中国地质大学(北京)地球化学课件3-1[课件][ppt].ppt

知识衔接关系 一．元素迁移研究实例 （1）. 锡石-石英脉型矿床地质特征 锡矿体为锡石石英脉，其根部插入花岗岩。花岗岩主体为黑云母花岗岩，矿体下部部分黑云母已白云母化-二云母花岗岩，花岗岩钠长石化。 剖面中矿脉及蚀变带具分带结构。矿床的分带结构：脉内矿物组合：锡石-石英；脉旁为蚀变矿物组合-云英岩化：长石蚀变为钠长石，黑云母蚀变为白云母，含蚀变矿物黄玉和萤石。 含矿脉上部，两旁对称发育云英岩化，向外由钠长石化和白云母化花岗岩过渡为未变质黑云母花岗岩，在脉旁云英岩中分布有锡石、萤石和黄玉；含矿脉下部，云英岩蚀变带的宽度变窄；钠长石化和白云母化花岗岩的宽度加大，向外过渡为未变质的黑云母花岗岩。 （ 2 ）. 元素在岩石、矿物中的含量： 一般含锡花岗岩含锡量为16-30×10-6，常见为18-20×10-6；不含锡花岗岩：3-5×10-6。 本岩体二云母花岗岩：12×10-6；黑云母花岗岩：27×10-6；上部脉旁云英岩中，近脉处含锡可达30-207×10-6，远离脉壁逐步下降；下部脉旁云英岩中锡在其中有一个狭窄的迁出带。元素含量在脉体上方为正异常，在脉体下方为负异常。 （3）. 元素存在形式研究 元素各组成矿物中分配研究：80-100%锡-黑云母中。黑云母中锡分布，含量80-400×10-6； 显微镜下未见锡石颗粒；黑云母单矿物碎至200-300目，用KI溶剂无法提取其中的锡；锡在黑云母中以类质同象形式存在。 黑云母发生白云母化蚀变后，白云母中锡低于黑云母。 （4）模拟实验研究 据矿物组合和矿物成分确定实验体系化学组成：花岗岩自变质发生了钠长石化，系统富钠；在矿脉旁的蚀变矿物中出现富氟矿物，实验体系应相对富氟。 矿脉上部矿物组合显示有K、Ca、Na带入，下部矿物组合显示 有Na置换Ca。 矿物中包裹体成分及均一温度测定，成矿溶液富Na、F、K、（OH）、Cl和HCO3-，溶液pH值为6-8.3，成矿温度为250-300?C。 模拟包裹体成分配制溶液，SnO2作试料，300?C、500×105Pa，SnO2溶解实验； pH?8，SnO2大量溶解，呈?Sn(F,OH)6?2- 形式； pH ? 7.5 时，SnO2从溶液中析出，同时释放出HF; 由实验结果分析锡沉淀过程为： Na2?Sn(F,OH)6?2- ?SnO2＋HF＋2Na(OH) 4、锡石矿物沉淀和富集的机理:不断消耗HF，使反应正向进行： 3K[AlSi3O8] + 2HF= KAl2[AlSi3O10](OH) + 2KF + 6SiO2 钾长石 白云母 石英 3K[AlSi3O8] + 4HF = Al2[SiO4]F2 + 5SiO2 + 2KF + H2O 钾长石 黄玉 石英 形成一个有制约关系的成矿反应体系持续进行，则能形成大矿 第一阶段： 花岗岩发生自变质作用—长石钠长石化，黑云母蚀变为白云母，温度和压力条件为T?300?C和pH?8。长石和黑云母析出Fe、Mg和Sn，Sn溶解进入溶液以氟锡络合物形式存在。第二阶段：沿压力降低的方向，氟锡络合物随溶液运移，在温度、pH变化不大的条件下，氟锡络合物稳定迁移。第三阶段：当T?300?C和 pH ? 7.5 时，氟锡络合物水解，析出锡石同时，在矿脉内和近脉围岩中结晶萤石、黄玉、毒砂、电气石等矿物。 4． 高温下元素迁移和成矿化学作用机制研究实例 -巴尔苏科夫对锡矿脉的研究(1968) 锡石-石英脉型热液矿床系统的地球化学研究，元素迁移成矿的化学作用机制。 通过地质及实验研究对锡矿床的认识 锡石－石英脉型热液锡矿床成矿的化学模型： 1.含锡花岗岩的钠长石化、白云母化作用与锡的活化迁移 黑云母含Sn: 80-400ppm; 类质同象置换方式： Li++ Sn4+→Mg2++ Fe3+ 活化反应，白云母化： Sn-Bi + K+=Ms + +Sn4+ +(Fe,Mg)2+ 2、锡迁移的络合物形式富Na+、F-的碱性高温热液中： Na2[Sn(F6-xOH)x] = SnO2 + 2NaF + 2HF 3、含锡云英岩脉的矿物组合：锡石－ 石英脉的形成； Sn的活化与地球化学迁移 一．元素迁移研究实例： 1．元素地球化学迁移的一般概念 在自然地质和地球化学作用中，元素由一种赋存状态转变为另一种赋存状态，并常伴随元素组合和分布特征变化、以及空间位移的作用称为地球化学迁移。 元素迁移是一种自然物理化学变