不同元素的成矿序列

2025-03-16 08:03:11
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回答1:

1)有价值的多金属矿床的聚集,多集中在岩体附近的脆性破裂发育地段,并由此向外扩展形成脆性破裂体系。这种脆性破裂体系相对是独立的,成矿元素由破碎带上涌,顺脆性破裂体系向外扩散,直到进入塑脆微裂内,能量消耗殆尽时,矿化作用终止。因此下部有良好的上升通道,上部有较封闭的赋矿构造条件,也是成矿的必要条件。

2)从矿床空间展布和矿化蚀变分带的研究表明,成矿元素的迁移、聚集是依照成矿温度、压力条件、含矿溶液的离子浓度和元素的活动序列依次排列的。矿化蚀变的元素活动性系列为:K+、Na+、Al3+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Mo2+(Au)、Fe2+、Pb2+、Zn2+(Ag)、Si4+、S2-、(OH)-、CO2-3,从元素活动性系列很好地解释了矿体定向展布的规律(图6-4):

图 6-4 幔枝构造成矿序列特征

在空间上形成由铜矿、金矿(黄铁矿)、铅、锌(Ag)矿的排列顺序,并且是符合从高温向低温的演化顺序。

在相对封闭的条件下,钾长石、石英的沉淀,促使黄铜矿的富集。黄铁绢云岩化作用促使黄铁矿(Au)的富集,黝帘石的沉淀,终结黄铁矿的形成。碳酸盐化方解石的沉淀,促使方铅矿、闪锌矿(Ag)的富集。

中高温条件下形成的黄铜矿、黄铁矿(Au)矿床接近于轴部地表下部位置在封闭条件下形成,而低温条件下形成的方铅矿,闪锌矿(Ag)矿床,位于外部地表浅部相对开放的条件下形成。

从方铅矿、闪锌矿(Ag)与黄铁矿(Au)矿床对比看,除多金属矿元素来自深源外,内生造岩元素的影响力是逐渐减弱的,可以用流体气液包裹体与蠕虫状方解石包裹体的出现作为分界,前者流体中岩浆水(内生来源)占主要成分,后者地表CO2-3(外生来源)占主要成分。

3)从含矿热液脉的成分看,含水矿物主要是绢云母和气液包裹体,含CO2-3矿物主要为方解石和蠕虫状方解石,相对来看,方解石化的活动性要强于绢云母化。因此,可以认为在成矿早期,热液中水含量是比较低的,随着矿化作用进行,地表水和CO2-3的加入,增加了矿液的活动性,扩大了成矿区域范围。

不同时期形成的断裂体系和断裂体系的叠加是金属阳离子迁移活动的通道,在韧性变形变质作用过程中,变形阶段原岩中钾长石、斜长石、角闪石等分解、析离,大部分金属阳离子进入流体,在变质阶段形成重结晶的石英、斜长石、钾长石、黑云母、角闪石条带,表明金属阳离子在韧性变形变质条件下(T为550℃以下,总压力大于0.5GPa,相对封闭的环境),向着应变强度增大的方向迁移、沉淀。在脆韧性变形变质作用过程中,变形阶段原岩中的钾长石、斜长石、黑云母、角闪石等分解;在变质作用阶段,金属阳离子在变形带边部,尤其是在破裂作用减弱或尖灭的端部,以离子交换的形式形成石英、斜长石、钾长石,表明在脆韧性变形变质条件下(T为200~550℃,总压力为0.15~0.4GPa,相对半封闭的环境)金属阳离子是向应变能降低的方向迁移、聚集。在脆性变形变质过程中,变形阶段部分钾长石、斜长石、黑云母分解金属阳离子进入流体;在变质阶段的破裂带,尤其是在微裂隙和塑脆裂隙中,以硅化、绢云母化、黄铁矿化,黝帘石化,方解石化的形式出现。表明在脆性变形变质作用条件下(温度低于250℃,总压力低于0.15GPa,相对开放的环境)金属阳离子是向应变能降低的方向迁移,形成相应的含Si4+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+的硅酸盐矿物,从成矿作用过程未出现大规模的气成热液交代矿物和区域性的蚀变现象,可以认为成矿热液中的金属阳离子成分主要来自于变形变质过程中的原岩成分。金属阳离子在流体中,作为多金属矿离子的载体或伴随物,调节流体的酸碱度和促使多金属离子的富集沉淀。

除了流体和金属阳离子成分外,流体中大规模的多金属离子显然是深源的产物,它可以是岩浆的最终析离物,但最大可能是后期由深部带入的。

4)据电子探针测定矿脉中绢云母成分,推断形成温度为200℃,压力为0.36GPa。石英包裹体的均一温度范围为295~340℃,平均为318℃。石英晶出时的压力为0.35~0.38GPa,方解石的形成温度应更低,故可认为成矿温度应为低温条件。

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