Question

成矿物质沉淀

Answer 1

成矿物质沉淀问题在《矿床学》中有全面、深入的讨论。现作一简单介绍。

成矿物质在矿液中主要是呈配合物形式搬运，而各种配合物都有一定的稳定范围。当矿液的物理化学条件发生变化时，配合物分解，成矿元素同溶液或围岩中的一些组分发生化学反应形成难溶的化合物而沉淀，那些不形成难溶化合物的组分继续随热液迁移。

促使成矿物质从溶液中沉淀的原因很多，主要有以下几种。

1)温度、压力和组分浓度的变化。大多数成矿物质的溶解度随温度和压力的降低而减小，促使这些物质沉淀。如温度降低时，H₂S的溶解度增大，溶液中S^2—浓度增大，有利于硫化物沉淀。

2)由于氧化—还原反应而发生矿物沉淀。

3)溶液性质的变化。由于温度压力的变化或外来物质的加入等原因，均可引起溶液pH值的改变，从而引起化合物分解和沉淀。

4)水解作用或CO₂的作用，使易溶的硫化物络合物分解产生硫化物沉淀。

5)构造应力场的影响。矿液能否发生矿质停积而成矿，除了和所在环境中各种化学条件有关外，还和这一环境是否安定有关。在强烈动荡的环境中，矿物的结晶过程不断被破坏，矿液中的矿质就很难结晶沉淀下来。成矿域中最大剪应力和应变能的分布是控制安定环境的主要因素。在这二者的高值分布部位，构造变形十分强烈，虽然这里因应力释放而容易造成低压空间，利于矿液涌入，但这种不安定的环境却不利于矿质结晶沉淀。又由于构造活动具阶段性，在成矿期沿断裂破碎带部位常常处于高剪应力和高应变能状态，往往比两侧高一个等级，此时断裂带是活动的，成矿元素活化并向两侧迁移，矿液自然不易停积，而断裂带两侧是低应力、低应变能区，包括断裂拐弯、分支、交叉和次级断裂部位，矿液容易汇集于这些部位，矿质停积沉淀成矿，因此矿体往往赋存于高级别断裂带旁侧低级别低序次的断裂中。当岩石破碎后应变能和应力释放，原来处于高应变能的断裂带此时就变成低应变能、低应力部位，断裂两侧则变为高应力、高应变能部位。此时若矿液尚未凝固，则将由两侧向断裂带汇集沉淀成矿。构造应力场能影响溶液的氧逸度、硫逸度和二氧化碳逸度。压力降低将引起溶液内部挥发性组分的分馏、吸热、降温，而促使矿质沉淀。