长江中下游火山岩盆地中金属矿床和蚀变分带的的地球化学研究表明,它们具有内带深色蚀变带和外带浅色蚀变带,形成于600℃到100℃范围.两类蚀变带分界温度大致是300℃.大金属矿床蚀变分带剖面显示出热液系统存在有明显的温度梯度.通过与背景岩石(玄武岩石)对比研究表明,自下而上的不同蚀变岩石中主要元素含量显著变化,交代作用中的代出和代入元素在空间上是演化的.25 ～ 400℃和23 MPa下矿物(钠长石、阳起石、透辉石、钙铁辉石)-H2O、岩石(玄武岩)-H2O反应的化学动力学实验表明,金属元素释放速率是温度的函数.在恒压升温过程中,从20℃到400℃,硅酸盐矿物、玄武岩中Si溶解速率不断上升;在300～ 350℃时,Si、Al溶解速率到最大数值.随后,温度再上升导致溶解速率下降.在＜ 300℃时,大部分矿物中Ca、Mg、Fe、Na溶解速率较高,溶液里的Ca./Si、Mg/Si、Fe/Si、Na/Si等都高于矿物中对应元素的计量比.矿物反应后的表面存在富集硅的淋失层,或有富硅铝矿物(粘土矿物)出现.在＞ 300℃时,Si溶解快于其他金属元素,溶液中金属元素与硅摩尔浓度比(Ca/Si、Mg/Si、Fe/Si、Na/Si)等都低于矿物中的计量比.矿物反应后的表面缺少硅的淋失层,或者有贫硅矿物和铁氧化物出现.作者还进行23 ～ 35 MPa、20～ 550℃玄武岩与水反应实验.上述高温高压下矿物在水溶液中的溶解反应动力学实验和流体-玄武岩相互作用实验,对于理解金属矿床及蚀变分带形成机制提供新的依据.
蚀变分带 溶解反应速率 化学动力学 流体-玄武岩相互作用