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为了探索高渗透性洋壳中高温热液循环系统的形成机制,以数值模拟为手段研究热液循环中的矿物沉淀过程及其对洋壳渗透率的反馈.在热液对流-矿物反应模型中考虑了硬石膏、黄铁矿和黄铜矿的沉淀和溶解反应,基于矿物的溶度积计算矿物的沉淀/溶解量,并将其转换为渗透率的变化.结果显示,黄铁矿和黄铜矿分布于350~380℃等温线范围内,并随着热液温度升高而逐渐向海底推移.海水被加热及与热液混合过程中沉淀出硬石膏,在热液上升通道两侧形成低渗透性的烟囱状结构,降低了海水-热液混合程度从而使热液温度升高.高温热液通道建立后,便会有更多的金属物质随着高温热液被运输至浅层洋壳或海底.模拟结果为理解海底高温热液喷口的形成机制提供了借鉴. 相似文献
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现代海底烟囱中流体包裹体的研究 总被引：8，自引：2，他引：8
大洋中脊的海底块状硫化物矿床是当前地球科学的一个热点。因为他不仅具有经济效益,而且可以直接观测到这些矿床的形成过程。这些矿床均有许多黑烟囱和白烟囱。在这些烟囱中成矿流体不断地流过,并同时沉淀出Cu,Pb,Zn硫化物和脉石矿物。本研究的样品是取自北纬21°N的太平洋洋脊中现代大洋海底的Zn(Cu)型硫化物烟囱。对这些烟囱的矿物共生组合进行研究发现其矿物组合相当简单,分硫化物和脉石矿物两种。硫化物中以其含量多少排列为闪锌矿,黄铁矿,黄铜矿和磁黄铁矿。脉石矿物以硬石膏为主,见少量重晶石。在烟囱中这些硫化物和脉石矿物的分布是有分带性的。从外到内为硬石膏带,黄铁矿带,闪锌矿带。闪锌矿带向里可见到少量黄铜矿和磁黄铜矿,及硬石膏,但它们尚未构成一个带。烟囱的中心常常是空的,因为是原来的热液通道。 发现两类流体包裹体:一类为水溶液相包裹体。另一类为CH_4的包裹体。其均一温度是从180～265℃。最外面的硬石膏带,均一温度从180～245℃(平均212℃)。黄铁矿带均一温度从185～260℃(平均218℃)。闪锌矿带均一温度从190～265℃(平均229℃)。从平均的均一温度看似乎从边上到中心从212—218—229℃向上升,说明一个趋势,中间的温度较高,边上的较低。成矿溶液的盐度与海水相差不大,但略大於海水 相似文献
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西南印度洋超慢速扩张脊49.6°E热液区硫化物矿物学特征及其意义 总被引：1，自引：1，他引：0
2005年在西南印度洋脊49.6°E发现热液异常,并于2007年取得硫化物样品,这是首个在全球超慢速扩张洋脊发现活动的海底热液区。对该区硫化物开展了矿物学和矿物化学研究。结果表明,西南印度洋脊49.6°E热液区硫化物可划分出富Zn和富Fe两种矿石自然类型,矿石中广泛发育溶蚀孔洞构造、"黄铜矿疾病"结构、网格状固溶体分解结构、同质增生结构等结构构造。根据矿物化学成分变化,矿石矿物可划分出Fe-S系列、Zn-S系列、Cu-Fe-S系列、Cu-S系列及Au、Cu、W自然金属系列等。该区硫化物的沉积过程可划分为2个阶段:Ⅰ.富Zn硫化物沉积阶段,矿物组合以闪锌矿-黄铁矿-黄铜矿为主,成矿流体沉积温度相对较低;Ⅱ.富Fe硫化物阶段,矿物组合以黄铁矿-白铁矿-闪锌矿-等轴古巴矿为主,成矿流体沉积温度相对较高。后期沉积过程(阶段Ⅱ)对早期沉积过程(阶段Ⅰ)的硫化物进行了部分叠加改造。 相似文献
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在埃及东南部的汉默斯沙漠地区,黄铁矿、黄铜矿和金有的产于石英脉中和花岗岩中,有的则以星散状、浸染状矿体赋存于高度蚀变的变质火山岩剪切带中。这些矿物的形成部分与磁黄铁矿、蓝辉铜矿、锑黝铜矿、辉铜矿、斑铜矿和铜蓝有关。黄钞矿具有两种晶形:(1)含有原生硫化物包裹体的自形—半自形巨型晶体,(2)细晶集合体。黄铜矿具有三种晶形:(1)自形巨型晶体,(2)细晶含微包裹体,(3)它型残余物。硫化物矿物有三个形成阶段,这三个阶段与热液的连续冷却结晶过程有关。在无序的高温热液阶段金以基质存在于早期硫化矿物中,在温度逐渐降低的后期阶段,含金黄铁矿经过重新运移,产生了自然金,显微镜分析结果证明,金和铜在晚期的黄铁矿中相对富集,分析研究过的表层蚀变矿物有:针铁矿、褐铁矿、金以及铁和铜的碳酸盐矿物和硫化物。 相似文献
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新疆哈密卡拉塔格块状硫化物矿床金银赋存状态研究 总被引：3，自引：0，他引：3
新疆哈密红海黄土坡VMS矿床位于东天山卡拉塔格隆起带,是卡拉塔格矿集区内新发现的块状硫化物矿床。矿体产于卡拉塔格隆起带核部火山沉积岩建造中,具有典型的VMS型矿床“上层下脉”二元结构特征。该矿床中含金硫化物矿石主要有块状黄铁矿黄铜矿、块状黄铁矿黄铜矿闪锌矿、块状黄铁矿闪锌矿黄铜矿和块状闪锌矿。文中在对各类含金硫化物矿石进行详细的矿相学研究基础上,结合扫描电子显微镜与能谱仪联用技术(SEM/EDS),对硫化物样品中金、银的赋存状态进行研究。结果表明,4种块状硫化物中的主要矿物形成于多个期次,主要包括VMS成矿期(黄铁矿阶段、闪锌矿黄铜矿黝铜矿方铅矿阶段、石英重晶石阶段)、热液叠加期(石英黄铁矿黄铜矿闪锌矿方铅矿阶段)和表生期(铜蓝纤铁矿阶段)。矿区首次发现4颗金银金属互化物(银金矿、碲银矿),其较大的化学成分差异指示了热液环境由中酸性中性转变为更有利于Au、Ag迁移沉淀的偏碱性。后期的偏碱性热液对VMS成矿期形成矿物产生了交代作用,使得Au、Ag活化再富集。由于后期热液叠加改造,红海VMS型矿床中Au、Ag不仅赋存于VMS成矿期后期中低温闪锌矿黄铜矿阶段,也赋存于VMS成矿期早期中高温黄铁矿阶段,并贯穿整个热液叠加期。各含金矿物组合中除4颗金银金属互化物外Au多呈显微不可见状态,推测Au、Ag主要以原子或离子形式赋存于矿物晶格中或矿物空位处。 相似文献
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哈萨克斯坦萨亚克大型铜矿田中, 矽卡岩型矿床的矿体赋存于石炭系灰岩与花岗岩类的接触带上, 矿体及其周围发育大量矽卡岩。矽卡岩矿物主要由石榴子石、辉石、绿帘石、绿泥石等组成, 矿石矿物主要发育黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉钴矿等。萨亚克矽卡岩型矿床成矿作用分为5个阶段: 透辉石-石榴子石矽卡岩阶段、石榴子石矽卡岩阶段、绿帘石-磁铁矿阶段、石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段。电子探针分析结果表明, 矿区矽卡岩属典型的钙质矽卡岩。 其中石榴子石发育3种类型, 均属钙铝-钙铁榴石固溶体系列, 自早期透辉石-石榴子石矽卡岩阶段至晚期石榴子石矽卡岩阶段, 由钙铁榴石向钙铝-钙铁榴石转变, 并且钙铁-钙铝榴石与矿化关系最为密切。其中具环带结构的石榴子石中钙铁与钙铝含量随环带呈韵律性变化, 表明生长过程中成分具震荡性变化, 形成于不完全封闭的平衡条件, 指示流体的多期次多阶段性; 辉石以透辉石为主; 绿帘石属绿帘石族中绿帘石范畴; 磁铁矿TFeO含量高, 与其他氧化物成分呈负相关关系。石英硫化物阶段早期发育黄铜矿-黄铁矿-磁黄铁矿-白铁矿、黄铜矿-辉钴矿矿物组合; 晚期为主要矿化阶段, 发育大量致密块状黄铜矿。黄铜矿显示贫硫富铜、铁特征; 黄铁矿为亏硫型; 磁黄铁矿属贫钴富镍型。矽卡岩矿物共生组合及石榴子石成分演化等矿物学特征显示, 成矿过程中随着温度及氧逸度的降低, 成矿热液由弱碱性向酸性演化, 伴随热液在接触带的中和作用, 以黄铜矿为主的金属硫化物富集沉淀。 相似文献
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福建紫金山铜矿是我国高硫化型浅成低温热液矿床研究的热点之一。本文针对该矿床中普遍发育的硫砷铜矿进行了仔细的矿相观察及电子探针化学成分分析,对其成因进行了初步研究。该矿床中硫化物矿物之间存在着一定的交代、穿插以及化学组分的继承关系。矿物生长遵循黄铁矿-硫砷铜矿-斜方蓝辉铜矿、蓝辉铜矿-铜蓝的交代生长顺序。结合室内水热反应模拟实验结果,推测矿床经历了2期、4阶段热液事件:第1期第1阶段形成黄铁矿;第2阶段形成硫砷铜矿;第2期第1阶段形成各种铜硫化物,铜蓝在第2期第2阶段形成。其中硫砷铜矿中的砷元素来自于岩浆热液,其显示出交代先成黄铁矿的特征,也有少量结晶于矿石的较大裂缝处形成自形柱状晶体。表生带中的硫化物矿物曝露在地表或潜水中遭受风化剥蚀,逐渐形成高硫型浅成热液,并沿构造裂隙持续下渗至岩体附近受热折返,在下渗和折返的过程中交代先成的黄铁矿和硫砷铜矿,生成斜方蓝辉铜矿和蓝辉铜矿等铜硫化物,该交代反应符合"耦合的溶解再沉淀"的成因机制。热液下渗和受热折返是1个循环往复的过程。 相似文献
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桦树沟铜矿床位于北祁连加里东造山带西段。铜矿体赋存于镜铁山BIF型铁矿床桦树沟矿区FeⅤ矿体下盘,矿体受断裂构造控制,矿化岩石主要为铁碧玉岩、石英绢云母千枚岩和碳质千枚岩,围岩蚀变可见硅化、碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化。文章对块状铜矿石(富铜矿体)和脉状铜矿石(千枚岩型铜矿体)进行了野外地质特征、矿物学和硫同位素对比研究。富铜矿体与地层产状基本一致,块状矿石矿物组合为黄铜矿+少量黄铁矿+石英+碳酸盐矿物+重晶石,黄铜矿低S、Cu,高Fe。脉状矿石主要表现为石英-碳酸盐-硫化物脉沿千枚理或裂隙产出,矿石矿物组合为黄铜矿+黄铁矿+黝铜矿+镜铁矿+石英+碳酸盐矿物+绢云母+绿泥石,黄铜矿低S高Fe。块状铜矿石中黄铜矿的δ34S变化范围为15.6‰~17.4‰,暗示硫主要来自同期海水。脉状矿石中硫化物的δ34S值低于块状矿石中黄铜矿的δ34S值,黄铜矿、黄铁矿的δ34S值变化范围分别为13.2‰~16.2‰和9.3‰~13.4‰,暗示硫可能主要来自受还原的硫化物和硫酸盐矿物。以上研究表明块状铜矿石和脉状铜矿石可能为不同热事件的产物,结合前人研究成果,笔者认为桦树沟铜矿床为海底喷流沉积叠加后期热液改造成因。绿泥石温度计指示后期热液成矿温度为222℃左右。 相似文献
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西秦岭温泉斑岩钼矿床岩浆-热液演化 总被引：5，自引：3，他引：2
西秦岭北缘广泛出露印支期中酸性侵入岩和相关的斑岩-矽卡岩矿床。温泉矿床位于该矿带东段,是其内已探明规模最大的斑岩钼矿床。温泉矿床发育多阶段热液脉体,黄铁矿作为其中的贯通性金属硫化物,其化学组成蕴含着岩浆-热液演化及金属沉淀过程等诸多信息,对于斑岩系统模型的厘定具有重要意义。温泉矿床热液脉体时序为:钾长石-黑云母-石英脉(A脉)、石英-黄铜矿脉、石英-辉钼矿脉(B脉)和石英-绢云母-黄铁矿脉(D脉)。A脉是斑岩系统岩浆-热液演化的最早期脉体,主要矿物组合为钾长石+黑云母+石英+黄铁矿±磁铁矿±磷灰石±黄铜矿,代表了引起早期基性岩浆矿物被蚀变为黑云母的流体通道;B脉与钾长石化蚀变关系密切,围岩中斜长石斑晶大量被蚀变为钾长石;石英-辉钼矿脉切割所有早期黑云母化-钾化蚀变阶段的石英-硫化物网脉,并形成于所有斑岩侵位之后,少量黄铁矿和黄铜矿共生于辉钼矿裂隙及边部;D脉是斑岩系统岩浆-热液成矿作用的最晚期事件,其主要被黄铁矿和石英及少量黄铜矿填充,发育晚期的绢英岩化和泥化蚀变,长石多发生破坏性蚀变。四个阶段石英网脉中黄铁矿电子探针分析显示,A脉的黄铁矿中Cu、Mo和Au含量均较低,有少量的金属硫化物(黄铁矿+黄铜矿)沉淀,但通常不能形成规模矿体;石英-黄铜矿脉的黄铁矿中Cu含量明显较高,且多与高品位Cu矿体的空间产出位置相一致,可能是斑岩系统伴随钾化蚀变作用主要的铜沉淀阶段;B脉的黄铁矿中Mo含量明显较高,与高品位钼矿体空间产出关系密切,可能代表了斑岩系统钼成矿作用的主要阶段;D脉的黄铁矿中Au含量明显升高,可能代表了金在斑岩系统岩浆-热液成矿作用的最晚期事件中的沉淀。 相似文献
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云南香格里拉红山铜矿石硫化物环带及地质意义 总被引：3，自引：3，他引：0
云南香格里拉县红山铜矿是三江义敦岛弧带南端重要铜矿床,颇受关注,成因认识分歧大.矿区出露上三叠统板岩、变碎屑岩和灰岩夹中基性火山岩、火山碎屑岩以及少量侵入其中的中酸性和超基性岩脉、岩株,透镜状铜硫化物矿体产在顺层状矽卡岩体内或边部,成矿后断裂明显.矿石中普遍发育以黄铁矿为核部、黄铜矿为中间带、磁黄铁矿为边部带的硫化物环带,其中核部黄铁矿呈立方体自形-半自形晶,黄铜矿呈他形晶围绕黄铁矿沉淀,磁黄铁矿呈他形分布在黄铜矿外围,内带常被外带硫化物溶蚀交代.环带从内到外硫化物先后沉淀,矿物生成顺序为黄铁矿-黄铜矿-磁黄铁矿.环带中三种硫化物矿物的REE配分曲线和微量元素蛛网图极为相似,负Eu异常显著,富集U、Th、Zr、Hf,亏损Rb、Sr、Ba,与矿区超基性岩表现出较高相似性;环带从内到外,∑REE(0.17371×10-6、1.22626×10-6、5.25925×10-6)和微量元素含量依次升高,Co/Ni和Se/Te比值降低,指示矿石硫化物沉淀过程中,可能伴随热液体系内地壳物质不断增加.环带中硫化物矿物δ34SV-CDT=3.81‰～5.23‰,具有岩浆硫源特征,δ34SV-CDT边部带磁黄铁矿 (4.47‰)＜δ34SV-CDT中间带黄铜矿(4.58‰)＜ δ34SV-CDT核部黄铁矿(4.65‰),三种硫化物间没有达到同位素平衡分馏.红山铜矿石环带结构是岩浆热液为主成矿流体中黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿先后晶出成因,伴随硫化物环带的形成,热液系统从早到晚H2S和O2逸度降低或pH升高过程. 相似文献
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雪鸡坪铜矿床产于印支晚期石英二长闪长玢岩-石英闪长玢岩-石英二长斑岩复式侵入体内,为一斑岩型铜矿床。矿床形成经历了多阶段热液成矿作用,主要有微细脉浸染状黄铁矿±黄铜矿-石英、细脉状辉钼矿±黄铁矿±黄铜矿-石英及微细脉状贫硫化物-石英-方解石等。流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼及碳、氢、氧同位素综合研究表明,微细脉浸染状黄铁矿±黄铜矿-石英阶段石英中主要发育含Na Cl子矿物三相及气液两相包裹体,与含矿的石英二长斑岩石英中发育的流体包裹体特征相似,表明成矿流体主要为中高温、高盐度Na Cl-H2O体系热液,可能主要来源于印支期石英二长斑岩侵入体;辉钼矿±黄铁矿±黄铜矿-石英中主要发育含CO2三相及气液两相包裹体,成矿流体为中温、低盐度Na Cl-CO2-H2O体系热液,与前者来源明显不同;贫硫化物-石英-方解石石英中主要发育气液两相包裹体,成矿流体为中低温、低盐度Na Cl-H2O体系热液,推测其可能较多来自于大气降水。因此,雪鸡坪铜矿床为不同来源、不同地球化学性质热液叠加成矿作用的结果。 相似文献
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黑龙江省三矿沟矽卡岩型铁铜矿床流体包裹体研究 总被引：11，自引：2，他引：9
对黑龙江省三矿沟矽卡岩型铁铜矿床内花岗闪长岩中石英斑晶、硫化物阶段及石英-碳酸盐阶段的石英、方解石中流体包裹体的岩相学、显微测温学和显微激光拉曼光谱分析等的研究结果表明,流体包裹体有富液相、富气相和含子矿物多相包裹体3种类型;花岗闪长岩石英斑晶中的含子矿物多相包裹体均一温度均值为4320C,盐度在30.92 wt%～63.91 wt%NaCl eqv.之间,平均为52.96 wt%NaCl eqv.,代表了高温、高盐度岩浆流体;硫化物阶段形成的黄铜矿磁铁矿矿石中流体温度主要介于323～424℃之间,盐度介于8.95 wt%～62.51 wt%NaCl eqv.之间;硫化物阶段形成的黄铜矿矿石中流体温度主要介于333～441℃之间,盐度介于8.28 wt%～65.32 wt%NaCl eqv.之间;石英-碳酸盐阶段流体温度主要介于124～140℃之间,盐度介于1.65 wt%～4.34 wt%NaCl eqv.之间.铁铜矿石均形成于高温、高盐度阶段,以岩浆热液为主,在成矿晚期,由于大气降水的混合,形成了少量低温、低盐度流体,成矿流体以富Na、K、Ca、Cl-和CO~2_3-的高盐度流体为特征,主体属于NaCl-H_2O-CO_2-H_2S-CH_4体系.成矿流体在300～400℃区间内发生了强烈的沸腾作用,导致大量金属硫化物和少量金属氧化物沉淀,沸腾作用对三矿沟铁铜矿床的形成起到至关重要的作用. 相似文献
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在哈马希(Hamash) 金矿区,黄铁矿、黄铜矿和金产于花岗质岩石的石英脉中,或呈星散浸染状产于强烈蚀变的变质火山岩剪切带中,与磁黄铁矿、蓝辉铜矿、黝铜矿、辉铜矿、斑铜矿、铜蓝共生。黄铁矿以自形一半自形粗粒晶体和细晶质集合体形式产出。黄铜矿以自形粗粒晶体、细晶质显微包裹体和他形残留体形式产出。硫化物矿化作用分三期,并与结晶熔融体的温度逐渐冷却有关。金形成于高温无序相所形成的较早期硫化物矿物中。自然金是在成矿最晚期,随着温度下降,通过含金黄铁矿的再活化作用而形成。金和铜相对富集于后期的黄铁矿中。地表蚀变产物有针铁矿、褐铁矿、金、碳酸盐和铁、铜的硫酸盐类。 相似文献
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安徽宣城茶亭斑岩铜金矿床金的赋存状态及金铜成因联系 总被引：3，自引：0，他引：3
安徽宣城茶亭铜金矿床是长江中下游成矿带中新发现的一个大型斑岩型矿床。本文在矿相学观察和研究的基础上,开展了矿石组成矿物的成矿金属元素化学分析和电子探针(EPMA)分析,以了解矿床矿石中金的赋存状态,确定金与铜的成因联系。茶亭铜金矿床的热液成矿期可以划分为4个阶段,应用单矿物火试金法化学分析显示,第2阶段黄铁矿(Py II)和第3阶段黄铁矿(Py III)以及相应阶段的黄铜矿均富含金,各阶段石英及第3阶段硬石膏基本不含金。矿相学观察发现"可见金",金的嵌布形式主要为包裹金、粒间金,少量裂隙金。电子探针分析表明这些"可见金"主要为银金矿,其次为自然金。"不可见金"以不均匀形式分布于黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、斑铜矿等硫化物矿物中,"不可见金"主要为纳米级自然金。金与铜的相关性以及金的赋存状态表明,金与铜具有密切的成因联系。Simon实验研究结果表明高温环境下铜-铁硫化物中Au的溶解度更大,结合矿物共生组合及流体包裹体均一温度测定结果可以推测,茶亭铜金矿床的成矿作用经历了从较高温度到较低温度的演化过程,随着温度的降低部分Au从铜-铁硫化物中出溶并富集为"可见金",而另一部分金仍然以"不可见金"形式分散保存于黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿以及其它含铜硫化物矿物中。 相似文献
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坡七侵入体位于新疆塔里木板块东北缘,是坡北岩体第三期次岩浆作用的产物。该侵入体主要的岩石类型有二辉橄榄岩、橄榄辉石岩、方辉辉石岩、橄长岩、苏长岩、辉长岩以及辉长闪长岩。橄榄岩相和苏长岩相中赋存铜镍硫化物矿(化)体,矿石构造类型有浸染状、稠密浸染状和块状。金属硫化物主要为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿和黄铁矿,金属矿物生成顺序为:铬尖晶石-(第1世代镍黄铁矿Pn~1、第1世代黄铜矿Ccp~1)-NC型磁黄铁矿-(第2世代镍黄铁矿Pn~2、4C型磁黄铁矿、第2世代黄铜矿Ccp~2、第1世代黄铁矿Py~1)-第3世代镍黄铁矿Pn~3-(第2世代黄铁矿Py~2、第3世代黄铜矿Ccp~3)。其中,磁黄铁矿、镍黄铁矿矿物学特征表明,岩(矿)体侵位过程中,高温阶段温度下降缓慢,低温阶段温度下降较快,晚期有热液作用叠加。成矿期可以划分为岩浆成矿期(岩浆熔离阶段和单硫化物固溶体分异阶段)及热液成矿期。依据矿石结构构造、金属矿物矿物学特征综合分析,坡七侵入体深部硫化物熔离充分,成矿潜力大。 相似文献
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南大西洋中脊的26°S热液区广泛发育多金属硫化物、底泥、枕状熔岩、非活动性烟囱体和活动性烟囱体。为了有效探索硫、铜等成矿物质的来源以及成矿作用过程,分别以玄武岩、烟囱体残片及块状多金属硫化物为研究对象,开展了熔融包裹体、硫同位素和铜同位素研究。结果显示：区内玄武岩新鲜未蚀变且斑晶中产出大量熔融包裹体;熔融包裹体气泡壁附着黄铜矿、黄铁矿及磁铁矿等子矿物,说明在岩浆作用过程中可从熔浆中分离出成矿所需的金属元素和硫,这些成矿元素随着岩浆去气作用进入挥发分中,并随着脱气作用迁移出来。通过对烟囱体残片及块状多金属硫化物中黄铁矿的硫同位素组成进行比对分析,发现26°S热液区内硫化物的硫同位素与大西洋各热液区硫化物的硫同位素变化范围相一致,但δ34SV-CDT值略低（3.0‰~3.9‰）。低的δ34SV-CDT值指示硫以岩浆硫源为主,海水硫酸盐还原硫占比低。黄铜矿呈现略微富铜重同位素特征且分馏程度较低,其δ65Cu值（0.171‰~0.477‰）趋近于大洋中脊玄武岩的铜同位素值（0）。综合硫同位素及铜同位素特征,表明热液流体经历了岩浆和海水的混合过程,成矿物质主要来自于岩浆热液,成矿作用过程中可能有少量海水混入。 相似文献
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金属硫化物半导体矿物在地壳中分布广泛,其中一些禁带宽度较窄的硫化物矿物,如黄铁矿、黄铜矿和斑铜矿等,在地热梯度下产生的天然热电势可将地球内部热能转化为电能。本文选取黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、斑铜矿以及斑铜矿-赤铁矿-辉铜矿集合体等天然硫化物矿物样品,研究了其热电特性。研究结果表明,300～700K下,除磁黄铁矿具有低塞贝克系数和超高电导率而表现出金属导体的电输运行为外,黄铁矿和黄铜矿为n型半导体,斑铜矿和斑铜矿-赤铁矿-辉铜矿集合体为p型半导体,具有150～500μV/K的显著塞贝克系数和5～95 S/cm的电导率,说明样品在地热梯度下具有产生显著热电效应的能力。根据激光闪射法测得的热扩散率以及样品的理论比热、密度计算热导率,斑铜矿及硫化物矿物集合体样品表现出小于1 W/(m·K)的低热导率,说明样品在局部热源影响下可形成较大温差。根据热电基本理论和地热梯度构建天然热电效应模型,对硫化物半导体矿物集合体产生的天然热电势、额外地表电流密度及热电转换效率进行了模拟计算得出经验公式,发现硫化物半导体矿物在300～650 K条件下能产生100 m V左右的天然热电势,产生的最大热电转化率可达4‰,且可以通过偶极电流源模型计算矿物体产生的额外地表电流密度。研究认为硫化物半导体矿物可能作为天然热电转换介质深刻影响地球内部能量的转化与传递过程。 相似文献
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德兴铜厂斑岩铜矿脉体类型、分布规律及其对成矿的指示意义 总被引：8，自引：2，他引：6
德兴铜矿是中国东部重要的大型斑岩铜矿,由朱砂红、铜厂和富家坞等3个矿床组成。在详细的野外脉体填图基础上,文章把德兴铜厂斑岩铜矿的成矿脉体划分为A脉、B脉、D脉和H脉等4种类型。研究发现,A脉的形成与钾化蚀变有关,脉体不规则且不连续,以粒状石英±钾长石±黑云母±磁铁矿±少量黄铁矿±少量黄铜矿的矿物组合为特征;B脉的形成与钾质硅酸盐水解有关,脉体较规则且连续,以石英±辉钼矿±黄铜矿±黄铁矿的矿物组合为特征,石英颗粒呈典型的梳状或长柱状对称于脉壁生长;D脉的形成与石英-绢云母化蚀变有关,以黄铁矿±石英±黄铜矿的矿物组合为特征,脉壁发育绢云母晕;H脉的形成与碳酸盐化有关,以方解石±赤铁矿±黄铁矿±黄铜矿的矿物组合为特征。这4种脉体分别记录了成矿流体演化至不同阶段,热液蚀变作用的特点及其与Cu-Mo硫化物沉淀的关系。脉体的宽度-间距定量统计分析表明,脉体宽度(T)服从于幂次分布定律;脉体间距(S)服从于负指数分布或介于对数正态分布与负指数分布之间。脉体宽度分维值D值(0.91~1.35)普遍>1,反映脉体系统的连通性较差,矿化程度较弱。脉体间距变差系数Cν值(0.49~0.92)均<1,说明脉体簇生聚集程度较低,矿化程度较弱;处于脉体聚集中心的脉体,代表着热液流体运移的通道,制约着其他脉体的展布。 相似文献
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大水金矿氧化带下部,发育大量的微细粒浸染状、细脉状黄铁矿和黄铜矿,并出现砷黝铜矿.地表氧化矿中的赤铁矿,是黄铁矿等原生硫化物氧化所致;在矿石矿物成分上,黄铁矿、黄铜矿和砷黝铜矿的Au含量普遍较高.黄铁矿中的Co/Ni比值多大于2,与岩浆成因黄铁矿相吻合.流体包裹体均一温度为105℃～400℃.δ34S=-1.8‰～ 4.1‰,δ13C=-2.7‰～ 4.3‰,δ18O=6.63‰～19.42‰,δD=-101‰～-75‰.成矿流体主要来源于岩浆热液,碳、硫和成矿元素主要来源于赋矿闪长岩体,为富硫化物的闪长岩型金矿床.砷黝铜矿对找矿与勘探有指示作用. 相似文献
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鄂东南地区鸡冠嘴铜金矿床Au-Ag-Bi-Te-Se矿物学研究与金银富集机理 总被引：5，自引：3，他引：2
鸡冠嘴铜金矿床是鄂东南地区典型的矽卡岩型铜金矿床。矿体主要赋存于下三叠统大冶组大理岩中,矿石矿物以黄铜矿和黄铁矿及少量金银矿物为主,与矿化有关的蚀变包括矽卡岩化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化、钾长石化等。根据野外观察和镜下鉴定将成矿过程划分为干矽卡岩阶段、湿矽卡岩阶段、硫化物阶段和碳酸盐阶段,其中硫化物阶段为金矿化的主要阶段。矿相学研究、扫描电子显微镜-能谱分析和电子显微探针分析结果表明,主要载金矿物为黄铜矿和黄铁矿,金的赋存状态包括可见金和不可见金,可见金以银金矿为主,其次为自然金和含银自然金,不可见金为纳米级自然金。主要载银矿物是黄铜矿和斑铜矿,银矿物多以可见银(硒银矿、碲银矿和辉银矿等)产出,包括独立银矿物和显微包体银;不可见银主要以次显微包体的形式分布于硫化物中。鸡冠嘴铜金矿床是高温岩浆热液与碳酸盐岩地层发生接触交代作用形成的,Au在高温热液中可能主要以氯络合物、碲络合物或碲化物熔体的形式搬运。随着矽卡岩化等蚀变作用的进行和热液温度的降低,热液中氯被消耗的同时硫逸度快速上升,Au主要以金硫络合物的形式在热液中运移,硫化物阶段早期大量Bi-Te-S矿物及少量纳米级自然金以显微包裹体的形式包裹于近于同时沉淀的黄铁矿中,随后碲银矿、辉银矿及硫铋铜矿与硫化物及石英和碳酸盐矿物共生产出。成矿流体演化过程中由于温度和硫逸度的进一步降低导致金络合物不稳定,当Logf Te2-20且-14Logf Se2-10时,金矿物与硒化物与黄铜矿近于同时沉淀,或充填于先期沉淀的黄铁矿微裂隙和其他矿物之间的空隙中。综合分析表明,鸡冠嘴铜金矿床成矿过程中Te和Bi对Au的富集具有重要重用。 相似文献