Question

深部流体成矿作用

Answer 1

与岩浆相关的矿床都存在强烈的围岩蚀变，不发育蚀变的岩石缺乏成矿潜力，围岩蚀变总是表现为含水(挥发分，下同)矿物交代无水(挥发分，下同)矿物，成矿金属元素i在晶体-熔体或熔体-流体之间的分配系数D^crystal/melt_i或D^melt/fluid_i很小，这样的证据链表明成矿作用首先与含矿流体有关，或者说成矿作用的基本解是成矿物质从含矿流体中析出(罗照华等，2008a)。正因为如此，成矿流体成为矿床学家长期关注的研究对象(杜乐天，1988;毛景文等，2005;刘斌，2008)。接下来，成矿流体的来源就成了一个关键问题。

据研究，几乎在所有的上地幔环境下形成的矿物中均找到了流体包裹体(朱永峰，1998)，暗示地球深部确有大量流体存在。根据流体包裹体的研究结果，深部流体的成分可能主要是H₂O，CO₂，CH₄及少量H₂，N₂等，杜乐天(1988)将其称为幔汁。由于测试技术的进步和不断的新发现，深部流体被赋予了越来越重要的作用。杜乐天长期从事深部流体方面的理论研究，提出“可以用地球排气作用作为一条统纲，把原来分散的地球科学各个分支学科和谐地串联成为一个整体地球科学巨系统”(杜乐天，2000)，并指出了地球排气作用在油气资源、自然灾害成因、地球动力学、成岩成矿作用等方面的意义(杜乐天，1993，1996，1998，2000，2005)。

毛景文等(2005)以中国东部中生代成矿作用为例，比较全面地阐述了地幔流体及其成矿系统研究的现状，认为在地幔柱区、大陆裂谷区、大陆减薄区(或伸展带)和深大断裂及其次一级断裂(包括大型走滑断裂带中的拉分盆地)等地质环境中，地幔流体具有较强的活动性;大规模金矿集中区的形成与富金岩石圈的金的亏损具有耦合关系，地幔排气、深大断裂疏导和盆地储存是形成郯庐断裂两侧幔源气藏和金属矿产的一种重要方式;华北克拉通及邻区在120Ma左右出现的大规模深部流体成金矿事件与岩石圈快速减薄和软流圈上涌相耦合，由于岩石圈厚度大，地幔流体在不同部位活动的强烈程度不同，金矿的成矿作用因此表现出多样性;扬子克拉通西缘在中新生代经历了板块俯冲、碰撞和后碰撞过程，形成各具特色的碲矿床、与碱性岩有关的稀有金属矿床和金矿床3种地幔流体成矿系统(毛景文等，2005)。

高温高压实验表明，流体中成矿元素的溶解度随着压力而增加(Loucks et al.，1999)，证实了深部流体的成矿潜力。但是，深部流体是如何导致成矿的，其地质标志是什么，至今尚存在许多疑问。