【地质课堂】成矿流体如何运移？

携带成矿元素的流体如何从深部运移到浅部，最后到达成矿部位卸载成矿?了解成矿流体的迁移路径，将有助于理解成矿过程，建立成矿模型并指导找矿勘查。

      成矿流体运移的动力主要有三种。一是重力作用，如通过结晶分异、热液流体与岩浆分离作用使质量较轻的熔体或热液向上运移;此外，Bradley 和Leach ( 2003 )的研究还表明，密西西比河谷型铅锌矿成矿流体(盆地卤水)的形成与重力驱使下的流体作用密切相关。碰撞造山后的侵蚀作用消除了造山带的部分负荷，造成幸存山脉的反弹，通过山前雨水补给，形成重力驱动的区域流体系统，大规模的流体被长距离搬运，最后形成矿床(图8.8)。二是热传导(对流)作用，如与海相火山有关的火山成因块状硫化物矿床成矿系统中，通过淋滤火山地层而富含金属元素的海水在向下运移过程中，在深部岩浆热作用的影响下产生向上的对流运动，淋滤出为火山岩围岩中的成矿物质，这些富含铜、铅、锌、银、金等成矿元素的成矿流体在海底喷发形成火山成因块状硫化物矿床(图8.6)。三是压力差异，流体从高应力场区向低应力场区转移，如在脉状矿床中常见的流体迁移过程, Groves 等( 1998 )曾对受韧脆性剪切带控制的脉状金矿(造山型金矿)进行过详细的研究和总结，他认为这类金矿的形成温度为200~700C，盐度为3wt%~ 10wt%NaC,流体富CO2。矿床的形成深度变化为2~ 20km,由此可见，巨大的压力差是引发该类型矿床成矿流体运移的主要动力（下图）。

      成矿流体运移最常见的通道为断层或断裂。离开断裂系统，成矿流体可能无法运移到合适的成矿部位，不能形成有经济价值的矿体。不同尺度断裂系统的形成基本上都是由地震作用导致，如美国西海岸仍伴随强烈地震活动的圣安德里斯大断裂。这些断裂为大规模热流体的活动提供了通道，如地表出现的热泉等，新西兰等地喷至地表的热液卤水中甚至含有可形成工业品位的金。虽然人们对于流体和断裂系统互动作用的认识还十分有限，但是已经开展了有益的探索。Sibson( 1987)、Sibson等( 1988 )在对加拿大阿比提比绿岩带金矿的研究基础上，提出了“断层阀”模式，阐述了韧脆性转换带断层活动、流体作用与金成矿的关系。该模式揭示:断层破裂前，地壳中的岩层起到盖层作用，随着成矿流体的持续聚集，流体压力会增高，当流体压力超过静岩压力时，就会发生破裂，同时产生很多渗透性裂隙，成矿流体压力骤降，成矿流体充填在裂隙中形成含金石英脉。流体充填和矿石沉淀使渗透性裂隙逐渐愈合，渗透率再次降低，流体压力再次发生积聚，进入下一个循环(图8.9)。