矿质搬运和沉淀 水热流体如何搬运矿质,特别是如何搬运硫和重金属,至今还有很多不明之处。自然界气化热液矿床中,成矿物质多呈硫化物和氧化物状态出现,故此人们曾设想成矿物质在水热流体中当以真溶液状态进行搬运。但由于其溶解度极小而很难搬运。后来又提出呈胶体溶液搬运的可能性。当前最受重视的是矿质以络合物形式搬运的学说。重金属在水热流体中能形成络合物,从而加大了重金属的溶解度。例如,在25℃、1个大气压和pH=8的条件下,汞在饱和辰砂(HgS)和硫化氢(H2S)的溶液中的浓度大约是10摩尔/升,如果汞形成硫化汞络合离子(Hg卆),汞的浓度增大到0.001克/升,汞在溶液中的总浓度约加大了10倍。
成矿作用中最重要的络合物有两类:一类是硫化物或硫氢化物络合物;另一类是氯化物络合物。流体中有过量的硫离子(S),硫化物就会和S化合,形成硫化物络合离子,如硫氢离子(HS)过量时,形成硫氢化物络合离子,例如硫化、氢硫化汞络合离子〔HgS(HS)〕、硫化、氢硫化铅络合离子〔PbS(HS)〕、硫化、氢硫化锌络合离子〔ZnS(HS)〕等。氯离子(Cl)过量时,形成氯化物络合离子,如氯化铜络合离子(CuCl娱)、氯化银络合离子(AgCl娱)、氯化锡络合离子(SnCl宫)等。气化热液矿床中的重金属都能形成络合物,矿质能以络合物的方式大量搬运。
温度下降使络合平衡移动,以及络合物配位体浓度的减小,都要降低水热流体搬运矿质的能力,引起矿石矿物沉淀。络合物配位体浓度减小的原因有多种,其中以流体与围岩发生化学反应(见围岩蚀变),流体与另外的流体混合以及流体因外界压力下降分出气相(氟化氢、氯化氢等)最为重要。