淺析地質(zhì)流體與成礦作用

摘要：隨著對礦床研究的深入，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的礦床在形成過程中都會有地質(zhì)流體的參與，地質(zhì)流體在礦床的形成過程中扮演著重要的載體與媒介的作用，弄清地質(zhì)流體的來源、遷移、沉淀以及地質(zhì)流體與成礦作用的關(guān)系成為地質(zhì)研究的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)流體；成礦流體；成礦作用

隨著地質(zhì)科學(xué)的不斷發(fā)展，人們對地球認(rèn)識的進(jìn)一步加深，特別是一些新技術(shù)（包裹體分析、高溫高壓水—巖作用模擬、地幔流體成礦模擬等）在地質(zhì)研究上的廣泛應(yīng)用，對地質(zhì)流體有了更深的認(rèn)識，所以，地質(zhì)流體的形成、遷移、成礦等方面的研究愈發(fā)受到地質(zhì)學(xué)者的重視。

1 地質(zhì)流體的來源及遷移驅(qū)動

地質(zhì)流體是在一定的地質(zhì)作用過程中對地球的圈層結(jié)構(gòu)、地球化學(xué)演化、全球構(gòu)造運(yùn)動、成巖變質(zhì)、成礦作用、生物演化和人類環(huán)境，以及物質(zhì)能量的攜帶和交換等起著重要控制作用的存在于各個(gè)圈層中的常見的氣體、液體和硅酸鹽熔融體等天然的流體[12]。由此可見，地質(zhì)流體的分布極廣，并且在地質(zhì)事件的形成演化過程中起到了至關(guān)重要的作用。實(shí)際上，地質(zhì)流體是地質(zhì)演化中不可缺少的載體和媒介，幾乎所有的地質(zhì)作用都有地質(zhì)流體的參與其中。

地質(zhì)流體是一種天然流體，具有復(fù)雜的來源，總體歸納其主要來源有：①巖漿作用（巖漿分異、重結(jié)晶等）釋放出的流體；②富水沉積物“去流體”（構(gòu)造收縮、沉積壓實(shí)）作用產(chǎn)生的流體；③變質(zhì)作用中脫水—脫揮發(fā)分產(chǎn)生的流體；四、大氣降水與海水滲循環(huán)演化產(chǎn)生的流體 [14]。由于地質(zhì)作用的多樣性與復(fù)雜性，地質(zhì)流體的形成往往是多種地質(zhì)作用共同作用的結(jié)果。

地質(zhì)流體的一個(gè)重要特點(diǎn)就是具有流動性，而驅(qū)動地質(zhì)流體進(jìn)行遷移的驅(qū)動力往往又是多種因素引起的。促使或驅(qū)動地質(zhì)流體遷移的驅(qū)動力主要有：①造山期間構(gòu)造作用（構(gòu)造擠壓、俯沖帶、剪切等）驅(qū)動地質(zhì)流體縱向或側(cè)向遷移；②沉積壓實(shí)或地?zé)峤Y(jié)構(gòu)的改變造成地質(zhì)流體的對流、循環(huán)、擴(kuò)散；③不同位置的壓力差、應(yīng)力差或重力、鹽度、密度梯度促使地質(zhì)流體的運(yùn)動遷移[2，4]。在地質(zhì)流體的遷移過程中，除了這些主要因素可以產(chǎn)生驅(qū)動力外，流體的混合與不混合、圍巖的孔隙度與滲透率等同樣也影響地質(zhì)流體的遷移。

2 成礦流體分類及成礦機(jī)制

自然狀態(tài)下的地質(zhì)流體多種多樣，在地質(zhì)流體的遷移運(yùn)動過程中，往往會與圍巖發(fā)生一系列的反應(yīng)或是發(fā)生多種地質(zhì)流體的混合，這會使地質(zhì)流體中的化學(xué)成分發(fā)生變化而成為成礦流體。成礦流體是在地質(zhì)作用過程中形成的具有溶解并攜帶成礦元素能力的氣水熱液，其是一種特殊的地質(zhì)流體，含有較高的成礦元素和大量的揮發(fā)組分。

礦床的形成多種多樣，盡管礦床成因不同，但其形成都離不開成礦流體的作用。地質(zhì)工作者根據(jù)成礦流體的成分、成礦流體中流體包裹體的研究、成礦流體地質(zhì)作用、成礦流體的相態(tài)、成礦流體的來源與性質(zhì)等幾個(gè)方面對成礦流體進(jìn)行不同的分類。

盧煥章教授在其《地球中的流體》一書中按成礦流體的主要成分將其分為三種：巖漿，即形成巖漿礦床的巖漿，也稱礦漿；以H2O為主的成礦流體；以CO2為主的成礦流體[1]。

張文淮等對成礦流體樣品中流體包裹體的研究資料將成礦流體主要分為：硅酸鹽熔融體+M（金屬）；H2O+NaCl+M；H2O+CO2+M；H2O+有機(jī)質(zhì)+M等 [5]。

芮宗瑤等依據(jù)流體的相態(tài)，將成礦流體分為：鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖漿；花崗質(zhì)巖漿—揮發(fā)相—熱水；熱水；常溫水等四種[6]。

梁婷等依據(jù)成礦流體的來源與性質(zhì)，將成礦流體分為六種：與超基性、基性巖漿有關(guān)的流體；與酸性巖漿有關(guān)的流體；與海相噴流—沉積有關(guān)的流體；與沉積盆地演化有關(guān)的盆地流體；與區(qū)域變質(zhì)作用有關(guān)的變質(zhì)流體和有機(jī)成礦流體[7]。

成礦流體是一種特殊的地質(zhì)流體，它一般含有較高的揮發(fā)分和大量的成礦元素。礦床的形成實(shí)質(zhì)是有用組分在特定的條件下析出沉淀，富集成礦。礦床的形成原因多種多樣，但都會有成礦流體的參與，成礦流體的多樣性與復(fù)雜性，使不同的成礦流體的成礦作用也各不相同，歸納起來成礦機(jī)制主要有以下幾種：①溫壓條件的改變導(dǎo)致成礦，成礦流體遷移工程中，溫度降低、壓力減小，會導(dǎo)致成礦流體中成礦物質(zhì)達(dá)到過飽和狀態(tài)，從而沉淀成礦；②ph、Eh的改變導(dǎo)致成礦，成礦過程中，由于環(huán)境因素的改變，會影響成礦流體的pH、Eh值，而pH與Eh的改變成礦流體中成礦物質(zhì)的價(jià)態(tài)，從而發(fā)生沉淀；③與圍巖反應(yīng)導(dǎo)致成礦，成礦流體遷移過程中，會與圍巖進(jìn)行物質(zhì)、能量交換，使成礦流體中的成分發(fā)生變化，導(dǎo)致沉淀成礦；④不同成礦流體的混合導(dǎo)致成礦，兩種或兩種以上的成礦流體發(fā)生混合，會改變其溫度、成分、壓力等因素而導(dǎo)致成礦作用的發(fā)生；⑤單一流體不混溶導(dǎo)致成礦，一種成礦流體因各種因素的影響，從一種單一均勻流體，轉(zhuǎn)變?yōu)閮煞N或多種不均勻流體，使其物質(zhì)成分發(fā)生改變，導(dǎo)致成礦作用發(fā)生 [5，7]。在成礦作用過程中，導(dǎo)致成礦物質(zhì)析出沉淀的因素具有多樣性，復(fù)雜性，往往不是因?yàn)橐环N因素的作用，而是多種因素的共同作用引起成礦作用的發(fā)生，在不同礦床的成因研究中要根據(jù)具體問題具體研究，區(qū)分主要控礦因素。

3 結(jié)論

地質(zhì)流體的特點(diǎn)在于它的流動性、可溶性、可混性和無定形性。流體的這些性質(zhì)同樣給研究工作帶來許多困難。正因?yàn)榱黧w的這些特性，也使礦床的成因復(fù)雜化。一種礦床往往不只是一種流體參與的，而是由多種流體的作用形成的。另外，在研究礦床時(shí)，還要考慮地質(zhì)時(shí)間，因?yàn)榈V床的形成是一個(gè)時(shí)間漫長的過程，流體也是不斷演化的，同一礦床，隨著成礦作用的進(jìn)行，流體的成分和物化學(xué)條件也會隨著變化。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧煥章.地球中的流體[M].高等教育出版社，2011.

[2]賈躍明.流體成礦系統(tǒng)與成礦作用研究[J].地學(xué)前緣，1996，3（3）：253258.

[3]翟裕生，姚書振，蔡克勤.礦床學(xué)[M].第三版.地質(zhì)出版社，2011.

[4]譚文娟，魏俊浩，郭大招，等.地質(zhì)流體及成礦作用研究綜述[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2005，19（3）：227232.

[5]張文淮，張志堅(jiān)，伍剛.成礦流體及成礦機(jī)制[J].地學(xué)前緣，1996，3（3）：245252.

[6]芮宗瑤，李蔭清，王龍生，等.從流體包裹體研究探討金屬礦床成礦條件[J].礦床地質(zhì)，2003，22（1）：1323.

[7]梁婷，高景剛，朱文戈.成礦流體類型及研究方法綜述[J].西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，8（4）：3642.

作者簡介：王源，在校研究生，地質(zhì)工程專業(yè)，研究方向：固體勘查。