生油岩与火成岩的相互作用研究初探—有机酸对火成岩的蚀变及过渡金属对有机质演化的催化作用

在发育火成岩的生油层中 ,微生物和热解作用导致生油岩有机质形成有机酸 ,这些有机酸对火山矿物中的金属元素是一种有效的溶剂和迁移介质 ,特别是能促使其中的过渡金属活化和溶解。这样造成与火成岩共存的生油岩内过渡金属含量显著增加 ,一些过渡金属是有机质成烃演化良好的催化剂。同时火山和热液活动还能向生油层提供过渡金属元素 ,从而使与火成岩共生的生油岩油气生成量大大提高。     

武义萤石矿床矿物包裹体研究

矿物包裹体研究表明,武义萤石矿床是含矿地热水活动的产物。其形成温度为130°±27℃,压力为47.23-426.96×10~5帕。属于低温浅成热液矿床。冷渗流大气降水在深处受地热影响加热活化,发生水—岩化学反应和物质交换,导致含矿地热水的形成。它在构造作用和热力及压力梯度驱动下回返上升,于地表—近地表裂隙带与大气降水混合,温压骤降,加以冷的含CO_2和O_2的大气降水界入,使成矿物质自溶液中沉淀析出。     

金属矿床的卤素元素异常及其形成机理——以粤西茶洞银金矿床为例

金属矿床中卤素元素参与了金属元素的活化、迁移到沉淀成矿的全过程。然而 ,除F能作为萤石和云母类矿物的组成部分有时富集于矿石中外 ,Cl、Br、I很难在矿石中富集。在成矿过程中尤其在成矿的后期 ,它们能在矿体上部形成范围较广的卤素扩散晕。在茶洞矿床 ,这种上部扩散晕范围可达 2 0 0m。其中以I扩散范围最大 ,Br扩散晕在距矿体 5 0m～ 130m的范围内最明显 ,Cl扩散晕在距矿体 30m～ 110m范围内最明显。卤素元素的这种变化特点 ,一方面可用来解释成矿热液的演化过程 ,另一方面可用来作为勘查深部隐伏矿体的地球化学标志。成矿流体中卤素元素与金属元素的配合物随着成矿条件的改变而不断被破坏 ,金属元素作为硫化物等矿物的组成部分沉淀下来 ,随着热液蚀变的发生和进行 ,部分卤素元素被带入蚀变带 ,大部分仍残留在流体相 ,在成矿的后期 ,和残余热液一道 ,以排泄和渗透等方式 ,在矿体上方或残余热液流经的途中形成大范围的异常     

水岩交换作用对矿物Rb-Sr体系的影响:北疆祖鲁洪花岗岩质杂岩体的研究

海西期祖鲁洪花岗岩质杂岩体的氧同位素分析及矿物Rb－Sr等时线年龄测定结果表明，该岩体在220～230Ma以前曾在高温下与大气降水发生过相互作用。由花岗岩和闪长岩的单矿物氧同位素分析得知，其石英与长石之间的氧同位素比值之差分别达0．83‰～2．63‰和11．34‰；理论计算得出花岗岩和闪长岩在热液蚀变时的水岩比分别为0．07～0．15和1．04。该岩体任位于渗透性良好的围岩（断层、节理和裂隙在其中都十分发育）中，因而有利于大气水热液循环系统的形成。在这种大气水热液的对流循环过程中，岩体不断地与大气降水发生同位素交换，从而导致了该岩体的矿物Rb－Sr和氧同位素体系发生变化。这种热液活动可能是形成该岩体南侧的W、Cu矿床的原因。     

西南太平洋劳弧后海盆瓦卢法海岭的热液矿化

1987年在西南太平洋瓦卢法(Valu Fa)弧后海岭采集的抓样包括:含硫化物玄武安山岩和安山质捕虏体,块状硫化物-重晶石-二氧化硅矿化,自然硫以及大量Fe-Mn结壳。这个组合和在1984年采集的一套样品是劳海盆南部有热液活动的第一批直接证据。 闪锌矿、黄铁矿、白铁矿,重晶石和无定形二氧化硅是块状样品中的主要矿物。还鉴定出少量的黄铜矿、方铅矿,砷黝铜矿和铜蓝。该组合是在海底由烟囱型热液流体(<300℃,还原硫浓度很高)形成的。总化学组成表明,其As,Pb和Ba含量高,类似于其它弧后热液组合和某些洋中脊型矿床的化学组成。Au富集到1.5～9.7ppm,是富硫的低温热液流体的成矿作用后来发生活化和再富集的典型特征。 玄武安山岩中的硫化物矿化由浸染状黄铁矿和白铁矿组成。缺少磁黄铁矿表明,硫化物是在高硫逸度和高氧逸度,温度可能低至150℃的条件下沉淀的。矿化流体被认为是高孔隙度火山柱中高温溶液与海水在地下混合的产物。这种作用可能已经在海底下面形成了大量的硫化物沉淀。 在瓦卢法海岭,以Fe或Mn为主的热液结壳的大量沉淀是在相当低的温度(≤20℃)下形成的。它们可能是浅层位流体循环,晚期活动的产物,或者可能是混合后溶液中保留有Mn和Fe的热液流体形成的。 左次火山层位的一个矿化捕虏体中,发现了一些高?     

热液矿床中金的地球化学

热液矿床中金的地球化学性质受运移溶液源、金源、运移和沉淀机制所影响。运移溶液可以是岩浆水,或为地下水、海水、同生水和变质水。非岩浆源时,金取自含水层或溶液经过的源岩。源岩中金的汲取率取决于它的渗透性、溶液与源岩中金的接触率以及溶液化学性质。 热液中,金主要是以一价金的二硫化物和氯化物形式运移。200—300℃时,金以其二硫化物为主,在氧化、pH值升、降或硫活度减小时沉淀。氧化是金的重要沉淀机制,可能是由于沸腾,热液与氧饱和的地下水或岩石反应所引起。热液中金的二硫化物往往处于不饱和状态,硫活度减小可使金和黄铁矿共同析出。在岩浆体系中,高温氧化条件下,金多以氯化物形式运移,并在还原时沉淀。 同位素研究认为,含金热液大多来自地下水。根据地质和地球化学特征,地下水对流形成的热液金矿可分为三个类型:与火山岩有关的低温热液型、卡林型和中温热液型。     

金与甘氨酸配合作用的实验研究

本实验在80℃和大气氧逸度条件下，测定了金在1000×10-6甘氨酸溶液中的平衡浓度为56×10－6。对金与甘氨酸配合作用的标定结果显示，配合物的形式为AuG2-，配合反应Au＋2G-＝AuG2的平衡常数logK11（80℃）=15．49。红外光谱研究表明，金是与甘氨酸中波基发生配合的。有机质与金的这种配合作用可以使金产生有效的活化和初步运移。     

南朝鲜丽州矿区含金-银热液脉型矿床的流体包裹体和稳定同位素研究

丽州金-银矿区位于汉城东南约60km的朝鲜半岛前寒武纪京畿变质岩带内。该矿区的矿山沿含金热液石英脉分布,这些石英脉穿切了早元古代眼球状片麻岩和中生代花岗岩。矿化分三个阶段(Ⅰ阶段、Ⅱ阶段和碳酸盐阶段),这三个阶段的矿化均充填早期的断层角砾岩带。流体包裹体资料表明,含硫化物-石英的Ⅰ和Ⅱ阶段从早期高温(约350℃)演化至后期较低温度(约180℃)。成矿后的碳酸盐阶段的流体包裹体资料反映出热液流体的温度更低(220—190℃),盐度更低(4—5当量％NaCl)。 流体包裹体和稳定同位素证据证明,银金矿、辉铜银矿、辉银矿、方铅矿和闪锌矿在温度为285—185℃时,从盐度为14.0—2.6当量％NaCl的流体中沉淀出来。流体包裹体的沸腾证据说明,Ⅰ和Ⅱ阶段矿化期间压力小于100bar,相当于深度为500的岩石静压力和1250m的静水压力。 Ⅰ阶段硫化物的硫同位素组成随共生时间而系统地减少,算出的δ~(34)S_(H_2S)值从7.7‰降至0.7‰。流体的硫酸盐/硫化物比值的逐渐增大很可能是由于沸腾时H_2S的丢失以及温度的降低造成的。不仅使δ~(34)S_(H_2S)值随时间而系统地减少,而且可能也导致金因Au(HO)_2~-分解而沉淀。 丽州矿区热液流体的氢和氧同位素值与以大气降水为主一致,而接近于未交换的大气降水值。这些值与南朝鲜其他?     

超临界水的物理化学性质及意义

水的许多性质在其临界区域随温度、压力的升高有着异常的变化行为，这种行为不仅控制着热液体系中的质量和热量输运过程，使得流体和对流热通量以及水溶液溶质的大多数标准偏摩尔性质在水的临界点附近接近正的或负的无穷大，而且也影响着体系中的化学过程。超临界水溶液流体与室温下的电解质溶液在许多方面有很大的差别，这些差别对水如何溶解矿物及迁移金属和配合物具有深刻的影响。     

安徽铜陵鸡冠石银(金)矿床地质地球化学特征

鸡冠石银 (金 )矿床是铜陵地区一个具中型规模的银 (金 )矿床 ,在整个长江中、下游地区都有其代表性。矿床分四个主要成矿阶段 :夕卡岩阶段、氧化物 -硫化物阶段、石英 -硫化物阶段和石英多金属硫化物-碳酸盐阶段。对矿床的微量元素分析结果表明 ,独立的银、金矿物和含Au、Ag低的硫化物、含Ag硫盐矿物 ,主要形成于热液成矿期中晚阶段 ;矿床的轻、重稀土元素总浓度比值与辉石二长闪长岩相近 ,反映出二者的同源特征 ;稳定同位素和流体包裹体成分分析结果 ,反映出该矿床以岩浆热液为主的成因标志 ;成矿热液以岩浆水为主 ,但在成矿晚期有大气降水和地层成分加入 ;成矿流体为NaCl-KCl -H2 O体系 ;矿床成因属夕卡岩 -中低温热液充填 -交代型矿床     

砂岩储层中有机酸对主要矿物的溶蚀作用及机理研究综述

砂岩储层中有机酸对矿物的溶解和沉淀在很大程度上影响着次生孔隙的发育。研究发现,有机酸之所以能提高石英的溶蚀速率和长石的溶解度,主要是由于在矿物的表面及溶液中形成络合物,有效地降低了矿物表面反应的活化能及溶液中硅、铝离子浓度的结果。有机酸与粘土矿物的吸附或催化反应可抑制长石等其他矿物的溶解。有机酸与CO2一起共同控制着体系中碳酸盐的溶解或沉淀。     

四川呷村多金属矿床地球化学特征及成因

呷村矿床是一个特大型的含金、稀土富银多金属矿床.成矿地质特征与日本黑矿相似.矿床形成于中低温、较低压的环境.成矿溶液为中等盐度、低密度水热体系.铅等成矿元素主要来自岛弧火山岩,硫和锶来自深部岩浆和海水,成矿水介质以大气降水为主,为典型海底火山热液—喷气沉积成因的块状硫化物矿床.     

墨西哥奇瓦瓦州谢拉佩尼亚布兰卡矿区火山成因铀矿化:三种成因模式

谢拉佩尼亚布兰卡矿区是与火山岩有关的铀矿床的良好实例,在这里火山岩既被认为是铀的源岩,又被看成是铀沉淀的主岩。矿化主要产在新生代火山岩堆的下部单元,即上覆于中生代钙质基底的诺帕尔流纹岩和埃斯库阿德拉流纹岩中。现已划分出三种矿化成因类型:(1)热液型,如诺帕尔1号矿床。岩石的原生矿化(观察到沥青铀矿-黄铁矿组合的残迹)及与其伴生的高岭石化,均与热液流体在角砾岩和断层系内的循环有关。现代矿化主要由U~(+6)矿物(硅钙铀矿,水硅钾铀矿等)所组成,这些矿物是在氧化条件下晚期形成的;(2)浅生-喷气混合型,如拉斯玛格丽塔斯矿床。U-Mo矿物的沉淀是由于富U的氧化地下水在构造谷中与富含H_2S的还原流体混合造成的;(3)浅成型,如普埃托3号矿床。U~(6+)矿化(硅钙铀矿)位于两个不透水的岩层之间,呈卷状。U~(6+)硅酸盐以及高岭石和石英的沉淀,是由于低温下溶液中SiO_2的富集所造成的。     

新疆吉拉拜金矿床地质特征及成因

吉拉拜金矿位于新疆布尔津县北约 40km处的哈巴河黑云母斜长花岗岩体内北西向断裂带中 ,研究表明该金矿为石英脉型金矿 ,稀土元素研究表明 ,矿化蚀变岩石与黑云母斜长花岗岩具有相似的变化特征 ,流体包裹体均一测温表明成矿温度为 12 0～ 36 0℃ ,有两个峰值 ,一个峰值位于 2 70～ 30 0℃范围 ,另一峰值位于 15 0～ 2 30℃范围内 ,表明岩浆期后热液和断裂活动对成矿均起作用。含金脉石英的氢氧同位素组成研究表明 ,矿化早阶段 ,成矿热液中以变质热液及岩浆热液为主 ,随着矿化作用的后移 ,成矿溶液中自然会加入越来越多的大气降水 ,导致其氢氧同位素组成向大气降水线方向漂移。研究结果显示 ,哈巴河岩体为该金矿提供成矿物质 ,成矿流体是由哈巴河岩体的岩浆期后热液、动力变质热液及大气降水共同组成 ,北西向断裂带是这些成矿热液的运移通道。该北西向断裂带为逆冲压扭性质。该逆冲压扭断裂中的局部弱应力部位是成矿物质有利的沉淀富集场所。吉拉拜金矿床含金石英脉就是沿北西向逆冲压扭性断层中局部张性部位产出。哈巴河岩体中北西向断裂带及其中的石英脉都很发育 ,具有很好的找矿前景     

水镁石-水体系氢同位素分馏系数的低温实验研究

分别以氯化镁和氮化镁作为起始物料，在低温（25～90℃）溶液中采用化学方法合成水镁石．然后分别测定水镁石和水的氢同位素组成，得到水镁石-水体系的氢同位素分馏方程为：103lna=－4．88×106／T2－22．54。由于矿物-水体系氢同位素分馏的压力效应，本研究通过大气压力下的实验得到的分馏系数值，系统地低于根据高温（510～100℃）高压（100～103MPa）热液交换实验结果向低温方向外推获得的分馏系数值。与已知的其它含羟基矿物-水体系低温氢同位素分馏曲线比较的结果表明，在热力学平衡条件下，水镁石相对于高岭石和伊利石／蒙脱石亏损D，但相对于外铁矿富集D。因此，合羟基矿物存在如下D富集顺序：Al－OH＞Mg－OH＞Fe－OH。     

金在含硫溶液中的溶解度

利用“CM-6型选择机”的复合计算程序对石英+金+溶液体系进行了数字物理-化学模拟实验。研究了金在硫和硫化氢溶液中、硫化氢和氢溶液中,硫化氢和氧溶液中的溶解度。研究表明,金在含硫溶液中的迁移与溶液中硫化物硫的含量呈正相关;氢含量的增加可使金的溶解度降低;含硫量为0.0002—0.001克原子/Kg H_2O的溶液的高温氧化,并不导致金从溶液相中析出。     

用索氏提取法测定大气飘尘中重金属元素

大气飘尘中重金属元素的测定方法已有不少报道。处理滤膜样品的方法有高温灰化;低温灰化;硝酸或混合酸(HNO_3、H_2SO_4、HClO_4)消解;近又有超声波振荡法。高温灰化使Pb、Zn、Cd等元素有较大的损失,因而回收率低,低温灰化样品,周期长,效率低;硝酸或混合酸处理使滤膜纤维溶解,浓缩时会发生溅爆等现象。索氏提取是在封闭体系迴流,所以不受实验室环境污染影响,较之其它方法具有准确度好,精密度高等优点。     

金的热液地球化学

本文对金的元素地球化学性质、金在低温热液中的溶解-迁移形式进行了全面系统的阐述,认为金可以AuCl_2、Au(OH)_2~-、Au(HS)_2~-及Au(NH_3)_2~+等多种形式存在。在确定金在成矿流体中究竟以什么形式溶解一迁移时,除了考虑各种配合物的稳定性、溶解度大小外,配位体的浓度及形式也是重要决定因素。研究表明,成矿流体沸腾和非晶态硫化物表面吸附可能是金矿床形成的主要机理。今后要特别重视硫化物表面吸附成矿机理的研究。     

天然水中矿物溶解度的预测—Na-K-Ca-Mg-Cl-SO_4-H_2O体系在温度低于25℃时的化学平衡模型

对Na-K-Ca-Mg-Cl-SO_4-H_2O体系提出了一个低温热化学模型。根据已发表的二元和三元溶液的数据,模拟计算了固-液反应的含水化学形式知标准化学势。强调了低于25℃(到近-60℃)的温度范围,尽管模型参数在25—100℃温度下与较高温度下的模型参数极度吻合。二元和三元特定离子相互作用项与温度无关,因而可根据凝固点降低和矿物溶解度测量结果进行模型计算。冰-水反应的标准化学势不用本模型计算(用蒸气压和自由能来计算)。用特定的离子相互作用项来拟合固-液反应的剩余标准化学势。 根据所形成的矿物的已发表数据和把海水冷冻至共结点(约-54℃)得到的卤水组成,对模型预测的数据进行了检验。用本模型预测了所观测到的固相从冷海水中沉淀的顺序(冰-芒硝-水石盐-钾石盐-MgCl_2·12H_2O-南极石)。除芒硝外,其余所有的矿物模拟温度都在实测温度的误差范围之内。用本模型预测的卤水组成也与观测到的组成极为吻合。 本模型可以精确预测本体系中简单和复杂溶液的凝固点,也可以预测低温相平衡和矿物溶解度。以低温相平衡为基础,本模型也可用于测定多组分体系流体包裹体中卤水的组成。     

赣南地区石英脉型钨矿成矿流体特征

赣南是我国钨矿床最密集的地区,尤以石英脉型钨矿最为发育。本文通过分析近年来该区石英脉型钨矿流体包裹体类型、流体包裹体特征、显微测温、激光拉曼光谱等方面的最新成果,结合碳、氢、氧及锶同位素的研究成果,探讨赣南石英脉型钨矿的流体特征,重点探讨石英脉型钨矿形成过程中的流体演化。认为赣南石英脉型钨矿成矿流体主要来源于岩浆水,流体演化始于高温高盐度的岩浆—热液过渡阶段,与黑钨矿沉淀密切相关的流体温度主要集中于260~360℃,盐度主要集中于4~9wt%NaCl eq.,属中—低盐度、富含SiO_2、挥发组分及多种成矿元素的热液体系;矿质主要以流体沸腾和混合作用为主,自然冷却仅为少数矿床的主要矿石沉淀机制。