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大洋海底热液硫化物组分特征与成矿作用研究——以东太平洋海隆9°N-10°N热液活动为例

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大洋海底热液硫化物组分特征与成矿作用研究——以东太平洋海隆9...

作者：刘激中国海洋大学

学位级别：硕士

热液成矿是一种十分重要的内生成矿作用，它的成矿动力来自于地球内部，火山活动-构造运动-热液通道为热液矿床的形成提供了必要条件。深入了解热液硫化物的组分特征和富集机制对于探索海底热液成矿作用具有重要意义。本文所研究... 详细信息

热液成矿是一种十分重要的内生成矿作用，它的成矿动力来自于地球内部，火山活动-构造运动-热液通道为热液矿床的形成提供了必要条件。深入了解热液硫化物的组分特征和富集机制对于探索海底热液成矿作用具有重要意义。本文所研究的热液硫化物样品来自东太平洋海隆Venture热液喷口处(9°46′N～9°51′N)，是2001年美国伍兹霍尔海洋研究所利用Alvin号进行现代海底热液活动调查时所采获的。我们通过对样品进行前处理，磨制光片、薄片，提纯单矿物等，开展矿物学和元素地球化学研究。观察硫化物手标本，结合矿相显微镜鉴定发现：靠近“烟囱”壁内侧以富Cu矿物为主，如黄铜矿、斑铜矿、蓝辉铜矿、辉铜矿等;中间以Cu、Zn矿物为主，包括闪锌矿和黄铜矿及二者形成的固溶体出溶物：最外侧是生物成因黄铁矿、硬石膏等。电子探针分析结果表明，EPR9°-10°N热液活动区主要成矿元素有Cu、Fe、Zn、Ba、Ca、Pb等，微量元素为Se、As、Te、Bi、Au、Ag等，主要的阴离子是S、SO，而CO、Cl含量较低。结合元素的地球化学行为进行的热力学计算得出，热液活动过程中温度变化的总趋势由低→高→低：热液活动早期阶段，温度在200℃-400℃之间，形成黄铁矿-闪锌矿的中温矿物组合：中期为热液期，流体温度迅速升高，成矿温度范围在300℃-550℃之间，此时形成黄铁矿-黄铜矿CuFeS，斑铜矿CuFeS、辉铜矿CuS等高温矿物组合，随着流体f和f的不断变化生成蓝辉铜矿CuS、铜蓝CuS等次生铜矿物;后期随着热液流体不断向通道口运移，冷海水下渗与流体混合使其温度低于250℃，在此过程中热液与围岩发生化学反应形成闪锌矿-磁黄铁矿的低温矿物组合以及闪锌矿-黄铜矿的“固溶体”出溶结构，表现出热液活动的多期性和多阶段性。热液体系的硫逸度和氧逸度对硫化物的沉淀有直接影响，在碱性溶液中(PH＞7)低浓度的S即可以与金属离子反应形成难溶的金属硫化物;在高温略显酸性的热液中HS和S的优势场范围扩大，金属硫化物可以在氧逸度比常温下稍高的环境中生成并稳定。从矿物组合特征来看，EPR9°-10°N热液体系属于中、高温热液系统，热液流体呈酸性，因此HS和S的优势场范围扩大，有利于金属硫化物的大量沉淀、富集。在多组分的热液体系中，金属元素首先选择形成活度积最小的化合物的离子进行化合沉淀。一种难溶矿物沉淀以后，元素的迁移作用并非停止，矿物与溶液处于动态平衡之中。热液硫化物就是按照这样的交代顺序依次沉淀，从而反映出元素迁移与成矿作用之间的密切联系。

关键词：成矿作用热液硫化物硫逸度氧逸度活度积交代作用元素迁移

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卡林型金矿床中主要元素和矿物共生条件探讨

矿产与地质 1984年第1期 20-25页

作者：耿文辉

引言近年来,国内外发现了一些产在碳酸盐地层中,受构造控制的微细粒浸染型金矿床。以美国内华达州的卡林金矿为代表,称其为“卡林型”金矿。如美国的卡林,科特兹等,我国的陕西镇安县二台子金矿,贵州三都县的苗龙金矿,湖南衡东县的石峡... 详细信息

引言近年来,国内外发现了一些产在碳酸盐地层中,受构造控制的微细粒浸染型金矿床。以美国内华达州的卡林金矿为代表,称其为“卡林型”金矿。如美国的卡林,科特兹等,我国的陕西镇安县二台子金矿,贵州三都县的苗龙金矿,湖南衡东县的石峡金矿等。经研究,认为是渗流热卤水成因的金矿床。

关键词：卡林型金矿床矿物自然金金矿物氯化络合物渗流热卤水辰砂朱砂辉锑矿硫化矿物硫逸度自然银银矿物

湖南浏阳七宝山多金属矿床的金银矿物及其形成条件

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矿物岩石 1985年第1期 97-103页

作者：韩公亮何泗威孙敏云黄中歧湖南省地质矿产局中心实验室

此矿床有经济价值的元素13种。其中金和银是伴生元素.主要以自然金、金银矿、银金矿存在。矿床形成温度为210—393℃;压力为692巴;硫逸度为log fs2=—11.746～—12.018。矿质来源于地壳深部或上地幔.

关键词：金银矿物黄铜矿石英七宝山铜矿物硅氧矿物铁闪锌矿黄铁矿铁矿物方铅矿硫化矿物超显微金硫逸度矿石类型矿床形成多金属矿床湖南浏阳

800—500℃时Cu-Fe-Zn-S系统中心部分的相关系

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地质科技通报 1986年第3期 159-166页

作者： Shoji Kojima ,梅建明

对Cu-Fe-Zn-S系统中心部分相平衡的研究是用抽空的硅玻璃管法。其相关系,包括黄铜矿、中间固溶体（iss）、斑铜矿、磁黄铁矿以及闪锌矿,是在800—500℃间确定的。还澄清了每个固溶体的组成范围。黄铜矿在实验中仅在500℃时出现接近化学... 详细信息

对Cu-Fe-Zn-S系统中心部分相平衡的研究是用抽空的硅玻璃管法。其相关系,包括黄铜矿、中间固溶体（iss）、斑铜矿、磁黄铁矿以及闪锌矿,是在800—500℃间确定的。还澄清了每个固溶体的组成范围。黄铜矿在实验中仅在500℃时出现接近化学计算为CuFeS2的十分有限的固溶体场,并且仅溶解了少量小于0.9原子%的锌。然而中间固溶体具有广泛的固溶体场,它可以溶解相当大量的锌,从800℃时溶解12.7原子%到500℃时溶解3.3原子%。在各种温度下都可观察到锌的最大溶解度在富铁中间固溶体中比在方黄铜矿成分中大。同时,闪锌矿固溶体也溶解有相当数量的铜。在600℃以上时,闪锌矿中CuS含量随FeS含量增加而增加。当闪锌矿中含FeS大于40摩尔%时,可观察到CuS最大含量在800℃时为10.7摩尔%,700℃时为8.6摩尔%,在600℃时为4.6摩尔%。因此,铜进入闪锌矿取决于温度和硫逸度两方面。

关键词：闪锌矿硫逸度 FeS 硫化矿物斑铜矿铜矿物 Cu-Fe-Zn-S 黄铜矿中间固溶体黄铁矿铁矿物 Fe 相关系

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黄铁矿成因形态学

现代地质 1987年第1期 60-76页

作者：陈光远孙岱生张立臧维生王健鲁安怀

在1981—1986年野外工作的基础上,作者对胶东三县四个金矿床黄铁矿晶体形态进行了系统研究,对其中2495粒晶体进行了统计,对300粒晶体进行了测角,对60粒晶体进行了微形貌观察。根据以上实际工作及国内外有关资料提出了黄铁矿晶休常见单... 详细信息

在1981—1986年野外工作的基础上,作者对胶东三县四个金矿床黄铁矿晶体形态进行了系统研究,对其中2495粒晶体进行了统计,对300粒晶体进行了测角,对60粒晶体进行了微形貌观察。根据以上实际工作及国内外有关资料提出了黄铁矿晶休常见单形出现频率的定量资料与晶体微形貌的特点,特别是{210}面上负条纹的特征与成因探讨。并讨论了黄铁矿晶体形态与分带性,与形成温度,与主、微量成分,与共生组合及与矿化等的关系。查明黄铁矿形态及其晶面微形貌的发育与硫逸度、温度、冷却速度等密切相关。在以上基础上提出了胶东四个金矿床中蚀变岩型金矿及石英脉型金矿两种成因类型黄铁矿形态特征上的五点差异。最后对黄铁矿研究方法要点进行了总结。

关键词：黄铁矿蚀变晶体铁矿物金矿床贵金属矿床十二面体多面体硫逸度石英脉型金矿聚形单形单纯形晶面面(晶体) 晶种胶东形态学

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日本北海道丰羽矿山的多金属矿化作用

国外火山地质 1993年第1期 52-61页

作者：太田英顺红石

丰羽矿床最显著的特征是产有稀有金属Sn、Zn、W、Co、Ni、Bi、Se、Te、Ga、V等。该矿床具有两期矿化,晚期矿化又分为五个连续的次级阶段A、B、C、D、E。矿石的电子探针分析和镜下观察表明,稀有金属是从次阶段B的成矿溶液中沉淀的。金属... 详细信息

丰羽矿床最显著的特征是产有稀有金属Sn、Zn、W、Co、Ni、Bi、Se、Te、Ga、V等。该矿床具有两期矿化,晚期矿化又分为五个连续的次级阶段A、B、C、D、E。矿石的电子探针分析和镜下观察表明,稀有金属是从次阶段B的成矿溶液中沉淀的。金属是由于热液流体与其周围的天水成因的地热水相混合而发生沉淀的。稀有金属的矿化作用,其初始热液流体的温度为400℃,含盐度为5～7%,fo;低于磁黄铁矿上限,fs;位于磁黄铁矿和黄铁矿界限附近,这些数据均与流体包体数据和矿物组合相一致。成矿溶液演化趋势和晚期脉中产出的Sn和In表明,晚期矿化作用来自钛铁矿系列的花岗石类岩浆,而早期阶段的矿化作用则来自磁铁矿系列岩浆。年代学数据,矿物带状分布、金属品位,流俸包体及活动地热流体的流量表明,成矿溶液来自无意根山（Mnineyama）安山岩下的一套潜伏侵入体。

关键词：砷黄铁矿毒砂成矿流体矿化无机化磁铁矿尖晶石锡石锡矿物矿脉矿体矿物分带成矿溶液热水溶液硫逸度矿物组合硫化物硫化合物稀有金属矿山含盐度电子探针分析电子探针微量分析微探针分析安山岩矿化作用

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广西张公岭银金矿床成矿物理化学条件探讨

桂林理工大学学报 1983年第3期 39-58页

作者：张乐凯袁奎荣导师研究生

张公岭银金矿床赋存在花岗岩断裂带中,矿化比较稳定。本文从矿物组合及其标型特征入手,首次应用银金矿——闪锌矿地温计,计算出张公岭银金矿床主要成矿阶段的温度、硫逸度;应用热力学原理讨论了其他物理化学参数;进而讨论了本类矿床中... 详细信息

张公岭银金矿床赋存在花岗岩断裂带中,矿化比较稳定。本文从矿物组合及其标型特征入手,首次应用银金矿——闪锌矿地温计,计算出张公岭银金矿床主要成矿阶段的温度、硫逸度;应用热力学原理讨论了其他物理化学参数;进而讨论了本类矿床中金银运移沉淀机制。

关键词：成矿物理化学条件黄铁矿物理化学地温计铁矿物成矿阶段硫化矿物闪锌矿锰矿石菱锰矿银金矿硫逸度金属硫化物热水溶液成矿溶液桂林冶金地质学院硫化物矿物黄铁绢英岩广西

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卡林型金矿床主要矿物共生条件分析

地质与勘探 1985年第10期 16-21页

作者：耿文辉中国有色金属工业总公司矿产地质研究院

近年来,在国外和我国相继发现了一些产在碳酸盐岩地层中的、含微细粒一次显微细粒金的矿床.此类矿床以卡林金矿为代表,称为“卡林型金矿床”,如美国的卡林、科特兹矿床;我国陕西二台子、贵州苗龙、湖南石峡金矿床等.刘东升认为,此类矿... 详细信息

近年来,在国外和我国相继发现了一些产在碳酸盐岩地层中的、含微细粒一次显微细粒金的矿床.此类矿床以卡林金矿为代表,称为“卡林型金矿床”,如美国的卡林、科特兹矿床;我国陕西二台子、贵州苗龙、湖南石峡金矿床等.刘东升认为,此类矿床是渗流热卤水成因的金矿床. 在这些矿床中,有一套特征的元素共生组合,它们是Au,As,Ag,Hg,Sb和Ba.表现在矿物上主要为自然金、自然银、雄黄(雌黄)、辰砂、辉锑矿和重晶石.这套元素共生组合在时间上、空间上与金矿床密切共生.如美国卡林金矿带与一个汞矿带和一个重晶石矿带平行,局部重叠,矿物组合为自然金、雄黄、辰砂、重晶石和自然银.苗龙金矿床产在三(三都)-丹(丹寨)汞矿带南缘,地球化学异常为Au-As-Ag-Hg-Sb-Ba,矿区附近有重晶石矿点,矿物

关键词：卡林型金矿床金属元素矿物自然金金矿物渗流热卤水硫逸度重晶石矿成矿溶液热水溶液氯化络合物辰砂朱砂辉锑矿硫化矿物矿物共生组合

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小秦岭金矿成矿的物理化学条件

成都理工大学学报(自然科学版) 1984年第3期 16-28页

作者：栾世伟

本文根据矿物共生组合及金矿化特征,对小秦岭金矿的形成划分为四个矿化阶段。金矿化主要呈自然金和少量其它金矿物显微包体形式,存在于各阶段黄铁矿、黄铜矿与石英晶粒间,少数产于石英或其它硫化物中。根据不同矿化阶段主要矿物的包体... 详细信息

本文根据矿物共生组合及金矿化特征,对小秦岭金矿的形成划分为四个矿化阶段。金矿化主要呈自然金和少量其它金矿物显微包体形式,存在于各阶段黄铁矿、黄铜矿与石英晶粒间,少数产于石英或其它硫化物中。根据不同矿化阶段主要矿物的包体测温数据和包体成分的酸碱度测定位,用热力学的原理和方法,计算了小秦岭金矿床成矿的温度、压力、硫逸度、氧逸度、二氧化碳逸度,以及主要矿化离子浓度、酸碱度和氧化-还原电位等物理化学条件。

关键词：小秦岭地区金矿床成矿溶液贵金属矿床热水溶液金矿成矿黄铁矿铁矿物硫逸度矿化阶段物理化学