CO_2-H_2O流体不混溶对Au溶解度的影响——以贵州省贞丰县水银洞金矿床为例  

The effect of CO_2-H_2O fluid immiscibility on the solubility of Au:a case study of the Shuiyindong gold deposit,Zhenfeng County,Guizhou Province

作　　者：李保华[1] 顾雪祥[2] 李黎 徐仕海[1] 付绍洪[4] 陈翠华[1] 董树义[1] 

机构地区：[1]成都理工大学地球科学学院,四川成都610059 [2]中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083 [3]南达科他州州立大学,南达科他州布鲁金斯57007 [4]中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳550002

出　　处：《地质通报》2011年第5期766-772,共7页Geological Bulletin of China

基　　金：国家自然科学基金项目<滇黔桂地区卡林型金矿床流体不混溶成矿作用研究>(批准号:40873036);国家自然科学基金项目<沉积盆地中金属成矿与油气成藏关系研究--以右江;兰坪盆地为例>(批准号:40930423)

摘　　要：运用热力学原理和方法,研究了CO2-H2O流体不混溶作用对Au的溶解度的影响。结果表明,贵州水银洞金矿床的成矿流体是一种富含挥发分(fCO2=70.79MPa)、酸性(pH=3.71)、还原性(fO2=0.50×10-36MPa)、中温(267℃)、具有超压(180MPa)性质的含Au(a∑Au=3.744×10-8mol/L)流体。当超压流体的封闭层——炭质页岩因断裂作用而被破坏时,热液体系的压力发生骤降(28.50～35.30MPa),CO2-H2O流体发生不混溶作用,并有大量CO2溢出。CO2的流失可使成矿溶液的CO2逸度和O2逸度降低(fCO2=0.80MPa、fO2=2.512×10-42MPa),酸碱度升高(pH=4.32),同时伴随温度的下降(224℃),成矿热液中Au溶解度的降低(a∑Au=3.790×10-9mol/L),从而快速沉淀下来成矿。Based on the theory and method of thermodynamics,this paper discusses the effect of CO2-H2O fluid immiscibility on the solubility of Au.The results indicate that the ore-forming fluid in the Shuiyindong gold deposit was a kind of volatiles-rich（fCO 2=707.946bar）,acid（pH=3.71）,reducing（fO 2=5.012×10-36bar）,mid-temperature（267℃） and overpressure（1800bar） gold-bearing fluid（a∑Au=3.744×10-8mol/L）.When the closed layer of overpressure fluid was destroyed by the fault,pressure suddenly decreased（285～353bar）,CO2-H2O fluid immiscibility occurred,and a large amount of CO2 overflowed.The fugacity of CO2 and O2 decreased（fCO 2=8.054bar,fO 2=2.512×10-41bar）,pH increased（pH=4.32）,and temperature decreased too（224℃） with the fluid immiscibility.This led to the solubility of Au in ore-forming hydrothermal solution（a∑Au=3.790×10-9mol/L）,rapid precipitation of Au,and the formation of ore deposit.

关 键 词：水银洞金矿床 流体包裹体 CO2-H2O流体 不混溶作用 Au的溶解度 

分 类 号：P59[天文地球—地球化学] P618.51[天文地球—地质学]