Existen muchos factores que provocan la migración de elementos en los fluidos hidrotermales, como el caudal, la temperatura, la presión, la concentración, el potencial, etc. La migración de elementos se puede dividir en dos categorías: móviles y no móviles. Si la migración de elementos está restringida por el flujo de fluido hidrotermal, se trata de migración por flujo. Si la migración de elementos no tiene nada que ver con el flujo de fluido hidrotermal, se trata de una migración sin flujo. A excepción de la migración móvil, la migración causada por otros factores es migración no móvil.
(1) Migración de flujo
La migración de elementos causada por el flujo hidrotermal tiene las siguientes características: la dirección de migración es única (consistente con la dirección del flujo hidrotermal); es similar, y en la zona de migración Dentro de esta sección, solo ocurre migración de elementos simples, que no causa cambios en la composición hidrotermal. Se considera el principal método de migración para que los fluidos hidrotermales distantes migren a partes mineralizadas.
(2) Migración de temperatura
La migración de temperatura es la migración de elementos causada por diferencias de temperatura en fluidos hidrotermales que no fluyen. Muchos sistemas hidrotermales en la naturaleza son de gran escala y los fluidos hidrotermales en diferentes partes tienen diferentes temperaturas (la diferencia de temperatura máxima puede alcanzar 400-500 ° C. En consecuencia, a menudo tienen diferentes concentraciones de elementos, lo que inevitablemente provocará la migración de). elementos. El experimento comparativo del contenido de elementos en diferentes zonas de temperatura de la solución de NaCI realizado por Ji Kejian et al.
El dispositivo experimental consta de dos tubos de ensayo conectados por un conector. Inyecte una solución de agua desionizada que contenga 20 % de NaCl o aproximadamente 9 mg/mL de Cu2+. El nivel del líquido es superior al del conector y luego úselo. Agua hirviendo para calentar la solución. Un tubo de ensayo tiene una temperatura de 93 °C y un tiempo de calentamiento de 200 horas. La temperatura del otro tubo de ensayo cambia con la temperatura ambiente y la temperatura promedio es de 16 °C. Tome 6 muestras de cada uno de los tubos de ensayo fríos y calientes y mida los contenidos de Na+ y Cu2+ (Tabla 13-14). Se puede ver en la tabla que hay una diferencia significativa en la concentración de la solución entre el extremo frío y el extremo caliente del tubo de ensayo. El contenido promedio de Na+ de la solución del extremo caliente es 6,983 %, y el contenido promedio de la solución del extremo frío es. 7,045% El contenido de Na+ del extremo frío es un 0,062% mayor que el del extremo caliente. La diferencia en el contenido de Cu2+ en la solución es similar a la del Na+. La concentración promedio de Cu2+ en el extremo caliente es 8,6555 (mg/g) y la concentración promedio en el extremo frío es 8,6638 (mg/g). es 0,0083 (mg/g) mayor que el extremo caliente.
Tabla 13-14 Tabla de contenidos de Na+ y Cu2+ a diferentes temperaturas en la misma solución
Los resultados experimentales muestran que cuando existen diferencias de temperatura en diferentes partes de una solución uniforme en la mismo recipiente, Cambia, la concentración de la solución cambia de uniforme a no uniforme Las concentraciones de plasma de Na y Cu aumentan en la parte de baja temperatura y disminuyen en la parte de alta temperatura, es decir, migran de la parte de alta temperatura a. la parte de baja temperatura. La migración de elementos debido a diferencias de temperatura en la solución se llama efecto Soret en química.
(3) Migración por presión
La migración por presión es la migración de elementos provocada por diferencias de presión en fluidos hidrotermales que no fluyen. En el sistema NaCI-H2O, cuando la temperatura permanece sin cambios y la presión cambia, no solo puede cambiar el estado de fase del sistema, sino que también puede cambiar el contenido de NaCl en diferentes fases. Por ejemplo, en condiciones isotérmicas de 400 °C, cuando la presión alcanza la presión crítica (285 bar), el sistema se encuentra en una fase fluida uniforme. Cuando la presión es inferior a la presión crítica, el sistema se descompone en fases gaseosa y líquida. . A medida que disminuye la presión, el contenido de NaCl en la fase gaseosa disminuye significativamente, mientras que el contenido de NaCl en la fase líquida continúa aumentando (Tabla 13-15). Durante este proceso, el NaCl migra de la fase gaseosa a la fase líquida, y de la fase líquida de alta presión a la fase líquida de baja presión, hasta que la fase líquida alcanza la saturación y precipita. La presión cayó 103 bar desde el estado crítico de 285 bar hasta la presión de la solución saturada de NaCl de 182 bar, y la presión cayó un 36%, mientras que el contenido de NaCl en la fase gaseosa cayó del 2,6% al 0,008%, una reducción de 325 veces. El contenido de NaCl en la fase líquida aumentó del 2,6% al 46,0%, un aumento de 18 veces. Se puede ver que la migración por diferencia de presión puede ser una forma importante de migración de elementos en los sistemas hidrotermales.
Tabla 13-15 Presión, temperatura y composición de la zona de equilibrio gas-líquido del sistema NaCl-H2O
(4) Migración de concentración
Migración de concentración es calor sin flujo Migración de elementos debido a diferencias de concentración en líquidos.
El fluido mesohidrotermal es principalmente una solución intergranular, que es el producto de la reacción agua-roca en condiciones de alta temperatura. Su composición está controlada por la roca huésped. La composición de la solución intergranular de diferentes rocas huésped es diferente. La solución intergranular de granito rica en Si y Al, la solución intergranular de roca carbonatada es rica en Ca y Mg. Por lo tanto, puede haber una diferencia de concentración significativa en la solución intergranular en la zona de contacto entre las dos rocas, lo que conducirá a. migración de concentración y elementos del área de alta concentración Avanzando hacia el área de baja concentración, Si y Al migran de granito a roca carbonatada, y Ca y Mg migran de roca carbonatada a granito. De esta manera, en la zona de contacto se forma un skarn compuesto principalmente por los elementos anteriores. Por lo tanto, el skarn es un representante típico de la migración de concentración y de la migración bidireccional o multidireccional, y también es una evidencia importante de que los elementos principales provienen de rocas circundantes cercanas.
La migración no móvil es obviamente diferente de la migración móvil. La migración de elementos no tiene nada que ver con el flujo de fluidos hidrotermales, sino que está estrechamente relacionada con la temperatura, presión, concentración y potencial de los fluidos hidrotermales. La migración de diferentes elementos es bidireccional o multidireccional. Las rocas alteradas en bandas son producto del metasomatismo. Durante el proceso metasomático, se extraen elementos de cada zona de roca alterada y se introducen otros elementos. La migración sin flujo se observa comúnmente en sistemas hidrotermales y juega un papel importante en la formación de fluidos hidrotermales formadores de minerales y mineralización metasomática.