流体的混合和沸腾对浅成热液矿床石英和方解石同位素组成的影响

摘要

在含金银的浅成热液脉状矿床中,热水的混合和沸腾导致溶液温度下降和溶质离子浓度的变化,被认为是这种矿床矿物沉淀的一个基本机制。根据沉淀矿物的同位素组成可以判断热水的来源、溶液的化学性质和矿物的形成温度。沸腾的热流体温度高于100℃时,热流体氧同位素的变化是不明显的。沉淀矿物的同位素组成分晶效应也小。深部热流体与低温浅成水混合,由于热水的13O/16O比值降低,δ18O值也下降。溶液温度降低同位素分馏效应增大。尽管流体δ18O值因为混合而降低,而沉淀矿物的δ18O值随着温度降低而增加。从串木野矿床所见到的浅成热液矿脉矿物δ18O值来看,不排除流体沸腾的可能性或流体的混合。方解石的碳同位素组成由溶液中含碳组分和温度控制。在近中性和pH值较低条件下,流体沸腾可使沉淀的方解石δ13C突然增加。从串木野矿床的脉状方解石δ13C值可以表明它是在pH值为6—7的条件下沉淀的。