热液矿床水相变控矿理论初探

在综合水物理化学性质、热液矿床、溶解度实验研究等资料的基础上，曾提出热液矿床水相变控矿理论框架。在此进一步完善该理论：①当水发生相变时可引起热容、水中矿质溶解度、压缩系数、膨胀系数等物理化学性质突变，特别是在临界点处二级相变时还出现“临界奇异性”、部分参数趋于无穷大，与水在非相变区物理化学性质的小幅度渐变区别明显，必将影响成矿物质的活化、迁移和沉淀。而水是否相变及其相变种类取决于构造、岩浆活动、地温梯度等，按岩石圈正常地温线则直接取决于断裂、皱褶、韧性剪切等降压条件是否存在，由此可以通过热液成矿作用研究来探讨区域大地构造演化过程。②该理论有3个关键：水在相变区和非相变区的物理化学性质的明显差异，使含水系统中成矿物质带入、带出成为可能；出现与临近相变温压一致的地质环境，使成矿物质大量活化进入热液；后期局部降压使水相变而释放出成矿物质。总体而言，热液矿床水相变控矿理论研究岩石圈温度和压力变化范围内含水体系的物理化学性质变化及相关的地质响应，属构造物理化学的内容。