1、 第二章 现代矿床地球化学的基本理论（ 5学时）第一节 概 述 矿床地球化学研究是为矿床成矿理论和找矿服务，但严格地讲我们还不知道如何去研究矿床，我们之所以能研究矿床是因为至少有研究过的地质、地球化学资料来进行讨论，这就是我们所要讲的内容和关键所在。通过大量、有效的元素、同位素等项的数据反演：1热液系统的溶解或溶解度是多少？2在自然界中，热液的含水层以及热动力促使流体流动方式？3熔体的聚集与分散的选择性？4. 产生溶解到沉积成矿原因？ 即：研究岩浆、变质、热液、沉积过程物理化学条件对成矿的制约或贡献。1）成矿理论矿床地球化学的基本理论是建立在对矿床的元素、同位素系统研究的基础上，反过来为矿床成
2、因、指导找矿服务。目前，矿床学界的区域成矿理论主流学派有：A、 板块成矿论派，测向原理论 -Sillitoe,1974; W.G.,Wilson,J.T.,1984;B、 地幔柱（热点）成矿论派、垂向源理论； Morgan, W.G.,Wilson,J.T.,1963， 1973， 等C、 碰撞造山理论派，测向原理论 ; Howell, D.G.,1983这些说可以说均是建立在有机和无机地球化学研究基础上得出的，如 “ 侧向源 ” 理论是建立在板块俯冲、地体拼贴元素发生侧向迁移的基础上， “ 垂向源 ” 理论是建立在地幔热柱、元素发生垂向运移基础上产生。 生物成矿理论是建立在有机作用基础上形成
3、的。此外 ,在成矿理论上，涌现出许多新概念。 如同生成矿理论、沸腾一酸化金属成矿理论 、建造成矿理论， “ 三源 ” 热流成矿理论 、 生物成矿理论、 软硬酸碱成矿理论、边缘成矿理论和纬度分带成矿学说等。 地学界地球化学理论体系的发展与更新，既给地质学、矿床学带来新的机遇，又为矿床地球化学发展注入新的活力，至少在下述几方面为矿床学发展带来深远影响：（ 1）流体成矿系统与成矿作用 金属成矿过程均与金属从源岩的活化，渗滤、运移和淀积事件密切相关，流体参与成矿全过程，是联结矿源岩一成矿地质环境一矿体定位场所三者的纽带。因此，矿床研究的关键，在于识别 金属和流体的来源，追溯流体将金属从多源区输运到最终
4、定位场所所经历的路径，查明金属和流体运移路径发生的物理、化学和时间上、空间上的各种变化及地质一地球化学过程， 即研究由矿源岩一矿质传输迁移路径一矿床定位空间构成的流体成矿系统，以流体成矿系统为基本指导思想，从大区域尺度开展区域流体研究，研究流体来源、驱动与控制因素、追踪流体运移途径及流体系统各变量的方向性、相关性和指示性，势必将为研究矿床形成过程和成矿规律，进行大比例尺矿床定量评价与成矿预测，带来质的飞跃。 （ 2）地球层圈物质一能量交换与流体成矿作用 地球层圈物质一能量交换是地球演化的主要体规，作为物质一能量传输的主要载体，流体广泛分布于各个层圈，直接参与和控制着各层圈， 特别是壳幔相互作用
5、中的地质一地球化学过程， 因此从根本上制约着金属矿床和油气的四维空间分布与形成演化过程。1) 在伸张构造体制，伴随地幔岩浆上升，他幔流体向地壳运移渗透，在挤压构造体制，特别是板块俯冲作用，洋壳楔入地幔，其地壳脱水流体亦携入，并交代楔形地幔。伴随造弧岩浆作用，循环的流体再度向上运移与汇聚而返回地壳。2)在壳幔剧烈作用地区，地壳深部岩石因流体和软流圈流体构成深部流体系统，成为成矿物质在深部循环、运移的作用剂和传输深部物质至地壳浅部的媒介。3)地壳浅部大气水、建造水、循环海水或岩浆脱气流体构成浅部流体系统，成为油气和矿质搬运、迁移和沉积的重要载体。 因此，从层圈相互作用和壳幔反应角度重新研究成矿过程
6、，势必将开启新的成矿理论宝库。 （ 3）金属一 CO2一烃类相互作用与成矿作用 超深钻结果表明，地壳深部存在大量 CO2一烃一盐水流体； MVT型 Ph Zn矿床存在大量烃类包裹体，成矿流体由烃类（石油）和盐水流体构成。滇黔桂卡林型金矿的成矿流体中亦存在许多烃类； 在一些油田， Au达工业品位， Hg储量达超大型规模；例如： -. 在现代海底活动热水区，海底喷流与硫化物矿床附近伴有大量石油产出；在岛弧弧后扩张盆地，喷流流体与大量 CO2和烃类流体共生。(5)同位素体系与成矿作用活动论和成矿物质、载体（岩浆和流体）的多元论或混合成因观成为主流 .1 元素地球化学态、共生规律和分类 元素在自然界分布有多种形式。就赋存状态而言，有的一单元素形式存在、有的一化合物形式存在、还有一类质同象的形式存在；而就物理状态而言有的是气体形式、有的固体形式、还有的是液体形式等。不同的相态中元素的赋存状态有明显的差别，这就是元素态的具体表现。（ 1） 元素在地球系统的分布规律第二节 元素地球化学态、共生规律、分类及研究意义 地球物质组成与成矿关系七种常见元素构成了地球质量的七种常见元素构成了地球质量的 97% 。纵波和横波随深度变化的情况（ Kearey and Vine， 1990）
