第二章礦液運移

1、第二章第二章 成礦流體的運移成礦流體的運移概述概述成礦流體運移的動力成礦流體運移的動力成礦流體運移的通道成礦流體運移的通道成礦流體流向和通道的研究成礦流體流向和通道的研究 成礦流體是成礦物質的載體。它既能汲取、溶成礦流體是成礦物質的載體。它既能汲取、溶解、包含各類成礦物質，又能將其運移、輸導解、包含各類成礦物質，又能將其運移、輸導到有利的構造巖石空間而富集成礦。成礦流到有利的構造巖石空間而富集成礦。成礦流體的運動是成礦必不可少的基本條件。體的運動是成礦必不可少的基本條件。 研究成礦流體運動規(guī)律，具有重要意義：研究成礦流體運動規(guī)律，具有重要意義： 為研究成礦物質來源、富集提供依據(jù)，有助于為研究成

2、礦物質來源、富集提供依據(jù)，有助于深入認識成礦機理和礦化富集規(guī)律；深入認識成礦機理和礦化富集規(guī)律； 為研究礦體形態(tài)、產狀和組分的變化規(guī)律提供為研究礦體形態(tài)、產狀和組分的變化規(guī)律提供依據(jù)，有助于深部礦體預測。依據(jù)，有助于深部礦體預測。一、一、 概概 述述礦源場與儲礦場的空間關系 成礦物質從礦源場活化析出，經過一定距離的運動到達儲礦成礦物質從礦源場活化析出，經過一定距離的運動到達儲礦場集中，基本上是靠各種地質流體的攜帶和傳輸。成礦流體攜場集中，基本上是靠各種地質流體的攜帶和傳輸。成礦流體攜帶礦質，運移到有利構造巖石中沉淀出來形成礦床。帶礦質，運移到有利構造巖石中沉淀出來形成礦床。1、礦源場與儲礦場重

3、合一致，儲礦場小于礦源場；、礦源場與儲礦場重合一致，儲礦場小于礦源場；2、儲礦場在礦源、儲礦場在礦源場之外的毗鄰地段；場之外的毗鄰地段；3、儲礦場與礦源場有較遠的距離。、儲礦場與礦源場有較遠的距離。 地球中的流體多種多樣，按地質產狀和成因可分為：巖漿熱地球中的流體多種多樣，按地質產狀和成因可分為：巖漿熱液；變質熱液；地下水（包括大氣降水）；海水；地幔來源的流液；變質熱液；地下水（包括大氣降水）；海水；地幔來源的流體等。其中以熱水為主的流體對固體礦產的成礦最為重要。體等。其中以熱水為主的流體對固體礦產的成礦最為重要。各種各種流體經過水流體經過水巖作用和其它地質作用形成成礦流體。巖作用和其它地質作

4、用形成成礦流體。 成礦流體是地質流體系統(tǒng)中的組成部分，成礦流體是地質流體系統(tǒng)中的組成部分，它存在于一定的時它存在于一定的時空范疇和構造環(huán)境，有一定的運動規(guī)律?？辗懂牶蜆嬙飙h(huán)境，有一定的運動規(guī)律。 大氣圈、水圈、巖石圈流體循環(huán)系統(tǒng)大氣圈、水圈、巖石圈流體循環(huán)系統(tǒng)二、成礦流體的運移動力二、成礦流體的運移動力 成礦流體在運動過程中，其中的物質和能量與周圍的巖石發(fā)生化學反應，可導致成礦物質的濃集和礦床形成。成礦流體的驅動力有： 1.成礦流體的內力驅動 2.地層圍壓驅動 3.構造應力驅動 4.熱驅動 5.重力差驅動 6.泵吸作用1 1. .成礦流體的內力驅動成礦流體的內力驅動 成礦流體本身具有較大的熱能

5、、較高的內壓力。這種熱能和壓力能推進成礦流體的運移。 如巖漿中的高溫高壓氣液可從巖漿中析出，由深部向淺部運移，向圍巖的孔隙中擴散，或以火山噴發(fā)形式迅猛到達地表。2.2.地層圍壓驅動地層圍壓驅動 地殼中流體的運動直接與上覆巖層的巨大壓力有關，地殼不同深度有不同的圍壓。 在盆地堆積物的下沉和壓實過程中，由于盆地各部位的沉降幅度和巖相差異，造成不同的靜壓力。在這種靜壓力差的作用下，引起層間水（包括熱鹵水）向壓力小的方向轉移。盆地中心一般坳陷深、沉積物厚、承壓大，因而該處的流體沿透水層向壓力較小的盆地邊緣運動。深度（km）陸殼洋殼127010025402003810300410804005135050

6、0102700地殼不同深度圍壓值（10 5Pa）大陸邊緣沉降壓實驅動系統(tǒng) 迅速沉降的年輕盆地能形成因承載上覆地層而造成的過壓流體，并發(fā)育沉降壓實驅動系統(tǒng)沉積物的壓實作用 可使沉積物的體積密度不斷增加，孔隙度不斷減少，孔隙流體不斷排出。壓實作用可以引起地質流體的垂向和側向運動。壓實作用驅動下沉積盆地中地質流體的運動表現(xiàn)為離心流的特點，流動方向由盆地沉降中心的較深部位流向盆地的邊緣和淺部。 3.3.構造應力驅動構造應力驅動 構造是驅動流體運移的主要動力。 地殼中構造應力場的應力分布是不均勻的。在有很大差應力的應力場中，由于擠壓，使含礦流體向壓力較小的拉張區(qū)流動。即在總體為擠壓緊閉而局部拉張減薄的構

7、造環(huán)境中能促進流體運移和有利成礦。 如區(qū)域剪切帶控礦，剪切帶的擠壓剪切分力作用于圍巖，可排擠出圍巖中的流體和成礦組分；剪切帶的局部拉張作用，可作為“吸引”成礦流體的動力，又提供礦質沉淀空間。褶皺-逆沖帶構造應力和驅動系統(tǒng)構造應力和逆掩作用能在造山帶中產生巨大的壓力而驅使流體運動 如沖斷裂作用或構造擠壓作用，它們一方面導致構造應力增大，另一方面導致構造變形，孔隙體積縮小，引起了流體勢場和流體壓力系統(tǒng)的變化，從而驅動地質流體的運動（建造水被壓擠，向前陸盆地方向排出）。 大規(guī)模應力驅動系統(tǒng)的流體運移對研究盆地和造山帶演化,變質作用中的地質流體過程,以及礦床形成過程等有非常重要的意義。 美國中部地區(qū)密

8、西西比型鉛鋅礦床的分布和前陸盆地與造山帶的關系，在美國中部地區(qū)密西西比型鉛鋅礦床的分布和前陸盆地與造山帶的關系，在阿勒格尼運動期間，構造應力為成礦流體的流動提供了驅動力，即在造山阿勒格尼運動期間，構造應力為成礦流體的流動提供了驅動力，即在造山作用所引起的擠壓應力下，成礦流體從造山帶一側向前陸盆地流動，并在作用所引起的擠壓應力下，成礦流體從造山帶一側向前陸盆地流動，并在盆地的北緣成礦。盆地的北緣成礦。 在裂谷等伸展構造在裂谷等伸展構造體制中，以拉張運動為體制中，以拉張運動為主，導致上地殼開裂、主，導致上地殼開裂、減壓，可造成深部流體減壓，可造成深部流體從較深部位運移到較淺從較深部位運移到較淺部位

9、甚至直到地表。部位甚至直到地表。 在板塊俯沖帶的局部斷在板塊俯沖帶的局部斷開或局部熔融強烈地段，開或局部熔融強烈地段，也可構成有利于巖漿和也可構成有利于巖漿和地幔流體的向上部運動地幔流體的向上部運動4.4.熱驅動熱驅動（1）局部熱源引起熱液環(huán)流）局部熱源引起熱液環(huán)流當上升的巖漿或地熱流向淺部運動時，當上升的巖漿或地熱流向淺部運動時，受其影響，上部巖層增溫，其中的流受其影響，上部巖層增溫，其中的流體被加熱，相對密度減小，比重減輕，體被加熱，相對密度減小，比重減輕，內壓增大，形成強大的熱量載體，向內壓增大，形成強大的熱量載體，向上部的開放裂隙運動，而淺層或海洋上部的開放裂隙運動，而淺層或海洋底部水

10、則因相對密度較大而下沉，加底部水則因相對密度較大而下沉，加熱后再上升，為此循環(huán)往復，圍繞局熱后再上升，為此循環(huán)往復，圍繞局部熱源形成地下水的熱液對流系統(tǒng)，部熱源形成地下水的熱液對流系統(tǒng)，并發(fā)生大范圍的水巖反應。并發(fā)生大范圍的水巖反應。近年來，對大陸和洋底的熱液對流系近年來，對大陸和洋底的熱液對流系統(tǒng)作了大量調查，認識到這些熱液系統(tǒng)作了大量調查，認識到這些熱液系統(tǒng)能長期地較大范圍地淋濾周圍地層統(tǒng)能長期地較大范圍地淋濾周圍地層和火成巖中的金屬元素，再在淺層次和火成巖中的金屬元素，再在淺層次裂隙系統(tǒng)中堆積形成塊狀硫化物礦床、裂隙系統(tǒng)中堆積形成塊狀硫化物礦床、斑巖型礦床、卡林型金礦床等。斑巖型礦床、卡

11、林型金礦床等。 熱液對流系統(tǒng)與礦床形成卡林型金礦床示意剖面圖卡林型金礦床示意剖面圖細粒碎屑沉積物灰?guī)r逆斷層碳酸鹽膠結的薄層碳質碎屑沉積物可滲透石英巖礦體似碧玉巖灰?guī)r和白云巖長英質至中性侵入巖（2）區(qū)域變質過程中變質熱液對流）區(qū)域變質過程中變質熱液對流 在區(qū)域變質過程中產生的變質流在區(qū)域變質過程中產生的變質流體，由于變質變形（構造熱力）體，由于變質變形（構造熱力）作用可能被導流進入有利的構造作用可能被導流進入有利的構造環(huán)境，如果變質流體在途中萃取環(huán)境，如果變質流體在途中萃取了圍巖中的成礦物質，在減壓擴了圍巖中的成礦物質，在減壓擴容的構造環(huán)境中便可能富集成礦。容的構造環(huán)境中便可能富集成礦。 如火山

12、沉積建造遭受綠片巖相如火山沉積建造遭受綠片巖相到角閃巖相的變質作用，巖石中到角閃巖相的變質作用，巖石中會釋放出約會釋放出約2的變質水，在溫的變質水，在溫度為度為500條件下，變質熱液中條件下，變質熱液中金的溶解度可達金的溶解度可達0.110-6 ，含金，含金熱液匯聚到綠片巖相的有利構造熱液匯聚到綠片巖相的有利構造部位沉淀成礦。部位沉淀成礦。5.5.重力作用（地形）驅動重力作用（地形）驅動 當大氣降水進入沉積盆地周圍地形較高的山區(qū)時，當大氣降水進入沉積盆地周圍地形較高的山區(qū)時， 由于山區(qū)和沉積盆地的地勢高差，導致地下水產生較由于山區(qū)和沉積盆地的地勢高差，導致地下水產生較大的重力作用，從而驅動盆地

13、中的地質流體運動。大的重力作用，從而驅動盆地中的地質流體運動。 在地形高差引起的地下水的重力作用下，沉積盆地中在地形高差引起的地下水的重力作用下，沉積盆地中地質流體表現(xiàn)為向心流或穿越流的運動特征，即地質地質流體表現(xiàn)為向心流或穿越流的運動特征，即地質流體由盆地邊緣滲入盆地中心深部再向上返回地面或流體由盆地邊緣滲入盆地中心深部再向上返回地面或流體由盆地一側滲入地下，流體由盆地一側滲入地下， 再由另一側滲出。地質再由另一側滲出。地質流體主要來自于大氣降水或地表水。地質流體的勢差流體主要來自于大氣降水或地表水。地質流體的勢差大小，主要取決于地形高差。大小，主要取決于地形高差。 現(xiàn)代地殼流體現(xiàn)代地殼流體

14、( (地下水和油氣地下水和油氣) )的研究表明的研究表明, ,重力驅動重力驅動系統(tǒng)的運移距離可達幾百公里到上千公里系統(tǒng)的運移距離可達幾百公里到上千公里, ,甚至更遠。甚至更遠。 美國中部大平原地區(qū)延伸約1000km的地下水流系統(tǒng)Banner對美國密蘇里中部泉水和自流井含鹽地下水的同位素和微量元素研對美國密蘇里中部泉水和自流井含鹽地下水的同位素和微量元素研究表明究表明,這些流體最可能起源于西部約這些流體最可能起源于西部約1000km科羅拉多落磯山山前帶的大科羅拉多落磯山山前帶的大氣降水補給氣降水補給 (圖圖)。 在有一定大氣降水補給來源的條件下在有一定大氣降水補給來源的條件下,凡有大范圍地形起伏

15、的地區(qū)都可凡有大范圍地形起伏的地區(qū)都可能發(fā)育重力驅動系統(tǒng)能發(fā)育重力驅動系統(tǒng), 這在上部地殼是非常普遍的。重力驅動系統(tǒng)對中低溫這在上部地殼是非常普遍的。重力驅動系統(tǒng)對中低溫層控礦床和油氣礦藏成礦有重要意義。因此層控礦床和油氣礦藏成礦有重要意義。因此,有關熱液的大氣降水來源、古有關熱液的大氣降水來源、古滲透率分布和古地形恢復都應成為該類礦床成因研究乃至找礦勘查研究的滲透率分布和古地形恢復都應成為該類礦床成因研究乃至找礦勘查研究的重要內容。重要內容。6.6.虹吸作用與泵吸作用虹吸作用與泵吸作用 真空虹吸作用真空虹吸作用 在成礦裂隙生成階段，封閉裂隙生成的瞬間產生真空狀態(tài)，如果這種裂隙的一端與熱液聚集

16、地段相連通，則熱液因壓力差而被吸入到裂隙中。同時，由于熱液在深部所受上覆巖層的靜壓力，使流體擠入裂隙而上升。 地震泵吸作用地震泵吸作用 在剪切帶兩盤發(fā)生錯動時，由于剪切帶拐彎處產生擴張空間，流體壓力降低，剪切帶下部及外部的流體就在壓力差的驅動下進入擴張空間，擴張空間就象壓力泵一樣地吸收流體，稱為地震泵吸作用。幾種剪切帶流體動力模式圖a-虹吸虹吸作用作用 b-地震地震泵吸作泵吸作用用 c-斷層斷層閥作用閥作用 d-流體流體對流作對流作用用 不不同同構構造造體體制制下下的的流流體體運運動動特特征征 三、成礦流體運移的通道三、成礦流體運移的通道 研究成礦流體運移的通道對于認識礦化軌跡，追尋成礦物質的

17、堆積場，預測礦床產出部位有重要意義。地殼中含礦流體運移是在巖石孔隙和斷裂裂隙中進行，其流體動力學特征有所不同。 巖石孔隙中含礦流體運移 斷裂和裂隙中含礦流體運移1、巖石孔隙中含礦流體運移 巖石孔隙包括原生和次生兩種類型 原生孔隙指成巖過程中形成的孔洞和裂隙，如沉積巖中的粒間孔隙和火山巖中的氣孔等。 次生孔隙是巖石形成后有后生作用形成的，如火成巖冷卻固結后受熱液蝕變生成的孔隙，石灰?guī)r經白云巖化后體積收縮而產生的孔隙等。 原生孔隙和次生孔隙廣布在巖層和巖體中，有如微細血管網(wǎng)絡，是含礦流體的微觀通道微觀通道。 流體在孔隙中的運動方式是滲流方式滲流方式運動。 流體在孔隙中的運動狀態(tài)多屬于層流運動層流運

18、動。絕大部分服從達西的線性滲透定律。 （1）含礦流體沿巖石孔隙運移的因素 含礦流體沿巖石的孔隙運移，主要受兩個因素的作用： 流體的運移趨勢 巖層對流體的屏蔽作用（2）成礦流體運移趨勢）成礦流體運移趨勢 由于成礦流體本身具有活動能力（內能、內壓），其運移趨勢主要是向上流動，但局部也可向下流動，如流體向上運移時遇到阻擋，而其側下方又有低壓帶時，則流體局部向下運動。 常見的成礦流體運移趨勢有： 沿透水層向上運移； 沿不透水層之下向上運移； 沿巖層仰起方向運移； 沿巖層傾向運移； 沿背斜兩翼向軸部運移； 沿背斜脊線運移； 沿多層透水層分流運動；成礦流體運移趨勢圖a- 沿透水層；b-沿不透水層之下；c-

19、沿巖層仰起方向；d-沿巖層傾向； e-沿背斜翼部； f- 沿背斜脊線；g-沿數(shù)層巖層分流； h-當巖層被不透水面斷開時（3）巖層對流體的屏蔽作用 巖層的屏蔽作用主要取決于巖石的孔隙度和滲透性。 在成層巖石中含礦流體總是沿孔隙較大、滲透性較好的巖層流動，而孔隙很小、滲透性差的巖石不利于含礦流體運移。 巖石的滲透性取決于巖石的有效孔隙度。 含礦流體在巖石孔隙中流動，后在斷裂帶中泄水成礦。層狀硫化物礦床形成的水文地質框圖表示銅礦床集中在古沉積盆地邊緣的泄水區(qū)以及含礦地下水的運動方向2 2、斷裂和裂隙中含礦流體運移、斷裂和裂隙中含礦流體運移 巖石的斷裂和裂隙是成礦流體運移的主要通道。 裂隙巖石的介質特

20、征與孔隙巖石不同，裂隙巖石中水流的特征是非均質性和各向異性非均質性和各向異性。 因為裂隙大小懸殊，分布不均，有一定的方向性，滲透水流在大裂隙中阻力小，流動快；在小裂隙中阻力大，流動慢。若大、小裂隙組合起來，則形成復雜的網(wǎng)脈狀裂隙導水系統(tǒng)。（1）不同斷裂裂隙的導水性 巖石裂隙的類型多，力學性質差異大，其含水和導水的性能相差懸殊。 張性斷裂裂隙的含水空間大，導水能力最強。 壓性斷裂裂隙的含水性和導水能力較差。 剪切斷裂裂隙的富水條件和導水能力介于張性斷裂裂隙和壓性斷裂之間。（2）斷裂裂隙中流體運移趨勢 成礦流體沿成礦流體沿單一斷裂裂隙單一斷裂裂隙運移時，基本上是運移時，基本上是由下向上由下向上運動

21、，形成的礦體較為簡單。運動，形成的礦體較為簡單。 成礦流體沿成礦流體沿兩組交叉裂隙兩組交叉裂隙運移時，裂隙交叉處破碎程運移時，裂隙交叉處破碎程度高，流體度高，流體從不同方向向交叉擴張空間匯聚從不同方向向交叉擴張空間匯聚。 由由大小裂隙組合大小裂隙組合起來的網(wǎng)狀裂隙，則形成起來的網(wǎng)狀裂隙，則形成復雜的導水復雜的導水系統(tǒng)系統(tǒng)。大小裂隙具有不同的導水性，小裂隙導水能力。大小裂隙具有不同的導水性，小裂隙導水能力弱，儲水量較大；大裂隙導水能力強，起匯水管道的弱，儲水量較大；大裂隙導水能力強，起匯水管道的作用。當這些大型斷裂裂隙與區(qū)域中主要的構造通道作用。當這些大型斷裂裂隙與區(qū)域中主要的構造通道連接時，能

22、將含礦流體集中起來并輸送導主要構造通連接時，能將含礦流體集中起來并輸送導主要構造通道中去，并進一步向地殼淺部的低壓帶流動。道中去，并進一步向地殼淺部的低壓帶流動。（3）斷裂裂隙與巖石孔隙組合 在成層巖石中常有斷裂發(fā)育，因此，常見的是流體在成層巖石中常有斷裂發(fā)育，因此，常見的是流體既沿巖石孔隙運動，又沿斷裂流動?；沮厔荩杭妊貛r石孔隙運動，又沿斷裂流動?；沮厔荩?成礦流體成礦流體由斷裂進入巖石孔隙由斷裂進入巖石孔隙。 成礦流體在斷裂和巖石孔隙中運移（幾乎）成礦流體在斷裂和巖石孔隙中運移（幾乎）同時發(fā)同時發(fā)生。生。 斷裂裂隙與巖石孔隙、透水層與不透水層的組合情斷裂裂隙與巖石孔隙、透水層與不透水層

23、的組合情況是復雜的，他們的變化將影響到成礦流體運移方況是復雜的，他們的變化將影響到成礦流體運移方式。因此，研究成礦流體運移通道使，要注意地質式。因此，研究成礦流體運移通道使，要注意地質構造環(huán)境和構造要素的配置情況。構造環(huán)境和構造要素的配置情況。3、導礦構造 根據(jù)構造在成礦流體運移和堆積中所起的作用，可將成礦構造分為導礦構造和儲礦構造導礦構造和儲礦構造。 導礦構造導礦構造是溝通成礦流體并引導它進入礦田、礦床范圍內的通道。 儲礦構造儲礦構造是成礦物質沉淀的場所。是礦體就位、決定礦體形態(tài)產狀和規(guī)模的構造條件。 常見的導礦構造常見的導礦構造 規(guī)模較大的斷層、剪切帶、破碎帶和角礫巖帶；劇烈褶皺區(qū)的某些陡

24、傾斜的巖層或巖系；滲透性較好的巖層和層間錯動。不同級次導礦構造的組合關系 導礦構造是多級次的，有主干導礦構造和二級、三級等次級導礦構造，成礦流體由主干導礦構造分散到次級導礦構造，然后進入到儲礦構造堆積成礦。不同級次導礦構造的組合關系對礦化分布有影響 次級導礦構造與主干導礦構造為斜切或橫切關系 次級導礦構造與主干導礦構造走向基本一致，但剖面上斜交 多組次級導礦構造與主干導礦構造交切。焦家斷裂帶網(wǎng)絡狀蝕變礦化圖走向基本一致走向基本一致 德興大型礦集區(qū)地質略圖德興大型礦集區(qū)地質略圖1. 1. 雙橋山群；雙橋山群；2. 2. 震旦震旦寒武系；寒武系；3. 3. 花崗閃長斑巖；花崗閃長斑巖；4. 4.

25、晚侏羅統(tǒng)鵝湖嶺組晚侏羅統(tǒng)鵝湖嶺組火山巖；火山巖；5. 5. 流紋英安斑巖；流紋英安斑巖；6. 6. 英安斑巖；英安斑巖；7. 7. 深斷裂；深斷裂；8. 8. 斷裂；斷裂；,9. ,9. 復背復背斜軸；斜軸；10. 10. 大型大型Cu , Au , Pb , Zn , Ag Cu , Au , Pb , Zn , Ag 多金屬礦田；多金屬礦田；11. 11. 大型大型Cu(Mo , Cu(Mo , Au) Au) 礦田；礦田；12. 12. 大型大型Au Au 礦田礦田多組構造交切多組構造交切儲礦與導礦構造一致儲礦與導礦構造一致4 4、儲礦構造、儲礦構造 儲礦構造儲礦構造是礦質沉淀的場所，是

26、礦體定位、并決定礦是礦質沉淀的場所，是礦體定位、并決定礦體形態(tài)、產狀和規(guī)模的構造條件。也稱體形態(tài)、產狀和規(guī)模的構造條件。也稱容礦構造容礦構造。 儲礦構造類型儲礦構造類型很多，有些明顯起到封閉礦液的作用，很多，有些明顯起到封閉礦液的作用，又稱為又稱為圈閉構造（或成礦構造圈閉）圈閉構造（或成礦構造圈閉）。 形成礦石的成礦構造圈閉可劃分為斷裂圈閉、褶皺圈形成礦石的成礦構造圈閉可劃分為斷裂圈閉、褶皺圈閉、侵入接觸圈閉、地層圈閉（沉積圈閉）、復合圈閉、侵入接觸圈閉、地層圈閉（沉積圈閉）、復合圈閉等。閉等。 儲礦構造與導礦構造一般有明顯區(qū)別，但有時是一致儲礦構造與導礦構造一般有明顯區(qū)別，但有時是一致的，即

27、導礦構造也是儲礦構造，有時儲礦構造是導礦的，即導礦構造也是儲礦構造，有時儲礦構造是導礦構造的一部分。構造的一部分。1- 1-礦體；礦體；2-2-礦源層或礦源地；礦源層或礦源地； 3-3-熱源區(qū)；熱源區(qū)；4-4-遮擋層；遮擋層；5-5-斷層（熱液通道）；斷層（熱液通道）；6-6-熱液運移方向；熱液運移方向；7-7-大氣降水大氣降水 熱液礦床的導礦構造與儲礦構造的幾種關系熱液礦床的導礦構造與儲礦構造的幾種關系上升熱液及深部礦質上升熱液及深部礦質上升熱液及淺部礦質上升熱液及淺部礦質盆地深部地層水與礦質盆地深部地層水與礦質下降大氣水與礦質下降大氣水與礦質四、成礦流體運移通道及流向的判別四、成礦流體運移

28、通道及流向的判別 在成礦分析中如何追蹤成礦流體運移通道是很重要也是難度較大的問題。研究成礦流體流動方向和構造通道對于認識礦床和礦體的產出位置、尋找隱伏礦床有重要的意義。 現(xiàn)今正在活動的大陸熱泉（溫泉）的流動路徑較易查明，但追蹤中新生代流體運移路徑就較困難。因為很多古老流體當時運移的通道及其遺跡，在后來的地質過程中已被破壞或改造，要恢復和重建古流體系統(tǒng)較困難。因此目前只能根據(jù)流體成礦過程所留下來的產物和痕跡去探索古流體運動的方向和通道。成礦流體運移通道及流向的研究成礦流體運移通道及流向的研究 成礦構造與礦體產狀分析 蝕變類型及強度變化分析 成礦組分的地球化學分析 熱力學分析 礦物結晶特征及光學性

29、質分析 同位素分析 成礦構造應力場分析（一）成礦構造和礦體產狀分析（一）成礦構造和礦體產狀分析 各種構造結構面的組合情況及構造破裂的應各種構造結構面的組合情況及構造破裂的應力狀態(tài)力狀態(tài) 構造和礦體的產狀要素構造和礦體的產狀要素 遮擋層與透水層的分布與產狀遮擋層與透水層的分布與產狀塔山熱液脈狀礦床縱剖面圖斷裂厚度斷裂厚度與礦體關與礦體關系系1-1-斷裂張開斷裂張開最大區(qū)；最大區(qū)；2-2-張開區(qū)峰線；張開區(qū)峰線；3-3-礦體；礦體；4-4-張開較小區(qū)張開較小區(qū)鈷含量鈷含量等值線等值線鉛鋅比鉛鋅比值線值線成礦溫成礦溫度等值度等值線線鄂鄂西西冰冰洞洞山山礦礦區(qū)區(qū)陜南馬元地區(qū)地層柱狀對比圖陜南馬元地區(qū)地

30、層柱狀對比圖雙王金礦床1420中段鉆孔巖芯角礫巖體、金品位分析圖1.細?；◢弾r;2.中細?；◢弾r;3.石英斑巖;4.斷層;5 蝕變帶界線;6.礦帶界線;7.金礦體及編號;8.銅礦體及編號紫金山銅金礦床聯(lián)合地質剖面圖（據(jù)張順金，2013）（二）蝕變類型及強度變化分析（二）蝕變類型及強度變化分析 當成礦流體沿控礦構造上升到一定部位，遇到易于交代的巖石時，發(fā)生水巖反應，產生圍巖蝕變。由于成礦流體的逐漸變化以及化學元素活動性的差異，可形成蝕變分帶。 蝕變的分帶一般是由高溫蝕變礦物組合向低溫蝕變礦物組合演變。根據(jù)蝕變分帶現(xiàn)象，可判斷流體的運移方向。寧蕪玢巖鐵礦蝕變分帶圖.下部淺色蝕變帶（堿質蝕變帶）；.

31、中部深色蝕變帶（鐵、鎂、鈣質蝕變帶）；.上部淺色蝕變帶（硅鋁質蝕變帶）；.弱蝕變巖石遼寧八家子Pb-Zn (銀) 夕卡巖礦床的交代礦化分帶略圖QD石英閃長巖; Mg-SK鎂夕卡巖帶; Ca-SK鈣夕卡巖帶; Mn-SK錳質夕卡巖帶; Fe磁鐵礦化帶; Fe-S磁鐵礦化、黃鐵礦化和磁黃鐵礦化帶; Pb-Zn-S方鉛礦化、閃鋅礦化和黃鐵礦化帶; S黃鐵礦化帶; Pb-Zn-Ag方鉛礦化、閃鋅礦化和銀礦化帶; 點線礦化帶界線; 斷線夕卡巖帶界線八家子鉛鋅(銀) 礦床位于華北地臺北部燕遼沉降帶南緣。礦床產于燕山早期黑云石英閃長巖和高于莊組白云質大理巖接觸帶以及呈北西延伸的白云質大理巖斷裂破碎帶中, 礦

32、化帶延伸長達4000m 以上。在空間上, 隨著離接觸帶距離的增加, 金屬礦物組合呈現(xiàn)高溫組合向中低溫組合變化的帶狀分布特點, 夕卡巖的類型也相應發(fā)生變化。（三）成礦組分的地球化學分析 成礦組分在運移過程中，隨著物理化學條件的變化，在不同地段往往析出不同的組分、形成品位不同的礦石。 根據(jù)成礦組分的地球化學行為、性狀、沉淀的先后次序和礦物共生組合等方面的特征，可分析礦液運移的趨勢。 在一個成礦階段中，成礦組分從含礦溶液中先后有次序地沉淀，出現(xiàn)沉淀分帶現(xiàn)象。這種有次序地沉淀與金屬元素的穩(wěn)定序列有關。 例如在熱液鉛鋅礦床中，往往上部富鉛，下部富鋅。因為元素穩(wěn)定性是AgPbZn、Cu，穩(wěn)定性小的元素先沉

33、淀，大的后沉淀，因而形成分帶。根據(jù)礦體中Zn/Pb比值等值線變化特征判斷礦液流向。 在熱液汞銻礦床中也有沉淀分帶現(xiàn)象，上部相對富汞，下部銻含量較高。因為AsHgSb,因此根據(jù)礦體中Sb/Hg比值等值線變化特征判斷礦液流向。沙拉依爾鉛鋅礦床縱剖面圖 （Zn/Pb比值從深到淺由大變?。㈱n/Pb比值：1.5-10；2.10-25；3.25-50；4.50-100；5.100；6.含礦溶液運移方向；7.礦體界線贛南鎢礦鎢、錫比值等值線圖 （WO3/Sn比值由高到?。?在一些熱液礦床中，礦石中微量元素的含量表現(xiàn)出規(guī)律性變化。隨著礦液的運移，沉淀出的主礦物中微量元素的含量有的逐步升高，有的逐步降低，而且

34、是一個連續(xù)的過程。因此利用微量元素含量的規(guī)律變化也可判斷礦液流向。陶村南山鐵礦床礦石組分變化與礦液運移 陶村南山鐵礦床為產于次火山巖體中的隱伏礦床。礦體產狀與巖體頂面產狀相一致，走向NNE，向兩側傾斜。通過100米中段V2O5/TFe的趨勢值等值線圖分析，運礦構造有兩組： NNE25-30斷裂為主運礦構造，是巖體的脊線位置，是礦液活動的中心地帶。 NWW290-300斷裂次級運礦構造 陶村南山鐵礦床1線剖面V2O5/TFe等值線 （由深向淺，V2O5/TFe比值由高到低變化）1002003004005006007008009001000-300-200-1000秦山金礦成礦元素組合分析 運用R

35、型引因子分析，分析了秦山金礦礦脈指示元素間的相關性及共生組合關系，用相關性較好的Ag/Au、As/Sb、Zn/Pb、Co/Ni四組比值的滑動平均值等值線圖判斷礦液流向。秦山金礦秦山金礦S59S59礦脈礦脈As/SbAs/Sb、Co/NiCo/Ni滑動平均等值線圖滑動平均等值線圖（四）熱力學分析（四）熱力學分析 礦液的運移是由高壓帶向低壓帶方向流動。礦液的溫度也相應地由高到低發(fā)生變化，隨著礦液溫度的降低，成礦物質不斷析出。因此系統(tǒng)測定礦物的形成溫度變化規(guī)律，可以判斷礦液流動方向。 利用礦化區(qū)域內的鉆孔或坑道工程,沿水平或垂直方向系統(tǒng)取樣,并測定其溫度,根據(jù)測溫數(shù)據(jù)編制溫度變化曲線圖(等溫線圖).

36、利用等溫線圖,可分析礦液的流向.湖南桃林鉛鋅礦床熱暈及礦液運移方向贛南鎢礦形成溫度等值線圖 玲瓏金礦石英形成溫度等值線與礦體空間關系圖 凡口鉛鋅礦床凡口鉛鋅礦床sh5sh5號礦體溫度場圖號礦體溫度場圖礦區(qū)礦區(qū)-80m-80m中段中段Sh5Sh5號礦體中號礦體中同期同階段的黃鐵礦爆裂同期同階段的黃鐵礦爆裂溫度較高的點都在同生斷溫度較高的點都在同生斷裂裂F101F101與此兩組斷裂交匯與此兩組斷裂交匯處附近；距離斷裂交匯點處附近；距離斷裂交匯點越遠，溫度呈總體下降趨越遠，溫度呈總體下降趨勢，由此推斷，礦液自斷勢，由此推斷，礦液自斷裂交匯點附近向外運移。裂交匯點附近向外運移。凡口鉛鋅礦床是發(fā)育于上凡

37、口鉛鋅礦床是發(fā)育于上古生界碳酸鹽巖建造中的古生界碳酸鹽巖建造中的海底熱泉噴溢床。在研究海底熱泉噴溢床。在研究礦床地質的基礎上，使用礦床地質的基礎上，使用礦物包裹體測溫方法礦物包裹體測溫方法, ,研研究礦體溫度場的分布，配究礦體溫度場的分布，配合礦化元素的分布狀態(tài)和合礦化元素的分布狀態(tài)和礦石組構分帶特征，推斷礦石組構分帶特征，推斷成礦流體的噴口位置和運成礦流體的噴口位置和運移方向。移方向。 凡口鉛鋅礦床凡口鉛鋅礦床-80m中段中段sh5號礦體號礦體Pb-Zn趨勢面圖趨勢面圖 a.(Zn)分布趨勢；分布趨勢； b.(Pb)分布趨勢；分布趨勢； c.(Zn)/(Pb)分布趨勢分布趨勢 1. 礦體范圍

38、；礦體范圍；2.等值線；等值線； 3.推測礦液流動方向；推測礦液流動方向；4.斷層斷層兩組斷裂的交匯點附近兩組斷裂的交匯點附近,(Zn)/(Pb),(Zn)/(Pb)趨勢面呈現(xiàn)封閉的隆起，趨勢面呈現(xiàn)封閉的隆起，是是ZnZn、PbPb的高品位區(qū)，也是黃鐵礦爆裂溫度較高的地點，因此的高品位區(qū)，也是黃鐵礦爆裂溫度較高的地點，因此推斷該部位很可能是海底熱液噴溢點。推斷該部位很可能是海底熱液噴溢點。（五）礦物結晶特征及光學性質分析 礦物晶體的生長情況與成礦物質的補給有關系，因此礦液的流向和流速對礦物晶體形貌和內部結構有一定的影響。研究礦物晶體發(fā)育程度和內部結構的變化特征，能為礦液運移軌跡提供重要信息。

39、當?shù)V液從某個方向不斷地供給結晶的物質，那么晶體在這一方向的晶面上生長就較快，而相反的一面生長較慢，結晶較差。因此結晶較好的一面代表了礦液補給的方向。 對礦物晶形的研究，要選擇自形晶礦物，如石英、螢石、電氣石、黑鎢礦、黃鐵礦、錫石、毒砂、方鉛礦等。系統(tǒng)收集定向標本，制作定向光片和薄片進行觀測研究。研究表明, 不同溫度條件下的晶體形貌有明顯差異：低溫、低過飽和度時, 晶體以柱狀晶習占優(yōu)勢；溫度及過飽和度升高,晶體生長速度加快, 晶面之間生長速率差異相對減少, 則以菱面體狀晶習占優(yōu)勢。低溫熱液型水晶形成溫度約為100 200, pH 值為6.9左右, 結晶形態(tài)為長柱狀、柱狀、尖錐狀.中高溫熱液型水晶

40、形成溫度約200 290, pH 值7.2左右, 晶體為柱狀、短柱狀和板狀高溫熱液水晶晶體形成溫度約為290 380, pH值7.5左右. 結晶習性為等軸狀、短柱狀熱液型水晶晶體圖熱液型水晶晶體圖A, B高溫熱液型; C中溫熱液型; D, E中低溫熱液型石英生長特征圖 1-晶體不對稱；2-內部生長環(huán)帶的差異性；3-晶體生長不完整；4-定向平行連生 任英忱等研究了招遠萊州金礦帶黃鐵礦沿礦體垂向的變化規(guī)律,獲得了以下認識: 礦體頭部內,黃鐵礦為o 111 晶形, 向下則為oa 111 +100 聚形oe 111 + 210 聚形, 中部則為e210 。 到礦體尾部為ae100 + 210聚形。 這一分帶規(guī)律揭示了黃鐵礦形態(tài)在礦體空間上的展布特點。（六）同位素分析 某些元素的同位素組成在空間變化上有一定的方向性，這種變化規(guī)律與礦液流向和礦質沉淀次序有一定關系。因此其變化方向