稀有气体特征

本次共选取太行山中段7个矿区14件硫化物样品、北段3个矿床6件硫化物样品和2件围岩样品。测得3He/4He含量范围为0.54×10-6～4.25×10-6(表4-8)，平均为1.71×10-6。将硫化物中的3He/4He与空气的3He/4He相比，其值域为0.39～3.06Ra，平均1.23Ra，将样品氦同位素投点于3He-4He浓度图上(图4-4)，其投点一部分靠近地幔氦区域，一部分投点于科拉半岛古老超基性岩区。

图 4-4 太行山中、北段部分矿床氦同位素浓度图(据 Tolsikhin，1978)

表 4-8 太行山中段金矿床氦气体特征

注:* 为黄铁矿中的3He/4He 与空气3He/4He(Ra:空气3He/4He = 1.39 × 10-6)的比值。

利用二元混合模式，推算流体中地幔流体(Rm)和地壳流体(Rc)的比例。由此得出，太行山中、北段金、银多金属矿床成矿流体中地幔流体参与成矿作用的比例为2.00%～38.52%，平均为15.43%，说明了地幔来源的流体占一定的比例。但与冀东和张宣幔枝构造相比，3He/4He和R值普遍较低，反映地幔来源氦气所比例相对较小，并在上升过程中有较明显的脱气现象或放射性4He(壳源物质)加入。

研究矿床的氩同位素分析结果见表(表4-9)。其中40Ar/36Ar为356～2060，平均为968.35;40Ar为0.27～1.83×10-6cm3STP/g，平均0.83×10-6cm3STP/g，与Hart所测得地幔40Ar的上限3.2×10-6cm3STP/g十分接近。因此，太行山中北段部分矿床硫化物中4He/40Ar比值低，应表明有来自地球深部气体组分的加入。

表 4-9 太行山中、北地区部分矿床氩气体特征

注:资料来源同表 4-2。

图4-5 太行山中、北段部分矿床部分矿床3He/4He-40Ar/36Ar图解

太行山中、北段部分矿床3He/4He-40Ar/36Ar图解(图4-5)上可见，与冀东和张宣幔枝构造区各矿床相比，该区成矿流体氦-氩同位素组成没有落入地幔流体区域，但极大部分远离壳源流体区域。同时根据本区矿石样品地幔氦比例(2.00%～38.52%，平均为15.43%)并结合前述各项特征表明，太行山中、北段部分金、银铅锌矿床深部流体特征还是很明显的。

上述证据均表明阜平幔枝构造成矿区各矿床成矿物质主要来自深源。在阜平幔枝构造形成时期，轴部变质-岩浆杂岩强烈隆升、主拆离带上盘盖层大幅度正向拆离滑脱，并相应形成一系列(可具有一定的等间距性)北东向次级拆离滑脱带和北西向的横张断裂，由于主拆离带的大幅度拆离及较大的延深，以及深部一定的温度、压力条件，使岩浆沿主拆离滑脱带活动。岩浆的多次活动及冷却形成的裂隙，为后期含矿流体的活动提供场所，成为非常有利的成矿储矿空间。通过地幔热柱多级演化向上迁移的深源含矿流体(主要为燕山期岩浆期后热液)，在其迁移过程中还会萃取部分围岩矿质，沿相关构造薄弱带贯入，并在构造薄弱带聚集成矿。至于成矿类型，则依所处构造条件不同，而表现为不同的矿床类型(图 4-6)。如可沿主拆离滑脱带形成拆离带型金、铜矿床，在主拆离带上盘裂隙中可形成裂隙型银、铅锌多金属矿床。幔枝构造的多期次活动，导致含矿流体的多期次活动。使成矿期次叠加，矿化更富、规模更大。

图 4-6 阜平幔枝构造北东倾伏端成矿模式图

（1）在氧气从淡蓝色液体变成无色气体的过程中没有生成新物质，为物理变化；燃烧的条件下是点燃，氢气燃烧是和氧气反应，生成物是水，所以方程式为：2H2+O2

（2）3He、4He中的3和4分别是它们的相对原子质量，相对原子质量≈质子数+中子数，氦的原子序数为2，质子数也为2，所以中子数分别为：3-2=1和4-2=2，不相同，由于原子中质子数=核外电子数，所以二者的电子层结构相同，则化学性质相似．

（3）元素的汉语名称的偏旁为金字旁的为金属，统计上述元素，共有K、Th（钍）、U（铀）、Mg、Al、Ca、Fe、Ti（钛）、Na、Mn、Cr（铬）、Gd（钆）12种．

（4）①钛酸亚铁的化学式为FeTiO3，因化合物中元素化合价的代数和为0，所以钛的化合价为0-（+2）-（-2）×3=+4．

②TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti，根据质量守恒定律，还应有氯化镁，是一种单质与一种化合物反应，生成一种新的单质和一种新的化合物，所以反应类型为置换反应．

③根据上述生产过程中的操作判断得到的金属钛中混有少量金属杂质为镁，而钛不能与酸反应，镁能与酸反应，要除去镁，可加入稀盐酸．

故答案为：（1）物理；2H2+O2