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。     

论盆地流体成矿/成烃作用的耦合关系

沉积盆地中的油气聚集和某些金属矿床都是盆地演化过程中盆地流体活动的产物,是同一地质-构造格架内同一自然过程留下的物质表象。油气是被封存起来的、以碳氢化合物为主的盆地有机流体,而固态的金属矿石则大多是以水溶液相为主的盆地流体在适当的部位将所溶解携带的成矿金属组分沉淀卸载的结果。碳氢化合物源干沉积有机质的演化;成矿金属元素则可能是盆地流体从沉积物颗粒通过流-岩反应萃取来的。有机组分在成矿金属元素的活化萃取、迁移、直至沉淀就位的全过程中均起了非常重要的作用。在成岩压实作用阶段(相当干油气的初次析出阶段),油气与粘土水一道从生烃层内被挤出。从这个意义上讲,油气与部分成矿水溶液具有共同的起源。但在往后的运移和聚集就位过程中,由于水和油的物理化学特征不同,二发生了分离。从而造成了金属矿床与油气藏在空间上既相互依赖,又相互分离的复杂关系。     

沉积盆地中的流体活动及其成矿作用

盆地流体是指在沉积盆地演化过程中活动并参与了沉积物的各种成岩－后生变化的复杂流体相，包括来自盆地内部沉积物压实和相变所释放出的流体，以及主要由盆地边缘大陆隆起区补给的下渗大气降水。流体的流动机制主要有重力驱动流和压实驱动流两种。各种沉积有机质的广泛参与，乃是盆地流体区别于其它地壳流体的最基本特征。这对流－岩反应、对盆地流体及其周围环境的物理化学参数、对成矿金属迁移的形式和能力以及对成矿金属的沉淀就位等过程都有着十分重要的影响。盆地流体具典型的低温热液地球化学特性，流体的同位素组成和流体中的溶解组份与沉积物的特征以及沉积体系的空间分布密切相关。盆地流体广泛参与了沉积物的成岩、后生、成油、成气和成矿过程。沉积体系的空间分布（不均匀介质）、同沉积断裂体系、欠压实异常高压地层以及古地形联合控制着盆地流体的流动迁移和汇聚成矿。有关的矿床类型主要包括：沉积喷流型（ｓｅｄｅｘ型）矿床、密西西比式（ＭＶＴ）铅锌矿床、大陆砂页岩型矿床以及沉积岩容矿的微细浸染型金矿床等。我国南秦岭泥盆纪地层中的沉积喷流型铅锌矿床和滇黔桂金三角二叠纪－三叠纪地层中的微细浸染型金矿床都是盆地流体成矿的典型实例     

鄂尔多斯盆地石油氯仿沥青稀土元素地球化学特征

对鄂尔多斯盆地石油氯仿沥青的稀土元素地球化学特征研究表明,石油氯仿沥青的稀土元素球粒陨石标准化曲线具有三种明显不同的稀土模式,分别与幔源型花岗岩、后太古代页岩和上地壳沉积岩特征相似,反映了石油沥青与这些岩石具有某种成因联系。其中,位于基底断裂带和构造热活动相对强烈的区域的石油沥青,其稀土模式与幔源型花岗岩、后太古代页岩特征相似,显示这些沥青在运移过程中可能与深部岩石有过相互作用,抑或有深部流体物质的直接加入;在基底断裂不发育且构造稳定的区域原油沥青,其稀土模式具有与上地壳沉积岩相似的特征。由此反映了不同构造位置的原油沥青其物质成分的来源不同,尤其是沥青在运移过程中不断萃取不同深度的物质或有深部流体物质的直接加入,导致石油沥青的稀土元素地球化学特征的复杂性和多样性。     

柴达木盆地北缘早奥陶世台地-斜坡-盆地相沉积特征及控制因素

通过对柴北缘地区的野外地质调查及室内实验分析,根据地质剖面中发育的岩石组合类型、沉积构造等特征,对研究区早奥陶世台地斜坡盆地相沉积体系进行了详细研究。认为研究区早古生代持续的海平面上升、柴北缘洋陆俯冲及陆弧碰撞是控制该时期盆山格局及沉积充填演化的重要因素。柴北缘早奥陶世台地边缘颗粒滩相发育在多泉山组中下部,岩性以生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩以及泥晶灰岩为特征。而研究区斜坡相深水物质主要是由重力流搬运的碳酸盐岩再沉积物组成,共识别出包括细粒沉降微晶泥、滑塌角砾岩、颗粒流、瘤状灰岩、碎屑流以及浊积岩等不同类型的斜坡异地沉积物。研究区盆地相处于碳酸盐岩沉积体系岛弧碎屑岩沉积体系两大沉积体系的转换位置。受到柴北缘洋陆俯冲及陆弧碰撞等影响,隆升的陆壳基底及大陆岛弧物质向盆地提供大量碎屑物质,因此在靠近岛弧边缘地区发育了砂质碎屑流、浊流等重力流沉积体系下的弧后盆地沉积产物。     

七种盆地沉降机制与26种盆地类型

<正> 盆地沉降机制非常复杂,这是因为作用力的时空范围很广,而且它们以错综复杂的方式与非均质的地球物质相互作用。除了很少的例子外,根据作用力、能量和沉积物性质的一艘认识还不能预测盆地沉降的确切路径。要弄清特定盆地的沉降机理,需要既包含理论研究又涉及各种地质观测为补充的实验手段。在地幔和地壳的广阔范围上研究盆地形成和演化的过程,对于了解岩石圈的热历史和盆地的经济潜力至关重要。     

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。     

南秦岭旬阳盆地下古生界热水沉积成矿地球化学

新近在南秦岭旬阳盆地志留系中发现重要铅锌矿化,含矿岩系主要是下、中志留统弱变质含炭细碎屑岩和新发现识别出的热水沉积炭硅质岩、钠长石岩等;矿体呈层状与志留系整合产出,含矿层中有热水沉积硅质岩和铁碳酸盐岩.矿床REE地球化学反映铅锌矿石、硅质岩和钠长石岩的形成物质可能来自盆下源深处,成岩成矿作用具有热水沉积性质;岩矿石稳定同位素组成指示成矿流体为深部来源,成矿流体中富含CO2(18.656～35.063mol%),成矿温度135～297℃;矿石S和Pb同位素组成反映S来源于深部,Pb来自盆地基底和沉积地层.受地幔热点控制的扬子北缘古生代伸展海盆中,热水沉积是旬阳盆地志留系铅锌成矿的基本方式.     

南秦岭旬阳盆地下古生界热水沉积成矿地球化学

新近在南秦岭旬阳盆地志留系中发现重要铅锌矿化,含矿岩系主要是下、中志留统弱变质含炭细碎屑岩和新发现识别出的热水沉积炭硅质岩、钠长石岩等;矿体呈层状与志留系整合产出,含矿层中有热水沉积硅质岩和铁碳酸盐岩。矿床REE地球化学反映铅锌矿石、硅质岩和钠长石岩的形成物质可能来自盆下源深处,成岩成矿作用具有热水沉积性质;岩矿石稳定同位素组成指示成矿流体为深部来源,成矿流体中富含CO2(18.656～35.063mol%),成矿温度135～297℃;矿石S和Pb同位素组成反映S来源于深部,Pb来自盆地基底和沉积地层。受地幔热点控制的扬子北缘古生代伸展海盆中,热水沉积是旬阳盆地志留系铅锌成矿的基本方式。     

粤北晚古生代盆地压实流体的性状

盆地构造演化、流体系统、矿化作用是当代矿床学研究的新课题。盆地演化过程中,压实流体系统温度场、动力场和地球化学场可以通过地质研究和数字模拟来重塑。粤北晚古生代沉积盆地存在三种类型的矿化流体。大宝山型流体与岩浆热动力作用有关,形成海底火山热液沉积多金属矿床;凡口型流体与深部建造的循环热液有关,形成中低温海底热泉喷溢沉积铅锌银汞矿床;红岩型流体与盆地成岩压实水有关,形成低温单一黄铁矿矿床。粤北晚古生代盆地沉积物主要由透水性较好的粗碎屑物质和碳酸盐组成,沉积建造厚度较薄,数字模拟结果表明,盆地压实流体系统难以形成较高的地热储和流体势,不可能形成自身的突发喷溢。但在同生断裂作用引导下,流体在沉积层的特殊部位汇聚形成红岩型低温黄铁矿矿床。     

中国盆地动力学研究现状及展望

沉积盆地既是人类最重要的资源宝库,又包含了丰富的全球气候变化、流体流动和地球动力学等相关信息。人类社会对矿产资源和水资源的大量需求推动盆地分析领域的快速发展,地球科学家对沉积盆地开展了多年的系统性探索,在盆地形成和演化机制、沉积充填、盆地流体及相关资源的聚集过程等诸多方面的研究取得了一系列重要的进展和突破,形成了一门新兴的学科—盆地动力学。近年来,我国学者在大型叠合盆地和大陆边缘盆地的动力学过程、陆相盆地层序地层、深水沉积、源—汇系统等方向取得了显著成绩和突出进展。相关成果不仅有效地服务于能源、矿产、水资源等各类资源勘探,而且为地球动力学、重大构造事件、全球环境变迁及气候演变研究提供了丰富资料和详实证据。     

燕山构造带滦平早白垩世盆地沉积过程和演化

滦平盆地是燕山构造带内一个具有代表性的早白垩世伸展盆地。对盆地内沉积岩相和相组合的详细分析结果显示,盆地内部发育不同的沉积相带并显示明显的空间变化。盆地北部和西部边缘以冲积扇砾岩和扇三角洲砂岩、砾岩沉积为主,盆地中心为湖泊细粒沉积。河流相砂岩和砾岩主要分布于盆地的东南部。古流向和物源恢复结果证明,盆地沉积物主体来自于北部和西部老变质岩基底,仅少部分沉积物来自盆地的东南缘。盆地构造沉降和沉积充填过程主要受北缘和西缘张性断层的控制,断层下盘基底岩石的抬升与盆地边界正断层活动相关,从而成为盆地主要的物源区。滦平盆地的演化可划分为三个阶段:即早期火山喷发阶段、中期强烈断陷阶段和晚期填平阶段。滦平盆地代表了早白垩世燕山构造带其它同类盆地的发展过程,它们皆以小型独立的盆地发育为特征。     

盆地流体中有机组分的成矿效应

盆地流体含有丰富的有机组分。有机质-金属耦合作用是盆地流体金属成矿机制的关键,具有极其重要的意义。有机质的成矿作用主要表现为：1)沉积有机质对盆地流体物理化学特征的制约;2)有机组分对金,属成矿元素在盆地流体中的迁移能力、迁移形式以及沉淀就位机制的制约;3)富有机质的地层作为地球化学还原障和H2S障对于流体中金属沉淀就位的制约;4)沉积有机质的演化对于盆地流体运移的制约(通过油气的阵发性析出和二次孔隙的产生)。     

Sedimentation, depositional environment and diagenesis of Eocene biosiliceous deposits in Gafsa basin (southern Tunisia)

The sedimentary rocks of the Metlaoui Formation in the Gafsa basin (southern Tunisia), which may be grouped in three units: the basal (Thèlja), middle (Chouabine) and upper unit (Kef Eddour), provide a record of preserved sedimentary, authigenic and biological processes. This paper presents the findings of sedimentological investigations of the biosiliceous deposits of the middle unit. This unit contains either well-preserved (Opal-A) or diagenetically altered (Opal-CT, clinoptilolite, quartz and even clays) diatom frustules. Such diagenetic changes are commonly described in marine and lacustrine biosiliceous deposits. The fossil content of theses diatomaceous layers implies shallow-marine conditions.The opal-rich sediments, and the associated facies record the transgressive transitions associated with high organic productivity, probably enhanced by seasonal input of nutrients, and high sea level stands, and a close association with stratified water column conditions. The formation of bedded diatomaceous sediments is known to require either high organic productivity or anoxic conditions in bottom/intermediate water, and eventually both processes. The initial organic content of the biogenic deposits was impoverished in early stages of sedimentation and diagenesis. A large part of the organic matter could have been destroyed during early diagenetic processes and from further oxidation in outcrops.     

青藏高原东北缘酒泉盆地的演化特征与宽台山-黑山断裂的性质

宽台山-黑山断裂位于酒泉盆地的北侧，向西与阿尔金走滑断裂相交，其北部为花海-金塔盆地。对酒泉地区白垩纪沉积盆地的研究和对比发现，虽然当时盆地多为断陷盆地，均受东西向伸展构造控制，但宽台山-黑山断裂两侧的盆地具有不同的基底性质和沉积岩石学特征。酒泉盆地、昌马盆地和北祁连褶皱带内的白垩系具有相同的早古生代褶皱基底，并发育有热水喷流沉积和玄武岩夹层，北祁连北缘断裂在白垩纪时尚未开始活动；花海-金塔盆地为前长城系深变质基底，盆地内不发育热水喷流沉积。宽台山-黑山断裂是青藏高原东北缘重要的岩石圈剪切断裂，控制了其南北两侧白垩纪盆地的沉积-构造演化。     

盆地动力学与能源资源——世纪之交的回顾与展望

沉积盆地是人类最重要的资源宝库。当今人类社会正面临环境、资源与灾害问题的严峻挑战 ,要获得对人类社会繁荣发展至关重要的能源资源就需要更深入地研究盆地。盆地动力学是当今沉积盆地理论研究领域的主要趋向。为了认识盆地的成因及演化过程中的一系列特征 ,不仅需要了解盆地与板块构造格架的关系 ,还需要了解其与深部地幔对流系统的关系。天然地震层析、岩浆岩石学地球化学和盆地模拟技术的综合应用提供了研究这一重要问题的手段。盆地中流体系统的研究对油气成藏和层控金属矿床成矿以及对地下水资源的利用和保护具有关键意义 ,以往研究薄弱的这一领域将成为多学科研究的聚焦点。盆地及其中的油气、煤和放射性矿产等能源资源研究和勘探事业的发展一直有赖于高技术手段、高精度的地球物理技术 ,如三维、四维和多波地震探测 ,以及计算机模拟技术。在新世纪之初将更精确地提供地下地质体和流体活动的影像。计算机模拟技术将成为研究地质与成藏过程的不可缺少的手段。应用新理论和新技术重新观察和审视沉积盆地的内部构成将带来资源勘查的更大发展     

我国含铀煤矿床的某些地球化学特征

我国含铀煤矿床主要产于中-新生代陆相沉积盆地中。盆地基底为华力西至燕山期花岗岩(黑云母花岗岩、二云母花岗岩等),或酸性火山岩(火山碎屑岩),或二者均有,其含铀丰度大于8ppm,高于酸性岩克拉克值的3-10倍。基底含铀丰度高为成矿提供了丰富的铀源。铀矿区内的地下水一般为弱酸至弱碱性,重碳酸钾-钠型,硫酸、重碳酸钙(钾)一钠型等，pH值6 -7.5，含铀丰度为n.10-7n.10-6克/升，干旱地区为n。10-6-n.10-5克/升。矿体一般为层状，似层状及透镜状与煤层整合产出。     

沉积盆地同沉积构造活动的沉积记录

同构造沉积盆地的沉积作用与构造环境及其活动性质有着内在的统一性,尽管控制沉积作用的因素很多(诸如气候、物源等),但最基本的因素乃是同沉积作用的构造活动,它控制着沉积体的分布、厚度、相型等。甚至不少沉积体是在两种或三种构造环境下发生的,因而有着纵横交替、相互更叠的复杂层序。而作为特殊沉积作用的沉积矿产,则更显著地制约于同沉积构造活动,尤其作为导矿构造的基底构造以及盆地演化中的控制性构造,则是寻找隐伏矿产的一     

吐哈盆地及邻区早二叠世沉积特征与构造发育的耦合关系

通过对不同露头剖面和探井资料的分析,在吐哈盆地及邻区区分出三种不同类型沉积相：（1）裂谷型海相火山喷发沉积相;（2）裂谷型陆相火山喷发沉积相;（3）造山带磨拉石相;不同沉积相特征并结合构造分析认为,早二叠世在吐哈及邻区存在二种不同类型的盆地,即前陆盆地和裂谷盆地,同时,还探讨了大陆一大陆碰撞带上两种不同类型盆地的形成机理。