矿床地球化学基本问题
地球化学第二章 地球化学基础知识
4.绝对含量和相对含量
绝对含量单位 T 吨 Kg 千克 g 克 mg 毫克 g 微克 ng 毫微克 pg 微微克 ％ ‰ 相对含量单位 百分之... x10-2 千分之.... x10-3
ppm、g/T ppb、ng/g ppt、pg/g
百万分之 x10-6 十亿分之 x10-9 万亿分之 x10-12
高场强元素或离子（High field strength cations， HFS）：场强指离子每单位表面的静电荷强度，常 以离子电荷与离子半径的比值，即离子势表示。指 那些形成小的高电荷离子的元素，包括REE、Sc、 Y、Th、U、Pb、Zr、Hf、Ti、Nb、Ta等。 其离 子势>2。 低场强元素或离子（Low field strength cations） ： 形成大半径小电荷的离子的元素 ，离子势<2，它 们又称为大离子亲石元素—LILE（large ion lithophile elements），包括 Cs、Rb、K、Ba、Sr、Eu 和Pb（二价）。
3.分布与分配
分布指的是元素在一个化学体系种中（ 太阳陨石地球地壳某地区）整体总含量。 元素的分配指的是元素在各地球化学体 系内各个区域区段中的含量。 分布是整体，分配是局部，两者是一个 相对的概念，既有联系也有区别。例如， 地球作为整体，元素在地壳中的分布，也 就是元素在地球中的分配的表现，把某岩 石作为一个整体，元素在某组成矿物中的 分布，也就是元素在岩石中分配的表现。
地球化学
第二章 地球化学基础知识 陈远荣
2011 年 11月
桂林理工大学地球科学学院
第一节 地球化学研究的基本问题
地球化学研究的基本问题概括起来有 五个方面: 第一, 元素(同位素)在地球及各子系统 的分布、分配问题：也就是元素和同位 素的含量及含量在空间、时间及不同地 质产状地质体中的变化。这个问题是地 球化学研究的出发点和基础资料,简而言 之为“量”的问题。
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。
地球化学
一．关于地球化学的定义：地球化学是研究地球（包括部分天体）的化学组成、化学作用和化学演化的科学。
二．地球化学的基本问题1、地球系统中元素的组成（质）2、元素的共生组合和赋存形式（量）3、元素的迁移和循环（动）4：地球的历史和演化（史）三．地球化学研究思路在地质作用过程中，在宏观地质体变化和形成的同时，亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹，它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息，应用现代化学分析测试手段，剖析这些微观踪迹，从而揭示宏观地质作用的奥秘。
（一句话那就是“见微而知著”）第一章地球和太阳系的化学组成第一节地球的结构和组成一．大陆地壳和大洋地壳的区别：1.大洋地壳较薄，10-5公里，平均厚8公里；大陆地壳较厚，最厚可达70公里,平均厚33公里。
(整个岩石圈也是大陆较厚，海洋较薄。
海洋为50—60公里，大陆为100—200公里或更深。
)2.在元素的分配上，洋壳比陆壳贫硅和碱金属，但较富镁富铁。
正是这种原因，大洋沉积物中富含Fe、Mn、Co、Ni等亲铁元素，它们是现代海洋中巨大的潜在资源。
二. 固体地球各圈层的化学成分特点○1地壳：O、Si、Al、Fe、Ca○2地幔：O、Mg、Si、Fe、Ca○3地核：Fe-Ni○4地球：Fe、O、Mg、Si、Ni第二节元素和核素的地壳丰度一．概念1.地球化学体系:按照地球化学的观点，我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系，每个地球化学体系都有一定的空间，都处于特定的物理化学状态（C,T,P等）并且有一定的时间联系。
2.丰度:表示元素在某地质体中（如地球，地壳，宇宙星体及某岩类，岩体等）的含量。
3.克拉克值：元素在地壳中的平均含量4.质量克拉克值：若计算元素在地壳中的平均含量时以质量计算，则称为质量克拉克值。
5.原子克拉克值：以原子数之比表示的元素相对含量（即指某元素在某地质体中全部元素的原子总数中所含原子个数的百分数）任意元素的原子克拉克值=某元素在某地质体中的相对原子数（用N表示）/所有元素相对原子数之和（用 N表示）6.浓度克拉克值：某元素在某地质体中的平均含量/元素克拉克值二．克拉克值的变化规律：①递减：元素的克拉克值大体上随原子序数的增加而减少（但锂，铍，硼以及惰性气体的含量并不符合上述规律，丰度值很低）②偶数规则：周期表中原子序数为偶数的元素总分布量（86%）大于奇数元素的总分布量（14%）。
三道湾子金矿床地球化学研究进展
三道湾子金矿床地球化学研究进展摘要黑龙江省三道湾子金矿床地处小兴安岭西北部，兴安地块东缘，贺根山-黑河断裂西北侧。
是00年以来发现的一座大型浅成中-低温热液金矿床，是我国乃首例独立的碲化物金矿床，金资源量大于25吨，平均金品位为15g/t。
本文通过查阅最近十年来对三道湾子金矿的研究文献，总结了三道湾子金矿床的地球化学研究进展，包括主、微量元素，H-O-S-Pb等稳定同位素，放射性元素定年以及流体包裹体研究。
认为三道湾子金矿成矿年龄约120Ma；成矿物质主要来源于岩浆，为深源；成矿流体为岩浆水和大气降水的混合。
关键词：三道弯子金矿；地球化学；矿床1矿床简介三道湾子金矿位于小兴安岭西北部，黑龙江省黑河市西北约50km的三道湾子村北山，行政区划属黑河市爱辉区上马场乡管辖。
矿区地理坐标：东经：126°59′47″－127°00′58″，北纬：50°21′40″－50°22′09″(见图 1-1)。
三道湾子金矿位于多宝山-罕达气-红叶家成矿中带北部，该带是黑龙江省北部重要的金及多金属成矿区。
三道湾子金矿资源量达到大型矿床，矿床富矿段金品位高达20000×10-6，金的赋存状态主要以碲化物为主，与斐济的Emperor金矿床具有很大的相似性。
2矿床地球化学特征2.1 主量元素三道湾子金矿赋矿围岩的主量元素主要有吕军（2011）、翟德高（2014）和程琳（2017）做了研究。
分别采集了安山岩、硅化安山岩、石英脉（矿体）、基性岩脉以及花岗岩样品进行了主量元素的分析。
根据翟德高的采样分析结果将岩石的地球化学数据投图在Nb/Y-Zi/TiO2图解上，所有火山岩和岩脉样品均表现出准铝质和过铝质的特征（翟德高，2014）。
吕军在分析了安山岩、硅化安山岩和石英脉（矿体）的主量元素后认为金矿脉围岩蚀变组分的带入-带出平衡关系说明在交代作用过程中相对加入组分有SiO2，反映的是硅化作用的增强。
地球化学常见测试及其矿床应用
常、微量元素
在矿床研究中的应用： 一、分析含矿围岩沉积环境 二、推断围岩形成的构造背景 三、判断赋矿岩石成因类型 四、估算成矿温度压力 五、判断矿液流向及矿化分带 六、探讨矿床成因
常、微量元素
一、分析含矿围岩沉积环境
1、元素含量及其比值 1）B 现代海水中硼的含量为4.7 ppm，而淡水中一般不含B ；沉积物中硼
此外，还可以应用微量元素比值蛛网图来表示，不同资料，其微量元素排 列顺序不同，主要有三类：
Ⅰ类 Sun(1980): Rb K Th Nb (Ta) Ba La Ce Sr Zr P Ti Sm Y Ⅱ类 Pessrce(1982): Sr K Rb Ba Th Ta Nb Ce P Zr Hf Sm Ti Y Yb Ⅲ类 Thomopson(1982): Rb Ba Th (U) K Nb La Ce Sr Nd P Zr (Hf) Sm Ti Y Yb Ⅰ类多用于太古代岩石研究，Ⅱ类主要用于玄武质岩石研究，Ⅲ类应用比 较广泛。一般来说，元素排列主要考虑（1）元素在地幔-岩浆间的总分配系 数（Di）增大的次数（有的注明不相容性减少或亲岩浆性较少的次序），常 采用地幔标准化；（2）元素六次配位阳离子半径减小的次序，常用MORB 和 球粒陨石标准化。
常、微量元素
二、推断围岩形成的构造背景
2、火山岩
3）Holm 图解 因为拉斑玄武岩是唯一在大洋和大陆的各种环境中都有分布， 因此Holm（1985）提出利用拉斑玄武岩微量元素与原始地幔丰 度比值的蛛网图（以样品的测试值对标准样进行标准化所作的 图解）来判别其形成构造背景；在各种一级构造背景形成的玄 武岩的微量元素分配型式中，根据强不相容元素的富集程度将 拉斑玄武岩分为三大类，即强不相容元素富集型(如大陆拉斑玄 武岩，RbN/YbN >1）、强不相容元素亏损型(如洋底和洋中脊拉 斑 玄玄武武岩岩，，RbRNb/YNb/YNb≈N1<)。1)二和级平构坦造型背(如景低下钾形拉成斑的玄拉武斑岩玄和武洋岩岛微拉量斑 元素比值蛛网图中，虽然初始裂谷（IRT）也属大陆背景，但其 分配型式不同，主要为Nb 正异常(大陆为Nb 负异常)；富集型 洋中脊玄武岩(P-MORB)为强不相容元素富集型。
金属矿床地球化学特征与成矿机制
金属矿床地球化学特征与成矿机制金属矿床是地球内部物质循环的产物，是地球上的宝贵资源之一。
对于研究金属矿床地球化学特征与成矿机制，不仅有助于我们进一步理解地壳物质及其演化过程，还可以为矿产资源勘查和开发提供重要依据。
一、金属矿床的地球化学特征金属矿床的地球化学特征主要表现在所含矿物种类、元素组成和同位素组成等方面。
例如，在铜矿床中常见的矿物有黄铜矿、赤铁矿等；在铁矿床中，主要矿物为磁铁矿、赤铁矿等。
金属矿床中的元素组成也表现出一定的规律性，例如铁矿床中富集的元素主要有铁、硅、锰等，而铜矿床中则富集铜、黄铜矿等。
此外，同位素的组成也是金属矿床地球化学特征的一部分，同位素的比例和分布可以提供有关地壳演化和金属矿床形成的信息。
二、金属矿床的成矿机制金属矿床的成矿机制是指金属矿床形成的物理、化学和地质过程。
常见的成矿机制有岩浆热液成矿、沉积成矿和变质成矿等。
岩浆热液成矿是指在地壳深部形成的岩浆在上升过程中携带和热液反应生成矿石的过程。
岩浆热液成矿的重要特点是成矿物质的来源来自地幔，例如铜的来源来自岩浆中的含铜矿物，如黄铜矿。
岩浆热液成矿还与构造活动密切相关，如在火山带、构造隆起等地带易形成岩浆热液型金属矿床。
沉积成矿是指由流体沉积作用形成的金属矿床，主要是由流体中输运的金属离子沉积和沉积岩的作用形成的。
其中，古海洋中的铁矿床是沉积成矿的重要类型之一。
海洋中的富含铁离子的流体受到氧化条件的改变或者生物作用所影响，导致铁矿物的沉积和富集。
变质成矿是指在构造作用下，岩石发生变质作用，形成金属矿床的过程。
变质成矿主要发生在大规模变质作用带，如造山带、折山带等地区。
变质成矿的过程中，地壳中的岩石在高温和高压的环境下发生矿物相的变化，形成金属矿床。
总的来说，金属矿床的地球化学特征和成矿机制是相互联系的，地球化学特征可以为我们认识和解释成矿机制提供有力支持。
而研究成矿机制则可以为金属矿床的勘查和开发提供科学依据。
然而，由于地壳作为一个复杂的系统，金属矿床的成因机制还远未完全揭示。
矿床地球化学特征
矿床地球化学特征
矿床地球化学特征是指矿床中各种元素的含量、分布以及它们之间的关系。
矿床地球化学特征可以包括以下几个方面：
1. 元素含量：矿床中的不同元素含量可以较为明显地反映出其成因和演化过程。
例如，矽铁矿床通常富含铁和硅，而铜矿床则富含铜等元素。
2. 元素分布：不同元素在矿床中的分布方式也可以提供有关其形成和富集机制的信息。
例如，多金属矿床中的不同金属元素可能以层状、点状或伪层状的方式分布。
3. 元素比值：不同元素之间的比值可以反映出矿床形成时的地球化学环境。
例如，在一些铀矿床中，铀和铀的容液比值可以用于判断它们的沉积环境和成矿条件。
4. 稀土元素配分模式：稀土元素的配分模式反映了矿床成因和演化过程中的温度、压力和物质来源等因素。
通过分析稀土元素的分布，可以揭示出矿床形成的地球化学背景。
5. 同位素组成：矿床中的同位素组成可以提供有关岩浆和流体来源的信息。
例如，硫同位素组成可以揭示矿床形成时的硫的来源，从而帮助解释矿床成因及富集机制。
总的来说，矿床地球化学特征是通过分析矿床中各种元素的含量、分布、比值、稀土元素配分模式和同位素组成等信息，来
揭示矿床形成的地球化学特征，从而对矿床的成因、演化过程和富集机制等进行解释和研究。
放射性金属矿床的地质与地球化学因素
放射性金属矿床的地质与地球化学因素放射性金属矿床作为一种重要的自然资源，其形成与地质和地球化学因素密切相关。
本文将从这两个方面进行分析，探讨影响放射性金属矿床形成的主要因素。
地质因素地质因素是影响放射性金属矿床形成的关键因素之一。
主要包括地层、构造、岩浆活动等。
地层对放射性金属矿床的形成有着重要影响。
放射性金属矿床主要分布在古生代、中生代和新生代的地层中。
这些地层通常具有复杂的岩性组合和构造背景，为放射性金属元素的迁移和富集提供了有利的条件。
构造活动对放射性金属矿床的形成起着关键作用。
构造活动可以产生断裂带和褶皱带，为放射性金属元素的迁移提供了通道和空间。
同时，构造活动还可以使地层中的放射性金属元素得以富集，形成矿床。
岩浆活动岩浆活动是放射性金属矿床形成的重要因素之一。
岩浆活动中，放射性金属元素得以释放并迁移，最终在地壳中富集形成矿床。
岩浆活动还可以产生岩浆岩，为放射性金属元素的迁移提供了有利的地质环境。
地球化学因素地球化学因素也对放射性金属矿床的形成具有重要意义。
主要包括放射性金属元素的来源、迁移和富集过程。
放射性金属元素的来源放射性金属元素的来源主要与地壳和地幔的物质组成有关。
地壳中的放射性金属元素主要来源于地壳原始物质，而地幔中的放射性金属元素则通过地幔柱活动迁移至地壳。
迁移过程放射性金属元素的迁移过程主要受到地球化学环境的影响。
在地质作用过程中，放射性金属元素可以通过水溶液、气体和固体等多种形式进行迁移。
水溶液是放射性金属元素迁移的主要形式，其迁移途径主要包括河流、地下水和热液等。
富集过程放射性金属元素的富集过程主要发生在地质作用的晚期阶段。
在这个过程中，放射性金属元素在地壳中逐渐富集，形成矿床。
富集过程受到多种因素的控制，包括地质构造、岩浆活动、水溶液活动等。
放射性金属矿床的形成受到地质和地球化学因素的共同影响。
了解这些因素对于寻找和评价放射性金属矿床具有重要意义。
在今后的研究中，需要进一步深入探讨这些因素的相互作用，为放射性金属矿床的勘探和开发提供科学依据。
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④地表来源－风化或同生沉积
金刚石砂矿 镍风化壳矿
水系沉积物：砂金矿
⑤宇宙来源： 每日有3000吨宇宙物质落到地球表面
加拿大肖德贝里镍矿：椭圆型(60＊50km)，与地球和
月球表面陨石坑相似；岩体周围有大量角砾岩；有冲击变 质现象；陨石中铁、镍高；矿床独一无二，不受构造控制。
1.2 成矿介质(流体)来源
海底黑烟囱
海底黑烟囱
海水热液循环
VI 混合热液
流体来源的判别：流体氢氧同位素
2 成矿物质的迁移
成矿流体性质 流体迁移机制 成矿组分迁移条件与形式
海底黑烟囱
2.1 成矿流体的性质
包括物理和化学性质。 化学组成；温度；压力；酸碱度；氧、硫、 CO2的性状等。 流体性质和成矿流体来源及矿床成因关系极 大。流体的成矿专属性。 斑岩铜矿：高盐、高温热液 脉状金矿：低盐度富CO2流体
未蚀变带 蚀变外带 蚀变中间带 蚀变内带,
矿石
HJB SZ
澳大利亚 Wiluna地区 Bulletin金矿
围岩拉斑玄武岩 剪切带中心至围岩成 矿元素的变化
Si 角闪岩相 绿片岩相 Geochemical zoning sequence Ag K, Rb, Ba
felsic rocks
Si Ag Na
造山带金矿流体特征
• • • •
温度 压力 流体组成 盐度
~ 250-400 oC >1-4 kb 高 CO2 + H2O, N2, CH4 <5-8 wt% NaCl eq
矿物稳定域
2.2 流体迁移的机制
成矿元素进入成矿流体的原因 成矿流体迁移的驱动力
成矿元素进入成矿流体的原因
吸附：碳质、粘土 溶解：可溶性盐类 络合：绝大多数元素以络合方式进入热液， 络合剂有F-，Cl-, S2-, HS-, CO32-, OH-
卡林金矿成矿热液为“中 部地壳”岩浆流体和深循 环大气水的混合物？
IV. 变质热液
区域变质过程 中，岩石、矿 物中的各种形 式水及其它挥 发分受温度、 压力影响，从 岩石和矿物中 析出，发生活 化转移而形成 的热液
变质热液可从流经的围岩中淋滤、汲取成矿组 分，向温度和压力降低的地段转移，在有利围 岩中沉淀成矿，或进入有利的构造通道，形成 热液系统，再经反复运移、聚集，在合适的构 造、岩性条件下沉淀、成矿。
矿床地球化学基本问题
矿 床 学 现代分析测试
矿 床 地 球 化 学
地 球 化 学 现代实验模拟
矿床地质特征
矿石组分
成矿作用过程
矿床成因
胶东金矿：矿集区
玲珑金矿地质图
含金石英脉中的明金
Au矿质的浓集： n＊10-9→>n＊10-4
矿床地球化学 基本任务
源：成矿物质来源 运：成矿物质运移 储：成矿物质聚集
硅泉华 过热、过压
• 高温气体上升 • 局部过热 • 局部 过压
• 气液爆破! • 覆盖层被抛出覆盖层被抛出来自• 临近地区压力脱然 释放
热液爆发
• 不断爆破! • 喷出口边缘被抛出 • 喷出口加大 • 停止
• 没有足够的蒸气 • 冷水加入
热液爆发角砾岩筒
湖相沉积物
• 蚀变碎屑 • 粘土质充填 • 角砾和条带状碎屑 • 硅化和黄铁矿/白铁 矿化
博茨瓦纳Jwaneng金刚石矿
水下海底火山喷发形成的块状硫化物矿床(VMS)
例：日本黑矿(Kuroko)
②地壳深部－硅铝质重熔岩浆
地壳重熔－花岗岩质浆生成－成矿物质富集 硅铝质地 壳元素不 均一性－ 成矿类型 差异。
华 南 W, Sn, B, Nb, Ta; 华北克拉通周 边Au矿
③地壳表层－与岩浆或混染作用无关
上地幔 地壳深部 地壳表层 地面来源 宇宙源 多来源
①上地幔－硅镁质岩浆源
岩浆结晶分异和熔离作用所形成的Pt-Cr或Cu-Ni(Mo) 矿床 例：世界最大的镍矿: 加拿大肖德贝里
例：西澳大利亚科马提岩中镍矿
金伯利岩筒中的金刚石矿床、火成碳酸岩有关的稀 有元素矿床和安山(玄武)岩中的磁铁矿矿床，例：
化学过程，交代(蚀变)作用
密西西比河谷型铅锌矿
砂岩型铀矿的U迁移、沉淀
3. 成矿物质的富集
造成热液中成矿元素沉淀富集的原因 压力变化 温度变化 流体组分的变化
热液中金存在形式
热液中的铜的溶解度
-+2H+ ZnCl2(aq)+H2S=ZnS+2Cl
热液中锌的溶解度
成矿物质的富集方式
充填 交代
• 极少成矿
Fluid flow mostly on margins
新西兰White Island
新西兰White Island
日本Kyushu Kujusan 硫磺矿
日本Kyushu Kujusan 硫磺矿
台湾Tatun火山
台湾Tatun火山
与侵 入体 有关 得矿 床联 合成 矿模 式
开放空间充填： 梳状构造
开放空间充填： 胶状构造
开放空间充填： 环带状晶体
开放空间充填： 梳状、树枝状构造 开放空间充填： 晶体自由生长
交代结构：假晶
交代：脉壁不平行
交代：脉壁不规则
矿 石 物 质 组 分 研 究
《矿床地球化学》第一讲 课外读物
中国科学院矿床地球化学开放实验室. 1997. 矿 床地球化学. 地质出版社, 第一章 Barnes HL. 1979. Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits. John Wiley & Sons. 1, 5, 8, 11章
矿床地球化学
主讲人：范宏瑞 研究员
中国科学院地质与地球物理研究所
《矿床地球化学》授课内容
矿床地球化学基本问题 成矿流体 流体包裹体及在矿床学中的应用 实验地球化学在矿床学中的应用 微量元素研究在矿床学中的应用 稳定同位素研究在矿床学中的应用 放射性同位素年代学研究在矿床学中的应用
第二部分 第一讲
成矿元素和成矿介质可以是同源，也可为异源 搬运介质：硅酸盐熔体、溶液(成矿流体) 热液来源 地幔热液 岩浆热液 变质热液 地下水和天水热液 海水溶液 混合溶液
I. II. III. IV. V. VI.
I. 地幔流体
直接来自于上地幔中的原生流体，未经过岩 浆熔体阶段。前提是有深断裂作为通道。 据高温高压实验推测，地幔中含有大量金属 元素。 地幔排气作用将成矿元素搬运到地表。长期 的继承性和多旋回的特点。
SE
v
NE
v v v v v v v v v v v v
SW
v
Breccia pipe
v v
1200 (m)
v
Lepanto Epithermal ore >2.5 wt% Cu equiv.
v
1000
v
Main breccia ore
400
Porphyry ore >1.0 wt% Cu equiv.
美国西海岸与板块俯冲脱 水等过程有关的金矿床
西澳大利亚 Yilgarn克拉通 内金矿床
西澳大利亚Yilgarn克拉通内金矿床 岩浆－变质成矿热液模式
西澳大利亚Yilgarn克拉通内金矿床的成矿定位
V. 海水溶液
和地下水一样，海水渗透到一定深度被加热后，水 温升高，溶解金属的能力增强，特别是从蒸发岩等围岩 中获取盐分后，则成热卤水，溶解金属能力更增强，可 携带Hg, Sb, As及Cu, Pb, Zn至合适地点。
卡林型金矿容矿围岩
不纯碳酸盐岩 发生硅质不同程度的淋滤或交代 含砷黄铁矿, 晚期Au-硫化物
卡林型金矿:
浸染状交代矿体, 邻近高角度断裂 难选冶，但易与大规模开采
美国Post-Betze金矿采场：～40MozAu, 平均品位5g/t
早期燧石建造
金主成矿阶段
晚阶段
卡林型金矿与传统斑岩型金矿有联系?
成矿流体迁移的驱动力
温度差 压力差 重力差(影响较小)
2.3 元素 的迁移 形式
Au的迁移 0→Au+(Au3+) Au 络合剂： HS-, S2- , Cl-
2.4 迁移过程
物理过程，沿断裂通道迁移
迁移过程
物理过程，沿褶皱产生的裂隙迁移
迁移过程
物理过程，角砾岩化破碎形成运移空间
迁移过程
depletion
Na_
Unaltered
Se
Bi, Se Ba; Y-depletion Au, K, RbCO2WAs, SbTe-
Unaltered
Bi, Se CO2 Au K, Rb, Ba W As, Sb Intermed Te ORE Prox Distal
Schematic, not to scale
1. 成矿物质来源
成矿物质：成矿元素＋搬运介质(成矿流体) 地质学界水火之争→矿源之争 二十世纪六十年代之前，岩浆－热液理论占 统治地位；单一来源！内生或外生；同生或 后生；岩浆、沉积或变质 六十年代之后，分析仪器和手段进步，撼动 了岩浆演化和分异成矿说。多来源成矿说
1.1 矿质(成矿元素)的可能来源
岩浆-热液演化与成矿作用
II. 岩浆流体
包括深成热液和火山热液。
对内生热液矿床来说，来源于岩浆的热液占重要作 用，只是在近地表成矿时，地下水、天水或海水等 参入了成矿作用(热液混合成因)。
菲律宾Lepanto-FSE地区
NW
1200 (m) 800
v v v v
b
v v v v v v v v v v v
1. 2.
确定流体性质的方法
研究热液作用的产物－矿物共生和围岩蚀变。 研究热液残留物－流体包裹体成分。 研究正在进行中的热液活动，例如，与火山地 区的热泉及海底黑烟囱有关的矿物沉淀、热卤 水成分－将今论古。 各项模拟实验。