在活动的地热系统中金通过胶状悬浮物聚积而发生富集

本文研究的地热井位于冰岛的雷克雅内斯(Reykjanes)半岛上,低于海平面20 m(图1)。它们不同于冰岛的其他地热发电系统,因为其他用于发电的液体都是经过改造加工的海水。流体储集层位于地表以下1000至2800 m,这些深度的测量温度范围为270〜315℃。在地表,地热田的占地面积约1 km2,但是深部热异常区的直径至少为2 km,由横跨几乎整个半岛宽度的一个巨大的深部低电阻率异常可以证明。热储层岩石是玄武质熔岩,但又含有大洋中脊玄武岩成分,以及凝灰质沉积物和透钙岭石;岩墙的数量随着深度的增加而增加。以每秒约100 kg的速度流向储热层的高温流体具有约3.2 wt%NaCl的盐度和5-6的pH值,非常类似于大洋中脊热泉里来源于海水中的黑烟囱流体。氧和氢同位素数据显示很少或没有岩浆注入,从而不同于与岛弧岩浆相关的系统,并且根本没有与地表水混合。当深部流体从热储层中排出时,由于压力降低导致其沸腾,这使得生产井内出现富含金属的水垢沉淀物。正如在其他许多地热系统中所观察到的那样,这些沉淀物可以通过沸腾十分有效地沉淀并富集大量的金。

雷克雅内斯地热储层中的金含量,至少与在一些岛弧中看到的正在形成中的金矿床的源流体一样高,因此不知道为什么没有找到与雷克雅内斯地热系统相关的大型金矿床。仅当从热液储层里释放出的富含金属的流体聚集到有利的沉积环境时,才能形成大型的高品位金矿床——这是一种相对罕见的情况,它是由不同的地壳渗透和流体流动过程经过复杂的相互作用才形成的。在缺乏聚集机制的情况下,聚积在雷克雅内斯深部地热储层中的金属很可能被分散到地下破裂网络中,没有形成明显集中的矿石,因此跟其他大型地热系统中观察到的不一样。未被带到地表的金分散到至少与储层本身的体积一样大的空间中,因此在岩石中仅仅表现为一种次要的地球化学异常(例如,把一万kg Au添加到7.5×109 m 3具有10%有效孔隙率的玄武岩中,只能使具有储层体积的岩石中的金含量增加约0.5 ppb)。即使出现通过储层连续而大量地运送的场景(如大洋中脊热液系统),也不能重现我们在研究中观察到的金浓度。一些作者认为冰岛地幔柱本身可能是比较富集的金的来源,或金属可能直接从镁铁质熔融体中脱气而生成。然而,我们却认为,在雷克雅内斯地热系统中金属的非保守行为可以解释储层流体为何富集如此多的金,假如其聚集中到较小体积的岩石中,才有可能出现高品位的金矿化。

未经允许不得转载:地学情报 » 在活动的地热系统中金通过胶状悬浮物聚积而发生富集

赞 (0)

相关推荐

    暂无内容!