钨在富F和还原性热液体系中溶解、迁移行为的实验和计算模拟研究
批准号:
42073041
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
王新松
依托单位:
学科分类:
矿床与勘查地球化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王新松
中文摘要
钨在新兴产业具有不可替代的重大用途,西方发达经济体均将其列为关键金属而高度重视钨矿研究。全球与花岗岩相关的钨矿床大多与富F和还原性的成矿热液相关。为揭示这种相关性,前人曾对钨在流体体系中的溶解、迁移行为开展过部分实验地球化学研究。但受实验设计和分析手段的限制,这些研究缺乏对氧逸度的控制,也缺乏对pH、HF浓度等单一变量的控制,未能揭示钨在含F和还原性热液体系中溶解迁移行为这一本质问题。针对上述科学问题,本项目拟在精细控制氧逸度、pH、HF、NaCl浓度等因素的基础上,系统开展钨在含F热液和还原性(fO2≤FMQ-2)热液体系中溶解迁移的实验,确定钨在这些热液体系中溶解度、迁移形式及相应物种的热力学参数。在此基础上,应用HCh软件对流体条件进行计算模拟,揭示F含量和氧化还原条件等的变化对钨成矿的制约机制,为揭示钨成矿与富F和还原性成矿热液之间的本质联系提供理论依据。
英文摘要
Tungsten is one of the irreplaceable metals widely used in the emerging industry. Western developed economies underline tungsten as critical and strategic metal and high emphasis on tungsten ore research. Tungsten deposits are commonly associated with fluorine-enriched hydrothermal fluids derived from high-fractional granitic magmas. Hydrothermal fluid of some tungsten deposits contains hydrocarbons showing reduced oxidation. In order to reveal such a genetic relationship, several experimental studies have been carried out on the tungsten solubility and transport in the hydrothermal fluid. However, due to a lack of comprehensive experimental design and analyzes mothed, and a lack of oxidation control and one variation control e.g. pH and NaCl concentration, the mechanisms of tungsten transport in F-enriched and reduced hydrothermal fluid are still unclear. To this end, this application would carry out experimental studies on the tungsten solubility and transport in the F-enriched and reduced (fO2 ≤ FMQ-2) fluid on basis of comprehensive oxidation control and one variation control e.g. pH and NaCl concentration. It would expect to reveal the tungsten solubility, transport formation and obtain new species and their thermodynamic parameters. In addition, we would model the fluorine-enriched fluid-rock interaction and redox reactions with the assistance of HCh software, so that we could give new constraints on the genesis of the tungsten deposit.
钨为我国战略性矿产,美国、欧盟等发达经济体也均将其列为关键矿产,它们的成矿作用和开发利用研究受到国内外高度重视,研究工作取得重要进展,但仍有较多关键科学问题亟待解决。特别是大型-超大型钨矿床与富氟及还原性岩浆热液体系之间的成因联系一直未得到定量揭示,缺乏关键实验证据。为此,针对(1)钨在含F的热液体系中的溶解度及迁移形式,(2)钨在还原性(fO2≤FMQ-2)热液体系中的溶解度和迁移形式两个关键科学问题,申请人开展了钨在含F-P及还原性(fO2≤FMQ-2)NaCl热液体系中的溶解度和迁移形式的实验研究,主要取得如下创新成果:(1)通过系列实验研究,准确确定了W在含F热液中的迁移形式并首次获得其热力学参数,证实热液富F对W超常富集成矿有关键控制作用,为解决钨矿床为何常与富F花岗岩及其热液活动有关这一长期悬而未决的关键科学问题提供了关键证据;(2)聚焦脉石矿物与矿石矿物依存关系新领域,定量揭示了热液演化过程中萤石/磷灰石的晶出因消耗白钨矿需要的Ca,将抑制白钨矿生成或促进其溶解而导致热液中钨进一步超常富集成矿的机理,创新了伴生脉石矿物促进金属元素富集成矿的机制,发展了热液矿床成矿理论;(3)开展了还原体系钨的溶解度实验,利用毛细石英管高温捕氢技术对实验体系氧逸度精确测量,结果显示还原体系内钨主要以氧化态+6价钨的形式溶解,定量化揭示了钨在还原体系中的溶解度和迁移形式。通过上述研究申请人定量揭示了大型-超大型钨矿床与富氟及还原性岩浆热液体系之间的成因联系,为完善钨成矿理论提供了关键理论依据。相关成果发表在NI期刊GCA上,获得授权专利3项。申请人受邀在国内外重要学术会议做特邀或主题报告7次对项目成果做了系列宣讲,得到了国内外同行的高度评价。
云南中甸地区燕山晚期花岗岩浆分异演化与铜钼钨成矿的矿物化学约束
-
批准号:41603052
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:20.0万元
-
批准年份:2016
-
负责人:王新松
-
依托单位:
国内基金
海外基金