ２Ｓ、Ｈ２Ｏ和大量的不相容元素（如Ｋ、Ｐ、Ｌｉ等）及一定量的金属氧化物，在不同地质环境下其组成成分有一定的变化。
地幔流体有地幔柱型、洋中脊玄武岩型和岛弧型３种主要源区，通过交代和（或）溶解地幔、地壳岩石等方式迁移、富集而成矿。
夹皮沟金矿田内构造－岩浆活动及区域变质作用表明该区地幔活动频繁且强烈，金矿成矿流体具有地幔流体组成和成矿作用特征，
【总页数】4页(P115-118)
【作者】邵军
【作者单位】沈阳地质矿产研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P618.510.5
【相关文献】
1.夹皮沟金矿田闪长岩脉、正长斑岩脉与金矿体的关系及成矿预测——以北沟金矿床为例 [J], 李临位; 刘伟
2.夹皮沟金矿田北沟金矿床原生晕特征及深部成矿预测 [J], 刘超;程文文;唐学义;
李昌寿;那福超;曹戎机;王学阳
3.齐波夫分布律与阻尼曲线在夹皮沟金矿田成矿预测中的应用 [J], 綦远江;薄继荣;杨玉清
4.成矿作用中的地幔流体现实踪迹与壳幔混染机制——以金顶超大型铅锌矿床为例[J], 李春辉;刘显凡;赵甫峰;卢秋霞;吴冉;王艳艳;楚亚婷;肖继雄
5.吉林夹皮沟金矿成矿物质来源与成矿作用 [J], 程玉明
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地幔流体作用与成矿的关系
地幔流体作用与成矿的关系杨雨凡郑杰王少芳（成都理工大学地球科学学院，四川成都610059）1．地幔流体作用简述1．1地幔流体成矿作用定义最早明确提出地幔交代作用的是Bailey，他指出在不发生部分熔融的情况下，通过富CO2或者富H2O的流体与地幔矿物或岩石相互作用而发生的物质交换的现象。
之后地幔交代的定义逐渐被人们所丰富，涉及范围从流体的交代扩宽到了熔体的交代。
刘显凡等（2010）对地幔交代作用与地幔流体交代作用进行了区分，他指出地幔交代作用作为地幔流体交代作用的先驱，引发的大离子不相容元素和某些成矿元素在地幔中的相对富集，为之后可能发生的地幔流体交代作用成矿奠定了必要的物质基础和热动力源；两者结合构成的完整过程即为地幔流体成矿作用。
地幔交代作用及地幔流体交代作用的研究对于我们了解深部地质过程及岩浆活动有重大意义。
不同区域地幔流体的性质可能会有所差异，这导致了不同性质的地幔流体可能与不同类型的地幔成矿作用相关。
1．2地幔流体的分类地幔流体并不是一种均一稳定的物质，它处在不断运动的状态，其成分、性质随着温度、压力、所处地理环境的改变而改变。
本文将根据地幔流体的埋深和物理、化学组成分别进行了分别分类，以来探讨它在不同条件下的特性。
根据地幔流体所处位置的深度不同，同时结合软流圈在地幔中的位置。
软流圈下部与地幔交界处压强约为3MPa，软流圈上部边缘压强约为2MPa。
综合以上成果，本文将地幔流体及其流体作用演化按不同深度和源区分为三个不同的状态：1．处于软流圈之下的位置，具有高密度，高扩散系数以及介于气体和液体之间的粘度和超常高溶解度的特点，富含不相容元素和碱金属，表现为富H2O特征。
2．地幔流体处于软流圈的位置，CO2和H2O分别被碳酸盐和角闪石所吸收，考虑到软流圈处于熔融的环境，推测位于其中的地幔流体与岩浆处于相对平衡的状态。
3．处于软流圈到莫霍面之间，此时地幔流体在化学成分上显示不相容元素和碱金属进一步富集，流体相表现为富CO2特征。
成矿作用类型
成矿作用类型成矿作用是指地质作用过程中，导致矿物聚集形成矿石的作用。
根据成矿作用的不同特征，可以将其分为多种类型。
1. 热液成矿作用：热液成矿作用是指地壳中含有热液流体的作用。
热液成矿作用可分为热液脉石型和热液储存型。
热液脉石型成矿作用是通过热液流体充填岩石裂隙，使其中的矿物沉淀而形成的；热液储存型则是热液流体在岩石中重新负责沉淀矿物，形成矿床。
热液成矿作用常见的矿石有金、银、铜、锌、铅等。
2. 火山喷发成矿作用：火山喷发成矿作用是指火山活动中所释放的气体、溶解性物质等通过喷发作用在地表或地下沉积形成矿床的作用。
火山喷发约存在于5500多万年至2000多万年前，也存在于其他地质时期。
火山喷发成矿作用常见的矿石有火山岩、蛇纹岩、斑岩、角岩等。
3. 流体包裹体成矿作用：流体包裹体成矿作用是指研究地球物质循环过程中的地热流体，从地壳回归地幔，通过成矿作用控制成矿作用。
在成矿作用的过程中，地热流体中的各种元素、矿物进入包裹体，形成流体包裹体成矿作用的基础。
流体包裹体成矿作用常见的矿石有金、银、铜、锡、锑等。
4. 断裂成矿作用：断裂成矿作用是指研究地壳中的断裂构造，通过断裂作用造成地壳崩塌或地壳旋转，形成断裂带，进而形成断裂带上的矿床。
断裂成矿作用通常与构造运动相关，常见的矿石有金、铜、铅、锌等。
5. 碰撞成矿作用：碰撞成矿作用是指两块大陆板块碰撞后形成的变形带上的地质作用，通常在造山带形成。
碰撞成矿作用可分为褶皱变形型和逆冲变形型。
碰撞成矿作用常见的矿石有黄铁矿、铁锰矿、磁铁矿等。
6. 侵入成矿作用：侵入成矿作用是指岩浆在地下运动过程中，通过向周围岩石渗透，从而使周围岩石中的某些元素、矿物质沉淀并聚集形成矿床的作用。
侵入成矿作用常见的矿石有火山岩、花岗岩、斑岩等。
这些成矿作用类型的形成受到多种因素的影响，包括岩石类型、构造特征、热液流体、地球大气圈变迁等。
深入研究成矿作用类型及其影响因素，对于找矿勘探和矿产资源评价有着重要的意义。
富碱斑岩中超镁铁深源包体岩石的矿物学特征(刘显凡,刘家铎,阳正熙,张成江,吴德超,李佑国
收稿日期:2001-12-27基金项目:中国地质调查局综合研究项目(编号:200110200046)文章编号:1000-4734(2002)03-0289-07富碱斑岩中超镁铁深源包体岩石的矿物学特征刘显凡 刘家铎 阳正熙 张成江 吴德超 李佑国(成都理工大学,四川成都610059)摘要:在云南省鹤庆县六合乡富碱斑岩体中找到超镁铁深源岩石包体,这对于研究富碱斑岩的起源和演化及其成岩成矿作用具有重要意义。
本文较系统地研究了深源包体岩石的矿物学特征,揭示该深源包体具有原始上地幔岩在地幔条件下受到一定程度富集地幔流体交代作用改造的特征,具有富集地幔低程度部分熔融属性,为富碱斑岩的成岩成矿演化提供了重要的矿物学依据。
关键词:富碱斑岩;深源岩石包体;富集地幔;低程度部分熔融;矿物学特征中图分类号:P581;P588.15 文献标识码:A作者简介:刘显凡,男,1957年生,博士,教授,主要从事矿物学和矿床地球化学研究1扬子地台西缘紧邻青藏高原东缘,属于非常活跃的新生代陆内变形区,构造和深源岩浆活动极为发育。
在滇西片区,以新生代富碱斑岩广泛发育为特征,并有多处产出深源包体,但大多风化蚀变或类型单一,唯有在鹤庆县六合乡霓辉正长斑岩体中的深源包体数量多,类型复杂,岩石新鲜。
蔡新平[1]和邓万明等[2,3]认为该类深源包体为一套下地壳变质岩类。
本次研究不仅同样找到了变质岩类包体,而且发现和确认了超镁铁原始地幔岩包体的存在。
本文重点分析和解剖具超镁铁岩特征的石榴透辉岩类深源包体的矿物学特征,为揭示富碱岩浆的起源演化及其成岩成矿的地球动力学机制提供了重要依据。
1 包体岩石的岩相学特征石榴透辉岩类的矿物组合以辉石和角闪石为主,次为石榴子石和黑云母,副矿物主要见金红石和磁铁矿。
辉石经X 射线粉晶衍射和化学分析鉴定为顽透辉石,角闪石经化学分析和晶体化学计算,再根据Leake 等[4]提出的最新角闪石分类方案鉴定为镁绿钙闪石质角闪石。
康定大渡河金矿田三碉金矿床成因初探
康定大渡河金矿田三碉金矿床成因初探何阳阳;温春齐;刘显凡;赵林【摘要】The Daduhe Au orefield extends for about 60 km from north to south along the Dadu River with a width of about 30 km. This paper has a discussion ore material and ore fluids sources and ore genesis accordingto transmagmatic fluid metallogenic theory and mantle fluid metallogenic theory.%大渡河金矿田分布于南北长约60km、东西宽约30km,的康定大渡河两岸。
成矿流体在金属矿床的形成过程中扮演着重要的角色，有着十分关键的作用。
但是，传统金矿床分类方案却不能合理解释康定大渡河金矿田的成矿流体来源，给找矿勘探带来了困惑。
鉴于此，借助“透岩浆流体成矿理论”和“地幔流体作用成矿理论”，探讨大渡河金矿田三碉金矿床成矿物质和成矿流体来源，分析矿床成因。
【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】5页(P585-589)【关键词】金矿田;矿床成因;大渡河;三碉【作者】何阳阳;温春齐;刘显凡;赵林【作者单位】内江师范学院地理与资源科学学院，四川内江 641112; 成都理工大学地球科学学院，成都 610059; 四川省地质矿产勘查开发局四○二地质队，成都611730;成都理工大学地球科学学院，成都 610059;成都理工大学地球科学学院，成都 610059;四川省地质矿产勘查开发局四○二地质队，成都 611730【正文语种】中文【中图分类】P618.51我国黄金储量占世界第四位，可谓黄金大国，而大渡河金矿田是我国金矿的主要分布区之一。
地幔流体的研究进展及其与金属成矿作用的关系
地幔流体的研究进展及其与金属成矿作用的关系
温志坚
【期刊名称】《国外铀金地质》
【年(卷),期】1998(015)004
【摘要】本文介绍了地幔流体和地幔交代作用,并对该领域的一些研究进展作了简要评述,在此基础上简述了地幔流体成矿作用以及近期相关的研究内容,指出地幔流体成矿作用的研究在一个更广泛和更全面的体系内进行,促进了成矿理论的深入研究和新的成矿理论的诞生。
最后对地幔流体成矿作用发展前景作了展望。
【总页数】6页(P292-297)
【作者】温志坚
【作者单位】核工业北京地质研究院
【正文语种】中文
【中图分类】P312
【相关文献】
1.浅析地幔流体组成及其成矿作用 [J], 张鹏;朱婧;谢海峰;李湿江;胡军亮
2.地幔流体参与铀成矿作用的研究进展--以粤北花岗岩型铀矿矿集区为例 [J], 刘成东;李志文;刘江浩;梁良
3.滇西地区富碱斑岩中地幔流体作用踪迹及其成矿作用意义 [J], 刘显凡;蔡永文;卢秋霞;陶专;赵甫峰;蔡飞跃;李春辉;宋祥峰
4.地幔流体及其成矿作用研究浅述 [J], 邓志强;段磊
5.地幔流体及其金成矿作用：兼论夹皮沟金矿田的地幔流体与成矿 [J], 邵军
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云南老王寨金矿成因的地幔流体交代作用证据(刘显凡,吴冉,肖继雄,楚亚婷
质
2010 年
究， 鉴定结果由图2所示。 （1）在扫描电镜背散射电子图中表现为不同微晶矿物的熔离交生（或出熔）关系，如碳酸盐（白云石）中出熔金红石， 金红石中出熔白钨矿（图2A）；硅酸盐中出熔毒砂（图2B），镜铁矿（磁铁矿）中出熔金红石，金红石中再出熔白钨矿（图 2D），以及黄铁矿与硬石膏的特殊伴生关系。据此判定该黑色不透明超显微隐晶物质是一种由硅酸盐、碳酸盐和硫化物不 均匀混熔或分熔并富含Fe、Ti、W成分的微晶固体。 （2）岩相学结合扫描电镜和能谱分析研究表明，黑色不透明超显微隐晶物质与硅化蚀变和碱交代关系密切，暗示该黑 色不透明物质是一种推动和引发成矿作用蚀变的原始流体。
图 2
老王寨金矿蚀变煌斑岩（DGL-02）中黑色不透明物质组成的扫描电镜照片和能谱鉴定结果
A 金红石（测点1）、含钨金红石（测点2）、白钨矿（测点3）和白云石（测点4）之间的熔离交生关系；B 毒砂（测点5）与微斜长石（测点6）之 间的熔离交生关系；C 黄铁矿（测点7）与硬石膏（测点8）的特殊伴生关系；D 镜铁矿（测点9）与金红石（测点10）之间的熔离交生关系；其中 金红石中又含白钨矿的出熔
那么该黑色不透明超显微隐晶物质代表的是什么性质的特征原始流体呢？ （1）该物质在光学显微镜下呈隐晶质，在电子显微镜下呈超微晶（晶质）固体，可排除碳质、黑色玻璃、有机质和纯金 属矿物固体的性质。 （2）从成分上看，为硅酸盐、碳酸盐、硫化物和氧化物的混熔物，不是热卤水。 （3）热液流体作用于晶质矿物，表现为在原矿物基础上通过固-固转化的方式直接交代生成新的晶质矿物，不出现隐晶或 非晶质固相。 （4）隐晶、超显微或非晶质固相一般出现在熔浆流体快速过冷凝条件下。 （5）图2A，B，D显示硫化物、金红石、白钨矿和镜铁矿（磁铁矿）与硅酸盐和碳酸盐之间不同层次关系的熔离交生结 构，这种现象类似于Bea等（2001）研究认为的碱性熔浆在冷却过程中发生的熔离（出熔），或上地幔中由硅酸盐-硫化物碳酸盐构成的地幔流体由原始高温高压状态下的均匀混溶到不均匀熔离（Andersen and Neumann，2001）。 因此，该黑色不透明超显微隐晶固体应为熔浆流体在参与蚀变成矿过程中过冷凝形成。Coltorti 等（2004）认为这种微 晶玻璃质是一种具碱性硅酸盐熔浆性质的交代媒介。 类似性质的地幔流体在该区富碱斑岩和深源包体及相关矿床中也有发育 （刘显凡等，2009，2010）。 （6）在这一地幔流体交代作用过程中，一方面可通过降低原流体中还原性矿物的溶解度而促使其沉淀晶出（梁华英等， 2004），也可以是流体作用的直接效应，如黑色不透明超显微隐晶固体物质中的碱质硅酸盐、石英、硫化物和碳酸盐可直接 表现为岩（矿）石中的长英质硅化（图1I）、硫化物化和碳酸盐化的相互叠加；另一方面，也可导致相对氧化的矿物与典型 还原矿物叠加共存的现象，如黑色不透明超显微隐晶固体物质中出现硬石膏与黄铁矿共存（图2C），白钨矿、金红石与白 云石共存（图2A），以及磁铁矿向镜铁矿转化等。 由此可见， 光学显微镜下呈黑色不透明的超显微隐晶固体物质是参与成矿作用的地幔流体现实存在的一种微观踪迹， 也 是引发壳幔混染叠加，促进老王寨金矿形成的深部地质地球化学作用的动力源。 参 考 文 献（略）
浅析地幔流体组成及其成矿作用
1 国内外关于地幔流体组成的认识 WallaceandGeren[1] 认 为，在 上 地 幔 部 位，压 力 为
1-2MPa 时，地幔流体中 CO2 含量较多、H2O 含量较少 ；当 地幔深度增大，压力为 2.1MPa~3.2MPa 时，随温度升高碳 酸盐吸收大量 CO2 角闪石吸收大量 H2O，因而地幔自由流 体相在此部位消失 ；当地幔深度继续增大，压力大于 3.2MPa 时，地幔流体中 H2O、CO2 含量与上地幔部位相反，H2O 含 量较多、CO2 含量较少 ；杜乐天 [2] 提出的幔汁 (HACONS: 其中 H 代表氢、卤素和热，A 代表碱金属，C 代表碳，O 代 表氧 ,N 为氮，S 为硫族 ) 是指产生于地幔的氢、卤素、碱、 碳、氧、氮、硫间的化合物热流体，其中不包括硅铝酸盐 ； Shmulovich[3] 等认为，地幔流体中地球内部早期成分含量
收稿日期 ：２０１８－０１ 作者简介 ：张鹏，男，生于 １９９２ 年，甘肃定西人，在读研究生，研究方向 ： 固体矿产评估与开发。
相对较多，同时地幔流体也包含不同时期地壳环物质在临 界环境下的挥发份部分 ；孙丰月等 [4] 认为，上地幔存在 2 个 C-H-O 的流体储存区 ：一个是位于上地幔 300km~66km 的区间范围内，流体表现为溶解了大量 K2O、SiO2、Al2O3 等物质 ；另一个是位于上地幔 53km 一莫霍面之间，溶质含 量相对较少。曹荣龙等 [5] 认为地幔流体是由富含地球内部原 始的气体元素 ( 如 3He、36Ar 等 ) 和挥发份 ( 如地幔 CO2、陨 石 S、深源 H2O 等 ) 组成的气体、稀溶液和挥发份饱和的富 碱 (K、Na、Li 等 ) 硅酸盐熔体。
地幔流体交代作用的系列成矿效应(刘显凡,刘家铎,张成江,阳正熙,吴德超,李佑国,《矿床地质》2002.S1)
中国地质调查局综合研究项目（编号：200110200046）资助 第一作者简介 刘显凡，男，1957 年生，博士，教授，主要从事矿物学和矿床地球化学研究。
第 21 卷
增刊
刘显凡等：地幔流体交代作用的系列成矿效应
1003
热液矿床。 这种地幔流体究竟是熔浆还是溶液呢？谢荣举等(1998)指出，地幔流体并非总与岩体相伴，它可以 不经过岩浆环节沿裂谷或深断裂上升直接交代不同岩石，将自身携带的矿质和沿途萃取的矿质运载至适 宜的容矿部位成矿。由此可见，地幔(深源)流体交代作用成矿将不可避免地造成深源与浅源矿质的叠加 混染并最终导致由高温到低温的系列成矿现象。
1004
矿床地ຫໍສະໝຸດ 质2002 年量的携带者。当它上升进入软流圈时，使其温度升高、能量增大及部分熔融程度增高而隆起、上涌、波 速降低；当它继续上升进入上地幔时，同样使其增能、升温、隆起、降速、发生部分熔融；当它沿地壳 薄弱带（包括深断裂）上升进入地壳时，也同样使其升温、增能、发生部分熔融，形成壳内低速透镜体， 这样就形成了壳幔贯通的低速柱。 本区低速柱（地幔热柱）的发育有现实的地质背景和条件：此区是扬子、华南、印支、滇缅泰和中 甸等 5 个地块汇聚之地，这 5 个地块的界线原来都是缝合带，后来转化为深断裂带，它们是：怒江断裂 带、北澜沦江-孟连断裂带、金沙江-哀牢山断裂带、丽江-木里断裂带和弥勒-富源断裂带，此外，还有红 河、元谋-绿汁江、小江和九甲-墨江 4 条深断裂带，共有 9 条深断裂带，它们为地幔流体的活动、富集 地幔的形成和富碱岩浆的孕育提供了有利条件。与此对应，我们新近的研究发现（刘显凡等，1999b； Liu et al.,2000） ，云南鹤庆六合村富碱斑岩中的深源包体岩石类型存在上地幔超镁铁质岩石，并在其中发 现富钠微晶玻璃体，确定其来源于上地幔流体，由此研究和发现深源包体岩石中的地幔流体交代作用特 征，进而测定了地幔流体交代矿物的 K-Ar 年龄和富碱斑岩型矿床中的原生成矿硅化石英的 ESR 年龄， 初步揭示了地幔交代作用、富碱岩浆、构造、成岩和成矿等之间的耦合关系，发现富碱斑岩的成岩与成 矿是基本同时的。 上述特征表明，成矿作用与深部过程，富碱岩浆和共生的地幔流体存在必然的成因联系。此外，形 成于低温成矿作用的大型和超大型矿床的成矿时代分布具有从老至新矿床数急剧增多的变化趋势，其中 极大部分为中新生代成矿，且新生代又多于中生代成矿，这暗示深部地质作用发生和发展及不同层位可 能出现的矿源层的增多是中新生代，尤其是新生代成矿的重要地球化学背景，而深部过程对成矿的贡献 主要是通过地幔流体作用实现的，具有从高温到低温的系列成矿。为此，我们认为应重视由高温到低温 系列成矿过程中的地幔流体交代作用，它可以远离岩浆活动而沿裂谷或深断裂上升直接交代不同岩石形 成矿床。并且，以此线索和思路，有可能更好地理解和解释滇西三江地区新生代复杂多变的成矿现象。
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。
据地幔交代作用产物对地幔流体的反演
据地幔交代作用产物对地幔流体的反演
赵磊
【期刊名称】《地质论评》
【年(卷),期】2002(0)S1
【摘要】金伯利岩和钾镁煌斑岩中与地幔流体有关的矿物可分为3类:①超深流体传输矿物:金刚石和寄主岩中的自然元素,它们很可能是地核组分,所代表的流体来自核幔边界,以无氧或缺氧为特征;②深部流体交代矿物:富含K、Na、Ti、Ba和
Fe^(3+)等地幔流体特征成分,显示富氧特征,并经历了变质变形作用,该流体与超深缺氧流体的分界面为方铁矿稳定部位;③地幔流体改造矿物:地幔岩造岩矿物被流体改造而含水或含过量水,直至橄榄石蛇纹石化而终止,地幔流体为富水碱性流体。
根据地幔交代作用的产物可以反演地幔流体的特点。
【总页数】4页(P279-282)
【关键词】地幔交代作用;金伯利岩;钾镁煌斑岩
【作者】赵磊
【作者单位】中国地质大学
【正文语种】中文
【中图分类】P542.5
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云南剑川金河岩体中地幔流体交代特征及其成矿意义
云南剑川金河岩体中地幔流体交代特征及其成矿意义刘显凡;赵甫峰;陶专;宋祥峰;蔡永文;蔡飞跃【期刊名称】《矿床地质》【年(卷),期】2009(028)002【摘要】云南剑川金河岩体中的硅化霓辉正长斑岩含有较多的镁铁-超镁铁质深源岩石包体.岩相学研究表明,伴随交代蚀变,其主岩和各类包体岩石中普遍发育沿矿物粒间和矿物晶体裂隙或解离纹贯入或穿插的呈网状和细脉浸染状分布的黑色不透明物质.对该物质进行了电子探针及扫描电镜和能谱分析,发现其组成以微晶硅酸盐矿物为主,含少量微晶石英,尤其是含有微晶地幔标型矿物--含钛磁铁矿(或镜铁矿)和含铬自然铁;后两者与硅酸盐矿物构成超显微熔离结构交生.研究认为,这种物质组成和特征,是具超临界和熔浆性质的地幔流体的微观表现,其活动所引发的交代蚀变表现为硅化、钠化及深源包体中的暗色矿物由辉石→角闪石→黑云母的退变序列.这一地幔流体作用微观踪迹的揭示,对于分析和论证滇西地区新生代多金属成矿的深部地质作用规律具有重要的理论和现实意义.【总页数】10页(P185-194)【作者】刘显凡;赵甫峰;陶专;宋祥峰;蔡永文;蔡飞跃【作者单位】成都理工大学地球科学学院,四川,成都,610059;中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,湖北,武汉,430074;成都理工大学地球科学学院,四川,成都,610059;成都理工大学地球科学学院,四川,成都,610059;成都理工大学地球科学学院,四川,成都,610059;成都理工大学地球科学学院,四川,成都,610059;成都理工大学地球科学学院,四川,成都,610059【正文语种】中文【中图分类】P618.31【相关文献】1.云南马厂箐岩体中深源包体特征及其锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄 [J], 郭晓东;葛良胜;王梁;王治华;史小翠2.云南禄丰鸡街杂岩体中碱性超基性岩地球化学特征及成因探讨 [J], 黄智龙;颜以彬;吴静3.吉林临江地区草山花岗岩体中黑云母成分特征及其成岩成矿意义 [J], 孙九达;孙丰月;任利明;晋瑞香;何欣;李晓朋;刘承先4.云南剑川粗面斑岩—正长岩杂岩体的岩石学特征 [J], 张丛森; 赵崇贺5.云南剑川杂岩体岩石包体特征及成因 [J], 张丛森; 赵崇贺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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2 系列成矿效应
一般认为，地幔流体交代作用总与岩浆活动和高温作用关系密切。然而，近来研究发现，与富碱斑 岩有关的成矿作用的内在统一制约因素在于深部过程形成的地幔流体作用与深大断裂导矿和控矿的有机 联系，表现为富碱岩浆和地幔流体携带的成矿物质随由岩体向接触带和围岩扩散造成的物理化学条件变 化而分阶段和部位发生沉淀，即由岩体→接触带→围岩，成矿温度由高温→高中温→中低温→低温，形 成的主要矿种由钼矿→铜钼矿→铅锌铁矿→金银矿；当地幔流体向围岩扩散时，也和岩浆、热液等流体 一样，若遇不同矿种的矿源层或矿体（床） ，则必然形成相应矿种的矿化叠加而可能形成大型或超大型矿 床。在赋矿部位上，当矿体位于斑岩体内（内接触带） ，斑岩体与地层围岩的接触带和接触带附近的地层 围岩中（外接触带）时，易为人们接受为斑岩型矿床或与斑岩有关的矿床，例如祥云县马厂箐斑岩型铜 钼金矿床，钼矿产于内接触带，铜矿主要产于接触带，而金矿则产于外接触带；又如新近在丽江县石鼓黎明地区发现的斑岩型铜金多金属矿床，铜金矿主体赋存于受构造断裂控制的岩体与围岩的的接触带， 然后不同程度地向内外接触带扩散，内接触带以铜矿化为主，外接触带则出现金、铅、锌、银直至锑、 汞、砷等多金属矿化；在该区金丝厂附近的正长斑岩与渐新统金丝厂组砂岩、砾岩的构造破碎接触带中， 发育全岩铜金矿化的呈脉状及细网脉状产出的电气石石英岩，初步认为可能是该区正长斑岩岩浆晚期富 硼和挥发组分的含矿岩浆将矿液从地下深部带出形成矿体， 因而有寻找隐伏斑岩矿床的可能； 除此之外， 还有一种即远离斑岩体的赋存于地层中的矿床，不具典型层控性，但具明显构造控矿，而成矿时代上又 与富碱斑岩的成岩年龄基本一致，如哀牢山金矿带中大型和超大型的老王寨、墨江和大坪金矿，其成矿 作用被认为是由与新生代幔源岩石侵入相联系的富含矿化剂的深源含矿流体统一作用，叠加浸取不同层 位岩石中的矿质富集而实现的（胡瑞忠等，1998；1999；毕献武等，1996；1997）又如兰坪—思茅成矿 带中产于第三系碎屑岩中的金顶超大型铅锌矿床，其成矿作用是通过壳幔混合热流体或陆相喷流作用导 致深源与浅源矿质和矿化剂的叠加而实现的（叶庆同等，1992；罗君烈等，1994） 。这类矿床的成矿温度 均低于 200℃，具典型低温成矿特征。 从大区域上的分布规律看，这些大型和超大型矿床主要分布于不同构造单元接触的边缘或地球化学 参数的急变带，它们都是贯穿地幔的深大断裂所在部位（朱炳泉等，1995） ；从深部地球物理特征看，据 边千韬等（2000）研究认为，面波反演软流圈顶面埋深 60~110 km，与上地幔高导层顶面埋深大体一致， 并发育软流圈隆起；地震层析资料表明，扬子克拉通之下为高速区，一直延深到 200 km，同时，在高速 区西南角东西两侧各有一个低速区，东侧低速区中心位置大致对应个旧超大型锡矿床、老王寨超大型金 矿床和都龙超大型锡锌矿床，西侧低速区中心位置大致对应金顶超大型铅锌矿床和临沧超大型锗矿床， 这两个低速区向上延到 20 km 深度， 向下延深到 300 km 深度， 形成一个既分离又连接的形态不规则的低 速柱。由于地幔柱往往表现为地震低速带，而中新生代岩浆岩尤其是碱性岩浆岩的发育、高大地热流值 和壳内低速透镜体及交代型富集地幔的发育都与地幔热柱活动有关。地幔热柱是地质学家的一种假设， 而低速柱则是用地球物理方法实际探测出来的， 因而低速柱就是地幔热柱的反映， 它可能是由核幔作用、 地幔分异作用及地幔脱气作用产生的炽热的地幔流体向上运移所造成的效应。地幔流体的主要成分可能 是杜乐天（1993）所称的幔汁成分 HACONS（H 为氢、卤族元素，A 为碱金属，C 为碳，O 为氧，N 为 氮，S 为硫） ，这与本区超大型矿床矿物流体包裹体的成分一致，并富含不相容元素、成矿物质和矿化剂， 是一个炽热的、成分复杂的、多相的、高能量、低密度的超临界流体，它是巨量成矿物质、矿化剂和能
1004
矿
床
地
质
2002 年
量的携带者。当它上升进入软流圈时，使其温度升高、能量增大及部分熔融程度增高而隆起、上涌、波 速降低；当它继续上升进入上地幔时，同样使其增能、升温、隆起、降速、发生部分熔融；当它沿地壳 薄弱带（包括深断裂）上升进入地壳时，也同样使其升温、增能、发生部分熔融，形成壳内低速透镜体， 这样就形成了壳幔贯通的低速柱。 本区低速柱（地幔热柱）的发育有现实的地质背景和条件：此区是扬子、华南、印支、滇缅泰和中 甸等 5 个地块汇聚之地，这 5 个地块的界线原来都是缝合带，后来转化为深断裂带，它们是：怒江断裂 带、北澜沦江-孟连断裂带、金沙江-哀牢山断裂带、丽江-木里断裂带和弥勒-富源断裂带，此外，还有红 河、元谋-绿汁江、小江和九甲-墨江 4 条深断裂带，共有 9 条深断裂带，它们为地幔流体的活动、富集 地幔的形成和富碱岩浆的孕育提供了有利条件。与此对应，我们新近的研究发现（刘显凡等，1999b； Liu et al.,2000） ，云南鹤庆六合村富碱斑岩中的深源包体岩石类型存在上地幔超镁铁质岩石，并在其中发 现富钠微晶玻璃体，确定其来源于上地幔流体，由此研究和发现深源包体岩石中的地幔流体交代作用特 征，进而测定了地幔流体交代矿物的 K-Ar 年龄和富碱斑岩型矿床中的原生成矿硅化石英的 ESR 年龄， 初步揭示了地幔交代作用、富碱岩浆、构造、成岩和成矿等之间的耦合关系，发现富碱斑岩的成岩与成 矿是基本同时的。 上述特征表明，成矿作用与深部过程，富碱岩浆和共生的地幔流体存在必然的成因联系。此外，形 成于低温成矿作用的大型和超大型矿床的成矿时代分布具有从老至新矿床数急剧增多的变化趋势，其中 极大部分为中新生代成矿，且新生代又多于中生代成矿，这暗示深部地质作用发生和发展及不同层位可 能出现的矿源层的增多是中新生代，尤其是新生代成矿的重要地球化学背景，而深部过程对成矿的贡献 主要是通过地幔流体作用实现的，具有从高温到低温的系列成矿。为此，我们认为应重视由高温到低温 系列成矿过程中的地幔流体交代作用，它可以远离岩浆活动而沿裂谷或深断裂上升直接交代不同岩石形 成矿床。并且，以此线索和思路，有可能更好地理解和解释滇西三江地区新生代复杂多变的成矿现象。