矿源体中成矿物质的析离

2025-05-23 20:19:07
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回答1:

矿源体(矿源岩、矿源层等)是潜在的成矿物质,但要形成工业矿床,则需要将该类成矿物质从矿源岩中活化析出,并经过进一步的富集作用。

从固体岩石中析离出成矿物质,一般有以下作用方式:

1.溶解及淋滤作用

由地表水或热流体与所流经的岩石相互作用,在一定的温度、压力和Eh条件下,可溶解岩石中的可溶组分,如石膏、岩盐等,其中的S2-,Cl等矿化剂组分可适量浓集。同样,超临界流体可以溶解矿源岩中的Au,Cu等金属,并参与到后来的成矿作用中去。

2.交代作用

许多成矿物质从岩石中析离出来是交代作用的结果。例如,在花岗岩浆的冷凝过程中,其本身携带的水气溶液多呈超临界状态,具有很强的化学活力,可对已固结的花岗岩体发生交代作用。通过交代,花岗岩中一些金属如W,Sn,Li,Be等参加到热液中去,并最后在岩体内外的构造-地球化学障中沉淀、富集成矿体。岩石中广泛发育的水-岩反应的实质是固、液二相物质间的交代作用,在热液矿床中大量的蚀变现象(蚀变带、蚀变岩……)即是交代作用的产物。

关于成矿物质从矿源体中析出的强度和广度,即有多大数量的矿质能从矿源体中析出,这取决于多种因素。一是矿源体的体积、矿质在其中的赋存状态和分布特征,即需要多大的能量和多长时间才能将矿质大量活化析出;二是取决于含矿流体的组成和物理化学状态及其数量,即其活化成矿物质的能力;三是与当时当地的地质构造环境有关,如该地段所在深度及其稳定程度等。

以上讲的是固体岩石中矿质活化析出的有关问题,至于液态矿源场如海水、湖水、地壳内流体囊等里面的矿质如何析出,涉及多方面的因素,将分别在有关成矿系统中加以讨论。

3.矿源体能实际供应矿质的条件

矿源体(层、岩、水体等)作为潜在的矿质提供者能转变为实际有效的矿质提供者,需有多种有利因素在同一时空域内的耦合。

1)矿源体具有相当规模且矿质含量丰富。包括矿源层(岩)的体积较大,有较大厚度和较长的延伸。

2)成矿物质在矿源体中的赋存状态,影响其被活化析出的难易程度。如Au,Ag,Cu等元素若存在于牢固的矿物晶格中,则施加以较小能量难以将它们解离出来。如它们以独立分散的附属矿物存在,则在其他因素等同时较易于从矿源岩中析出。

3)当矿源岩受较强的地质-地球化学作用时矿质有可能被萃取。如岩浆热液作用、动力变质作用、强力剪切作用等。不少重要金矿床产在大型韧脆性剪切带中,被认为是含金矿源层受显著热动力作用而活化、浓集的结果。又如,强烈而持久的蒸发分异作用可使内陆盐湖和睸湖中的盐类物质得以浓集成矿。

4)地质流体作用于矿源岩,并从中溶解、溶蚀、汲取成矿组分,这是成矿物质活化析出的基本形式。有足够数量且化学活力性强的流体系统,且与矿源体连通,有稳定的环流或对流条件,是促使矿质析出的必要条件。

5)时间因素。长时间的地质流体萃取作用可以实现更多数量的矿质供应。

需要说明的是,还有一种矿源岩中矿质富集的方式,即矿源岩中的非矿组分大量析出,而留下的矿质组分相对富集而成矿。例如,富含Ni的超镁铁质岩石经地表风化作用,Al,Si等大量析出,从而导致镍的富集(就地、就近)而生成风化壳型镍矿床。