CO2-CH4 流体与金成矿作用：以阿尔泰南缘和穆龙套金矿为例徐九华 1 谢玉玲 1 丁汝福 2 阴元军 1 单立华 1 1 北京科技大学资源工程系, 北京海淀区1000832 北京矿产地质研究院，北京朝阳区， 100012造山型金矿是世界金产量的重要来源（Goldfarb et al.，2001；Groves et al., 1998） 。Groves 等（2003 ）认为，造山型金矿床的流体成矿作用急需解决的问题有：1）对流体和金属来源的确切识别；2）不同比例尺范围中流体的迁移和集中；3）金的沉淀机理，特别是高品位金矿的富集机理；4）富 CO2 流体如何从俯冲板片、消亡洋壳及地壳不同深度花岗质岩浆中释放。研究解决这些问题，无论是从矿床尺度还是从成矿带范围来讲，对成矿地球动力学背景研究都是极重要的。1. 造山型金矿床成矿流体的一般特征Groves 等(1998)认为造山型金矿床这个术语强调了成矿的碰撞造山构造环境, 金矿床可产出于所有地质时代的变质地体中，它们在时间和空间上与增生造山有关。造山型金矿的成矿作用与 H2O-CO2 流体有着密切的联系，低盐度（0.8） ，并认为这种纯CO 2或CO 2H 2O的流体可能代表了一种还未认识的成矿流体类型，水从捕获后的H 2O-CO2体系里淋失、或捕获前H 2O-CO2体系的相分离的解释都不能说明区域尺度上纯CO 2流体大量存在而缺乏H 2O溶液流体。虽然Klemd（1998 ）认为纯CO 2流体是绿片岩相退变质过程的同期韧性变形中H 2O-CO2-盐体系流体相分离的结果，但Schmidt等（1998）坚持认为Ashanti 金矿床的矿化与退变质蚀变无关。Au成矿与CO 2的流体有着密切的联系，不少文献证实含金石英脉与非含金石英脉的包裹体在CO 2含量上有较大差别，前者往往富CO 2流体。但由于Au离子和CO 2的化学键不强，一般认为CO 2对Au迁移不可能起直接作用。Phillips和Evans（2004）在Nature上发表文章，通过比较富CO 2流体（10mol% CO2）和贫CO 2流体（0.1mol% CO2）的含Au性研究，提出CO2在金成矿过程中起了关键性的作用，其主要意义是缓冲流体pH值范围、提高流体中的Au含量并使其维持与还原硫的络合作用进行迁移，尔后在化学有利的容矿岩石中使Au 沉淀。赫英等（2001）通过对胜利油田CO 2气藏区和非CO 2气藏区火山岩中Au含量有很大差别，前者含Au32710-9，而后者仅 2.5, 认为地幔CO 2去气对形成富含Au流体有重要贡献。Yang 和Scott(1996)发现在海底块状硫化物矿床的火山岩的熔体包裹体富CO 2气泡中Au等金属成矿元素含量很高，提供了Au 富集于岩浆排出的富CO 2挥发分中的直接证据。很多文献表明超临界流体对Au 成矿有重要意义。纯CO 2流体在31以上的广阔范围内都表现出超临界流体性质，H 2O-CO2-NaCl流体随着CO 2增加，临界温度大大降低。可以想象富CO 2的含Au流体是以超临界状态进行溶解和迁移多种成矿元素。流体的不混溶也是导致Au沉淀的重要因素， Bower（1991）的实验证明了Au的沉淀与流体的不混溶有关。Au的成矿流体不混溶主要是由 H2O-CO2流体在较低温度下的相分离（不混溶区域增大）造成的，温度下降引起不混溶范围大大增加。CH 4对不混溶有着更大的影响，300时，CO 2含量必须大于15mol% 才可发生流体的不混溶，而CH 4含量大于5mol% 时就能发生不混溶（姜能等，1995） 。虽然关于CH 4对于Au成矿的作用还了解不甚清楚，但大量无水CO 2-CH4流体在穆龙套超大型金矿发育的事实足以说明，CH 4和CO 2一样，也对Au的富集起了不能忽视的作用。4. 结论造山型金矿的成矿作用与 H2O-CO2 流体有着密切的联系，阿尔泰成矿域中无水的 CO2-CH4流体在一些金矿可能具有更重要的意义，如穆龙套金矿和阿尔泰南缘的一些金矿床。CH 4和 CO2 一样，也对 Au 的富集起了不能忽视的作用。CO 2 流体在 Au 成矿中的重要作用至少包括了 3 方面的意义，即：缓冲流体 pH 值范围、提高流体中的 Au 含量并使其维持与还原硫的络合作用进行迁移；扩大超临界流体的温度范围；增加流体不混溶的区域。CH 4 的加入对不混溶有着更大的影响，也对 Au 的富集起了不能忽视的作用。欢迎阅读本文档！