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长江中下游典型火山盆地的水岩相互作用和金属矿床蚀变分带
引用本文:张荣华,胡书敏,张雪彤.长江中下游典型火山盆地的水岩相互作用和金属矿床蚀变分带[J].岩石学报,2017,33(10):3302-3318.
作者姓名:张荣华  胡书敏  张雪彤
作者单位:中国地质科学院矿产资源研究所地球化学动力学实验室, 国土资源部成矿作用和资源评价重点实验室, 北京 100037,中国地质科学院矿产资源研究所地球化学动力学实验室, 国土资源部成矿作用和资源评价重点实验室, 北京 100037,中国地质科学院矿产资源研究所地球化学动力学实验室, 国土资源部成矿作用和资源评价重点实验室, 北京 100037
基金项目:本文受中国地质调查局项目(12120113101700)、安徽省公益项目(2010G28)、专项(F0001)、地调项目(DD20160168)和国土资源部项目(20010302)联合资助.
摘    要:长江中下游火山岩盆地中金属矿床和蚀变分带的的地球化学研究表明,它们具有内带深色蚀变带和外带浅色蚀变带,形成于600℃到100℃范围。两类蚀变带分界温度大致是300℃。大金属矿床蚀变分带剖面显示出热液系统存在有明显的温度梯度。通过与背景岩石(玄武岩石)对比研究表明,自下而上的不同蚀变岩石中主要元素含量显著变化,交代作用中的代出和代入元素在空间上是演化的。25~400℃和23MPa下矿物(钠长石、阳起石、透辉石、钙铁辉石)-H2O、岩石(玄武岩)-H2O反应的化学动力学实验表明,金属元素释放速率是温度的函数。在恒压升温过程中,从20℃到400℃,硅酸盐矿物、玄武岩中Si溶解速率不断上升;在300~350℃时,Si、Al溶解速率到最大数值。随后,温度再上升导致溶解速率下降。在300℃时,大部分矿物中Ca、Mg、Fe、Na溶解速率较高,溶液里的Ca/Si、Mg/Si、Fe/Si、Na/Si等都高于矿物中对应元素的计量比。矿物反应后的表面存在富集硅的淋失层,或有富硅铝矿物(粘土矿物)出现。在300℃时,Si溶解快于其他金属元素,溶液中金属元素与硅摩尔浓度比(Ca/Si、Mg/Si、Fe/Si、Na/Si)等都低于矿物中的计量比。矿物反应后的表面缺少硅的淋失层,或者有贫硅矿物和铁氧化物出现。作者还进行23~35MPa、20~550℃玄武岩与水反应实验。上述高温高压下矿物在水溶液中的溶解反应动力学实验和流体-玄武岩相互作用实验,对于理解金属矿床及蚀变分带形成机制提供新的依据。

关 键 词:蚀变分带  溶解反应速率  化学动力学  流体-玄武岩相互作用
收稿时间:2015/12/5 0:00:00
修稿时间:2017/4/12 0:00:00

Water-rock interactions and metal-alteration zoning in volcanic basins of Middle-Lower Yangtze River Valley
ZHANG RongHu,HU ShuMin and ZHANG XueTong.Water-rock interactions and metal-alteration zoning in volcanic basins of Middle-Lower Yangtze River Valley[J].Acta Petrologica Sinica,2017,33(10):3302-3318.
Authors:ZHANG RongHu  HU ShuMin and ZHANG XueTong
Institution:Laboratory of Geochemical Kinetics, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Beijing 100037, China,Laboratory of Geochemical Kinetics, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Beijing 100037, China and Laboratory of Geochemical Kinetics, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Beijing 100037, China
Abstract:
Keywords:Alteration zoning  Dissolution rate  Chemical kinetics  Water-basalt interactions
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