矿质沉淀的过程中各种“障”的作用

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1、矿质沉淀的过程中各种“障”的作用　　摘要：含矿流体中矿质的沉淀需要环境的突变。这种突变可以由物理作用（如降压、沸腾等），化学作用（如氧化还原反应、酸碱中和反应等），生物作用（如微生物作用、人工湿地等）等作用引起，大多数情况下会改变流体的性质或者矿质的存在形式，从而使得矿质达到过饱和，从而沉淀致矿。但是也有的通过矿物表面吸附作用，微生物的代谢作用使得矿质富集。在矿质的沉淀过程中，都仿佛存在着某种阻尼作用，使得含矿流体在运移到某个具有特定的物理、化学、生物特征的区段时卸载。这就仿佛某种“筛子”筛选颗粒一

2、样。这就是所谓的障。　　关键词：障红土型金矿生物成矿作用　　中图分类号：P5文献标识码：A文章编号：1007-0745（2013）03-0226-01　　流体作用下的成矿作用简单的认为包括：矿质的活化、迁移、富集三个过程。此处讲的障为广义上的障，仅代表一种环境的急变。一般包括物理障、化学障、生物障等，进一步可以细分为：温度障、酸碱度障、压力障、氧化-还原障、微生物障等。在地质历史时期正是因为这些障的长时期存在，才使得很多热液矿床得以形成并且能够保存到现在[1]。　　除了吸附作用以外，任何障的作用最终

3、将通过影响矿质不同存在形式及不同环境下矿质的溶解度来影响矿质的沉淀。　　一、红土型金矿5　　红土型金矿在我国主要形成于第四纪和第三纪，这可能与全球范围内的晚第三纪-早更新世风化-湿热的气候时段相对应[1-2]。遭受风化改造的母岩，多是经过先期矿化的，在风化作用过程中，金早期以硫代硫酸盐Au（S2O3）3-2的形式搬运，而晚期则主要以胶体溶液和氯化物络合物的形式存在并且搬运，早阶段负二价的硫离子被氧化，形成了硫代硫酸，氢离子在与土壤中的碳酸盐作用的过程中消耗掉，使得早期的溶液保持了中碱性的特征。在后期

4、阶段由于中酸性的大气降水的不断混入，后期溶液呈现出中酸性的特征[3]。　　金一般在风化壳下部富集，表生矿物吸附、氧化还原界面处被2价铁离子和2价锰离子还原以及不同性质流体混合都能促使金的沉淀[4]。　　1）矿物吸附。是金沉淀的主要机制，电镜分析和吸附实验研究[5]表明表生矿物吸附（如褐铁矿等）对金的富集起重要作用。　　2）氧化还原界面成矿。风化剖面下部，尤其是在潜水面附近被大量2价铁离子和2价锰离子还原而导致金的沉淀。　　3）流体混合。地表开放体系中，大气降水、外来地表水、地层水等流体混合时的反应速

5、率比通常意义上的水岩反应快，能引起流体系统成矿物化参数（如温度、盐度、pH、Eh值）突变，最终导致金沉淀[6]。　　二、生物成矿作用5　　生物成矿作用包括直接成矿作用和间接成矿作用，仅以铀为例，微生物对其富集作用主要可以分为代谢性的和非代谢性的，铀的富集受介质的ph质，微生物与含铀溶液的接触时间，介质中微生物的数量以及铀阳离子与其它阴离子的种类影响。铀与微生物代谢产生的化学配位体（例如磷酸盐配位体等）和排泄物络合，在细胞外呈铀酞矿物沉淀.例如，由微生物细胞产生的磷酸酶能从有机质中萃取HPO42-，后

6、者与UO22+结合，形成氢铀云母沉淀.借这一方式，细胞能催化多量铀元素沉淀.又例如，革兰氏阴性硫酸盐还原细菌DesulfovibriovuLaris和Geobactermetallireducens含有具呼吸代谢功能的C型细胞色素和氢化酶，后两者在氧化一还原反应中是电子供体.若将其置于含Fe3+，U6+硝酸盐培养基中，后两者立即被还原（U的还原比例高达95%），而前者则被氧化[7-8]。　　微生物从还原U6+的过程中获得生长能。例如，在无氧的实验条件下，硫酸盐还原菌Geohactermetallir

7、educens、和Shewanellaputrefaciens在借其代谢酶还原U6+的同时，从中获得生长能；其间UU6+是电子受体，而在醋酸盐被氧化为CO2、H2被氧化成H+过程中产生的电子，成为转移至UU6+的电子的供体，而且，微生物还原U6+的速度远大于非生物还原过程.例如，在上述实验的醋酸盐被氧化和UU6+被还原过程中产生的微生物生长能量，将超过由还原Fe3+时电子转移产生的生长能二倍之多汇.透射电子显微镜研究结果表明，由代谢性还原生成的沥青铀矿，一般沉淀于菌胞的外壁，不进入胞腔内，而且死的或

8、活力不强的菌类一般不能代谢性富集[9]。（事实上为生物障、还原障的作用）　　三、结论　　1）含矿流体中矿质的沉淀需要环境的突变。　　2）这种突变可以由物理作用（如降压、5沸腾等），化学作用（如氧化还原反应、酸碱中和反应等），生物作用（如微生物作用）等作用引起，大多数情况下会改变流体的性质或者矿质的存在形式，从而使得矿质达到过饱和，从而沉淀致矿。但是也有的通过吸附作用，微生物的代谢作用使得矿质富集。　　3）在矿质的沉淀过程中，都仿佛存在着某种阻尼作用，使得含矿流体在运移