梁恒 姚永康

摘要：热液活动是地球内部维持物理能量平衡的一种形式，这种促进能量平衡的过程，实际上也是富集成矿元素的过程，热液具有较高的矿化度和盐度，通常能够形成大型或者超大型矿床，热液在移动过程中，外界条件的改变，自身稳定状态被打破，沉淀出大量的钙华，因此钙华是反应热液活动的一种标志，本文通过以雄巴地区勘察到的钙华丘为例，阐述其形成机制以及对青藏高原地质研究尤其是硼矿找矿的重要意义。

关键词：成矿热液、钙华、硼矿

绪论

在西藏阿里地区雄巴盆地色卡执的周围，发育有风化较为破碎的、散落分布的钙华丘，这些钙华丘覆盖在以钙碱性为主的白垩纪杰嘎组、古始新世林子宗群火山岩之上，这些火山岩中富含丰富的硼，为硼矿的形成提供了充足的物质来源，研究成矿作用，必须研究矿物元素的起源、搬运方式、沉积过程三个方面，而热液活动是成矿元素迁移最重要的方式，一方面可以直接带来丰富的成矿元素，另一方面可以通过淋滤成矿原岩石，从而形成成矿流体。本次勘察发现的泉华以钙华为主，可见少量的硅华，这是热液活动遗留下来的痕迹，具有十分重要的地质意义。

地质背景

雄巴地区位于阿里地区革吉县北部约70公里处，特提斯造山系东部，班公湖怒江结合带西段，该地区由于南北地块压力，整体构造向东西应力延伸，南部的冈底斯岩浆岩带是青藏高原最大的岛弧岩浆岩带，火山活动非常强烈，断层发育，围绕色卡执形成了封闭的山间盆地；从地理位置看，雄巴地区是土耳其安纳托里高原硼矿床向东部的延伸，发育富硼的火山

沉积二元结构，即上部为岩浆岩，下部为凝灰岩、灰岩、碳酸盐岩互层的沉积地层；这种岩石组合与同一成矿带的安纳托利亚硼矿区沉积单元相比较，具有很大的相似性；通过矿物的定年实验，可以确定该地区地层时代与安纳托利亚火山

沉积硼矿床相吻合，均为中新世；因此该地区具有形成大型超大型硼矿的巨大潜力。

钙华的沉积机制与沉积类型

钙华的矿物成分主要包括方解石、文石，化学成分均为CaC03，形成碳酸钙沉淀的碳酸盐溶液的平衡状态遵从化学反应：Ca2++2HC0CaC03 l+C02 f+H20，该反应是可逆的，碳酸钙沉淀的正反应是吸热的过程，从公式可以看出决定CaC03沉淀的因素是水体二氧化碳的含量和温度，根据亨利定律，当外界压强降低时，水体中二氧化碳相对分压升高，二氧化碳的溶解度降低，大量的二氧化碳逸出，水体的PH值升高，碳酸钙沉淀出来；由于正反应为放热反应，因此炎热的气温更有利于钙华的形成；生物活动对钙华的沉淀也有一定的作用，具体表现在生物活动的光合作用吸收水体中的C02，降低了水体中碳酸氢根的浓度，从而促进了CaC03的沉淀。

根据水体中C02的来源，Pedley将钙华的沉积类型分为两种类型，大气成因钙华和热成因钙华，前者多发生在温暖多雨的南方地区，热成因钙华多发生在构造活动强烈的地区，雄巴地区地处喜马拉雅大型地热带，热成因钙华较为发育，由于下覆洋壳的潜没作用，在地幔形成熔融的岩浆和岩石变质作用产生的二氧化碳，在高温高压的条件下，大量融入到地下水体中，形成了高温高分压的酸性溶蚀液，这些液体强烈溶蚀围岩捕获了大量的Ca2+离子，这些含有大量的Ca2+和HC03离子的液体沿着裂隙或底层薄弱带冒出地表，在出露地表时，由于水中的C02的分压与大气压强非常大的压强差，致使C02迅速地从水体中脱逃，水中高度过饱和的Caz+离子和碳酸根离子沉淀形成钙华，由于悬殊的压力差，二氧化碳的逃逸速度非常之快，碳酸钙的沉淀速率极较快，所形成的钙华往往发育层状结构（如图1），平面上以泉眼或者裂隙为中心呈拱状。

钙华的地质意义

青藏高原钙华的形成和演化，不仅受到强烈的地质构造活动的影响，而且受到古气候、古环境的影响，因此钙华的研究是对揭示青藏高原构造运动、环境变迁具有十分重要的意义：

（1）对古气候、古环境具有的特殊意义：钙华具有较快的沉积速率，从而形成连续的层状结构，是很好的气候环境信息的载体，记录了气候环境的周期性变化，钙华的沉积离不开水体，西藏地区的降水主要受印度季风的影响，因此钙华的生长过程也是印度季风环境变化的过程。

（2）对新构造活动的意义：热液钙华的形成与断裂有很大的关系，热液沿着断裂带或薄弱带活动，间接反映出构造活动的特点和活动历史，一些热成因钙华可以反映出深部地热流体的温度和规模。

（3）对热水成矿矿床的指示作用：热液活动是一种极为活跃的成矿地质作用，而表生的喷流成矿是成矿模式的重要组成部分，钙华往往是是热液喷出地表的标志性物质，在喷流口沉积物的下部经常发生热液渗透交代变质或热液充填作用，形成脉状充填型矿化带，在空间范围内，热液成矿往往分布在热水喷流口附近的物理化学梯度带内，在横向上按沉积顺序分为硅质、碳酸盐、硫酸盐等沉积带对应相应的矿化分带。

结语

雄巴地区具有形成大型硼矿床的潜质，热液活动形成的富硼流体在盆地沉积是该地區最主要的成矿方式，通过钙华定年技术的绝对年龄可以揭示成矿热液活动的时代，矿物组合可以反映出热液的温度，钙华的规模也可以反映成矿流体活动的强烈程度，对矿产规模的评估有很大的参考价值，因此，钙华对寻找火山沉积硼矿具有很大的指导意义。