Describe brevemente el origen de las fuentes de fluidos hidrotermales y ¿cuáles son los principales métodos de identificación?

Los depósitos minerales epigenéticos formados por la acción de fluidos hidrotermales portadores de minerales se denominan depósitos hidrotermales o depósitos hidrotermales gaseosos. Los depósitos hidrotermales son los tipos de depósitos minerales más complejos y diversos. Pueden formarse mediante actividades hidrotermales de diferentes composiciones y fuentes en diferentes condiciones geológicas. Los estudios de inclusión de fluidos y los cálculos termodinámicos de la estabilidad de los conjuntos minerales muestran que los fluidos hidrotermales que forman minerales generalmente tienen una mayor temperatura (50-500°C) y salinidad (porcentaje de todos los componentes sólidos disueltos, lt; 5% ->40%). intervalo, la presión es generalmente 4x106-25x108Pa.

Existen muchos tipos de depósitos hidrotermales con características complejas. Tienen principalmente las siguientes características: ① La migración y enriquecimiento de minerales formadores de minerales está estrechamente relacionado con la actividad de los fluidos hidrotermales; ② El método de mineralización es; principalmente a través de relleno o metasomatismo; ② El proceso de mineralización va acompañado de diferentes tipos y grados de alteración de la roca circundante, y a menudo está zonificado ④ La estructura tiene un control obvio sobre la mineralización. fluidos, pero también un suelo para el enriquecimiento de minerales y la precipitación; ⑤ El medio formador de minerales (fluido hidrotermal), los minerales y las fuentes de calor controlan directamente la formación de depósitos hidrotermales. Las fuentes de los tres son a menudo complejas y diversas. provienen del mismo cuerpo geológico o proceso geológico, o pueden tener diferentes fuentes ⑥ La mineralización hidrotermal a menudo presenta diferentes niveles y tipos de zonificación primaria (que se muestra por cambios en minerales o elementos; ⑦ Se forman muchos tipos de depósitos minerales, excepto); para depósitos de cromo, diamante y algunos elementos del grupo del sodio (como iridio, iridio) en el exterior. La formación de la mayoría de los yacimientos de minerales metálicos y no metálicos está relacionada con actividades hidrotermales, como cobre, plomo, zinc, mercurio, antimonio, tungsteno, molibdeno, cobalto, berilio, niobio, tantalio, cadmio, renio, hierro, oro, plata. , depósitos de fluorita, barita, lapislázuli, alunita, amianto crisotilo, etc. Por tanto, los depósitos hidrotermales tienen un importante valor económico.

1. Fuente de fluido hidrotermal para la mineralización de depósitos hidrotermales

La fuente de fluido hidrotermal que contiene mineral es una de las cuestiones teóricas básicas importantes en la ciencia de los depósitos minerales. Aunque siempre han existido debates, basados ​​en análisis e investigaciones exhaustivos de diversos datos y materiales, la mayoría de los investigadores han aceptado que los fluidos hidrotermales que contienen minerales incluyen principalmente los siguientes tipos:

1.

Se refiere a la solución de agua caliente liberada por el magma durante el proceso de cristalización del magma, y ​​es inicialmente un componente del sistema de magma. Debido a que los fluidos hidrotermales magmáticos a menudo contienen componentes volátiles como H2S, HCl, HF, SO2, CO, CO2, H2 y N2, tienen una gran capacidad para formar complejos metálicos y provocar su migración.

2. Fluido hidrotermal metamórfico

Se refiere a la solución de agua caliente liberada por las montañas durante el proceso de metamorfismo evolutivo de las rocas. Cuando las rocas sufren un metamorfismo evolutivo, siempre van acompañadas de reacciones de deshidratación de los minerales, y la deshidratación es proporcional a la intensidad del metamorfismo. Por ejemplo, el contenido de agua promedio de las rocas sedimentarias es del 5,54% (algunas rocas sedimentarias contienen agua hasta un 15%). % o más). Después del metamorfismo, esta agua se puede drenar gradualmente. Si la roca sedimentaria libera el 4% de agua durante el metamorfismo, 1 km3 de roca sedimentaria puede liberar alrededor de 100 millones de toneladas de agua. El agua también se puede descargar cuando rocas metamórficas de baja ley (como el esquisto verde) se transforman en rocas metamórficas de alta ley (como las rocas metamórficas en fase anfibolita y en fase granulita) a alta temperatura y alta presión. La investigación sobre inclusiones fluidas y composiciones isotópicas en minerales de algunos depósitos hidrotermales (como los depósitos de oro en algunas rocas metamórficas) también ha demostrado que algunos depósitos hidrotermales se forman principalmente bajo la influencia del agua metamórfica.

de. Los fluidos hidrotermales de origen metamórfico también tienen una gran capacidad para disolver y migrar complejos metálicos.

3. Agua de construcción

Se refiere al agua contenida en el sedimento cuando se deposita el sedimento, por lo que también se le llama agua secuestrada. Esta agua originalmente vino de la superficie, se depositó junto con sedimentos y estuvo en estrecho contacto con partículas minerales. Estuvo enterrada bajo tierra durante mucho tiempo y reaccionó con los minerales a su alrededor, lo que hizo que perdiera sus propiedades y forma originales del agua superficial. sus propias características únicas, y también se diferencian del agua superficial en términos de composición de isótopos de hidrógeno y oxígeno. El agua de formación se ve ampliamente durante la exploración de campos petroleros. Muchos datos muestran que algunos depósitos de plomo y zinc de baja temperatura están relacionados principalmente con actividades hidrotermales compuestas de agua de construcción.

4. Fluidos hidrotermales atmosféricos

Incluyendo agua de lluvia, agua de lago, agua de mar, agua de río, agua de glaciar y agua subterránea poco profunda.

El agua atmosférica calentada participa ampliamente en la mineralización hidrotermal. Es un resultado importante obtenido en el estudio de los depósitos hidrotermales desde la década de 1960. En las zonas volcánicas activas modernas (como Nueva Zelanda), se están formando depósitos minerales de Au, Ag, Sb, Hg y w en aguas termales dominadas por Tianshui en el fondo del Mar de Atlántida en el Mar Rojo, la temperatura y la salinidad; son muy altas: el agua de mar ha formado enormes depósitos de lodo metálico; el agua caliente del mar de Solton en el sur de California, EE. UU., tiene una salinidad de hasta el 36 %, la plata hasta 2x10-6, el cobre hasta 25x10-6 y el plomo. hasta 100x10-6. El zinc alcanza 700 mineralización del fondo marino. Hasta ahora se han descubierto cientos de piscinas submarinas activas de salmuera térmica. Una gran cantidad de estudios de isótopos de hidrógeno y oxígeno de rocas magmáticas y fluidos relacionados han demostrado que en los sistemas de mineralización de fluidos magmáticos, los fluidos de magma dominan la mineralización en las primeras etapas, pero generalmente hay diferentes proporciones de agua atmosférica. En las etapas media y tardía, incluso los depósitos de pórfido de cobre desarrollados en la zona de contacto entre el cuerpo y el exterior del pórfido muestran la adición de agua atmosférica en las últimas etapas de mineralización. Incluso en algunos depósitos hidrotermales, se forma el mineral. El fluido está dominado por el agua atmosférica.

5. Fluido hidrotermal primario derivado del manto

Se refiere al fluido volátil derivado del manto. Su fuente inicial puede ser la desgasificación del núcleo-manto, o puede ser la lenta subducción del océano. La litosfera a la superficie superior. La desgasificación media es un fluido supercrítico de alta densidad formado en el manto. La mayoría de los investigadores creen que pertenece al sistema C-H-O. Los componentes volátiles son principalmente H2O y CO2, y contienen una pequeña cantidad de F, Cl,. S, Componentes como el P y los gases inertes, en los que se disuelven una gran cantidad de elementos traza y principales, son fluidos reductores en condiciones reductoras débiles, H2O—CO2 es el componente principal, y en condiciones reductoras fuertes, CH4—H2O—; El H2 es el componente principal. En el proceso de migración a la corteza, los fluidos derivados del manto pueden participar en la mineralización hidrotermal, que se manifiesta principalmente en: ① Los fluidos C—H—O derivados del manto disuelven elementos de mineralización profunda y los llevan a la corteza para su mineralización; -Los fluidos C—H—O derivados transforman los materiales de la corteza terrestre, provocando que los elementos de mineralización que contienen se sometan a transferencia de activación y mineralización; ③ Los fluidos C—H—O de la fuente del manto contienen más álcali y sílice, que pueden proporcionarlos directamente para algunos depósitos hidrotermales. cuasimateriales; ④ Los fluidos C-H-O derivados del manto pueden producir gradientes geotérmicos anormalmente altos en la corteza terrestre, acelerar la circulación profunda de aguas poco profundas en la corteza terrestre o mezclarse con aguas poco profundas para formar un sistema de circulación convectiva para la mineralización.

Vale la pena señalar que en diferentes tipos de depósitos hidrotermales o durante la formación del mismo tipo de depósitos hidrotermales, la fuente de fluidos hidrotermales formadores de minerales puede cambiar significativamente, por lo que los fluidos hidrotermales formadores de minerales de Depósitos hidrotermales Proviene de múltiples fuentes. Sin embargo, para un determinado tipo de depósito hidrotermal, a menudo existen ciertas reglas con respecto a la fuente del fluido hidrotermal que forma el mineral.