下地壳流体出溶与成矿:硫、金运移的高温高压实验研究
编号:447
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更新:2023-04-08 13:19:54 浏览:468次
特邀报告
摘要
斑岩型矿床是铜和金的重要来源,这些矿床的形成需要大量的成矿元素从深部源区运移到浅部成矿。斑岩型铜金矿床通常形成于俯冲带富水及氧化环境;富水的弧玄武质岩浆可以在下地壳形成大岩浆房,并随着结晶分异过程,产生流体饱和的富水中酸性岩浆。这些流体与富水岩浆可能在成矿过程中扮演重要角色。然而,它们运移成矿元素(硫、金)的能力并不清楚。为了厘清不同氧逸度条件下,下地壳富水中酸性岩浆与出溶流体运移成矿元素的能力,我们使用活塞圆筒装置开展了系列高温高压实验(实验压力为1.0 GPa,温度为950 ℃)。
实验结果表明,当硫化物和硬石膏同存时,相比氧逸度,硅酸盐熔体中硫的溶解度受水含量的影响更大:在相同氧逸度条件下,熔体中的硫溶解度随着熔体中的水含量增加而快速上升。当氧逸度为FMQ+2,下地壳流体饱和英安质熔体硫溶解度可高达8000 ppm。根据本研究获得的流体/熔体间硫分配系数,我们可以得出:岩浆富水不仅显著增加了硫溶解度,而且促进了富硫流体(S>15wt%)的饱和出溶。因此,流体饱和的富水英安质岩浆具有极高的运移硫的能力。
同时,研究表明岩浆中金的溶解度主要受控于岩浆中的挥发份:岩浆中还原性硫的含量越高,金溶解度越高。考虑到流体/熔体间较高的金分配系数,因而在富水及中等氧逸度条件下,富水岩浆与出溶流体可以运移更多的金与硫。下地壳条件下富水岩浆的流体出溶可能是富金斑岩型矿床重要的成矿过程。
关键词
硫溶解度,金分配系数,富水岩浆,斑岩型矿床
稿件作者
刘星成
中国科学院广州地球化学研究所
熊小林
中国科学院广州地球化学研究所
王锦团
中国科学院广州地球化学研究所
许婷
中国科学院广州地球化学研究所
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