地质流体与成矿绪论.ppt

参考书 卢焕章,成矿流体,北京,北京科技出版社,1997 刘玉山,成矿作用实验研究,北京科技出版社,1990 第一章 地质流体概述 第一节 地质流体的定义 1、流体 Fyfe(1978)：如果一个体系在应力或外加力的作用下能发生流动或变形，并与周围介质处于相对平衡状态，则把这种体系或物质称为流体 流体是一种具有流动性的变形体，当对它施加外力时，它就会发生变形，并且将不断地连续变形下去，直到它与其周围介质达到新的平衡为止 （2）自然界的物质按其存在状态可分为固、液、气和超临界态，其中液态、气态和超临界态物质可以流动，是流体；而固态则不是 （３）流体无一定形状，是一种可以流动、与存储空间形状保持一致的物质。液体占有确定的体积，有自由表面；而给定的一团气体则会膨胀，知道它充满整个容器为止 （４）所有流体都具有某种程度的可压缩性，但是液体的压缩性很小，例如液态水在温度不变的情况下，每增加一个大气压，它的体积比原来减小0.005%左右，因此液体实际上是不可压缩的，而气体是可压缩的 Wyllie (1991) 所定义的流体包括熔体、液体( H2O) 、气体(CO2 、CO、CH4 ) 、超临界相及未确定流体相。 杨巍然、张文淮(1996) 将流体定义为存在于大气圈、地面与地下特定范围的、以水为主,并含有 CO2、CH4、H2S、HF 等气体、 H+、Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-等离子以及络阴离子的气体或液体 刘建明（１９９７）地质流体是指存在并活跃于岩石圈中的，由H2O、CO2、烃类、卤素、S、N等组分以及其中的溶解组分构成的流体相 流体地质则是指与这类流体活动有关的各种 作用过程 ３、地质流体研究的内容 流体→流体的来源、水岩作用 ∣ ↓ 成矿流体→元素存在形式、运移、流体动力学 ∣ ↓ 矿床→成矿条件、环境、时代 第二节 地壳中流体的分类 一、按化学成分分为 硅酸盐流体 H2O H2O-NaCl H2O-NaCl-CO2 有机流体 3.以碳氢化合物为主的流体 石油 天然气 4.处于变形和塑变状态的岩石和地质体 软流圈 蠕动状态的地质体 三、成矿地质流体体系的分类 对成矿地质流体体系的分类和命名原则主要有三条: ①流体活动的地质-构造背景 ②与流体活动有关的主要地质作用 ③流体活动的主要产物 据此, 将地壳中的成矿地质流体体系分为以下五类。 1.与大陆地壳上部中-酸性岩浆热事件有关的热液流体体系 深部炽热岩浆的上升在浅部大陆地壳内产生地热异常场, 下渗大气降水在热力驱动下形成加热环流体系, 环流热水从流经的围岩淋滤获得成矿组分, 并主要生成地表热泉型和浅成热液型矿床; 在这一环流热水体系之下尚可能存在一个岩浆热液成矿系统, 并可能有矽卡岩型矿床以及石英脉型和云英岩型钨锡矿床的形成; 在这两个热液成矿体系的接触混合部位则可能有斑岩型矿床的生成。 从地表向下可能出现如下的矿化分带: 地表热泉型浅成热液金、汞矿床→脉型浅成热液金银矿床以及铅锌(银) 矿床→斑岩型铜、钼矿床→矽卡岩型铜、铁、铅、锌矿床以及钨、锡矿床→石英脉型和云英岩型钨、锡矿床。 上述矿化分带也可能表现为以热液为中心的水平分带。 2.与海底基性火山活动有关的热液喷流流体体系 控制海底热液性质的主要因素有三: 与海水反应的岩石特征(主要是玄武岩)、反应时的温度以及水岩比。 海底热液的沉淀卸载既可发生在海底以下的岩石裂隙孔隙之中, 也可以在海底与正常沉积作用一起进行。 热液卸载的机制主要有沸腾、与冷海水以及围岩相互作用, 而影响沉淀作用的主要因素有热液的物理化学特性、海水深度和海底地形等。 3.与海相沉积盆地演化有关的盆地流体体系 盆地流体指在大陆性地壳基底上的沉积盆地演化过程中活动于沉积柱内的各种流体 ( 包括水和烃类) 。盆地流体广泛参与了沉积物的成岩、后生、成油和成矿过程。 盆地流体与活动于地壳内的其它流体的最主要区别是含有丰富的有机组分。沉积有机质既可能在有利部位聚集成工业油气藏, 又是促使许多金属元素从母岩中迁移出来的萃取剂、络合剂和搬运剂。生物-有机成矿乃是近年的研究热点之一。 盆地流体具典型的低温热液地球化学特性,温度以80～150℃为主, 可达200～220℃。 当同沉积期的断裂—地震活动或者欠压实异常高压系统自身的水热压裂穿透上覆的隔水屏蔽层时, 储水层中的热卤水将迅速涌向海底形成热液喷流区。 最有利于产生这种热液的环境是具泥质盖层的砂质岩系。这种结构常出现在浊流沉积或海侵岩系的下部。 有关的矿床类型主要包括: 沉积喷流型 (sedex型) 矿床、密西西比式(MVT) 铅锌矿床、大陆砂页岩型矿床以及沉积岩容矿的微细浸染型金矿床等。 4.与区域变质作用有关的变质流体体系 变质流体是指在区域变质热事件过