成矿流体地球化学界面与隐伏矿预测省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

流体成矿作用与隐伏矿预测流体成矿作用与隐伏矿预测 张成江张成江 成都理工大学成都理工大学第1页 当前矿产勘查学科发展方向主要表达在当前矿产勘查学科发展方向主要表达在两大领域两大领域:深部成矿理论与成矿预测研究深部成矿理论与成矿预测研究 隐伏矿床找矿方法与技术研究隐伏矿床找矿方法与技术研究引引 言言第2页n 找矿预测向覆盖区和大深度发展是我国今后找矿预测向覆盖区和大深度发展是我国今后矿产勘查战略矿产勘查战略已知矿床深部和覆盖区已知矿床深部和覆盖区已知矿床深部和覆盖区已知矿床深部和覆盖区矿产资源预测矿产资源预测矿产资源预测矿产资源预测今后找矿预测新方向今后找矿预测新方向找找盲盲:覆盖覆盖区找矿区找矿攻攻攻攻深深深深:老矿山老矿山老矿山老矿山深部找矿深部找矿深部找矿深部找矿比以往任何时候都更需要创新比以往任何时候都更需要创新比以往任何时候都更需要创新比以往任何时候都更需要创新找矿预测理论和高新探矿技术找矿预测理论和高新探矿技术找矿预测理论和高新探矿技术找矿预测理论和高新探矿技术第3页Fe,Ti,Au(10Km)l l 世界上一些矿业大国矿床勘探世界上一些矿业大国矿床勘探世界上一些矿业大国矿床勘探世界上一些矿业大国矿床勘探 开采深度已达开采深度已达开采深度已达开采深度已达2500-4000M2500-4000Ml l 俄罗斯超深钻在俄罗斯超深钻在俄罗斯超深钻在俄罗斯超深钻在 6000M 6000M以下发以下发以下发以下发 现了现了现了现了Cu,Zn,Fe,Ti,AuCu,Zn,Fe,Ti,Au矿化矿化矿化矿化l l 我国已经有矿床勘探开采深度大我国已经有矿床勘探开采深度大我国已经有矿床勘探开采深度大我国已经有矿床勘探开采深度大 都小于都小于都小于都小于500M500M25%12262m600040000m南非印度美、加中国俄科学深钻东海科学深钻Cu,ZnCu,NiTiO2n 长久以来我国矿床勘探开采深度偏浅长久以来我国矿床勘探开采深度偏浅长久以来我国矿床勘探开采深度偏浅长久以来我国矿床勘探开采深度偏浅(翟裕生翟裕生翟裕生翟裕生,),)n)第4页n 长久以来我国矿床勘探开采深度偏浅长久以来我国矿床勘探开采深度偏浅长久以来我国矿床勘探开采深度偏浅长久以来我国矿床勘探开采深度偏浅 25%12262m600040000m南非印度美、加中国俄科学深钻东海科学深钻Cu,ZnCu,NiTiO2我国绝大多数矿床勘探和开采深度远低于国外同类矿床我国绝大多数矿床勘探和开采深度远低于国外同类矿床我国绝大多数矿床勘探和开采深度远低于国外同类矿床我国绝大多数矿床勘探和开采深度远低于国外同类矿床l l 长久忽略对深部成矿理论和成矿预测研究长久忽略对深部成矿理论和成矿预测研究长久忽略对深部成矿理论和成矿预测研究长久忽略对深部成矿理论和成矿预测研究l l 严重缺乏深部隐伏矿体准确定位技术方法严重缺乏深部隐伏矿体准确定位技术方法严重缺乏深部隐伏矿体准确定位技术方法严重缺乏深部隐伏矿体准确定位技术方法要在我国新增一大批矿产资源储量，系统开展深部隐伏矿产要在我国新增一大批矿产资源储量，系统开展深部隐伏矿产要在我国新增一大批矿产资源储量，系统开展深部隐伏矿产要在我国新增一大批矿产资源储量，系统开展深部隐伏矿产资源探测理论和技术方法研究已势在必行资源探测理论和技术方法研究已势在必行资源探测理论和技术方法研究已势在必行资源探测理论和技术方法研究已势在必行 第5页3000M美国卡林型金矿勘探深度可达3000M第6页Banqi DepositLannigouLannigou我国卡林金矿勘探深度普通小于500M第7页n 澳大利亚本世纪初提出了澳大利亚本世纪初提出了“玻璃地球计划玻璃地球计划”加拿大近期也提出了类似加拿大近期也提出了类似加拿大近期也提出了类似加拿大近期也提出了类似“玻璃地球玻璃地球玻璃地球玻璃地球”重大计划重大计划重大计划重大计划,力争使加拿力争使加拿力争使加拿力争使加拿大地下大地下大地下大地下30003000米以内变得米以内变得米以内变得米以内变得“透明透明透明透明”,”,方便能够发觉新巨型矿床方便能够发觉新巨型矿床方便能够发觉新巨型矿床方便能够发觉新巨型矿床目标是使澳大利亚地下目标是使澳大利亚地下目标是使澳大利亚地下目标是使澳大利亚地下10001000米以内变得米以内变得米以内变得米以内变得“透明透明透明透明”,方便能够方便能够方便能够方便能够发觉澳大利亚下一代巨型矿床发觉澳大利亚下一代巨型矿床发觉澳大利亚下一代巨型矿床发觉澳大利亚下一代巨型矿床玻璃玻璃玻璃玻璃地球地球地球地球航空磁力张力测量航空磁力张力测量航空磁力张力测量航空磁力张力测量航空和卫星矿物航空和卫星矿物航空和卫星矿物航空和卫星矿物地球化学填图地球化学填图地球化学填图地球化学填图新钻探技术新钻探技术新钻探技术新钻探技术先进航空电磁法先进航空电磁法先进航空电磁法先进航空电磁法可视化、数据整可视化、数据整可视化、数据整可视化、数据整合和转化技术合和转化技术合和转化技术合和转化技术同位素示踪同位素示踪同位素示踪同位素示踪地表地球化学地表地球化学地表地球化学地表地球化学模拟技术模拟技术模拟技术模拟技术地下水化学地下水化学地下水化学地下水化学航空重力梯度测量航空重力梯度测量航空重力梯度测量航空重力梯度测量第8页至至2050年中国总体目标年中国总体目标 经过覆盖区和经过覆盖区和 深部深部(500-4000M)隐伏矿隐伏矿产探测理论和方法系统研究产探测理论和方法系统研究建立覆盖区和深部隐伏矿产综合探测理论建立覆盖区和深部隐伏矿产综合探测理论和技术方法体系和技术方法体系为准确圈定覆盖区和深部为准确圈定覆盖区和深部(500-4000M)矿产资源提供理论和技术支撑矿产资源提供理论和技术支撑 第9页找矿预测和矿产勘查找矿预测和矿产勘查科技发展路线图科技发展路线图第10页 成矿作用深度分析成矿作用深度分析 -矿床形成最大理论深度矿床形成最大理论深度矿床形成最大理论深度矿床形成最大理论深度超基性岩铬铁矿：形成深度大于中地壳，约超基性岩铬铁矿：形成深度大于中地壳，约20203030公里。公里。基性超基性岩硫化铜镍矿：形成最大深度约基性超基性岩硫化铜镍矿：形成最大深度约1010公里。公里。高温热液矿床：形成深度约高温热液矿床：形成深度约7 78 8公里。公里。矽卡岩型、斑岩型成矿岩体：最大深度矽卡岩型、斑岩型成矿岩体：最大深度4 45 5公里。公里。火山岩型（包含次火山型）矿床侵位深度火山岩型（包含次火山型）矿床侵位深度22公里。公里。热卤水型成矿作用：热卤水型成矿作用：22公里。公里。沉积成矿作用：地表。沉积成矿作用：地表。成矿深度普通为成矿深度普通为成矿深度普通为成矿深度普通为3-53-5公里，最深可达公里，最深可达公里，最深可达公里，最深可达20-3020-30公里公里公里公里第11页主要科学技术问题主要科学技术问题A、与隐伏矿床成矿预测有与隐伏矿床成矿预测有与隐伏矿床成矿预测有与隐伏矿床成矿预测有 关基础研究关基础研究关基础研究关基础研究l l 矿床形成最大理论深度及其控制原因矿床形成最大理论深度及其控制原因矿床形成最大理论深度及其控制原因矿床形成最大理论深度及其控制原因l l 成矿时古地貌特征与矿床保留条件成矿时古地貌特征与矿床保留条件成矿时古地貌特征与矿床保留条件成矿时古地貌特征与矿床保留条件l l 矿化垂直分带与元素共生分异规律矿化垂直分带与元素共生分异规律矿化垂直分带与元素共生分异规律矿化垂直分带与元素共生分异规律l l 不一样尺度矿床成矿模型和成矿规律不一样尺度矿床成矿模型和成矿规律不一样尺度矿床成矿模型和成矿规律不一样尺度矿床成矿模型和成矿规律B、近地表环境中深部矿近地表环境中深部矿近地表环境中深部矿近地表环境中深部矿化信息提取技术化信息提取技术化信息提取技术化信息提取技术l 地下水对深部矿化信息响应地下水对深部矿化信息响应 l 地表介质中深部矿化信息提取技术地表介质中深部矿化信息提取技术 l 高精度深穿透地球化学理论和方法高精度深穿透地球化学理论和方法l元素野外现场高精度测试技术元素野外现场高精度测试技术 第12页主要科学技术问题主要科学技术问题CC、深部矿探测方法技术深部矿探测方法技术深部矿探测方法技术深部矿探测方法技术l l遥感和航空物探探测技术遥感和航空物探探测技术遥感和航空物探探测技术遥感和航空物探探测技术l l电磁法大深度三维立体探测技术电磁法大深度三维立体探测技术电磁法大深度三维立体探测技术电磁法大深度三维立体探测技术l l频谱激电大深度探测技术频谱激电大深度探测技术频谱激电大深度探测技术频谱激电大深度探测技术l l极低频电磁波探测技术极低频电磁波探测技术极低频电磁波探测技术极低频电磁波探测技术 l l高分辨反射地震探测技术高分辨反射地震探测技术高分辨反射地震探测技术高分辨反射地震探测技术l l高分辨重力梯度探测技术高分辨重力梯度探测技术高分辨重力梯度探测技术高分辨重力梯度探测技术l l高分辨重磁电震联合反演技术高分辨重磁电震联合反演技术高分辨重磁电震联合反演技术高分辨重磁电震联合反演技术l l空气钻探、定向钻探、地下钻探、钻空气钻探、定向钻探、地下钻探、钻空气钻探、定向钻探、地下钻探、钻空气钻探、定向钻探、地下钻探、钻 孔中原位测试技术孔中原位测试技术孔中原位测试技术孔中原位测试技术D、深部矿准确定位模型深部矿准确定位模型深部矿准确定位模型深部矿准确定位模型l l 知识层次知识层次知识层次知识层次l l 探测层次探测层次探测层次探测层次l l数据处理层次数据处理层次数据处理层次数据处理层次oreoreore第13页n成矿流体若干新进展成矿流体若干新进展第14页流体与成矿流体与成矿流体流体 成矿流体成矿流体 成矿成矿地球是充满流体球体，各种成矿地球是充满流体球体，各种成矿作用离不开流体。作用离不开流体。第15页流体成矿作用流体成矿作用成矿流体成矿流体=介质介质+络合剂络合剂+成矿物质成矿物质流体成矿基本要求：充分成矿物质；丰富络流体成矿基本要求：充分成矿物质；丰富络合剂（矿化剂）；稳定成矿能量；突变地球合剂（矿化剂）；稳定成矿能量；突变地球化学界面。化学界面。第16页 温度和压力分别在临界温度和临界压力以温度和压力分别在临界温度和临界压力以上非凝聚性高密度流体称为超临界流体。上非凝聚性高密度流体称为超临界流体。（Yasuhiko et al.,1993）超临界流体概念超临界流体概念 Supercritical FluidSCFSLGPT第17页 1）从相平衡角度定义）从相平衡角度定义 在物质温度在物质温度压力相图上（气压力相图上（气液）相平衡曲线（在液）相平衡曲线（在高温高压方向上）终止点称为临界点。高温高压方向上）终止点称为临界点。2）从气液密度转变角度定义）从气液密度转变角度定义 物质液相和气相处于平衡时，随温度压力升高，热膨物质液相和气相处于平衡时，随温度压力升高，热膨胀使液体密度变小，而压力升高使气体密度变大。当温度、胀使液体密度变小，而压力升高使气体密度变大。当温度、压力抵达某一特定值时，两相密度变得相同，气液相区分压力抵达某一特定值时，两相密度变得相同，气液相区分消失，这时温度（压力）称为临界温度（压力），即临界消失，这时温度（压力）称为临界温度（压力），即临界点温度和压力（点温度和压力（Roberst et al,1991）。）。超临界流体概念超临界流体概念 Supercritical Fluid第18页水临界点水临界点 T=374 P=0.0221GPa二氧化碳临界点二氧化碳临界点 T=31.1 P=7.38MPa 第19页 地球深部超临界流体意义地球深部超临界流体意义 （一）在地球内部绝大部分区域中，流体（水和（一）在地球内部绝大部分区域中，流体（水和二氧化碳等）处于超临界状态。二氧化碳等）处于超临界状态。地球内部温度推算地球内部温度推算 1）地温梯度：平均）地温梯度：平均3/100m，其中海底，其中海底4-8，大陆大陆0.9-5。地壳平均厚度。地壳平均厚度33km。2）推算结果：）推算结果：莫霍面附近：莫霍面附近：400-900 岩石圈底面：岩石圈底面：1100 地幔内：地幔内：1000-3500 地核内：地核内：4000-5000以上以上第20页（二）深部流体所起一些作用（二）深部流体所起一些作用 处于超临界状态流体在地球深部所起作用比我处于超临界状态流体在地球深部所起作用比我们想象要大得多。们想象要大得多。1对岩浆形成和演化（部分熔融作用与超临界对岩浆形成和演化（部分熔融作用与超临界流体，岩浆分离结晶作用与超临界流体）流体，岩浆分离结晶作用与超临界流体）2对地幔交代作用（水对地幔交代作用（水岩反应）岩反应）3对金属元素萃取和沉淀对金属元素萃取和沉淀 4对结构运动影响（如高温高压下超临界流体与对结构运动影响（如高温高压下超临界流体与岩石相互作用水致弱化现象，与板块结构关系）岩石相互作用水致弱化现象，与板块结构关系）地球深部超临界流体意义地球深部超临界流体意义第21页 5对石油天然气形成对石油天然气形成运移运移聚体聚体分离作用分离作用 6对深部地球物理场、地球化学场形成和影响对深部地球物理场、地球化学场形成和影响 1）超临界流体对岩石物理性质含有很大影响、）超临界流体对岩石物理性质含有很大影响、波速、电导率、磁性等。波速、电导率、磁性等。2）超临界水对氧化还原环境影响等。）超临界水对氧化还原环境影响等。7对地震、火山喷发等地质灾害影响（如水致弱化对地震、火山喷发等地质灾害影响（如水致弱化 对地震成因、地幔软流圈形成等作用）对地震成因、地幔软流圈形成等作用）地球深部超临界流体意义地球深部超临界流体意义第22页 8已经有研究发觉，在超临界状态下，溶液已经有研究发觉，在超临界状态下，溶液pH有显著改进（升高），这一研究正在进行中。有显著改进（升高），这一研究正在进行中。9超临界状态下海水与洋底岩石相互作用机理。超临界状态下海水与洋底岩石相互作用机理。10海底海底“黑烟筒黑烟筒”形成机理、超临界流体与海形成机理、超临界流体与海底玄武岩相互作用关系。底玄武岩相互作用关系。11地幔对流与超临界流体关系地幔对流与超临界流体关系 12地幔热柱成因与超临界流体地幔热柱成因与超临界流体 地球深部超临界流体意义地球深部超临界流体意义第23页 地幔流体地幔流体 主要来自于地幔；主要来自于地幔；富含挥发份、碱质和稀有气体；富含挥发份、碱质和稀有气体；处于超临界状态。处于超临界状态。第24页 地幔流体成份地幔流体成份1地幔流体中气相成份地幔流体中气相成份 地幔流体为地幔流体为CHOS体系，同时含微量体系，同时含微量稀有气体（稀有气体（He、Ar、Ne等）、等）、Cl等。以等。以CO2、H2O、H2、CO、SO2、H2S和和CH4等形式存在，等形式存在，以以CO2、H2O、H2为主为主。第25页 地幔流体成份地幔流体成份2地幔流体中溶质成份（地幔流体中溶质成份（常量组分常量组分）地幔流体中含有一定量地幔流体中含有一定量SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、MgO、CaO等常量元素，等常量元素，尤其是富尤其是富K、Na。第26页 地幔流体成份地幔流体成份 2地幔流体中溶质成份（地幔流体中溶质成份（微量元素）微量元素）地地幔幔流流体体相相对对富富含含Ba、Sr、LREE等等不不相相容容元元素素和和高高场场强强元元素素（Ta、Nb、ZrZr、HfHf）等等。这这主主要要是是因因为为绝绝大大多多数数不不相相容容元元素素和和高高场场强强元元素素在在地地幔流体中有很高流体幔流体中有很高流体/固体分配系数。固体分配系数。地幔流体中微量元素含量除地幔流体中微量元素含量除Sc、Cr、Ni等外，等外，显著高于原始地幔。显著高于原始地幔。第27页 地幔流体性质地幔流体性质 地幔流体是一个超临界流体，含有独特性质地幔流体是一个超临界流体，含有独特性质 1独特溶解特征独特溶解特征 常常温温下下难难溶溶化化合合物物变变得得易易溶溶，而而一一些些常常温温下下易易溶溶化化合合物物则则变得难溶。变得难溶。HH2 2O O表表现现出出类类似似非非极极性性溶溶剂剂性性质质，所所以以有有机机质质在在水水中中溶溶解解度度较高，而盐溶解度较小。较高，而盐溶解度较小。易易溶溶于于硅硅酸酸盐盐熔熔体体。这这是是因因为为地地幔幔挥挥发发份份含含有有高高熔熔体体/固固体体分配系数，尤其是富碱硅酸盐熔体更是如此。分配系数，尤其是富碱硅酸盐熔体更是如此。对微量元素含有很高溶解度。对微量元素含有很高溶解度。第28页2 2超强运输能力超强运输能力 流体通量最大值流体通量最大值 热传递速度最大值热传递速度最大值 地幔流体含有对地幔流体含有对物质和能量物质和能量超强传递能力。超强传递能力。3 3显著催化能力显著催化能力 能够加紧发生在流体系统中化学反应速率。能够加紧发生在流体系统中化学反应速率。地幔流体性质地幔流体性质第29页 地幔流体成矿作用地幔流体成矿作用 地幔流体为成矿提供了主要条件：地幔流体为成矿提供了主要条件：物质、能量物质、能量地幔流体含有充分成矿物质（储量）；庞大地幔流体含有充分成矿物质（储量）；庞大流体库；丰富挥发分（矿化剂）；稳定热源流体库；丰富挥发分（矿化剂）；稳定热源供给；强大淬取能力和超强运输能力。供给；强大淬取能力和超强运输能力。第30页n地幔流体成矿作用主要表达在：地幔流体成矿作用主要表达在：n（1）地幔流体含有充分流体起源和稳定热源条件，使成矿系统能够长时）地幔流体含有充分流体起源和稳定热源条件，使成矿系统能够长时间维持；间维持；n（2）地幔流体含有较高溶解能力，含有丰富矿化剂；）地幔流体含有较高溶解能力，含有丰富矿化剂；n（3）地幔流体在穿越地壳向上迁移过程中，既可激发、活化地壳中矿质，）地幔流体在穿越地壳向上迁移过程中，既可激发、活化地壳中矿质，也可促进浅部流体循环对流，萃取更多成矿物质。也可促进浅部流体循环对流，萃取更多成矿物质。n 地幔流体参加了许多大型、超大型金属、非金属以及油气矿产成矿地幔流体参加了许多大型、超大型金属、非金属以及油气矿产成矿作用，也参加了许多大型铀矿床成矿作用。作用，也参加了许多大型铀矿床成矿作用。地幔流体成矿作用地幔流体成矿作用第31页 峨眉火成岩省系指主要在二叠纪时期大规模喷发峨眉火成岩省系指主要在二叠纪时期大规模喷发以峨眉山玄武岩为主体、广布于扬子地台西南缘及邻以峨眉山玄武岩为主体、广布于扬子地台西南缘及邻区巨量火成岩套。区巨量火成岩套。既是一个大火成岩省，也是一个大成矿省既是一个大火成岩省，也是一个大成矿省 峨眉火成岩省峨眉火成岩省成都峨眉山昆明大理第32页峨眉火成岩省成矿系列和成矿系统峨眉火成岩省成矿系列和成矿系统壳源流体壳源流体壳源流体壳源流体峨眉地幔热柱峨眉地幔热柱峨眉地幔热柱峨眉地幔热柱与热液流体相关中低温热与热液流体相关中低温热与热液流体相关中低温热与热液流体相关中低温热液及热液改造型液及热液改造型液及热液改造型液及热液改造型AuAu、AgAg、PbPb、ZnZn、HgHg、SbSb、TeTe、SeSe等矿床等矿床等矿床等矿床与镁铁与镁铁与镁铁与镁铁超镁铁岩相关超镁铁岩相关超镁铁岩相关超镁铁岩相关岩浆岩浆岩浆岩浆热液型热液型热液型热液型Fe-Ti-VFe-Ti-V和和和和CuCu、NiNi、PGEPGE矿床矿床矿床矿床岩浆热液作用岩浆热液作用混合流体混合流体混合流体混合流体地幔流体地幔流体地幔流体地幔流体地幔去气和岩浆去气地幔去气和岩浆去气第33页 峨眉火成岩省峨眉火成岩省从深成侵入相从深成侵入相浅成、超浅成浅成、超浅成侵入相侵入相喷出相，分别形成大型层状岩体喷出相，分别形成大型层状岩体小型岩小型岩株、岩枝、岩墙、岩脉株、岩枝、岩墙、岩脉玄武岩被、凝灰岩，组成玄武岩被、凝灰岩，组成一个一个完整岩浆活动序列完整岩浆活动序列。与之相对应，也形成了。与之相对应，也形成了一一套完整成矿系列套完整成矿系列：岩浆型矿床（：岩浆型矿床（Fe-Ti-V-PGEFe-Ti-V-PGE）岩岩浆浆-岩浆热液型矿床（岩浆热液型矿床（Cu-Ni-PGECu-Ni-PGE）热液热液改热液热液改造型矿床（造型矿床（Cu,Pb,Zn,Sb,Hg,Se,Au,AgCu,Pb,Zn,Sb,Hg,Se,Au,Ag）。）。峨眉火成岩省成矿系列峨眉火成岩省成矿系列第34页 将将峨峨眉眉火火成成岩岩省省作作为为一一个个大大成成矿矿省省,总总体体显显示示出出显显著著成成矿矿分分带带性性：在在成成矿矿元元素素组组合合上上,由由内内向向 外外 表表 现现 为为（Fe-Ti-V）（Cu-Ni-PGE）（Cu-Au-Sb-Hg-Se）成成矿矿;在在矿矿床床成成因因上上,由由内内向向外外表表现现为为岩岩浆浆型型岩岩浆浆热热液液型型热热液液型（热液改造型）。型（热液改造型）。峨嵋火成岩省成矿分带性峨嵋火成岩省成矿分带性第35页峨嵋地幔柱金矿铜矿铜镍铂矿钒钛磁铁矿铜镍矿峨眉火成岩省成矿系列和成矿系统峨眉火成岩省成矿系列和成矿系统第36页成矿流体研究中应重视几个关键问题成矿流体研究中应重视几个关键问题 1、成矿流体起源是矿床赖以形成物质基础和先决条、成矿流体起源是矿床赖以形成物质基础和先决条件，也是探讨矿床成因应该首先处理基本问题。通常把成件，也是探讨矿床成因应该首先处理基本问题。通常把成矿流体起源研究作为探讨成矿过程、研究成矿规律起点。矿流体起源研究作为探讨成矿过程、研究成矿规律起点。但成矿流体起源并非单指矿质起源，通常还应包含矿化剂但成矿流体起源并非单指矿质起源，通常还应包含矿化剂起源、水起源，假如是热液矿床，还应包含热起源。它们起源、水起源，假如是热液矿床，还应包含热起源。它们彼此存在紧密联络，忽略其中一项内容，都有可能造成矿彼此存在紧密联络，忽略其中一项内容，都有可能造成矿床成因研究误入歧途。床成因研究误入歧途。第37页n2、高度重视矿物地球化学研究。与成矿相关热液成因矿物、高度重视矿物地球化学研究。与成矿相关热液成因矿物是研究流体起源、演化和卸载沉淀最正确对象。是研究流体起源、演化和卸载沉淀最正确对象。如方解石流体包裹体稀土元素地球化学特征能够代表成如方解石流体包裹体稀土元素地球化学特征能够代表成矿流体稀土元素地球化学特征，其改变规律可提供成矿流矿流体稀土元素地球化学特征，其改变规律可提供成矿流体起源及演化等方面主要信息。石英对包含稀土元素在内体起源及演化等方面主要信息。石英对包含稀土元素在内大多数元素缺乏选择性大多数元素缺乏选择性,石英中微量元素、稀土元素组成能石英中微量元素、稀土元素组成能够代表流体元素组成特征够代表流体元素组成特征,能够用于流体地球化学示踪。能够用于流体地球化学示踪。成矿流体研究中应重视几个关键问题成矿流体研究中应重视几个关键问题第38页n流体成矿作用过程是流体中金属元素溶解、迁移、沉淀、聚流体成矿作用过程是流体中金属元素溶解、迁移、沉淀、聚集过程。集过程。n温度、压力、酸碱度、氧化还原条件四种原因相互影响，控温度、压力、酸碱度、氧化还原条件四种原因相互影响，控制金属元素聚集沉淀。制金属元素聚集沉淀。n普通情况下，金属元素在强酸或强碱，高温高压，强氧化环普通情况下，金属元素在强酸或强碱，高温高压，强氧化环境下溶解、迁移；在低压低温、中性环境下沉淀。境下溶解、迁移；在低压低温、中性环境下沉淀。n成矿元素在温度变换、压力变换、酸碱度变换、氧化还原条成矿元素在温度变换、压力变换、酸碱度变换、氧化还原条件变换界面附近聚集和沉淀。件变换界面附近聚集和沉淀。（流体成矿地球化学界面）（流体成矿地球化学界面）流体成矿物理化学条件流体成矿物理化学条件第39页流体成矿地球化学界面流体成矿地球化学界面与隐伏矿预测与隐伏矿预测第40页引引 言言隐伏矿预测不论在找矿勘查程度较高地域还隐伏矿预测不论在找矿勘查程度较高地域还是在勘查程度较低地域，都是国内外难度很是在勘查程度较低地域，都是国内外难度很大课题。大课题。隐伏矿预测直接包括是深部隐伏矿体空间部隐伏矿预测直接包括是深部隐伏矿体空间部位和浅表层显示标志等问题。位和浅表层显示标志等问题。第41页引引 言言 矿床垂直分带规律研究是预测隐伏矿床（体）矿床垂直分带规律研究是预测隐伏矿床（体）最为有效理论和方法。最为有效理论和方法。流体成矿地球化学界面确实定和识别是矿床垂流体成矿地球化学界面确实定和识别是矿床垂直分带规律研究及隐伏矿预测关键。直分带规律研究及隐伏矿预测关键。第42页1流体成矿地球化学界面介绍流体成矿地球化学界面介绍 成矿流体在运移过程中，只有当地球化学平衡被成矿流体在运移过程中，只有当地球化学平衡被破坏时才能引发矿质卸载沉淀，也只有当这种改变突破坏时才能引发矿质卸载沉淀，也只有当这种改变突发时，才能出现矿化聚集中心，造成成矿物质巨量堆发时，才能出现矿化聚集中心，造成成矿物质巨量堆积，形成矿床。积，形成矿床。第43页1.1流体成矿地球化学界面概念流体成矿地球化学界面概念 流体成矿地球化学界面就是指成矿流体在运流体成矿地球化学界面就是指成矿流体在运移演化过程中，因为成矿流体周围环境突变、成移演化过程中，因为成矿流体周围环境突变、成矿流体演化不连续性和成矿流体矿流体演化不连续性和成矿流体环境相互作用环境相互作用结果等内外原因突变所造成成矿作用突变界面。结果等内外原因突变所造成成矿作用突变界面。第44页1.1流体成矿地球化学界面概念流体成矿地球化学界面概念 流体地球化学界面形成关键原因是流体在流体地球化学界面形成关键原因是流体在运移过程中周围运移过程中周围环境突变环境突变，是流体，是流体性质演化性质演化和环和环境条件改变以及流体境条件改变以及流体环境环境相互作用相互作用综合结果。综合结果。第45页1.1 1.1 流体成矿地球化学界面概念流体成矿地球化学界面概念环境条件突变环境条件突变环境条件突变环境条件突变控制着流体运移、定位，是流体地控制着流体运移、定位，是流体地控制着流体运移、定位，是流体地控制着流体运移、定位，是流体地球化学界面形成和成矿外因；球化学界面形成和成矿外因；球化学界面形成和成矿外因；球化学界面形成和成矿外因；流体性质突变流体性质突变流体性质突变流体性质突变地球化学界面及动态发展决定着成地球化学界面及动态发展决定着成地球化学界面及动态发展决定着成地球化学界面及动态发展决定着成矿流体演化方向和规律，是流体成矿内因；矿流体演化方向和规律，是流体成矿内因；矿流体演化方向和规律，是流体成矿内因；矿流体演化方向和规律，是流体成矿内因；流体流体流体流体环境相互作用环境相互作用环境相互作用环境相互作用是流体成矿内因和外因结合是流体成矿内因和外因结合是流体成矿内因和外因结合是流体成矿内因和外因结合关键原因。关键原因。关键原因。关键原因。第46页 依据规模依据规模:区域地球化学界面区域地球化学界面（控制矿田或矿集区分布）（控制矿田或矿集区分布）局部地球化学界面局部地球化学界面（控制矿床或矿体分布）（控制矿床或矿体分布）微地球化学界面微地球化学界面 （控制矿石或矿物空间分布）（控制矿石或矿物空间分布）1.2 地球化学界面类型地球化学界面类型第47页n依据形态：依据形态：n 面状地球化学界面面状地球化学界面 线线(带带)状地球化学界面状地球化学界面 1.2 地球化学界面类型地球化学界面类型第48页n依据成因：依据成因：n 环境条件突变界面环境条件突变界面 流体性质演化地球化学界面流体性质演化地球化学界面 流体混合地球化学界面流体混合地球化学界面 水水/岩交换地球化学界面岩交换地球化学界面1.2 地球化学界面类型地球化学界面类型流体成矿地球化学界面形成是流体与环境相互作用结果流体成矿地球化学界面形成是流体与环境相互作用结果第49页1.2 地球化学界面类型地球化学界面类型第50页 流流体体在在运运移移过过程程中中，压压力力突突然然降降低低可可使使CO2、H2S、F等等气气体体逸逸出出，引引发发流流体体PH、Eh突突然然改改变变，同同时时也也造造成成流流体体沸沸腾腾；流流体体运运移移通通道道形形态态可可引引发发流流体体流流速速、流流量量改改变变；地地下下热热流流场场改改变变（如如岩岩浆浆或或地地幔幔热热流流体体活活动动）也也可可引引发发流流体体温温度度改改变变。另另外外，超超临临界界流流体体在在向向上上运运移移时时因因为为温温度度、压压力力等等改改变变可可向向临临界界状状态态演化演化，引发流体不混溶作用发生。，引发流体不混溶作用发生。流流体体性性质质突突变变部部位位（地地球球化化学学界界面面）主主要要发发生生在在各各类类地地质质界界面面（结结构构界界面面、岩岩性性界界面面）上上，结结构构变变异异部部位位，不不一一样样性性质质岩岩层层（体体）按按触触及及断断裂裂交交汇汇部部位位以以及及不不整整合合面面附附近近是是最最常常见见赋赋矿部位。矿部位。1.2.1 流体性质演化界面流体性质演化界面 第51页1.2.2 流体混合地球化学界面流体混合地球化学界面 壳壳幔幔相相互互作作用用过过程程中中，地地幔幔上上隆隆或或地地幔幔柱柱作作用用造造成成巨巨量量地地幔幔流流体体大大规规模模上上涌涌，与与性性质质截截然然不不一一样样地地壳壳浅浅表表层层下下降降流流体体混混合合形形成成面面状状或或带带状状分分布布区区域域地地球球化化学学界界面面，往往往往控控制制着着大大型型矿矿田田或矿集区分布；或矿集区分布；盆盆山山系系统统演演化化过过程程中中，造造山山带带流流体体和和盆盆地地流流体体在在结结构构动动力力驱驱动动和和势势能能、重重力力作作用用下下，向向造造山山带带和和盆盆地地结结合合部部位位运运移移、聚聚集集、混混合合，形形成成带带状状展展布布地地球球化化学学界界面面，控控制制着着盆盆地地周周围围大大型型超大型矿床分布和区域成矿带展布。超大型矿床分布和区域成矿带展布。第52页 1.2.2 流体混合地球化学界面流体混合地球化学界面不整合面或不整合面或变质核杂岩剥变质核杂岩剥离断层离断层附近浅附近浅表层相对氧化表层相对氧化下降流体和深下降流体和深部相对还原上部相对还原上升流体混合是升流体混合是受不整合面或受不整合面或变质核杂岩控变质核杂岩控制矿床主要成制矿床主要成矿机制。矿机制。第53页 1.2.2 流体混合地球化学界面流体混合地球化学界面海底喷流作用与海水混合海底喷流作用与海水混合形成地球化学界面对热形成地球化学界面对热水沉积矿床形成起着主要控制作用。水沉积矿床形成起着主要控制作用。以大气降水为主浅表层流体与深部热卤水、油气以大气降水为主浅表层流体与深部热卤水、油气甚至地幔流体混合甚至地幔流体混合地球化学界面引发成矿作用非常地球化学界面引发成矿作用非常普遍。普遍。第54页 1.2.3 水水岩交换地球化学界面岩交换地球化学界面 流体性质及成份改变很大程度上取决于流体与环境作用，尤其是流流体性质及成份改变很大程度上取决于流体与环境作用，尤其是流体与不一样性质岩石反应。如各种体与不一样性质岩石反应。如各种蚀变带、层间氧化带、潜水氧化带、蚀变带、层间氧化带、潜水氧化带、淋滤淋滤淀积带淀积带等都是水等都是水岩交换产物，也是水岩交换产物，也是水岩交换地球化学界面所岩交换地球化学界面所在部位及地球化学标志。在部位及地球化学标志。第55页 1.2.4 复合地球化学界面复合地球化学界面 在实际工作中，既要重视单一地球化学界面研究，在实际工作中，既要重视单一地球化学界面研究，更要重视不一样规模、不一样形态、不一样成因类型更要重视不一样规模、不一样形态、不一样成因类型地球化学界面复合对成矿控制作用。地球化学界面复合对成矿控制作用。普通情况下，单一地球化学界面极难形成大型或普通情况下，单一地球化学界面极难形成大型或超大型矿床，而不一样类型地球化学界面复合，尤其超大型矿床，而不一样类型地球化学界面复合，尤其是面状地球化学界面与线状地球化学界面交汇部位，是面状地球化学界面与线状地球化学界面交汇部位，往往控制了大型或超大型矿床分布。往往控制了大型或超大型矿床分布。第56页第57页西藏南北西藏南北向向裂谷、当代活动流体与成矿裂谷、当代活动流体与成矿羌塘地体羌塘地体拉萨地体拉萨地体藏南拆离系藏南拆离系第58页第59页第60页n不一样期次岩体界面控矿不一样期次岩体界面控矿不一样期次岩体界面控矿不一样期次岩体界面控矿 第61页第62页1.3 1.3 地球化学界面标志地球化学界面标志 流体成矿地球化学界面形成、演化及其流体成矿地球化学界面形成、演化及其附近发生各种作用，必定在地球化学界面及附近发生各种作用，必定在地球化学界面及其附近留下各种其附近留下各种宏观和微观标志宏观和微观标志，这些标志，这些标志是反应流体成矿地球化学界面最直接、最可是反应流体成矿地球化学界面最直接、最可靠信息。靠信息。第63页 如能准确、快速地确定这一界面，对于如能准确、快速地确定这一界面，对于指导找矿预测工作有重大意义。选取适当物指导找矿预测工作有重大意义。选取适当物化探方法能够有效地识别流体成矿地球化学化探方法能够有效地识别流体成矿地球化学界面标志，追踪流体成矿地球化学界面分布，界面标志，追踪流体成矿地球化学界面分布，进行矿床（体）预测和评价。进行矿床（体）预测和评价。1.3 1.3 地球化学界面标志地球化学界面标志第64页1.3 1.3 地球化学界面标志地球化学界面标志第65页n地质标志地质标志岩石、矿物、结构等宏观标志岩石、矿物、结构等宏观标志n地球物理标志地球物理标志物性、形态、大小、空间位置等物性、形态、大小、空间位置等n地球化学标志地球化学标志化学组成、化学性质、化学演化等化学组成、化学性质、化学演化等1.3 1.3 地球化学界面标志地球化学界面标志第66页 1.3.1 地球物理标志地球物理标志地电异常地电异常 因为成矿流体是富含大量离子（因为成矿流体是富含大量离子（Na+，K+，SO2，H+，Cl，F等）电解质溶液，所以，等）电解质溶液，所以，成矿流体活动必定会引发流体作用区域物质导成矿流体活动必定会引发流体作用区域物质导电性增强，形成地电异常。电性增强，形成地电异常。第67页自然电位法确定氧化还原地球化学界面自然电位法确定氧化还原地球化学界面 含氧水在地层中流动时，在氧化还原界面含氧水在地层中流动时，在氧化还原界面靠近氧化带一侧聚集正离子，还原带一侧聚集负靠近氧化带一侧聚集正离子，还原带一侧聚集负离子，造成前者处为正电位，后者处为负电位。离子，造成前者处为正电位，后者处为负电位。所以，所以，自然电位从正到负过渡带为氧化还原地自然电位从正到负过渡带为氧化还原地球化学界面所在部位球化学界面所在部位。1.3.1 地球物理标志地球物理标志第68页地磁异常地磁异常 流体运移、演化过程对地磁结构会流体运移、演化过程对地磁结构会产生一定影响，如流体浸出岩石中磁性产生一定影响，如流体浸出岩石中磁性物质或者沉淀出磁性物质均会造成地磁物质或者沉淀出磁性物质均会造成地磁结构变异。结构变异。1.3.1 地球物理标志地球物理标志第69页地温异常地温异常 流体不但是物质转移主要媒介，也是热量传递流体不但是物质转移主要媒介，也是热量传递 主要路径。流体运移过程中对热传输及流体主要路径。流体运移过程中对热传输及流体岩石化岩石化学反应热效应都会引发地温改变，尤其是区域地温异学反应热效应都会引发地温改变，尤其是区域地温异常是成矿流体大规模活动主要信息，如地幔上隆或地常是成矿流体大规模活动主要信息，如地幔上隆或地幔柱活动引发巨量地幔热流体上升形成古地温异常区幔柱活动引发巨量地幔热流体上升形成古地温异常区（带）。（带）。1.3.1 地球物理标志地球物理标志第70页1.3.2 地球化学标地球化学标志志 围岩蚀变标志围岩蚀变标志 元素地球化学标志元素地球化学标志 同位素地球化学标志同位素地球化学标志 流体包裹体地球化学标志流体包裹体地球化学标志 岩石地球化学标志岩石地球化学标志 矿物地球化学标志矿物地球化学标志 第71页据陈光远，成因矿物学与找矿矿物学，据陈光远，成因矿物学与找矿矿物学，19871987围岩蚀变物理化学条件判别围岩蚀变物理化学条件判别第72页酸碱条件判别酸碱条件判别酸碱条件判别酸碱条件判别强碱性环境：强