古流体的物理化学特征

2025-03-21 16:18:57

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回答1：

一、古流体的温度测定

湘中区域古流体包裹体在THMSE600型冷热台上测得的均一化温度见表4-2。总的来说古流体的温度较低，且从盆地（涟源盆地）边缘向盆地内部，古流体的温度有增高趋势，如盆地南部边缘的庙山里古流体温度为148.0～158.3℃，向北即盆地内部，禾青古流体温度为160～185℃，在向北到锡矿山古流体温度为172.8～254.4℃（图4-2）。区域古流体的温度范围与锡矿山锑矿成矿流体的温度范围一致（表4-2），并且与文献中所报道的大气降水成因锑矿床成矿温度范围（150～250℃）基本一致（Aral，1989；Nebitt，et al.，1989；Guillete，et al.，1993；Gokce，et al.，1994；华仁民等，1997）；而低于与岩浆热液有关的锑矿床的温度（200～350℃）（Kay，et al.，1983；Scractch，et al.，1984；Munog，et al.，1987；Bril，et al.，1989；Jankovic，1989）。这说明湘中区域上活动的古流体来源于大气降水。来源于大气降水的古流体在从高势能的盆地边缘向地势能的盆地内部运移过程中，因受到古地温场的加热，流体温度逐渐升高。并且因流体与岩石不断发生水—岩相互作用，淋滤、萃取岩石地层中的成矿元素，使得区域流体逐渐演化为成矿流体。

图4-2 湘中区域古流体温度变化特征

表4-2 湘中区域古流体包裹体测温数据

二、古流体的盐度、密度及其他物理化学性质

在THMSE600型冷热台测得古流体包裹体的冰点如表4-3所示。采用盐度（S）冰点（Tm）关系式（Potter et al.，1978；张生等，1998）

S[w（NaCl）/%]=-1.76958Tm+4.2384×10^-2Tm²-5.2778×10^-4Tm³±0.128计算出古流体的盐度（确切地应称为NaCl当量浓度）（表4-3）表明：湘中区域古流体为低盐度的地质流体。此外，从南（庙山里）向北（锡矿山）盐度有升高趋势，且成矿流体（锡矿山锑矿成矿流体）的盐度略高于区域古流体的盐度。

表4-3 湘中区域古流体部分物理化学参数

古流体的密度以刘斌等（1987）拟合的密度式计算，结果列于表4-3。由于本研究未观察到含CO₂包裹体，故古流体压力无法依据H₂O-CO₂体系的联合p-T图来获得，而只能按NaCl-H₂O体系的p-V-T关系（Roedder，et al.，1980）近似确定，结果大致为18～30MPa。

区域古流体的pH值可根据样品真空爆裂后去离子水提取液稀释后的pH值及气相色谱测定的包裹体含水量换算求得，其换算方法有关文献（解庆林，1996南京大学博士论文；杨照柱，1998南京大学硕士论文）中已有详细叙述，流体Eh值的计算方法文献（卢焕章等，1990；解庆林，1996南京大学博士论文）中也较为详细。因而，本文不在赘述，只给出湘中区域古流体pH值、Eh值的计算结果（表4-3）。

可见，湘中区域古流体是一种低盐度、偏碱性的还原性地质流体，其物理化学性质与锡矿山锑矿床成矿流体性质相近。

三、古流体的液相成分

对利用矿物爆裂后去离子水提取法获得的包裹体中流体相进行成分分析，其结果见表4-4所示。将测试结果用以下公式进行换算：

湘中区域古流体及锡矿山锑矿成矿作用模拟

式中：V——提取液体积（mL）；

———组分测试含量；

m——液相分析取样量（g）；

d——气相色谱测得的样品含水量（mL/g）。

校正换算后样品的实际液相成分列于表4-5。

表4-4 湘中古流体包裹体液相成分测定结果

计算结果（表4-5）表明：湘中区域古流体阴离子序列为，阳离子序列为Ca²⁺＞Mg²⁺＞Na⁺＞K⁺，且以富为特征，w（K⁺）/w（Na⁺）值一般小于1。与区域上同期成矿流体（如锡矿山成矿流体）液相成分（XB72，XB133）相比，区域古流体中的Cl^-、、Na⁺、K⁺含量均明显低于成矿流体，具加热地下水或大气降水的特征。

表4-5 校正后的湘中古流体液相成分（w_B/10^-6）

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