地球深部矿床成矿作用和分带(1).ppt

基本思想:
大多数热液金属氧化物矿石形成于中地壳。
地壳和上地幔流体性质和深部水岩相互作用决定了矿石的性质。

金属矿石大区域分带性和不同尺度的分带性及分布规律的自相似性,是深部流体性质决定的。

深部深部流动/反应/迁移出现周期性分布。由深部的地幔金属流体活动(Influx)引起的。

从地面的金属异常性质和金属分带性可以判断深部埋藏的金属矿石分布,多次水热/金属矿化的叠加。地球深部流体在高温高压下的性质随深度的改变，导致在岩石圈里由深到浅在不同层次里发生的化学动力学过程的变化。
需要进行高温高压的原位的实验，研究深部流体进入地壳过程。
深部流体从高温高压下进入低温低压过程，一定会遇到水的临界态的条件下de水与岩石或矿物与水溶液的反应。
水岩相互作用实验证明，跨越水的临界态时，出现矿物与水的反应动力学的涨落是导致矿石的形成原因之一。
中地壳成矿。二、重要热液矿石形成于中地壳

热液矿床的矿物流体包体研究提供了丰富的成矿流体性质数据，如温度、压力、盐度和溶解的多种化学组分.
这些数据可以用于推测矿床形成的深度与矿石共生的热液性质。地壳和岩石圈的主要流体是NaCl-H2O和NaCl-H2O-CO2。一般地说，地壳是处于35公里深。温度是650C和500-600MPa。上地幔的底界条件大致是在1000C左右和2GPa，大致400公里深它是辉石橄榄石区.
研究地球深部流体性质。科学发现主要热液矿床形成于中地壳条件，与流体从近临界到超临界流体的性质涨落有关。
含矿卤水在降温、跨越临界态时沉淀它的矿石。我国斑岩铜矿（玉龙），长江中下游火山岩区铁铜矿，长江中下游矽卡岩铜矿和南岭的钨锡钼铋和稀土稀有金属矿床，基本是在350-450ºC和中等盐度的流体里沉淀的。
大部分热液矿床形成于中地壳的温度压力下。各种不同类型硫化物矿石形成于上中地壳至地表的热泉的各种不同环境。

深部地壳和上地幔可能发生与中-基性岩浆岩石有关的矿石。地球深部流体的物理化学性质：深部地壳水-超临界态流体性质
跨越临界态时，气与液相分离时，气体迁移金属。这个二元系的液相、气相和L-V两相界面，在高温压沸腾时的性质，近临界态及临界态的性质,NaCl-H2O系统临界线，水里NaCl含量决定了临界温度和压力。岩石圈含矿流体性质及其与岩石相互作用化学动力学：跨越临界态：大于300℃条件的矿物-水反应动力学在临界态的涨落：
矿物/流体相互作用的化学动力学在临界态的涨落，在国际地学界尚未开始。钠长石最大反应速率在300°C钠长石的最大溶解反应速率在近临界温度，在300℃。辉石的最大溶解速率在近临界温度在中地壳条件下跨越临界态时玄武岩－水的相互作用实验玄武岩与水反应：Si,Al,K,Na,Fe,Mn,Ti,Li,Ba,
Cu,Zn,Pb,Ag,..的最大溶解速率在近临界温度堆积：矿石形成于中地壳

实验与矿床的调查相结合，进一步证实许多金属矿石都是在跨越临界态时迅速堆积的基本规律。矿石形成于中地壳条件下。

矿化蚀变的等温线在300-374C范围
是一相转变线三、金属的分带性前苏联，加拿大、澳大利亚、美国等，金属矿床原生晕研究代表了当前国际水平。前苏联，加拿大、澳大利亚、美国等，金属矿床原生晕研究代表了当前国际水平。美国在金属矿床原生晕，60年，识别同生模式、蚀变模式、矿石的组分分带、同位素模式及较大的分散环最为有用。

克拉马祖斑岩铜矿矿床最具代表性……，无矿的核部蚀变带的晕是B.Ba.Sr.Li;
矿带晕是Mn.Mo.Ag.Au.Te,K;
矿带四周的正晕有Co.V.Fe.S.Se.Au.Te;
矿带四周的负晕有Mn.Gn.Yb.Rb.Cs.Sr.Tl。矿床原生晕的研究矿床原生晕的轴向分带---金属分带与蚀变分带:已往一种铜矿剖面原生晕研究结果与地表相同：剖面里的金属深度分布态势，分为四组:
前缘晕：Au,Bi,Hg和Mo，位于铜矿带的前上方，
与金矿带的产出位置相当;
二组：Ag,As,Sb,Pb和Cu：
在Au矿带下部和Cu矿带前上部中、近程指示元素;
三组：W(Zn,Sn)，在Cu矿带的下半部，
四组：Be，在整个Au,Cu矿带部位出现低值区。金属分带机制在同一温度压力下，各种金属的溶解度，或溶解（或沉淀）的速率不同。在一个含金属流体，从高温、高于水的临界态的流体中沉淀金属矿物时，首先沉淀金属氧化物。在减低温度过程中依次为金属硫化物，碳酸盐矿物。
另一种影响因素是元素的丰度（化学上，有时称质量作用定律）。降温时，矿床类型的改变。这也是金属分带性。在25～300℃22MPa范围，Ca、Mg、Fe、Al比硅更容易进入溶液，
300ºC/22MPa（340ºC/50MPa）H2O溶解Si最大速率。
而在300～400范围，溶解作用表现为Si比其它元素更容易溶解到水中去。
金属