Question

地幔流体提供热源

Answer 1

众所周知，成矿作用不仅要有成矿物质、成矿流体，而且必须有能量供给。持续的能量供给使成矿环境长期保持在一个热状态，不仅有利于与成矿有关的岩浆岩岩体本身的分异与成矿，而且有助于形成一系列对流循环系统从周围围岩中萃取成矿物质，在一定的构造环境中成矿。地幔流体不仅是一种高温流体，而且是一种理想的热能传输介质，因此对维持成矿环境的热状态具有重要意义。

地幔柱/热点活动及其成矿作用是近年来地学界的研究热点。自从Silitoe（1974）论证巴西朗多尼亚高原前寒武纪锡矿床在成因上与非造山环境的热点活动有关以来，越来越多实例表明地幔柱/热点与大规模成矿息息相关。例如，牛树银等（1996）、李红阳等（1996）提出华北地块北缘张宣地区的金银铅锌成矿作用及分带与地幔柱枝活动有关；陈毓川等（1996）论证扬子地块西缘二叠纪峨眉山玄武岩喷发是地幔柱活动的直接产物，在西缘碲化物金矿、独立碲矿床和与碱性岩有关的稀土矿床呈4个环形分布可能反映出4个地幔柱幔枝环境；侯增谦和李红阳（1998）通过对三江地区构造与成矿的研究，论证了三江地区地幔柱成矿体系。毛景文等（1998）、王登红（1998）认为华南地区巨型多金属成矿分带可能与中生代地幔热柱活动有关；王登红等（1999）提出我国两大金矿集中区——胶东金矿集中区和滇黔桂金矿集中区与地幔柱活动密切相关。

虽然目前对地幔柱/热点的化学成分有待深入研究，但实验模拟（Loper,1991）和数字模拟（Larson and Kincaid,1996）结果表明，地幔柱从热界面像气球一样上升，尾部不断有物质供应，大头部分将周围的地幔物质裹进去，轻而热的东西大量升，以致上升过程中越变越大。可见，地幔柱活动过程中将分离出大量高温地幔流体。这些高温地幔流体可以使岩石圈发生熔融，形成一系列不同类型的花岗质岩类及其相关的矿产，如扬子中下游地区中生代大量出现的壳幔同熔型花岗岩和与之有关的铁铜金矿床，华北地块燕山期出现壳幔同熔型花岗岩大规模侵位，与之伴随形成大量铁铜铅锌金矿床；也可以与向下运动的地表流体相互混合形成一系列对流循环系统从周围围岩中萃取成矿物质，地幔流体在维持对流循环系统热状态过程中具有重要作用。