矿床地球化学基本问题

成矿流体的地球化学特征与矿床成因分析引言：矿床是地球内部的宝库，它们是地壳深部成矿作用的产物。

而成矿流体作为矿床形成的必要条件，具有着极其重要的地球化学特征。

本文将着重探讨成矿流体的地球化学特征及其对矿床成因的影响。

一、成矿流体的来源成矿流体主要来自地幔、地壳及地下水系统。

地幔来源的成矿流体富含各种金属元素，如Cu、Pb、Zn等；地壳来源的成矿流体则富含稀土元素、钨、砷等。

地下水系统提供了矿床形成过程中重要的输运媒介。

二、成矿流体的物理化学特征1. 温度与压力成矿流体的温度与压力与矿床成因密切相关。

高温高压条件下的成矿流体更容易溶解矿物，形成热液矿床；相反，低温低压条件下的成矿流体容易析出矿物，形成富矿物沉积矿床。

2. pH值成矿流体的pH值对金属元素的溶解性起着重要作用。

低pH值环境下，成矿流体中的金属元素更容易溶解形成矿床；而高pH值环境则促使金属元素析出沉积。

3. 氧化还原状态成矿流体的氧化还原状态直接影响金属元素的赋存形式。

强还原条件下，金属元素以单质态存在或形成硫化物矿物；而强氧化条件下，金属元素则以卤化物或氧化物等形式富集。

三、成矿流体的主要物质成分成矿流体中的主要物质成分包括水、气体、离子以及各种溶质。

其中，水是成矿流体的主要组成部分，可溶解和输运大量的金属元素。

此外，气体成分如CO2、H2S等也对矿床成因起到重要影响。

四、成矿流体对矿床成因的影响1. 成矿流体的迁移作用成矿流体的迁移作用决定了矿床的形成位置和类型。

成矿流体在地下岩石中的迁移路径、速度和方式直接决定了矿床的分布模式。

2. 成矿元素的赋存与沉积成矿流体中的金属元素赋存状态与矿床成因密切相关。

它们可以以离子形式溶解在流体中，也可以以矿物颗粒形式悬浮于流体中，最终在特定的地质条件下沉积形成矿床。

五、矿床成因分析与矿产找矿通过分析成矿流体的地球化学特征，可以为矿床的成因提供重要线索。

矿床成因分析是矿产勘探的关键环节，对于找矿工作具有重要指导作用。

一．关于地球化学的定义：地球化学是研究地球（包括部分天体）的化学组成、化学作用和化学演化的科学。

二．地球化学的基本问题1、地球系统中元素的组成（质）2、元素的共生组合和赋存形式（量）3、元素的迁移和循环（动）4：地球的历史和演化（史）三．地球化学研究思路在地质作用过程中，在宏观地质体变化和形成的同时，亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹，它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息，应用现代化学分析测试手段，剖析这些微观踪迹，从而揭示宏观地质作用的奥秘。

（一句话那就是“见微而知著”）第一章地球和太阳系的化学组成第一节地球的结构和组成一．大陆地壳和大洋地壳的区别：1.大洋地壳较薄，10-5公里，平均厚8公里；大陆地壳较厚，最厚可达70公里,平均厚33公里。

(整个岩石圈也是大陆较厚，海洋较薄。

海洋为50—60公里，大陆为100—200公里或更深。

)2.在元素的分配上，洋壳比陆壳贫硅和碱金属，但较富镁富铁。

正是这种原因，大洋沉积物中富含Fe、Mn、Co、Ni等亲铁元素，它们是现代海洋中巨大的潜在资源。

二. 固体地球各圈层的化学成分特点○1地壳：O、Si、Al、Fe、Ca○2地幔：O、Mg、Si、Fe、Ca○3地核：Fe-Ni○4地球：Fe、O、Mg、Si、Ni第二节元素和核素的地壳丰度一．概念1.地球化学体系:按照地球化学的观点，我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系，每个地球化学体系都有一定的空间，都处于特定的物理化学状态（C,T,P等）并且有一定的时间联系。

2.丰度:表示元素在某地质体中（如地球，地壳，宇宙星体及某岩类，岩体等）的含量。

3.克拉克值：元素在地壳中的平均含量4.质量克拉克值：若计算元素在地壳中的平均含量时以质量计算，则称为质量克拉克值。

5.原子克拉克值：以原子数之比表示的元素相对含量（即指某元素在某地质体中全部元素的原子总数中所含原子个数的百分数）任意元素的原子克拉克值=某元素在某地质体中的相对原子数（用N表示）/所有元素相对原子数之和（用 N表示）6.浓度克拉克值：某元素在某地质体中的平均含量/元素克拉克值二．克拉克值的变化规律：①递减：元素的克拉克值大体上随原子序数的增加而减少（但锂，铍，硼以及惰性气体的含量并不符合上述规律，丰度值很低）②偶数规则：周期表中原子序数为偶数的元素总分布量（86%）大于奇数元素的总分布量（14%）。

三道湾子金矿床地球化学研究进展摘要黑龙江省三道湾子金矿床地处小兴安岭西北部，兴安地块东缘，贺根山-黑河断裂西北侧。

是00年以来发现的一座大型浅成中-低温热液金矿床，是我国乃首例独立的碲化物金矿床，金资源量大于25吨，平均金品位为15g/t。

本文通过查阅最近十年来对三道湾子金矿的研究文献，总结了三道湾子金矿床的地球化学研究进展，包括主、微量元素，H-O-S-Pb等稳定同位素，放射性元素定年以及流体包裹体研究。

认为三道湾子金矿成矿年龄约120Ma；成矿物质主要来源于岩浆，为深源；成矿流体为岩浆水和大气降水的混合。

关键词：三道弯子金矿；地球化学；矿床1矿床简介三道湾子金矿位于小兴安岭西北部，黑龙江省黑河市西北约50km的三道湾子村北山，行政区划属黑河市爱辉区上马场乡管辖。

矿区地理坐标：东经：126°59′47″－127°00′58″，北纬：50°21′40″－50°22′09″(见图 1-1)。

三道湾子金矿位于多宝山-罕达气-红叶家成矿中带北部，该带是黑龙江省北部重要的金及多金属成矿区。

三道湾子金矿资源量达到大型矿床，矿床富矿段金品位高达20000×10-6，金的赋存状态主要以碲化物为主，与斐济的Emperor金矿床具有很大的相似性。

2矿床地球化学特征2.1 主量元素三道湾子金矿赋矿围岩的主量元素主要有吕军（2011）、翟德高（2014）和程琳（2017）做了研究。

分别采集了安山岩、硅化安山岩、石英脉（矿体）、基性岩脉以及花岗岩样品进行了主量元素的分析。

根据翟德高的采样分析结果将岩石的地球化学数据投图在Nb/Y-Zi/TiO2图解上，所有火山岩和岩脉样品均表现出准铝质和过铝质的特征（翟德高，2014）。

吕军在分析了安山岩、硅化安山岩和石英脉（矿体）的主量元素后认为金矿脉围岩蚀变组分的带入-带出平衡关系说明在交代作用过程中相对加入组分有SiO2，反映的是硅化作用的增强。

金属矿床地球化学特征与成矿机制金属矿床是地球内部物质循环的产物，是地球上的宝贵资源之一。

对于研究金属矿床地球化学特征与成矿机制，不仅有助于我们进一步理解地壳物质及其演化过程，还可以为矿产资源勘查和开发提供重要依据。

一、金属矿床的地球化学特征金属矿床的地球化学特征主要表现在所含矿物种类、元素组成和同位素组成等方面。

例如，在铜矿床中常见的矿物有黄铜矿、赤铁矿等；在铁矿床中，主要矿物为磁铁矿、赤铁矿等。

金属矿床中的元素组成也表现出一定的规律性，例如铁矿床中富集的元素主要有铁、硅、锰等，而铜矿床中则富集铜、黄铜矿等。

此外，同位素的组成也是金属矿床地球化学特征的一部分，同位素的比例和分布可以提供有关地壳演化和金属矿床形成的信息。

二、金属矿床的成矿机制金属矿床的成矿机制是指金属矿床形成的物理、化学和地质过程。

常见的成矿机制有岩浆热液成矿、沉积成矿和变质成矿等。

岩浆热液成矿是指在地壳深部形成的岩浆在上升过程中携带和热液反应生成矿石的过程。

岩浆热液成矿的重要特点是成矿物质的来源来自地幔，例如铜的来源来自岩浆中的含铜矿物，如黄铜矿。

岩浆热液成矿还与构造活动密切相关，如在火山带、构造隆起等地带易形成岩浆热液型金属矿床。

沉积成矿是指由流体沉积作用形成的金属矿床，主要是由流体中输运的金属离子沉积和沉积岩的作用形成的。

其中，古海洋中的铁矿床是沉积成矿的重要类型之一。

海洋中的富含铁离子的流体受到氧化条件的改变或者生物作用所影响，导致铁矿物的沉积和富集。

变质成矿是指在构造作用下，岩石发生变质作用，形成金属矿床的过程。

变质成矿主要发生在大规模变质作用带，如造山带、折山带等地区。

变质成矿的过程中，地壳中的岩石在高温和高压的环境下发生矿物相的变化，形成金属矿床。

总的来说，金属矿床的地球化学特征和成矿机制是相互联系的，地球化学特征可以为我们认识和解释成矿机制提供有力支持。

而研究成矿机制则可以为金属矿床的勘查和开发提供科学依据。

然而，由于地壳作为一个复杂的系统，金属矿床的成因机制还远未完全揭示。

矿床地球化学特征
矿床地球化学特征是指矿床中各种元素的含量、分布以及它们之间的关系。

矿床地球化学特征可以包括以下几个方面：
1. 元素含量：矿床中的不同元素含量可以较为明显地反映出其成因和演化过程。

例如，矽铁矿床通常富含铁和硅，而铜矿床则富含铜等元素。

2. 元素分布：不同元素在矿床中的分布方式也可以提供有关其形成和富集机制的信息。

例如，多金属矿床中的不同金属元素可能以层状、点状或伪层状的方式分布。

3. 元素比值：不同元素之间的比值可以反映出矿床形成时的地球化学环境。

例如，在一些铀矿床中，铀和铀的容液比值可以用于判断它们的沉积环境和成矿条件。

4. 稀土元素配分模式：稀土元素的配分模式反映了矿床成因和演化过程中的温度、压力和物质来源等因素。

通过分析稀土元素的分布，可以揭示出矿床形成的地球化学背景。

5. 同位素组成：矿床中的同位素组成可以提供有关岩浆和流体来源的信息。

例如，硫同位素组成可以揭示矿床形成时的硫的来源，从而帮助解释矿床成因及富集机制。

总的来说，矿床地球化学特征是通过分析矿床中各种元素的含量、分布、比值、稀土元素配分模式和同位素组成等信息，来
揭示矿床形成的地球化学特征，从而对矿床的成因、演化过程和富集机制等进行解释和研究。

放射性金属矿床的地质与地球化学因素放射性金属矿床作为一种重要的自然资源，其形成与地质和地球化学因素密切相关。

本文将从这两个方面进行分析，探讨影响放射性金属矿床形成的主要因素。

地质因素地质因素是影响放射性金属矿床形成的关键因素之一。

主要包括地层、构造、岩浆活动等。

地层对放射性金属矿床的形成有着重要影响。

放射性金属矿床主要分布在古生代、中生代和新生代的地层中。

这些地层通常具有复杂的岩性组合和构造背景，为放射性金属元素的迁移和富集提供了有利的条件。

构造活动对放射性金属矿床的形成起着关键作用。

构造活动可以产生断裂带和褶皱带，为放射性金属元素的迁移提供了通道和空间。

同时，构造活动还可以使地层中的放射性金属元素得以富集，形成矿床。

岩浆活动岩浆活动是放射性金属矿床形成的重要因素之一。

岩浆活动中，放射性金属元素得以释放并迁移，最终在地壳中富集形成矿床。

岩浆活动还可以产生岩浆岩，为放射性金属元素的迁移提供了有利的地质环境。

地球化学因素地球化学因素也对放射性金属矿床的形成具有重要意义。

主要包括放射性金属元素的来源、迁移和富集过程。

放射性金属元素的来源放射性金属元素的来源主要与地壳和地幔的物质组成有关。

地壳中的放射性金属元素主要来源于地壳原始物质，而地幔中的放射性金属元素则通过地幔柱活动迁移至地壳。

迁移过程放射性金属元素的迁移过程主要受到地球化学环境的影响。

在地质作用过程中，放射性金属元素可以通过水溶液、气体和固体等多种形式进行迁移。

水溶液是放射性金属元素迁移的主要形式，其迁移途径主要包括河流、地下水和热液等。

富集过程放射性金属元素的富集过程主要发生在地质作用的晚期阶段。

在这个过程中，放射性金属元素在地壳中逐渐富集，形成矿床。

富集过程受到多种因素的控制，包括地质构造、岩浆活动、水溶液活动等。

放射性金属矿床的形成受到地质和地球化学因素的共同影响。

了解这些因素对于寻找和评价放射性金属矿床具有重要意义。

在今后的研究中，需要进一步深入探讨这些因素的相互作用，为放射性金属矿床的勘探和开发提供科学依据。

地球化学绪论1、地球化学的定义：地球化学是研究地球（包括部分天体）的化学组成、化学作用和化学演化的科学2、地球化学的基本问题：【填空】（1）质：地球系统中元素的组成（2）量：元素的共生组合和赋存形式（3）动：元素的迁移和循环（4）史：地球的历史和演化3、地球化学研究思路：【简答】在地质作用过程中，在宏观地质体变化和形成的同时，亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹，它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息，应用现代化学分析测试手段，剖析这些微观踪迹，从而揭示宏观地质作用的奥秘。

即“见微而知著”。

第一章地球和太阳系的化学组成第一节地球的结构和组成1、地球的圈层结构、主要界面名称：（1）地震波（P波和S波）在地球内部传播速度的变化，反映出地球内部物质的密度和弹性是不均一的。

这种不均一性在地球的一定深度表现为突变性质。

由此得出，地球内部具有壳层结构的概念，即认为地球由表及里分为地壳、地幔和地核三个部分。

界面分别为：莫霍面和古登堡面。

（2）上地壳和下地壳分界面为康拉德面。

上地壳又叫做硅铝层，下地壳又叫做硅镁层。

大陆地壳由上、下地壳，而大洋地壳只有下地壳。

【填空】2、固体地球各圈层的化学成分特点：（分布顺序）地壳：O、Si、Al、Fe、Ca地幔：O、Mg、Si、Fe、Ca地核：Fe-Ni地球：Fe、O、Mg、Si、Ni第二节元素和核素的地壳丰度1、基本概念：【名词解释】（1）地球化学体系：我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系，有一定的空间，处于特定的物理-化学状态，并且有一定时间的连续（2）丰度：研究体系中被研究元素的相对含量（3）克拉克值：地壳中元素的平均含量（4）质量克拉克值：以质量计算表示的克拉克值（5）原子克拉克值：以原子数之比表示的元素相对含量。

它是指某元素在某地质体全部元素的原子总数中所占原子个数的百分数。

（6）浓度克拉克值：某一元素在地质体中的平均含量与克拉克值的比值2、克拉克值的变化规律：（1）递减：元素的克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。

矿床学题库一、名词解释1、矿物的反射率矿物表面所能反射的光量和它所接受的光量之比。

2、矿物的显微硬度显微硬度是一种压入硬度，反映被测物体对抗另一硬物体压入的能力。

3、矿石的品位与品级矿石中有用组分的白分含量称为品位，一般用重量百分比来表示。

一般还使用边界品位和工业品位两个名词。

边界品位：划分矿与非矿的最低品位。

工业品位：当前能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位。

矿石的品级也称技术品级，指工业加工利用过程中据矿石的品位及有益和有害组份的含量综合确定的。

4、交代作用溶液与岩石接触过程中，发生了一些组份的带入和另一些组份带出的地球化学作用，也称为置换作用。

特点：岩石与溶液的作用；溶解与沉淀同时进行；岩石为固态，前后体积不变；岩浆作用晚期与伟晶作用期，气成－热液期最为重要。

标志：残留体及残留结构构造、矿物假象。

5、矿床与矿体矿床是矿产在地壳中的集中产地。

确切地说，矿床是指地壳中由地质作用形成的，其所含有用矿物资源的质和量，在一定的经济技术条件下能被开采利用的地质体。

矿体是指在一定地质条件下形成的具有一定形态和产状的，含有在现有技术经济条件下可以开采利用的有用矿物的一个连续的地质体，矿体是矿床的基本组成部分。

6、成矿作用地球演化过程中，使分散在地壳和上地幔中的化学元素，在一定的地质环境中相对富集而形成矿床的作用。

是一种特殊的地质作用。

7、脉石矿物与矿石矿物矿石矿物指可被利用的金属或非金属矿物，也称有用矿物。

脉石矿物是矿石中不能被利用的矿物，也称无用矿物。

8、同生矿床与后生矿床同生矿床，矿体与围岩在同一地质作用过程中，同时或近于同时形成的。

如由沉积作用形成的沉积矿床以及在岩浆结晶分异过程中形成的岩浆分结矿床等，都属于同生矿床。

后生矿床，矿床的形成明显地晚于围岩的一类矿床。

矿体和围岩是由不同地质作用和在不同时间形成的。

如沿地层层理面或穿切层理的各种热液矿脉，属于典型的后生矿床。

9、斑岩铜矿斑岩铜矿（型矿床）是指在时间上、空间上、成因上与斑岩密切相关的细脉浸染型铜矿床。

勘查地球化学试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 地球化学勘查中常用的元素是：A. 铁B. 铜C. 金D. 铅答案：C2. 地球化学勘查的主要目的是：A. 确定矿床位置B. 评价矿床质量C. 预测矿床规模D. 以上都是答案：D3. 以下哪项不是地球化学勘查的采样方法？A. 土壤采样B. 水样采集C. 空气采样D. 岩石采样答案：C4. 地球化学异常通常与哪种地质现象有关？A. 断层B. 矿化作用C. 火山活动D. 沉积作用答案：B5. 地球化学勘查中，哪种元素的异常通常与铜矿化有关？A. 锌B. 铁C. 铜D. 铅答案：C6. 地球化学勘查数据的解释通常需要：A. 地质图B. 地形图C. 遥感图像D. 以上都是答案：D7. 地球化学勘查中，哪种方法可以用于确定元素的迁移路径？A. 土壤剖面分析B. 地下水采样C. 空气采样D. 岩石采样答案：A8. 以下哪种技术不适用于地球化学勘查？A. 光谱分析B. 质谱分析C. 核磁共振D. 热分析答案：C9. 地球化学勘查中，哪种元素的异常通常与金矿化有关？A. 银B. 铜C. 金D. 铅答案：C10. 地球化学勘查数据的统计分析通常包括：A. 异常值分析B. 相关性分析C. 趋势分析D. 以上都是答案：D二、多选题（每题3分，共15分）1. 地球化学勘查中可能使用的分析方法包括：A. 原子吸收光谱B. 质谱分析C. 电化学分析D. 色谱分析答案：A, B, C, D2. 地球化学勘查中，以下哪些因素可能影响元素的分布？A. 地质构造B. 气候条件C. 土壤类型D. 人为活动答案：A, B, C, D3. 地球化学勘查中，以下哪些是常用的数据处理方法？A. 异常值剔除B. 数据标准化C. 趋势分析D. 相关性分析答案：A, B, C, D4. 地球化学勘查中，以下哪些是常用的采样介质？A. 土壤B. 水体C. 植物D. 气体答案：A, B, C, D5. 地球化学勘查中，以下哪些是可能的异常解释？A. 矿化作用B. 污染源C. 地质构造D. 自然背景答案：A, B, C, D三、判断题（每题1分，共10分）1. 地球化学勘查只能用于寻找金属矿床。

地球化学绪论1、地球化学的定义：地球化学是研究地球（包括部分天体）的化学组成、化学作用和化学演化的科学2、地球化学的基本问题：【填空】（1）质：地球系统中元素的组成（2）量：元素的共生组合和赋存形式（3）动：元素的迁移和循环（4）史：地球的历史和演化3、地球化学研究思路：【简答】在地质作用过程中，在宏观地质体变化和形成的同时，亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹，它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息，应用现代化学分析测试手段，剖析这些微观踪迹，从而揭示宏观地质作用的奥秘。

即“见微而知著”。

第一章地球和太阳系的化学组成第一节地球的结构和组成1、地球的圈层结构、主要界面名称：（1）地震波（P波和S波）在地球内部传播速度的变化，反映出地球内部物质的密度和弹性是不均一的。

这种不均一性在地球的一定深度表现为突变性质。

由此得出，地球内部具有壳层结构的概念，即认为地球由表及里分为地壳、地幔和地核三个部分。

界面分别为：莫霍面和古登堡面。

（2）上地壳和下地壳分界面为康拉德面。

上地壳又叫做硅铝层，下地壳又叫做硅镁层。

大陆地壳由上、下地壳，而大洋地壳只有下地壳。

【填空】2、固体地球各圈层的化学成分特点：（分布顺序）地壳：O、Si、Al、Fe、Ca地幔：O、Mg、Si、Fe、Ca地核：Fe-Ni地球：Fe、O、Mg、Si、Ni第二节元素和核素的地壳丰度1、基本概念：【名词解释】（1）地球化学体系：我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系，有一定的空间，处于特定的物理-化学状态，并且有一定时间的连续（2）丰度：研究体系中被研究元素的相对含量（3）克拉克值：地壳中元素的平均含量（4）质量克拉克值：以质量计算表示的克拉克值（5）原子克拉克值：以原子数之比表示的元素相对含量。

它是指某元素在某地质体全部元素的原子总数中所占原子个数的百分数。

（6）浓度克拉克值：某一元素在地质体中的平均含量与克拉克值的比值2、克拉克值的变化规律：（1）递减：元素的克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。

矿床学题库名词解释1.矿物的反射率与分级2.矿物的显微硬度与分级3.矿石的品位与品级4.交代作用5.矿床与矿体6.成矿作用7.脉石矿物与矿石矿物8.同生矿床与后生矿床9.斑岩铜矿10.风化矿床11.海绵陨铁结构12.矿田13.脉石和夹石14.矿石的结构和构造15.围岩和母岩16.矿石17.边界品位和工业品位18.有益组份和有害组份19.矿床的成因类型和工业类型20.充填成矿作用和交代成矿作用21.伟晶岩矿床22.围岩蚀变和蚀变围岩23.机械沉积分异、化学沉积分异24.矿床学25.均一温度和爆裂温度26.克拉克值、浓集系数、浓度克拉克值27.受变质矿床和变成矿床28.同化作用29.混染作用二、简答题1.矿床学研究的主要方法？2.矿床学的主要研究任务是什么？3.决定矿床经济价值的主要因素？4.矿产的定义与基本特征？5.沉积矿床形成的地质条件？6.画图简要说明胶体化学沉积铁矿的矿物相分带。

7.画图简要说明胶体化学沉积锰矿的矿物相分带。

8.举例说明沉积矿床的主要类型和矿产种类。

9.中国金属矿产资源的主要特点是什么？10.如何获得内生矿床的成矿温度？11.如何确定矿物的生成顺序？12.接触交代矿床的形成条件？三、论述题1.岩浆矿床的主要特征?2.热液矿床的主要特征?3.接触交代矿床（矽卡岩矿床）的形成过程?4.SEDEX型矿床的主要特征？5.沉积矿床的主要特征？6.成矿流体的主要类型及其特征？四、判断题1.“沙漠说”是一种重要的海相成油理论。

（×）2.“沙洲说”是一种重要的陆相成盐理论。

（×）3.K、Na、Ca可形成风化矿床。

（×）4.斑岩铜矿又称为细脉浸染型铜矿。

（√）5.沉积赤铁矿矿床的含矿层以粗碎屑岩为特征。

（×）6.地壳中分布最广的伟晶岩是花岗伟晶岩。

（√）7.风化矿床多产于第三纪、第四纪的风化壳中。

（√）8.风化矿床中，Fe、Ti、Al趋于在风化壳中、上部富集成矿。