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中国地质大学(北京)地球化学课件3-1[课件][ppt]
知识衔接关系 一.元素迁移研究实例 (1). 锡石-石英脉型矿床地质特征 锡矿体为锡石石英脉,其根部插入花岗岩。花岗岩主体为黑云母花岗岩,矿体下部部分黑云母已白云母化-二云母花岗岩,花岗岩钠长石化。 剖面中矿脉及蚀变带具分带结构。矿床的分带结构:脉内矿物组合:锡石-石英;脉旁为蚀变矿物组合-云英岩化:长石蚀变为钠长石,黑云母蚀变为白云母,含蚀变矿物黄玉和萤石。 含矿脉上部,两旁对称发育云英岩化,向外由钠长石化和白云母化花岗岩过渡为未变质黑云母花岗岩,在脉旁云英岩中分布有锡石、萤石和黄玉;含矿脉下部,云英岩蚀变带的宽度变窄;钠长石化和白云母化花岗岩的宽度加大,向外过渡为未变质的黑云母花岗岩。 ( 2 ). 元素在岩石、矿物中的含量: 一般含锡花岗岩含锡量为16-30×10-6,常见为18-20×10-6;不含锡花岗岩:3-5×10-6。 本岩体二云母花岗岩:12×10-6;黑云母花岗岩:27×10-6;上部脉旁云英岩中,近脉处含锡可达30-207×10-6,远离脉壁逐步下降;下部脉旁云英岩中锡在其中有一个狭窄的迁出带。元素含量在脉体上方为正异常,在脉体下方为负异常。 (3). 元素存在形式研究 元素各组成矿物中分配研究:80-100%锡-黑云母中。黑云母中锡分布,含量80-400×10-6; 显微镜下未见锡石颗粒;黑云母单矿物碎至200-300目,用KI溶剂无法提取其中的锡;锡在黑云母中以类质同象形式存在。 黑云母发生白云母化蚀变后,白云母中锡低于黑云母。 (4)模拟实验研究 据矿物组合和矿物成分确定实验体系化学组成:花岗岩自变质发生了钠长石化,系统富钠;在矿脉旁的蚀变矿物中出现富氟矿物,实验体系应相对富氟。 矿脉上部矿物组合显示有K、Ca、Na带入,下部矿物组合显示 有Na置换Ca。 矿物中包裹体成分及均一温度测定,成矿溶液富Na、F、K、(OH)、Cl和HCO3-,溶液pH值为6-8.3,成矿温度为250-300?C。 模拟包裹体成分配制溶液,SnO2作试料,300?C、500×105Pa,SnO2溶解实验; pH?8,SnO2大量溶解,呈?Sn(F,OH)6?2- 形式; pH ? 7.5 时,SnO2从溶液中析出,同时释放出HF; 由实验结果分析锡沉淀过程为: Na2?Sn(F,OH)6?2- ?SnO2+HF+2Na(OH) 4、锡石矿物沉淀和富集的机理:不断消耗HF,使反应正向进行: 3K[AlSi3O8] + 2HF= KAl2[AlSi3O10](OH) + 2KF + 6SiO2 钾长石 白云母 石英 3K[AlSi3O8] + 4HF = Al2[SiO4]F2 + 5SiO2 + 2KF + H2O 钾长石 黄玉 石英 形成一个有制约关系的成矿反应体系持续进行,则能形成大矿 第一阶段: 花岗岩发生自变质作用—长石钠长石化,黑云母蚀变为白云母,温度和压力条件为T?300?C和pH?8。长石和黑云母析出Fe、Mg和Sn,Sn溶解进入溶液以氟锡络合物形式存在。第二阶段:沿压力降低的方向,氟锡络合物随溶液运移,在温度、pH变化不大的条件下,氟锡络合物稳定迁移。第三阶段:当T?300?C和 pH ? 7.5 时,氟锡络合物水解,析出锡石同时,在矿脉内和近脉围岩中结晶萤石、黄玉、毒砂、电气石等矿物。 4. 高温下元素迁移和成矿化学作用机制研究实例 -巴尔苏科夫对锡矿脉的研究(1968) 锡石-石英脉型热液矿床系统的地球化学研究,元素迁移成矿的化学作用机制。 通过地质及实验研究对锡矿床的认识 锡石-石英脉型热液锡矿床成矿的化学模型: 1.含锡花岗岩的钠长石化、白云母化作用与锡的活化迁移 黑云母含Sn: 80-400ppm; 类质同象置换方式: Li++ Sn4+→Mg2++ Fe3+ 活化反应,白云母化: Sn-Bi + K+=Ms + +Sn4+ +(Fe,Mg)2+ 2、锡迁移的络合物形式富Na+、F-的碱性高温热液中: Na2[Sn(F6-xOH)x] = SnO2 + 2NaF + 2HF 3、含锡云英岩脉的矿物组合:锡石- 石英脉的形成; Sn的活化与地球化学迁移 一.元素迁移研究实例: 1.元素地球化学迁移的一般概念 在自然地质和地球化学作用中,元素由一种赋存状态转变为另一种赋存状态,并常伴随元素组合和分布特征变化、以及空间位移的作用称为地球化学迁移。 元素迁移是一种自然物理化学变
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