Question

地幔流体成矿作用现象

Answer 1

地幔流体具有充足的物质储量、庞大的流体库和稳定的热源供给；地幔流体上涌的部位往往是壳幔相互作用最强烈地区，地幔流体的出现不仅表明有大量深部物质注入成矿系统，而且意味着该区存在一个高热环境，为成矿作用的持续进行和形成大型、特大型矿床提供了有利条件。地幔流体参与成矿在国内外许多大型超大型金属、非金属以及油气矿床得到证实，如西澳大利亚Yilgarn地块太古宙金矿，Groves（1993）认为是来自地幔的流体携带成矿物质——金，同时壳幔混合流体从围岩中淋滤出金而形成的大型金矿床；Ledair（1993）的研究表明，地幔流体在加拿大Central Suprior金矿成矿过程中起重要作用；孙贤术（1993）指出，地幔流体不仅为南澳大利亚奥林匹克坝U-Cu-Au-REE矿床提供了成矿物质，而且是成矿流体的重要来源；Mitchell和and Gaarson（1981）认为南美的巴西、玻利维亚以及非洲尼日利亚的Sn矿带是地幔流体参与成矿的结果；曹荣龙和朱寿华（1995）从地质、地球化学等多方面的论证了我国内蒙古白云鄂博REE-Fe-Nb超型矿床的成矿元素来自地幔、成矿流体为富含深源C-O-H-S挥发分体系的地幔流体，认为该矿床是一个国内外罕见的地幔流体交代矿床；孙丰月等（1995）认为幔源C-H-O流体在胶东金矿成矿过程中具有重要作用，表现为该区壳源花岗岩和金矿床的形成提供了热、流体、碱质、硅质及部分金；毛景文等（1997）系统论证了湖南万古金矿床是一例以地幔流体为主形成的金矿床；陈毓川等（1996）、毛景文和魏家秀（2000）的研究表明，四川大水沟碲（金）矿床为地幔流体成矿作用的结果；此外，有足够证据表明，地幔流体在我国冀西北地区金银矿床（牛树银等，1996）、湖南柿竹园W-Sn-Mo多金属矿床（毛景文等，1999）、云南金顶Pb-Zn矿床（朱上庆等，2000）、云南“三江”金矿成矿带（胡云中等，1995）、川滇黔Pb～Zn多金属成矿域（Hurang et al.,2003）、华南铀矿带（胡瑞忠等，1993）、小秦岭金矿田（倪师军，1994）、吉林夹皮沟金矿田（邵军，1999）、世界各地与碱性岩有关的金矿（聂凤军和张辉旭，1997）等成矿过程中具有重要作用。近年的研究表明（朱赖民和金景福，1997；王登红等，1999），我国黔西南低温卡林型金矿的成矿过程中也存在地幔流体的参与，与热泉发育有成因联系的新矿床类型——热泉型金矿也是地幔流体成矿作用的极好例证（郭光裕等，1993）。

地幔流体在油气和许多非金属矿床形成过程中也具有重要意义。Wakita and Salo（1983）在研究日本一些富CH₄气井时，发现³He/⁴He比值接近日本岛弧带火山喷气，认为CH₄是上地幔来源的；郭占谦和王先彬（1994）测得我国松辽盆地沿深大断裂分布的13口天然气井的δ¹³C为-12.8‰～24.2‰，³He/⁴He为（2.34～2.97）×10^-6，据此认为存在幔源流体参与；近期在胜利油田盆地下伏碱性橄榄玄武岩中发现大量CO₂包裹体（赫英等，1996），表明CO₂气藏源于集富地幔的碱性橄榄玄武岩的去气作用，徐永昌等（1994）测得胜利油田29件样品天然气中氦同位素的³He/⁴He比值平均为1.58×10^-6，也表明有相当一部分氦来自于地幔。非金属矿床金刚石的形成与地幔流体密切相关已为广大地质工作者所公认；曹荣龙和朱青华（1995）认为新疆且干布拉克蛭石矿床是地幔流体成矿产物；笔者（后文）的研究表明，地幔流体提供了与四川冕宁稀土矿共生的萤石矿床的成矿物质和成矿流体；扬子地块西南缘的磷块岩均出现于地球化学急变带，同位素组成表明大型—超大型磷矿形成与强烈壳幔相互作用相耦合，暗示磷的来源也与地幔流体活动相关。

可见，地幔流体在各种金属、非金属和油气矿床成矿过程中具有重要地位，杜乐天（1988）曾指出，世界范围内许多大型—超大型热液矿床都存在碱交代作用，成矿热液都是由碱（指K、Na等一价离子）、酸（F^-、Cl^-、

、HS^-、S^2-、

等阴离子）组成的盐溶液，地幔流体是这种盐溶液的主要来源。