Question

变质热液与成矿

Answer 1

变质热液是在变质作用过程中因矿物和岩石的脱水作用（或称去挥发分作用）而形成，它属H₂O-CO₂型流体，H₂O占80%以上，CO₂为5%～20%，盐度一般小于3%。对一种具体的变质流体而言，其成分取决于变质程度和发生脱水的变质相。

一般来说，低级变质作用产生的流体富含H₂O，高级变质相中产生的流体以高密度CO₂为主；原岩如为蒸发岩，则析出富NaCl的卤水，原岩如为碳质沉积岩，则析出富含水和二氧化碳的流体。

在变质作用过程中岩石能否发生脱水反应取决于体系的反应自由能、温度和压力，以及体系的成分等参数。此外，还要考虑时间的因素。大多数的矿物脱水反应是吸热反应，实验表明大约是每失去1 mol水，需吸收10 kcal（即4.1868×10⁴J）热量。因此，在高热流值的地质环境中，矿物的脱水反应容易进行，而在低热流值的地质环境里这类反应进行得很缓慢。

压力对脱水反应的影响比较复杂，因为在不同的围压和地质环境下，水的分压不同。因此，需将各种影响分压的因素尽可能地考虑周全，才能合理地判定脱水反应是否可以进行及产生了多少流体等。

加拿大太古宙金矿床是变质流体成矿的较典型例子（Burrows D R等，1986，1987）。金矿产在遭受强烈变质作用的太古宙地层中，变质程度从绿片岩相到角闪岩相。形成金矿的变质流体的主要特征是：①流体主要以水为主，成分相当均匀，含有少量的 CO₂和CH₄；②成矿流体来源于变质岩，这种变质流体沿剪切带上升时，与围岩发生了反应，形成了典型的蚀变组合；③形成矿床的变质流体的量是相当大的，并以剪切带作为活动通道。