鄧志強(qiáng) 段磊

摘要：地慢流體是一種以CO2-H20或C-H-O和堿金屬元素以及其他揮發(fā)分F、C1、S、P、鹵素等組成的流體系統(tǒng)。地幔流體本身具有很強(qiáng)的物質(zhì)溶解能力、充足的物質(zhì)儲量、龐大的流體庫和穩(wěn)定的熱源供給，可以為成礦作用的持續(xù)進(jìn)行和形成大型和超大型礦床以及大型礦集區(qū)提供物質(zhì)和能量。

關(guān)鍵詞：地幔流體；成礦作用；

中圖分類號： P611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）04（c）-0000-00

第1章 地幔流體的基本特征

1.1地幔流體的物質(zhì)組成

Bailey（1978）最早提出主要是CO2、堿質(zhì)成分，H2O、Al、Fe、Mn、Ca、Ti、Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Y、La等，及高濃度C、鹵素和N2；更多學(xué)者（Wyllie，1987； Pasteris，1987；孫豐月等，1995）傾向于C-H-O體系?？傮w上可以認(rèn)為地幔流體是一種以C-H-O或CO2—H20為主、含揮發(fā)組分F、Cl、S、P、鹵素等組成的流體系統(tǒng)。

1.2地幔流體的識別特征

地幔中含有一定數(shù)量的碳元素，實(shí)驗(yàn)表明地幔包體中δ13C數(shù)據(jù)變化很大，其范圍大致與金剛石中含量相同。另外，δ13CPDB和δ18OSMOW的值分別在-4‰～-8‰和6‰～10‰之間，可以判定CO2氣體源于地幔；稀有氣體中，3He/4He的值在大氣中為1.4×10-6，殼源3He/4He的值為2×10-8～n×10-7的范圍，3He/4He的值在幔源為1.1×10-5，因此根據(jù)包裹體的3He/4He值可以判斷流體的來源，40Ar/36 Ar也有相似的規(guī)律。脈石礦物中REE的含量，不同稀土元素含量等標(biāo)志也能作為判別流體來源的手段。

第2章 地幔流體的成礦原理

地幔流體本身具有很強(qiáng)的物質(zhì)溶解能力、充足的物質(zhì)儲量、龐大的流體庫和穩(wěn)定的熱源供給，可以為成礦作用的持續(xù)進(jìn)行和形成大型和超大型礦床以及大型礦集區(qū)提供物質(zhì)和能量，因此地幔流體一方面可以本身成礦。另外地幔流體在成礦過程中提供成礦物質(zhì)：作為超臨界流體，地幔流體具有極強(qiáng)的溶解和運(yùn)輸能力，可以溶解和遷移地幔中成礦元素并在地表有利位置形成大型、超大型礦床。

地幔流體交代作用的基本類型為：（1）原地地幔交代作用：地幔流體在地幔中進(jìn)行的交代作用。（2）上升過程中的地幔交代作用：地幔巖包體被寄主巖漿攜帶上升過程中所遭受的地幔流體交代作用。（3）地殼中的地幔交代作用：地幔流體穿過莫霍面在相應(yīng)于巖石圈地殼的物理化學(xué)條件下對地殼物質(zhì)產(chǎn)生的交代作用和成巖成礦過程。

第3章 地幔流體參與成礦的實(shí)例研究

地質(zhì)學(xué)家們發(fā)現(xiàn)相當(dāng)多的大型、超大型礦床的形成都離不開地幔流體的作用，在我國最具代表性的礦床包括四川冕寧稀土礦床。

冕寧稀土礦床位于攀西裂谷帶的北段，礦區(qū)出露地層僅有中泥盆紀(jì)的泥砂碎屑巖、碳酸鹽巖和第四紀(jì)的洪積、坡積物。構(gòu)造以北東向斷裂為主。巖漿巖廣布，有燕山期的冕西花崗巖體，喜馬拉雅期的碳酸巖與正長巖，以及少量時代不明的玄武巖和流紋巖。礦石類型主要為偉晶巖型，少量為細(xì)網(wǎng)脈型，礦石礦物主要為氟碳鈰礦，脈石礦物以螢石、重晶石、方解石、石英、云母和霓輝石為主。（劉叢強(qiáng)，2004）

能夠證明地幔流體參與了該礦床成礦的證據(jù)有：

（1）有深大斷裂構(gòu)造背景：礦區(qū)哈哈斷裂帶控制著本區(qū)幔源巖漿活動和稀土成礦作用；（2）伴隨幔源巖漿活動：與稀土礦化時空上密切相關(guān)的巖石為碳酸巖和正長巖。碳酸鹽巖組合為碳酸巖一正長巖，礦物組合為方解石-霓石-霓輝石-鈉鐵閃石-云母-正長石；巖石富含Sr、Ba、REE等不相容元素，C、O、Sr、Pb同位素比值的研究均證明巖石源于交代富集地幔；（3）大型一超大型礦床或礦集區(qū)：該礦床規(guī)模達(dá)大型，同時該區(qū)與喜馬拉雅期正長巖-碳酸巖有關(guān)的稀土礦化已形成了大型礦床和礦集區(qū)；（4）多種圍巖蝕變作用并存：圍巖蝕變強(qiáng)烈，類型多樣、具多期多階段性。區(qū)內(nèi)圍巖蝕變分為四個階段：1）巖漿晚期或巖漿期后的K、Na交代作用（黑云母化、鈉鐵閃石化和鈉長石化）；2）巖漿期后中低溫?zé)嵋航淮饔茫奘?霓輝石化、方解石化、硅鈦鈰礦和氟碳鈰礦化）；3）低溫?zé)嵋航淮饔茫òń佋颇富?、黑云母化）?）表生變化（氧化作用和溶解淋失作用）；（5）該礦床為中-高溫?zé)嵋旱V床：包裹體測溫結(jié)果顯示，流體-熔融包裹體的均一溫度一般大于450℃，變化范圍較寬，且不同礦物中的流體包裹體的均一溫度差別較大，石英、螢石和氟碳鈰礦中的流體包裹體的均一溫度一般大于250℃，方解石中的流體包裹體的均一溫度在200℃左右；（6）H2O和CO2是成礦流體的重要組分：不同礦石類型、不同礦物中各類包裹體的氣相成分以H2O和CO2為主；成礦流體總體為Na+-K+-CI--F—SO42--CO2-H2O溶液；表明H2O和CO2是成礦流體的重要組分；（7）成礦物質(zhì)和成礦流體幔源性：結(jié)合礦區(qū)碳酸巖、正長巖、稀土元素含量分析及其對應(yīng)的Pb、Sr同位素比值的比較，綜合得出冕寧稀土礦床的成礦物質(zhì)及成礦流體均源于地幔。

綜合以上證據(jù)，不難得出地幔流體廣泛參與了四川冕寧稀土礦床的成礦作用，而且是其最主要的成礦物質(zhì)和流體來源。

總結(jié)

地幔流體是一種極為重要的成礦流體，流體本身具有很強(qiáng)的物質(zhì)溶解能力、充足的物質(zhì)儲量、龐大的流體庫和穩(wěn)定的熱源供給，可以為成礦作用的持續(xù)進(jìn)行和形成大型和超大型礦床以及大型礦集區(qū)提供物質(zhì)和能量。地幔流體一方面可以本身成礦，另一方面在成礦過程中提供成礦物質(zhì)、提供成礦流體、還為成礦過程提供堿質(zhì)和硅質(zhì)。地幔流體在四川冕寧稀土礦床的形成過程中起到了極為重要的作用。

由于時間有限和個人對地幔流體及其成礦相關(guān)知識研究的深入遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在對地幔流體的認(rèn)識以及其參與成礦的過程的理解上有不夠全面的地方，懇請讀者進(jìn)行批評、指正。

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