張 樂(lè)

（陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司商洛分公司，陜西 商洛 726000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)礦產(chǎn)資源的需求在不斷的增加，但是由于礦產(chǎn)資源在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)無(wú)法再生，因此,對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)以及利用都需要進(jìn)行仔細(xì)的研究。在礦產(chǎn)資源中，金屬礦床數(shù)量居多，要想對(duì)其進(jìn)行有效的開(kāi)發(fā)與利用，就需要對(duì)其成礦流體進(jìn)行分析[1]。

本文主要對(duì)金屬礦床成礦流體的物理?xiàng)l件進(jìn)行分析。主要從溫度、鹽度、密度與壓力四個(gè)方面對(duì)金屬礦床成礦流體的物理?xiàng)l件進(jìn)行分析。

1 成礦流體溫度分析

金屬礦床成礦流體主要是發(fā)育于巖石和礦石中，其主要包含螢石、石英、石榴石、方解石等礦物。根據(jù)成礦流體所含相的類(lèi)型與比例對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，其結(jié)果如表1所示。

表1 成礦流體分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)

圖1 溫度頻率直方圖

關(guān)于金屬礦床成礦流體溫度的研究是比較多的。其中王昌烈主要是針對(duì)不同礦物的流體進(jìn)行了統(tǒng)一的研究，一共對(duì)400個(gè)流體的溫度進(jìn)行測(cè)量并研究。研究結(jié)果顯示，金屬礦床成礦流體的溫度變化范圍比較大，可以將其變化的范圍分為三個(gè)區(qū)間：400℃～700℃；250℃～400℃；100℃～250℃。其中，在250℃～400℃的溫度區(qū)間內(nèi)是金屬礦床形成的溫度。宋學(xué)信主要是對(duì)380個(gè)氣液流體的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)與研究，其溫度的主要變化范圍為150℃～420℃。經(jīng)過(guò)作者的研究發(fā)現(xiàn)，金屬礦區(qū)礦化的溫度主要是在200℃～300℃之間，礦化開(kāi)始發(fā)生的溫度大約在380℃左右，礦化結(jié)束的溫度為150℃～180℃之間[2]。

本文主要對(duì)金屬礦床成礦流體的溫度進(jìn)行統(tǒng)一的測(cè)量，獲得的溫度變化范圍為130℃～450℃，其中主要的流體溫度分布在200℃～300℃區(qū)間之內(nèi)。

將本文測(cè)量的溫度與王昌烈、宋學(xué)信研究的結(jié)果進(jìn)行整理，制成溫度頻率直方圖，具體如圖1所示。這樣更方便觀察結(jié)果。

如圖1所示，金屬礦床成礦流體的溫度主要是分布在200℃～300℃區(qū)間之間，超過(guò)400℃的溫度數(shù)據(jù)是相對(duì)來(lái)說(shuō)較少的。經(jīng)過(guò)上述研究發(fā)現(xiàn)，金屬礦床成礦作用主要發(fā)生在200℃～300℃區(qū)間之間，其中成礦流體形成的溫度大約在400℃左右，這也是流體開(kāi)始形成的溫度。

2 成礦流體鹽度分析

現(xiàn)今，取得的成礦流體鹽度的數(shù)據(jù)是將流體當(dāng)做NACL-H2O體系，采用降低溫度的方法或者是消失溫度的方法來(lái)獲取鹽度的數(shù)據(jù)。陳俊主要是研究了三種流體的鹽度，取得了六個(gè)冰點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)。其中，溫度數(shù)值達(dá)到-25℃，說(shuō)明體系已經(jīng)開(kāi)始變化。依據(jù)上述研究得出金屬礦床成礦流體為高鹽度，鹽度值為10%～23%。宋學(xué)信經(jīng)過(guò)對(duì)380個(gè)氣液流體鹽度的測(cè)量得到鹽度變化范圍為0.5%～11%,其主要是在1%～3%區(qū)間內(nèi)浮動(dòng)，說(shuō)明金屬礦床成礦流體的鹽含量較低。

由于金屬礦床成礦流體中含有多相流體，所以，很有可能出現(xiàn)高鹽度的成礦流體。但是大部分金屬礦床成礦流體主要是以氣液流體為主，溫度分布范圍為200℃～300℃區(qū)間之間，因此金屬礦床成礦流體屬于低鹽度體系，其鹽度的主要分布范圍為1%～3%區(qū)間之間。

3 成礦流體密度與壓力分析

根據(jù)上述分析，將金屬礦床成礦流體視為NACL-H2O體系，獲得了成礦流體的溫度與鹽度，采用劉斌提出的密度公式與等容公式對(duì)成礦流體的密度與最低壓力進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果顯示，金屬礦床成礦流體的密度分布為0.7g/cm3～0.9g/cm3；其中大部分集中在0.8 g/cm3～0.9g/cm3之間，其密度的平均值為0.82g/cm3。一般成礦流體的壓力是較低的，大多數(shù)是小于20 KPa，最低為5KPa。

由于成礦流體的溫度與壓力只能代表流體的最低溫度與最小壓力，因此，必須對(duì)金屬礦床成礦流體的捕獲溫度與捕獲壓力進(jìn)行計(jì)算。主要是將成礦流體當(dāng)做等容體系，采用等容公式對(duì)成礦流體的捕獲溫度與壓力進(jìn)行計(jì)算。

經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，金屬礦床成礦流體的捕獲溫度范圍為250℃～350℃，其與流體的溫度是比較接近的，說(shuō)明金屬礦床成礦流體的溫度基本上就是捕獲溫度。捕獲壓力范圍為38 KPa～68KPa。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)金屬礦床成礦流體的溫度、鹽度、密度與壓力四個(gè)方面進(jìn)行分析：金屬礦床成礦流體成礦作用主要發(fā)生的物理?xiàng)l件為200℃～300℃，鹽度為1%～3%，密度主要分布在0.7 g/cm3～0.9g/cm3，捕獲壓力為38KPa～68KPa。但是本文所考慮的方面有限，需要進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行研究分析。