化探第13章++蒸发盐类沉积环境和历史的研究.docVIP

第十三章 蒸发盐类沉积环境和历史的研究海水中总是含有少量的Br－。由于它在海水中的浓度低，不能形成Br的独立矿物，一般都是呈类质同相混入物形式分散到氯化物类矿物中去。布赖奇和赫尔曼（Braitsch and Hermann，1963）以实验方法测定了Br在海水与NaC1晶体之间的分配系数（T＝25°C岩盐开始从海水中沉淀讨）：KBr＝ ［Br－］NaCl／［Br－］ 海水＝0.15这意味着，一但岩盐开始沉淀，海水（卤水）Br含量的增长要比海水盐度增长快的多。同时还证明直到Br的浓度很高时，KBr值仍然恒定不变，但MgC12在溶液中的含量增高则影响KBr。应用Br－的这种分配规律，如果在蒸发岩沉积序列中发现了一个NaC1层，就可以根据NaC1中的Br含量来判断NaC1自其中沉淀的古海水盐度。蒸发盆地的历史往往是复杂的，图18表示出一个蒸发盆地发展的两种可能类型。图中下面的曲线说明一个封闭盆地进行简单蒸发的情况，而上面的曲线则是反映海水的补充刚好抵消由于蒸发而失去的水量的情况。而在后一种情况下，盆地中水的体积是恒定的，但其盐度则在逐渐增长。对于固定体积，“半开放” 的盆地来说，必然会形成具厚的盐层序列。德国斯特斯福特（Stassfurt）附近发现的盐类地层，称为泽施田系（Ze－Chst1einSeries）。盐类层序研究证明，该区的许多蒸发盆地过去都经过几个阶段，图19反映了该岩系底部的情况，说明由于岩盐的形成而引起的卤水中盐度的最初变化，根据图中的曲线，考虑Br的分配规律，可以认为有很厚的岩盐曾是在海水不断补给盆地的情况下沉淀的。由于Br在NaC1中含量的增长来得慢些（对比图18与19），可以推断当时海水流入量必定超过由于蒸发而失去的水量。剖面的顶部盐类中，Br含量曲线反映出封闭盆地快速变化的情况，其结果是盐度迅速增高，而最终导致钾盐的沉淀。 图18 a－岩盐中Br的含量与两种水体平衡情况盆地中沉积盐类厚度的关系（据Holserr,1966） b－泽施田岩系盐类Br中的沉积盐类厚度的关系（据Holserr,1966）地质温度计：微迹元素服从亨利稀溶液定律，K基本受T影响，而独立于组分的浓度，做地质温度计比较理想。KD与T的关系一般表达如下：1nKD＝AT－1＋b通过实验确定了两相间某一微量元素的KD与T的关系式，则可作为地质温度计。例如，通过实验确定了Se在方铅矿和闪锌矿（两者平衡共生）之间的分配系数（KSeGL－Sph）与绝对温皮（T）的关系式为：1n KSeGL－Sph ＝ （1／T－0.00044） ／0.00035根据共生方铅矿和闪锌矿中测定的Se含量，计量出KSeGL－Sph。（CSeGL／CSeSph）的值，代入上式，即可得出这两种矿物形成的温度。这就是方铅矿－闪锌矿温度计（适用范围：872～1163°K）。其他还有利用Rb在金云母和透长石之间分配的地质温度计：1n KRb金－透 ＝0046.×10－3／T＋0.091利用Ni在橄榄石和辉石之间分配的地质温度计：1n KNi橄－辉 ＝16.8／RT＋7.65还有利用Na在钾长石和斜长石之间分配的长石温度计等等。其他应用：分配定律的应用范围正在逐年扩大，目前，它还常被引用来解决下列间题：（1）检验变质作用是否达到平衡；（2）解释和确定变质区域中的等温线和等压线；（3）研究岩浆形成的部分熔融过程；（4）花岗岩的成因；（5）成矿溶液的成分；（6）岩浆与气液间金属元素的分配；（7）挥发元素的地球化学行为；（8）古海水含盐度；（9）利用固－气相间元素分配规律研究太阳星云凝聚过程；（10）作为寻找盐类矿床的指示等。从1967年开始，分配定律已被引入化探领域，例如前面介绍的巴尔苏科和奥洛索关所设计的利用F含量指示盲矿规模和埋深的方法中，就引用了F在多相平衡中的分配系数。前苏联学者又开创了应用分配系数随温度变化的规律（温度随深度增高，指示元素在脉和晕间的分配系数也随深度而变化），探索指示矿床侵蚀截面深度的新途径。第十四章 有关成矿成晕的某些基础理论—、关于原生晕形成的补充材料在《有关地球化学找矿的某些基础理论》中，己指出在热液矿床原生晕的诸特征中最具有理论与实际意义的应为原生晕的分带结构，并且重点讨论了阐明原生晕分带的某些理论探索情况，例如：（1）元素搬运形式（络合物）的稳定性；（2）元素沉淀的条件；（3）类质同相；（4）吸咐作用；（5）扩散；（6）渗滤和过滤效应：（7）其他因素。从以上7各方面等角度探讨了原生晕的分带间题。现在主要补充有关热力学研究的某些进展情况及原生晕研究必须注意的其他因素。1、关于热液中络合物稳定性的热力学探讨巴恩斯（Barnes，H，L，1962）曾运用热力学计算方法近似地标定成矿金属元素络合物（络离子，多具共价健）的相对稳定性。