流体及成矿作用研究综述
流体及成矿作用研究综述

流体及成矿作用研究综述随着矿物学研究的进步,越来越多的研究表明流体在精细岩石成因及金属矿化过程中起到重要的作用。
因此,研究流体及其在成矿作用中的影响及角色已成为现代矿物学研究的重要课题。
本文对“流体及其在成矿作用中的影响及角色”一话题进行了综述,旨在介绍流体在成矿作用中的重要性及过程。
流体是指任何含水介质,可以包括集总水,饱和水和熔融岩浆,以及气体,包括空气,瓦斯,氯化气体和碳气体,它们可以在溶解和混合的熔融岩浆中以水溶液或气体的形式持久存在。
它们可以转移和传输有机物质和金属元素,为成矿作用提供热能,促进物质迁移和作用。
流体可以通过水溶液或气体的形式参与成矿作用。
水溶液大多是不相容物质,有机物质和金属元素,溶质可以通过流体转移至不同的地质层次。
例如,热液可以扩散有机物质和金属元素,并在深部热层矿化物质。
气体是指高温熔融岩浆中的气体,如二氧化硅和氯化气体,它们会通过其有毒性,润湿性及催化性来激活水溶液中的有机物质和金属元素,促进矿化反应。
流体起着重要的作用,不仅可以传递化合物,还可以携带能量。
早期的研究显示,温度是金属矿化的关键因素,而流体可以携带热能,使有机物质和金属元素溶解并催化矿化反应。
除此之外,流体还可以在深部热层中起到缓冲作用,抑制有害物质的沉积,促进金属元素的聚集。
它们还可以充当缓冲剂,有效降低成矿作用需要的最低温度,促进地下深部混合液的形成和成矿作用的发生。
总而言之,流体在成矿作用中扮演着重要的角色。
它们可以通过水溶液或气体的形式,携带和传递有机物质和金属元素,促进物质迁移和作用,对凝结液体,深部热层及矿化物质有重要影响。
此外,流体还可以携带热能和缓冲剂,降低成矿作用的最低温度要求,促进矿化反应。
因此,流体及其在成矿作用中的影响及角色仍有待进一步的研究。
地幔流体与成矿作用

地幔流体与成矿作用——以白云鄂博矿床为例一.前言地幔流体是一种以CO2和H2O为主,同时含有一定量的溶质成分、相对富集LREE等不相容元素的超临界流体,具有独特的溶解和运输能力,主要来源于俯冲板块的脱水脱气作用和地核及地幔脱气作用[1]。
地幔流体活动及其地质意义是当前地学界备受关注的一个问题地幔流体不仅对地幔的交代作用、幔源碱性岩浆的形成、大陆地壳演化有重要意义,而且地幔流体活动是岩浆作用、大地构造、变质作用、热液作用和热沉积作用产生的根本控制因素,,越来越多的研究成果表明,地幔流体在许多大型——超大型金属、非金属、油气矿床和矿区形成过程中具有重要意义[2-4]。
二.成矿意义刘伟等在评述超临界流体的金属矿床成矿意义中指出,超临界流体在金属矿床成矿过程中具有重要意义[5],主要表现在:1.超临界流体具有高溶解性和高扩散系数,在流经矿源层时高效萃取成矿元素形成富含成矿元素的成矿流体。
Loucks的实验表明,金在超临界流体中的溶解度比估计值高出许多,最高可达1180×10-6.。
2.超临界流体有利于成矿元素以有机配合物形式发生迁移并影响流体的酸碱度和氧化还原条件。
一般认为成矿元素在成矿流体中的迁移是以无机阴离子或络阴离子形式发生迁移,但近年来一些研究发现金属元素可以有机化合物形式发生迁移。
3.成矿元素巨量堆积可能与超临界水体系临界点附近温、压变化引起的流体体系“失衡”有关。
有研究证实:在临界点附近,当T或P稍微变化时,物质的密度、粘度、扩散系数和极性等物理性质由接近于气态向接近于液态发生连续变化。
在金属矿床成矿过程中,经过漫长地质作用过程形成的富含成矿元素的流体从元素在流体中的稳定迁移状态转向成矿元素的沉淀富集状态必然要经过一个临界点。
流体包裹体研究表明,许多金属矿床成矿流体的临界点与超临界水体系流体的临界点具有耦合性。
超临界流体临界点附近T、P变化使流体体系失去平衡,导致成矿元素迁移方式的变化,从而发生大规模金属沉淀于富集,不同成矿元素因地球化学性质的差异而在不同构造部位、不同岩性中形成不同期次的矿床。
成矿流体的地球化学特征与矿床成因分析

成矿流体的地球化学特征与矿床成因分析引言:矿床是地球内部的宝库,它们是地壳深部成矿作用的产物。
而成矿流体作为矿床形成的必要条件,具有着极其重要的地球化学特征。
本文将着重探讨成矿流体的地球化学特征及其对矿床成因的影响。
一、成矿流体的来源成矿流体主要来自地幔、地壳及地下水系统。
地幔来源的成矿流体富含各种金属元素,如Cu、Pb、Zn等;地壳来源的成矿流体则富含稀土元素、钨、砷等。
地下水系统提供了矿床形成过程中重要的输运媒介。
二、成矿流体的物理化学特征1. 温度与压力成矿流体的温度与压力与矿床成因密切相关。
高温高压条件下的成矿流体更容易溶解矿物,形成热液矿床;相反,低温低压条件下的成矿流体容易析出矿物,形成富矿物沉积矿床。
2. pH值成矿流体的pH值对金属元素的溶解性起着重要作用。
低pH值环境下,成矿流体中的金属元素更容易溶解形成矿床;而高pH值环境则促使金属元素析出沉积。
3. 氧化还原状态成矿流体的氧化还原状态直接影响金属元素的赋存形式。
强还原条件下,金属元素以单质态存在或形成硫化物矿物;而强氧化条件下,金属元素则以卤化物或氧化物等形式富集。
三、成矿流体的主要物质成分成矿流体中的主要物质成分包括水、气体、离子以及各种溶质。
其中,水是成矿流体的主要组成部分,可溶解和输运大量的金属元素。
此外,气体成分如CO2、H2S等也对矿床成因起到重要影响。
四、成矿流体对矿床成因的影响1. 成矿流体的迁移作用成矿流体的迁移作用决定了矿床的形成位置和类型。
成矿流体在地下岩石中的迁移路径、速度和方式直接决定了矿床的分布模式。
2. 成矿元素的赋存与沉积成矿流体中的金属元素赋存状态与矿床成因密切相关。
它们可以以离子形式溶解在流体中,也可以以矿物颗粒形式悬浮于流体中,最终在特定的地质条件下沉积形成矿床。
五、矿床成因分析与矿产找矿通过分析成矿流体的地球化学特征,可以为矿床的成因提供重要线索。
矿床成因分析是矿产勘探的关键环节,对于找矿工作具有重要指导作用。
流体及成矿作用研究综述

流体及成矿作用研究综述
地球的构造和地质过程有着密切的联系,而流体流动和成矿作用是这些研究领域中的重要部分。
在地球科学中,流体和成矿作用可以提升以及改变地球表层和地下地质构造,因此,研究这两个领域内容变得极其重要。
流体是地球构造及其相关研究中最基本的概念,它们可以在地壳中以固定或液态形式存在。
通常情况下,流体是介质,其中包含大量的溶解物质,具有较大的压力,并在表层和地下的各个层次上的运动。
在特定的区域,它们可以携带高浓缩的溶解物,其压力和温度条件可以活动大量的小矿物,有助于形成矿物成矿作用。
在矿物成矿作用研究中,有很多重要的概念,其中最重要的是地球和矿物活动。
矿物活动可以指地球动态的活动或流体活动,这可以帮助矿物在某些条件下分解,改变其结构,形成熔融物或其他成矿作用。
一些典型的流体动力学模型可以帮助研究者探测和研究这些现象,包括流体流量传递机制,流体运动的压力模型,以及流体与溶解物质的反应。
此外,还有一些重要的地质过程与流体和成矿作用有关,诸如隆起、断层、悬崖、柱状架构等,以及岩浆活动、火山体形成、褶皱和地质脉络等等。
这些都是由流体和成矿作用所引起的。
通过对这些地质过程的研究,可以有效地探索和了解流体与成矿作用之间的联系。
以上是关于流体和成矿作用的研究综述。
流体的运动及其与地质过程的关系是地质学研究中最基本的概念,而矿物成矿作用也是地质
学研究中重要的领域之一。
通过对流体和成矿作用的研究,可以了解到地球的内部构造和外部环境,从而对地球的变化和运动有更好的了解。
成矿流体的来源

三,成矿流体的来源:流体与成矿:众所周知,许多矿床的形成是与流体的作用分不开的,原来成分的单一的流体与岩石相互作用获取了矿质和能量,迁移到一定的部位。
由于地质和物化条件的改变,导致矿质沉淀而形成矿床。
流体可以提供成矿物质,也可以溶解、搬运成矿物质。
同时,成矿作用也是在有流体存在的情况下发生的。
可以说,没有流体,就没有矿床。
下面将形成矿床的流体成为“成矿流体”。
流体:流体能带来能量,也能带来成矿物质。
在地壳甚至整个地球中存在着种类繁多的大量流体分布在各种地质环境中。
那么,什么叫流体?流体即是:在应力或外力作用下发生流动或发生形变、并与周围介质处于相对平衡条件下的物质(Fyfe, 1978)。
从这个定义出发,地壳中的水、岩浆、各种状态的热液、高密度的气体、甚至处在塑性状态的岩石等均可看作流体。
在成矿作用过程中,地热水、海底洋中脊或构造缝喷出的超临界流体和热液、卤水、岩浆、海水、雨水和地下水等流体是最为重要的。
萃取:并非所有的流体都可形成矿床,除非它们能形成流体。
由普通流体形成成矿流体,最重要的过程是流体与岩石的相互作用。
这种相互作用使流体和岩石的成分(原始和同位素成分)发生很大变化,导致流体中富含某种或某一类成矿元素而形成成矿流体。
流体与岩石相互作用的程度、成矿元素在特定温度压力条件下活动的流体中的溶解度、流体中的挥发分如Cl、F、B、S、C等以及碱金属、碱土金属和可溶性硅与可溶性有机质的含量、存在形式和所起的作用等,是最重要的研究内容。
迁移:成矿流体形成之后,大多数情况下要迁移到合适的沉淀场所。
流体迁移需要“力”的作用。
因此在研究成矿流体的迁移时不仅要讨论导致流体迁移的因素、迁移形式、迁移过程的时间和空间、迁移的通道等,也必须研究成矿流体迁移的能量、质量、动量守恒以及不同流体的混合作用等。
由于构造作用通常是导致流体迁移的一个重要因素,迁移的通道也常与构造作用、岩石的性质及环境有关。
因此,建立和恢复构造—热液体系也是成矿流体迁移中的一个重要方面。
地质流体及成矿作用研究综述(1)

2005年第3期 矿 产 与 地 质第19卷2005年6月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY总第109期地质流体及成矿作用研究综述①谭文娟1,魏俊浩1,郭大招1,谭 俊1,伍静华2(1.中国地质大学资源学院,湖北武汉,430074;2.鄂西北地质矿产调查所,湖北襄樊,441003)摘 要:地质流体是一定地质作用的产物,而矿床的形成过程与特定地质构造背景下地质流体的产生、运移和聚集有着密切联系。
不同成矿流体的成矿机制各有差异。
岩浆热液因温度降低、压力减小等因素使热液中成矿物质达到过饱和,从而产生矿质沉淀;沉积盆地含矿热卤水流体在热对流、沉积压实等作用下运移、充填、聚集;与海底基性火山活动有关的现代大洋海底热液形成硫化物矿床;地幔流体的碱交代作用形成大型—超大型中高温热液矿床。
在具体的成矿过程中,各种构造环境又对流体中的成矿元素的分配、集中起到至关重要的控制作用。
关键词:地质流体;成矿作用;综述;成矿机制;岩浆热液;超临界流体;构造-流体-成矿作用中图分类号:P611 文献标识码:A 文章编号:1001-5663(2005)03-0227-06 地质流体在各种成矿作用中都起到重要的媒介作用。
Fyfe等人在其所著的《地壳中的流体》一书中,对上个世纪70年代以前有关流体地质作用研究的成果作了较为系统的总结。
上世纪80年代以后对地质流体研究更为深入。
1992年美国地球物理学会出版的“地球物理学研究”系列报告中包括的《地壳过程中流体的作用》,对地质流体的研究成果及发展趋势作了系统而深入的总结和分析[1]。
第三届国际地质流体大会(Geo flu ids )于2000年7月12日至14日在西班牙巴塞罗那大学召开,所出版的特辑充分反映出不同学科交叉以及采用新的分析和模拟技术,探索各种尺度下地质介质中流体流动和物质迁移[2]。
2000年10月18日至20日在武汉召开的“全国流体包裹体及地质流体学术研讨会”是对近年来地质流体研究工作的检阅,较全面反映了当前地质流体研究的最新成果和重要学科进展。
成矿作用总论总结

第三章成矿作用总论一、元素的共生规律成矿元素常常表现出与某些岩石类型之间存在不同程度的亲疏关系——岩石的“成矿专属性”。
由于岩石与成矿元素之间存在着专属性,导致了在矿田、矿床范围内成矿元素的共生(共同富集)。
如Fe矿石中富集V、Ti、Cr…,作为有益的伴生组份,可以单独回收,也可以作为天然合金矿石提高产品的技术性能。
为了说明元素的共生规律,曾有多种关于元素的地球化学分类。
戈尔德施密特分类——依据地球层圈结构、原子体积和电子层结构:亲铁元素、亲硫元素、亲石元素、亲气元素二、元素的迁移成矿作用的本质是元素的迁移,并导致有用元素的富集或无用物质的分散和迁出。
1、元素迁移(1)导致元素迁移的原因;(2)衡量元素迁移能力的标志三、成矿作用1、成矿作用方式(1)结晶作用——封闭的物理化学体系,所形成的物质来源于流体自身。
岩浆中:铬铁矿、磁铁矿、金刚石等地表水:Na++Cl-=NaCl (石盐)(2)交代作用——开放体系中流体携带的组分对岩石矿物成分的全部或部分代换。
新矿物的形成与旧矿物的消失同时发生;交代前后体积基本保持不变。
A保持原矿物晶格类型的交代作用;B原矿物被分解,部分组分保留(矽卡岩型矿床中:钙铁榴石 磁铁矿+ 阳起石);C主成分没有联系的交代作用(石英脉中石英被黄铁矿交代:磁铁矿直接交代大理岩)(3)吸附作用:粘土颗粒、胶粒、微生物,由于具有很大的比表面而具有吸附性,可以选择性吸附不同的成矿元素离子或离子团,在适宜的条件下沉淀下来,富集成矿。
黑色页岩型矿床——Mo、V、Co、Ni、Mn、P、U、Au、Ag、Cu…粘土风化壳中REE矿床原生铜矿氧化带(4)胶体聚沉作用:胶体的性质之一是带电性;吸引和排斥力保持平衡,胶体溶液稳定,其中的成矿物质得以搬运;一旦力的平衡被打破,胶粒的碰撞就会导致矿质的沉淀。
(5)生物-化学作用:A生物、微生物的新陈代谢;B生物生命活动影响环境,导致成矿;C生物遗体的堆积、分解,成矿2、成矿作用类型(1)内生成矿作用:成矿作用发生在地下深处、成矿条件是高温高压、能量来源——自能(放射性元素衰变能… )(2)外生成矿作用:成矿作用发生在地表或近地表(几十到几百米深度)、常温常压、太阳能(3)联生成矿作用:内生成矿与外生成矿的过渡、两类同时作用、成矿发生在地表一定深度(4)叠生成矿作用:两次及两次以上的成矿作用在同地重叠内生+外生内生矿床的次生富集外生+外生沉积矿床次生富集外生+内生沉积改造矿床形成内生+内生变质岩浆矿床形成四、矿床成因分类:根据成矿物质来源分类(谢家荣,等)根据岩石建造分类(Stanton)根据温压条件分类(Lindgren)根据成矿作用分类(多家,袁见齐等)根据构造环境分类(Mitchell等)本教材是以成矿作用为纲进行分类的(p30)本人倾向1、内生矿床:岩浆矿床、伟晶岩矿床、气水热液矿床、变成矿床2、外生矿床:风化矿床(岩石风化矿床)、沉积矿床、机械沉积矿床(砂矿)、蒸发沉积矿床(盐类矿床)、胶体化学沉积矿床、生物化学沉积矿床3、联生矿床:火山喷流沉积矿床( 热水沉积矿床)、火山沉积矿床、能源矿床地热资源4、叠生矿床(改造矿床):沉积-热液改造矿床(层控矿床)、受变质矿床、原生矿床次生变化。
含矿流体与成矿

含矿流体的成矿作用及矿产勘查广东韶关廖发科摘要:矿床是由含矿流体形成的,含矿流体的组成包括气体、液体、热流体、微量的造岩元素和成矿元素及呈细分散流形式的矿物等。
含矿流体的来源有地幔流体、岩浆流体、变质流体、沉积盆地热卤水流体和富含成矿元素的氧化带渗滤水,部分含有有用矿物细分散流或成矿元素的地表水体等。
势能是驱使含矿流体迁移成矿的主要因素。
含矿流体停止迁移的条件有:一为圈闭环境,二为势能平衡区,三为两种流体的混合区。
研究含矿流体停止迁移的条件,尤其是确定势能平衡区的具体产出位置(深度),温度与势能平衡区的具体产出位置(深度)的关系,对矿产勘查活动可能具有一定帮助。
矿产勘查必须把握含矿流体成矿的思路。
关健词:含矿流体来源迁移成矿作用矿产勘查1.引言矿产作为一种自然资源,对人类的发展、进步具有十分重要的作用。
矿产勘查是一项知识密集型的劳动,地质找矿要想取得成功首先要了解与矿床成因有关的成矿作用。
在地学界,有关矿床的成因及其对应的成矿作用一直以来是众说纷纭。
即使是同一矿床,不同的研究者对其成因也有不同的看法。
近年来,随着地球科学研究的深入与发展,含矿流体的成矿作用越来越引起各方学者的重视。
在漫长的地质历史时期,地质作用过程是非常复杂的,形成的矿床也是多种多样的,矿体的形态更是千姿百态。
广义上,除生物堆积形成的矿床外,几乎所有产于岩石圈及地球表面的矿床都与含矿流体的成矿作用有关。
含矿流体的成矿作用贯穿于矿床形成过程的始终。
含矿流体的流体特性和矿质沉淀作用方式决定了矿体具有各种各样的形态。
研究含矿流体的成矿作用、成矿作用方式对丰富矿床理论和提高地质找矿的成功率具有现实意义。
2.含矿流体的组成及其来源含矿流体的组成应包括四个方面,即气体、液体、热流体、微量的造岩元素和成矿元素以及呈细分散流形式的矿物等。
其中热流体(温度)对成矿元素的活化、迁移、结晶、交代成矿具有突出作用。
据1965年戴维思和亚当斯(Davis and Adams)的研究结果,1atm,450°C时,文石转化成方解石的反应时间仅为1分钟,而在室温时,反应时间增至4×1037年。
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流体及成矿作用研究综述
地质学家认为,流体与成矿作用之间存在着密切的关系,流体在成矿作用中发挥着重要的作用。
在过去的几十年里,有关流体及成矿作用的研究取得了一些重要的进展。
本文旨在总结这些进展,概述流体及成矿作用的本质特征及发展趋势,以期能够更好地理解流体及成矿作用之间的关系与联系,为有关科学家提供研究参考。
流体与成矿作用关系的研究可以追溯到20世纪30年代以前,但直到20世纪80年代末以及21世纪初,深入地研究它们关系的解释方法才被认可。
现在,根据现代锆石U-Pb测年的研究,已经发现古代的某些陆内环境,其地质演化比以前更加长久,因此它们的成矿作用也更加持久。
此外,近来,随着重点放在深部地质结构特征上,人们也开始更多地关注大洋深部不同海层环境中成矿作用的影响。
流体在成矿作用中会受到多种因素的影响,包括物理强度、地质历史、岩石相及成分等。
根据物理强度影响,流体在各种不同的外力作用下会发生压实或膨胀,从而影响流体的物理性能,如流速、流量、含盐度等。
在地质历史影响下,流体的流量会随着地质时间的演变而不断变化,从而影响成矿作用的空间以及时间特征。
另外,在岩石及成份方面,晶体类型、晶体尺寸、晶体比例等岩石结构特征,以及流体中的有机物、硫化物、硅酸盐以及其它金属元素等,都会影响流体与成矿作用之间的关系。
有关流体及成矿作用的研究主要集中于如何解释成矿作用背景及结果机制,以及如何应用次级结构的流体学与成矿学的新概念,以
更好地揭示矿床演化过程和潜在的成矿潜力。
常见的新概念包括流体变形过程、流体环境与块体内部流体分开过程、分析地球物理数据将流体环境与块体结构联系起来的过程等。
另外,矿物结构分析、矿物表面特征、微量元素地球化学研究和热模拟实验等技术也被广泛应用,以探索流体与成矿作用机制。
从研究发现来看,流体及成矿作用具有复杂的关系,它们之间的关联是多方面的,流体的变化会影响成矿作用,反之成矿作用也会影响流体的变化。
由此,流体与成矿作用之间的关系总体而言是一个多因素耦合效应过程,而且随着科学技术的发展,越来越多的新技术和新概念被应用在流体及成矿作用及其关系的研究中。
综上所述,流体及成矿作用是一种复杂的关系,两者之间的联系会受到诸多因素的影响,其中包括物理强度、地质历史、岩石相及成份等。
近年来,随着相关科学技术的发展,越来越多的新技术和新概念被应用在流体及成矿作用及其关系的研究中,以期更深入地理解流体及成矿作用之间的关系与联系,并为有关科学家提供研究参考。