右江盆地成矿-成藏流体特征

右江盆地是在杨子板块南缘早古生代基底之上发育起来的晚元古代-中生代沉积盆地,晚古生代以来盆地成矿-成藏流体的广泛活动,一方面形成了以微细浸染型金矿床为代表的一系列低温热液矿床,另一方面保留了众多的油气、油气苗和沥青显示[1-2].本文通过对若干具代表性的古油藏和金矿床流体包裹体的对比研究,探讨了右江盆地成矿-成藏流体的地球化学特征.     

右江盆地含油气流体的物理化学特征

通过对右江盆地二叠系生物礁古油藏流体包裹体的研究,探讨含油气流体的物理化学性质和油气演化程度。结果表明,含油气流体是一种多成分、多相态的不混溶体系,主要组分是有机质、CO2和H2O。成藏流体的温度变化于73~200℃,主要集中于90~160℃,与我国碳酸盐岩生油最佳温度或生油高峰温度一致。含油气流体的盐度低(多小于6%NaCl),密度中等(0.90~1.02 g/cm3),压力为4.2~65.4 MPa,有机组分中CH4占绝对优势,次为C2H6。从含油气流体的演化程度和物理化学特征来看,生物礁型油气藏应是右江盆地油气勘探的重点对象。     

盆地流体及其成矿作用

盆地流体指在大陆性地壳基底上的沉积盆地演化过程中活动于沉积柱内的有机,无机复杂流体相,包括来自盆地内部由有机,无机沉积物压实和相变所释放出的自生流体和外来流体(盆地边缘隆起区补给的大气水和基底补给的流体)。盆地演化早期的沉积水地质阶段很可能以压实驱动流为主的自生流体占优势,而在晚期的渗入水地质阶段则以重力驱动流为主的外来流体。典型的低温热液地球化学特性和丰富有机组分的广泛参与,乃是盆地流体的两大突出特征。盆地流体广泛参与了沉积物的成岩一后生和成烃成矿过程。它既可以上升到达海底以沉积喷流的方式成矿,也可在海底以下的沉积柱中运移时遇到合适的地球化学障而发生沉淀卸载。献中报道的典型矿床类型主要包括沉积喷流型矿床,密西西比式铅锌矿床和大陆砂页岩型矿床。但在我国却发现了一批具有复杂成矿元素组合的重要矿床类型,包括沉积岩容矿的微细浸染型金矿床等。     

含油气盆地流体史分析原理

通过对松辽盆地的研究，提出了含油气盆地流体史分析的基本原理和工作流程。含油气盆地流体史分析包括流体化学史和流体动力史，它是盆地演化过程中各个地质历史时期的气候、沉积环境、古地貌和构造性质及其演化在孔隙流体中的综合反映，并且决定了地层压力场、水化学场的形成与演化以及油气水的分布规律。     

右江盆地流体运移过程中成矿与成藏作用

右江盆地裂陷期和坳陷早期的沉积物提供研究区金矿与古油藏的物质与流体.成矿物质与烃类在盆地流体中沿以二叠纪生物礁为核心的断层、浊积岩及不整合面组成的三维输导体系向盆地边缘及二叠纪生物礁的核部运移.由于烃类物质与盐水体系密度的差异,使烃类物质与成矿物质差异聚集于不同的圈闭中形成流体藏.流体矿藏的破坏是导致成矿物质沉淀形成矿床的直接原因.构造活动、风化剥蚀及流体压裂均可导致流体矿藏破坏,其中燕山构造运动是该区流体藏破坏的主要原因,因而亦是该区金矿成矿作用的主要构造营力.本文从盆地流体运移、演化的角度证明,该区古油藏是盆地裂陷与坳陷阶段流体聚集的产物,而矿床则是盆地挤压抬升阶段流体藏破坏、流体散失的结果.研究成果表明,金矿与油气是同一盆地流体在其不同演化阶段的产物,这对在盆地中寻找相同类型的金属矿产意义重大.     

论含油气盆地流体系统

我国含油气盆地地下水系统可分为油田水系统和溶滤水系统,二者之间按电性、富水性和矿化度大致以上、下第三系为界.含油气系统按成藏过程及其地质特征分为生成系统、运移系统和聚集系统.地下水系统是流体系统的主体部分,它包含了含油气系统.油田水系统与含油气系统关系十分密切,油气的生成、运移和聚集过程都是在油田水参与下进行的.溶滤水系统影响并改造着含油气系统,油气藏会在溶滤水作用下遭到破坏.异常高压由排水固结的不均衡所形成,它的存在阻止了油田水向上运移.含油气盆地流体系统研究是现代水文地质学的一个新的研究领域,是油气成藏研究的一种有效途径.     

右江盆地微细浸染型金矿成矿流体特征与来源

右江盆地金矿床原生包裹体中液体包裹体占包裹体总数的90%以上,包裹体的均一温度和盐度均较低,化学组成富Na 低K 、富Cl-低F-,2＜Na /K ＜10,1.5＜Na /(Ca2 Mg2 )＜4,不具有岩浆水和热卤水的特点.氢氧同位素组成表现为氢同位素变化不大,氧同位素变化范围大,但在δD-δ18O图解上具有大致沿华南中生代大气降水δD=-70%的直线上下分布的规律.流体包裹体中36Ar属大气成因,Sr同位素具有壳源的特点.上述证据表明,右江盆地微细浸染型金矿成矿流体中的水主要来源于大气降水.并指出大气降水在金矿成矿过程中不是矿区范围内的直线下渗,而是作盆地规模的由南向北的渗流.     

有机流体成矿作用与石油藏成藏作用相互耦合—以右江盆地微细浸染型金矿为例

右江盆地微细浸染型金矿与古油藏均产于二叠纪生物礁的核部或侧翼。流体包裹体拉曼光谱分析和矿石抽提物色质谱分析均发现了大量的有机质官能团，暗示金矿成矿过程与古油藏的形成、演化密切相关。金矿与古油藏的物质均来源于盆地裂陷期和凹陷早期的沉积地层，流体来源于沉积地层中封存的建造水，形成年龄＞172Ma。在随后约40Ma(172-130Ma)的时间里，流体向盆地中生物礁及其他构造部位运移聚集。由于盆地中烃源岩逐渐成熟，这一过程是油气运移成藏的过程，也是有机流体萃取成矿物质，最终演变为有机成矿流体并聚集的过程。燕山运动是金矿成矿作用的主要构造营力（130－46Ma)，同时也是古油藏破坏的主要原因。正是古油藏的破坏打破了流体的动态平衡，导致流体中成矿物质沉淀形成矿床。右江盆地的金矿和古油气藏是同一种流体体系在其发展演化过程中不同阶段的产物。     

右江盆地微细浸染型金矿的成因探讨

右江盆地微细浸染型金矿主要赋矿层位为中三叠统浊积岩，容矿岩石主要为泥质粉砂岩和粉砂质泥岩。矿体明显受断裂控制。硅化和黄铁矿化围岩蚀变明显、强烈。矿床形成温度180℃－250℃。成矿时代为燕山晚期。成矿流体来源于主要为大气降水。矿源层为中三叠统浊积岩。矿床的形成经历了同沉积期的预富集和燕山期的大气降水渗流、萃取、富集成矿两个阶段。     

含油气盆地中热流体活动的流体包裹体依据

为寻找含油气盆地中热流体活动的证据,根据国内外含油气盆地中与热流体有关的包裹体的对比研究,阐述了流体包裹体宿主矿物产状、形貌特点及均一温度实测值高异常等特征。研究表明,脉体矿物多数是与热流体活动有关的包裹体的宿主矿物,有些碎屑矿物成岩愈合微裂隙中的包裹体也与热流体活动有关。沸腾包襄体反映了油气成藏与热流体的脉动式活动密切相关。流体包裹体的均一温度高异常是由热流体活动所导致的。因此,流体包裹体研究对识别古热流活动具有重要的指示意义。     

论我国微细浸染型金矿床与沉积盆地演化的关系——以右江盆地为例

对华南右江盆地中某些微细浸染型金矿床开展了系统的地质学、组构学以及矿床地球化学研究。地质学和组构学研究表明，这类矿床具有大量的沉积阶段－成岩阶段的成因特征，在沉积物沉积－成岩期间就已经成矿。矿化与碳酸盐岩孤台的密切联系和丰富的成岩期软变形组构，表明成矿与控制海底地形的同沉积期断裂活动密切相关。而大量泄水构造和液化层理的出现则表明，在沉积物成岩阶段，沉积柱中曾有大量流体的活动。而且这种盆地流体的活动与成矿有密切关系。丰富的生物－有机成因组构则显示，成矿与沉积有机质的演化有着密切的内在联系。另外，矿床没有显示出与岩浆活动的任何关系。因此，右江盆地的微细浸染型金矿床与美国的卡林型金矿床不同，可能是离散大陆边缘张性盆地演化过程中盆地流体活动的产物之一。这一认识也得到地球化学研究不同程度的支持。     

右江盆地微细浸染型金矿成矿物质来源分析

通过成矿元素地球化学、矿石与围岩Pb同位素、S同位素、C同位素、Co和Ni等微量元素、稀土元素的对比研究,认为金矿质主要来源于沉积岩地层,其中中三叠统浊积岩为最重要的矿源岩.     

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床成矿流体来源及与铀成矿关系：来自含矿层碳酸盐胶结物C-O同位素的约束

正近年来,随着铀矿勘查与研究程度的深入,在鄂尔多斯盆地北缘发现了皂火壕、纳岭沟、大营、东胜等一系列大型—特大型砂岩型铀矿床。大量学者对这些铀矿床的成矿环境、成矿年龄、铀源和成矿流体来源及有机质在铀成矿中的作用、成矿模式等方面做了非常系统的研究,但是关于成矿流体来源方面不同的学者具有不同的观点。一部分学者认为该区铀矿富集所需的还原剂主要来自下伏古生     

Evolution of Sedimentation and Tectonics of the Youjiang Composite Basin, South China

Located at the southern margin of the South China plate, the Youjiang basin is a closely related to the NW- and NE-trending syndepositional faults in respect to the configuration and structure of the basin. The evolution of the Youjiang basin progressed through two stages. In the Hercynian period, the opening of the Ailaoshan-Honghe ocean basin gave rise to a number of NW-trending rift belts in the Youjiang area. During this period, deep-water sediments were dominant and the basin was possesed of the characteristics of the rift system of passive continental margins. In the early Indosinian after the Dongwu movement, the circum - Pacific tectonism led to a major change in the configuration and structure of the basin. In the meantime, the Ailaoshan ocean basin began to be subducted towards the northeast, thus causing the basin to be split and expand again, and then the basin developed into the stage of the back -arc basin. At the end of the Indosinian period, the basin gradually closed from east to west,     

西南天山中新生代盆地成矿流体运移规律

乌拉根铅锌矿床和萨热克铜矿床是西南天山中新生代盆地最有代表性的两个层控砂砾岩型矿床,乌拉根铅锌矿床产于下白垩统克孜勒苏群第五岩性段(K1kz5)的粗砂质细砾岩中,后期经历了弱的构造改造作用;萨热克铜矿床产于上侏罗统库孜贡苏组上段(J3k2)杂砾岩中,其北矿段后期经历了强烈的构造改造作用,南矿段可见岩浆热液蚀变作用后的褪色化及叠加成矿作用。为了研究成矿流体和岩浆热液在岩石中的运移规律,分别对上述两个矿区以沉积作用、构造改造作用和岩浆作用为主的代表性岩石测定了孔隙度和渗透率。测试结果表明乌拉根矿区岩(矿)石的孔隙度和渗透率总体比萨热克矿区岩石的孔隙度和渗透率要小;乌拉根铅锌矿区和萨热克铜矿区北矿段矿石的孔隙度和渗透率均小于下盘围岩的孔隙度和渗透率;萨热克铜矿区南矿段经历了岩浆热液蚀变,岩石的孔隙度和渗透率明显小于未受岩浆作用的岩石孔隙度和渗透率,且辉绿岩脉下盘岩石的孔隙度和渗透率明显小于上盘。同时通过岩(矿)石组构分析,上述岩(矿)石在成岩和成矿后孔隙度和渗透率的变化均与成矿流体或岩浆热液的作用密切相关。在西南天山中新生代层控型矿床中,当成矿流体沿切层断裂上升后会优先选择孔隙度和渗透率高的岩层进行渗滤、扩散、充填和交代作用。岩石中的砾石砾径越大,砾石间隙越大;岩石的硬度越大,其在后期构造变形中越容易形成构造裂隙,对成矿越有利,这也是造成萨热克铜矿北矿带中的金属硫化物颗粒明显大于乌拉根铅锌矿中金属硫化物的重要原因。上述结果表明沉积盆地中成矿流体或岩浆热液的成矿作用越强,岩石受其影响在成岩成矿后的孔隙度和渗透率越会变小,从岩石的孔隙度和渗透率可间接反映成矿过程中成矿作用的强弱,为寻找富矿体提供理论依据。     

有机流体成矿作用与古油藏成藏作用相互耦合——以右江盆地微细浸染型金矿为例

右江盆地微细浸染型金矿与古油藏均产于二叠纪生物礁的核部或侧翼.流体包裹体拉曼光谱分析和矿石抽提物色质谱分析均发现了大量的有机质官能团, 暗示金矿成矿过程与古油藏的形成、演化密切相关.金矿与古油藏的物质均来源于盆地裂陷期和凹陷早期的沉积地层, 流体来源于沉积地层中封存的建造水, 形成年龄 > 172 Ma.在随后约40 Ma(172~130 Ma)的时间里, 流体向盆地中生物礁及其他构造部位运移聚集.由于盆地中烃源岩逐渐成熟, 这一过程是油气运移成藏的过程, 也是有机流体萃取成矿物质, 最终演变为有机成矿流体并聚集的过程.燕山运动是金矿成矿作用的主要构造营力(130~46 Ma), 同时也是古油藏破坏的主要原因.正是古油藏的破坏打破了流体的动态平衡, 导致流体中成矿物质沉淀形成矿床.右江盆地的金矿和古油气藏是同一种流体体系在其发展演化过程中不同阶段的产物.      

新疆卡拉麦里地区金成矿流体和O、H、S同位素地球化学特征

卡拉麦里金矿带位于准噶尔北缘和阿尔曼太至北塔山以南地区,成矿带划分属卡拉麦里—达尔布特成矿带(Ⅲ级成矿带)的卡拉麦里—莫钦乌拉成矿带(Ⅳ级成矿带),是新疆重要的金多金属成矿带。对双泉、南明水、苏吉泉等金矿床流体包裹体,氢、氧同位素和硫同位素研究表明,主成矿期成矿温度一般在200～230℃,属中低温;盐度(质量分数)一般为3.55%～4.5%,属低盐度;成矿流体为C-O-H-N-S体系。除库布苏金矿床成矿流体主要为岩浆水外,其他金矿床的成矿流体以变质水为主,但也兼具有岩浆水、建造水和/或大气降水的特征。双泉、南明水金矿中的硫主要来自变质的围岩,可能有部分深源岩浆硫的混入;金山沟、柳树泉金矿床的硫同位素组成具有深源硫的特征,成矿可能与火山、次火山活动有关。     

西藏西部马攸木金矿床成矿流体的特征

马攸木金矿床是西藏最近发现的独立岩金矿床.对马攸木金矿床热液成矿期各矿化阶段石英中的流体包裹体温度与压力、盐度与密度、包裹体成分和H、O同位素诸方面的初步研究表明,成矿流体属中低温(198～259℃)、低盐度(3.10～7.08%NaCl)、低密度(0.85～0.93g/cm3)的流体,属(SO24-)Cl--(K )Na 水化学类型,成矿环境为低压(22.7～26.7 MPa)浅成(0.825～0.971 km)环境.成矿流体可能主要来源于与大气降水有成因联系的地下热水.马攸木金矿床可能是与热泉相关的浅成中低温热液矿床.