西南三江兰坪盆地大规模成矿的流体动力学过程——流体包裹体和盆地流体模拟证据

中国西南部云南兰坪盆地因金顶Zn-Pn矿床和新发现的白秧坪超大型Cu-Co-Ag矿床而驰名。金顶矿床以白垩系和第三系陆相碎屑岩为主岩,拥有2亿吨矿石,平均品位Zn6.08%、Pb1.29%(1500万吨金属),是目前中国最大的Zn-Pb矿床,也是世界上形成时代最新且唯一产于陆相沉积岩容矿的超大型Zn-Pb矿床。不同于世界上人们公认的沉积岩容矿基本类型,即SST、MVT和Sedex型,金顶矿床也许代表了Zn-Pb矿床的一个新类型。通常认为兰坪盆地大规模成矿流体起源于盆地卤水,流体流动以重力驱动为主,压力体系接近静水压力。但基于矿田内水压破裂观察、流体包裹体研究和盆地流体动力学模拟,我们认为深部超压流体的注入对整个成矿系统起着重要作用。闪锌矿及相关脉石矿物(石英、天青石、方解石、石膏)中流体包裹体观测的均一温度主体在110～150℃,盐度(质量分数)在1.6%～18.0%NaCl;在时间上,大规模成矿主要阶段伴随着流体温度的不断升高和盐度的逐渐降低;在空间上,金顶矿区空间上从东到西,成矿流体温度明显降低,盐度系统性升高。富CO2流体包裹体揭示成矿流体曾高达(513～1364)×105Pa,大大高于静水压力。数值模拟表明,盆地沉积和压实产生的流体超压可以忽略,区域构造推覆也不足以产生如此高的流体压力。我们认为成矿流体超压很可能是幔源流体注入引起的;幔源含矿的相对高温低盐度流体沿导矿构造注入金顶穹隆构造-岩性圈闭并与其中富H2S的相对低温高盐度卤水混合是兰坪盆地大规模成矿的关键动力学过程。这个特殊的流体动力学过程和成矿系统,使兰坪盆地的成矿有别于世界其他沉积盆地已知的成矿作用。     

滇西北兰坪盆地金满脉状铜矿床成矿流体特征及其成矿意义

滇西北兰坪盆地西缘发育大量沉积岩容矿脉状铜多金属矿床,矿体的分布受逆冲推覆系统控制,金满是其中储量最大、品位最高的铜矿床。成矿过程可分为3个阶段:成矿前(不含矿化石英-铁白云石脉)、主成矿阶段(含铜硫化物石英脉)、晚成矿阶段(少硫化物方解石+石英脉)。流体包裹体岩相学和显微测温结果表明:成矿前和主成矿期石英中流体包裹体特征变化不大,成矿前和主成矿期石英中均存在3种类型的包裹体,以水溶液包裹体为主,含CO_2水溶液包裹体次之,富CO_2包裹体较少出现。含CO_2水溶液包裹体测温结果也差别不大,均一温度都集中在240320℃,盐度(w(NaCl))集中在1%4%。水溶液包裹体均一温度变化也不大,集中在160 230℃,明显低于含CO_2水溶液包裹体;盐度却存在较大的变化,主成矿期盐度变化范围明显较大,且峰值高于成矿前。晚成矿阶段则仅出现水溶液包裹体,均一温度和盐度都明显降低,均一温度集中在120185℃,盐度集中在1.4%9.3%。结合其他证据,笔者认为金满铜矿床包含两种不同性质的流体:深源流体,以中高温、中低盐度、富含CO_2为特征;盆地卤水,以中低温、中高盐度、贫CO_2为特征。成矿过程中未发生明显的沸腾和相分离作用,深源流体和盆地卤水的混合可能是导致Cu等成矿元素沉淀的重要机制。     

胶东半岛大磨曲家金矿床成矿流体物理化学条件演化

胶东大磨曲家金矿床流体包裹体包括水溶液包裹体、富CO2包裹体和高盐卤水包裹体3种类型,前两者发育较多,高盐卤水包裹体发育极少。流体包裹体显微测温及盐度、密度、压力估算显示,水溶液包裹体均一温度为98~376℃,据冰点温度估算,盐度为0.53%~8.28%,水溶液包裹体均一压力低于50×105Pa;富CO2包裹体完全均一温度为255~348℃,盐度为2.42%~11.43%,均一压力为1 000×105~2 500×105Pa;富CO2包裹体中CO2均一温度为23.0~32.4℃,指示该类包裹体可能含有数量不等的CH4或H2S。静水压力体制下,根据纯CO2包裹体均一压力估算成矿深度约为1 km。在270℃左右,均一压力从富CO2包裹体到水溶液包裹体急剧降低,指示成矿流体在270℃左右可能发生过一次减压沸腾过程,成矿流体盐度和密度在270℃左右也有显著的变化。因此,沸腾作用及其引起的成矿流体物理化学条件的急剧变化可能是导致大磨曲家金矿床成矿物质沉淀的重要机制。     

新疆乌恰县帕恰布拉克天青石矿床成因研究

应用岩相学及矿相学镜下鉴定、粉晶衍射半定量分析、包裹体测试分析及电子探针分析技术,结合地质温压计估算流体的温度,对天青石矿床的成因进行探讨。结果表明,新疆乌恰县帕恰布拉克天青石矿床中矿石类型主要有厚层块状天青石岩、天青石化灰岩、天青石化硅质细砾岩及热液角砾状天青石岩。矿物主要为天青石、方解石、白云石等。成矿流体主要为3种类型,分别为气相高温中盐度流体、液相中温高盐度流体及液相低温低盐度流体。矿床的形成可划分为2个期次5个阶段,其中2个期次分别为热卤水同生沉积成岩成矿期、盆地流体改造期。5个阶段为富锶热卤水同生沉积-交代阶段、富锶热卤水同生沉积阶段、热卤水喷流沉积阶段,后期含碳酸盐质的热水混合沉积阶段,盆地流体改造阶段。     

云南金平龙脖河铜矿床的成矿流体特征

龙脖河铜矿床流体包裹体和氢氧同位素研究表明其成矿流体总体上具中温、中高盐度和中偏高密度特征.成矿溶液是高矿化度的Na -Ca2 氯化物型,主要来源于岩浆水、地下热卤水、变质水混合型.从火山沉积成矿期到热液改造成矿期成矿流体的温度、盐度、压力、密度逐渐降低,前者相对于后者的成矿作用是为中性偏弱酸性环境,后者则酸性氧化性质更加明显,显示其氧化程度和开放程度的增加.     

广西栗木锡铌钽多金属矿床成矿流体包裹体特征

综合研究广西栗木矿田香粉厂、老虎头、牛栏岭、金竹源矿床矿石中的石英流体包裹体,结果表明,成矿热液矿物中的原生流体包裹体类型主要为纯液相包裹体,其次为气液两相包裹体。香粉厂矿床流体包裹体的均一温度平均值为203.5℃,盐度为5.54wt%NaCl,密度0.885g/cm3,压力为55.31MPa,成矿深度为5.94km;老虎头矿床流体包裹体的均一温度平均值为168℃,盐度为6.50wt%NaCl,密度0.934g/cm3,压力为46.72MPa,成矿深度为5.42km;牛栏岭矿床流体包裹体的均一温度平均值为187℃,盐度为5.03wt%NaCl,密度0.919g/cm3,压力为46.00MPa,成矿深度为5.37km;金竹源矿床流体包裹体的均一温度平均值为178℃,盐度为5.54wt%NaCl,密度0.913g/cm3,压力为48.42MPa,成矿深度为5.51km,总体属中低温度、低盐度、中等密度的体系;表明该矿床形成于中深成环境。     

滇黔交界地区玄武岩铜矿流体包裹体地球化学特征

为了探讨玄武岩铜矿成矿流体的特征,对滇黔交界地区峨眉山玄武岩铜矿3个成矿期次铜矿石中石英和方解石的气液包裹体进行了激光拉曼成分研究和均一温度、盐度测定,对古石油包裹体通过荧光显微镜进行了成分鉴定。结果表明：第1、2期次成矿流体主要为盆地卤水,其气液包裹体气液比小（一般5%～10%）,w（NaCl）为8%～22%,气相为甲烷,液相为水,无子晶及液相CO2,均一温度为80℃～260℃;第2期次成矿流体除盆地卤水外,还有以古石油为代表的有机流体,古石油包裹体由液态烃、固体沥青和气相组成,均一温度变化大（30℃～290℃）,液态烃以荧光性强的芳烃为主;第3期次成矿流体具有大气降水成因,其气液包裹体气液比一般为5%～10%,w（NaCl）〈4%,无子晶及液相CO2,均一温度140℃～270℃,但以小于200℃为主。从第1期次到第3期次,成矿流体盐度逐渐降低,特别是第3期次的盐度非常低,但温度变化不明显。本区最重要的自然铜沉淀富集成矿是第2期次不同性质成矿流体混合或成矿流体与有机流体混合、有机质的还原的结果。     

中条山落家河铜矿流体包裹体初步研究

落家河铜矿位于中条裂谷东南部的构造-剥蚀天窗内,矿体赋存于中元古界西阳河群安山岩覆盖区下部的宋家山组沉积-火山变质岩系中.本文重点研究了不同空间位置与矿体共生的石英脉中的流体包裹体,以探讨落家河铜矿的成矿流体特征和成矿机制.系统的包裹体岩相学观察表明,落家河铜矿床流体包裹体类型按相态主要分为纯气相包裹体(Ⅰ型)、纯液相包裹体(Ⅱ型)、富气相的气液两相包裹体(Ⅲ型)、富液相的气液两相包裹体(Ⅳ型)和含子矿物多相包裹体(Ⅴ型)五种类型.矿体上部石英脉中主要为Ⅱ型和Ⅳ型包裹体,矿体下部石英脉中主要为Ⅴ型和Ⅰ型包裹体,且两种包裹体紧密共存,体现了沸腾包裹体组合的特征.显微测温结果显示,原生的富液相气液两相包裹体(Ⅳa型)具有CaCl2-NaCl-H2O体系(Ⅳa1型)和NaCl-H2O体系(Ⅳa2型)两种流体体系,其均一温度分别为100～208℃和151 ～ 306℃,盐度为10.2％～20.4％ NaCleqv 和3.4％ ～ 15.1％ NaCleqv,分别对应矿体上部和下部石英脉,显示出热卤水和岩浆热液两种不同的流体来源.Ⅴ型包裹体的均一温度为175～300℃,盐度达30.7％～ 38.2％ NaCleqv.研究结果显示,热卤水和岩浆热液的流体作用机制有所不同,前者是古海水在花岗岩侵入体的驱动下形成对流循环并从火山岩中萃取金属元素形成的含矿热卤水.热卤水在沿断裂通道上升过程中由于降温、减压使成矿物质沉淀;后者主要是从岩浆中分离出的中温中盐度流体,它在到达断裂通道时由于压力骤降发生流体沸腾作用,并产生矿质沉淀.激光拉曼探针分析显示,流体包裹体气相成分主要是水,含有少量CO2.结合矿床形成的构造背景、热液通道、驱动机制和成矿流体特征,作者认为落家河铜矿可能是一个前寒武纪海相火山成因块状硫化物矿床.     

云南宾川雄鲁摩铜多金属矿床的成矿流体

雄鲁摩铜多金属矿床产于沉积岩中，生成工业意义矿床主体的改造期石英中的流体包裹体显微测温、成分分析以及氢氧同位素研究结果表明，雄鲁摩铜多金属矿床的流体为具有中低温、中低盐度和中低密度特征的富钠氯化物型热卤水，成矿流体水来源于与围岩发生了同位素交换的演化大气降水，形成于浅成低压的较酸性还原环境。     

湘西—鄂西地区铅锌矿的大范围低温流体成矿作用研究

对湘西—鄂西地区狮子山、李梅、耐子堡、茶田、打狗洞、董家河、唐家寨、冰洞山、凹子岗等典型铅锌矿床中闪 锌矿、方解石、白云石及石英等矿物进行了流体包裹体均一温度、盐度、流体包裹体气相成分、流体包裹体群体液相成分 测定,结果表明:成矿流体温度主要分布在 80~230 °C,总盐度一般>15%,密度多>1g/cm3,成矿压力为 223×105~777× 105 Pa,是以钠和钙氯化物为主的高浓度溶液,属于低温度、高盐度、高密度的地下热卤水性质的含矿热水溶液。成矿流体 阳离子成分主要为 Cl-, Na+, Ca2+, K+, Mg2+,流体包裹体氢氧同位素组成表明成矿流体来源与建造水有关,后期可能有雨水和 少量变质水的渗入。矿物流体包裹体中含有机质,流体包裹体气相成分中 CH4 普遍存在,表明成矿与有机质相关,处在控 矿构造内容矿层中的有机质使矿床中的硫酸盐硫还原为还原硫,促使成矿流体中的铅、锌沉淀形成矿床。相邻的低温成矿 域川滇黔地区典型铅锌矿床成矿温度约为 90~280°C,湘西—鄂西地区铅锌矿与川滇黔铅锌矿相比,具有相同的低温成矿特 征,矿床类型均为 MVT 型,两者可能受控于相同的动力学背景。     

小秦岭-熊耳山地区金矿成矿的临界-超临界流体

临界-超临界流体对金属矿床，特别是对金矿成矿具有重要作用，对流体包裹体的特征研究表明，小秦岭-熊耳山地区石英脉型，构造蚀变岩型及爆破角砾岩型3种主要类型金矿床的成矿流体属临界-超临界流体，随着成矿作用由深到浅，由高温，高压到低温，低压的演化，临界-超临界流体也逐步演化成中低温非超临界流体，从而使现有的测试结果表明，目前只有少部分为超临界包裹体，大部分为非超临界包裹体。     

湖南新宁星子岩锑矿流体包裹体特征及矿床成因

湖南新宁县星子岩锑矿位于钦杭结合带中段湘中盆地内,脉状矿体受NE向硅化破碎带控制,直接容矿围岩为下寒武统香楠组碳质板岩和硅质板岩。文中对星子岩锑矿进行系统的矿物生成序列研究,将成矿过程分为两期3个阶段,即沉积期以碳质板岩内球状黄铁矿为代表,热液期早阶段脉状辉锑矿石英脉(局部夹围岩角砾)和晚阶段辉锑矿方解石脉。为进一步限定其成因,选取热液期与辉锑矿共生的早阶段石英和晚阶段的方解石进行流体包裹体研究。包裹体岩相学研究表明,热液期石英和方解石内广泛发育流体包裹体,主要类型为纯H2O型和CO2-H2O型流体包裹体。激光拉曼测试表明,CO2-H2O型包裹体气相主要成分为CO2,液相主要成分为H2O。显微测温过程中,当降温时可见CO2-H2O型包裹体由气液两相变为三相,其初熔温度为-60.0~-56.6 ℃,CO2部分均一温度为3.7~28.5 ℃,完全均一温度介于113~266 ℃,CO2笼合物熔化温度为3.0~9.6 ℃,对应的流体盐度w(NaCleqv.)为0.8%~12.0%。星子岩锑矿流体包裹体的中低温、低盐度和含CO2的特征与造山型金矿的变质流体成矿特征相吻合。综合星子岩锑矿的成矿大地构造背景、矿床地质和成矿流体特征,星子岩锑矿的精细成矿过程为：钦杭结合带在印支-燕山期发生强烈的陆壳叠置作用,富碳质含黄铁矿的寒武系地层发生变质变形脱挥发分作用,形成中低温、低盐度、富CO2和富集锑元素的变质热液;变质热液向上运移过程中,温度压力降低发生相分离,导致CO2逸失和流体沸腾作用,大量辉锑矿沉淀,最终形成有经济价值的矿体。湖南星子岩锑矿的矿床地质特征和成矿过程与造山型金矿一致,因此其成因类型为造山型锑矿。     

Genesis of Fibrous Calcite in the Chang 7 Member of the Yanchang Formation, Ordos Basin, China

To explore the genesis of the laminated calcite veins developed in the black shale of Chang 73 submember of the Ordos Basin, the petrology, microstructure and geochemistry of calcite veins are studied using thin sections, fluid inclusions, trace elements and isotopic geochemistry. The source, the time of formation, the mechanism of formation, and the dynamic background of the veins are discussed. The veins are mostly made up of calcite, mixed with lenticular or spindle-shape solid wall rock inclusions. Three structures are identified in the calcite minerals: fibrous, rhombic cleavage, and wedge-like structure. Trace elements and isotopes of carbon and oxygen confirm that the calcite veins were formed from a high density hydrothermal fluid. It is assumed that calcite veins formed prior to wall rock consolidation during the formation of the Qinling Orogenic Belt in the Middle and Late Triassic. The results show that the sedimentary sources of Chang 73 submember were influenced by hydrothermal materials besides terrigenous detritus. The fibrous calcite is different from the fibrous calcite reported in the morphology and mechanism of formation. In this way, the research complements and improves the morphology and the mechanism of formation of fibrous calcite.     

吉林白山市大横路Cu-Co矿床变质成矿流体特征

大横路Cu-Co矿床为一产于元古宙老岭群大栗子组变质地层中的新类型层控矿床，矿床形成经历了沉积成岩成矿、区域变形变质成矿两期主要成矿作用过程。对变质热液期形成的石英、方解石等矿物中发育的流体包裹体研究表明，成矿流体为一中低温、以H2O为主、含CO、CO2、N2及Cl^-、HCO3^-、SO4^2-、HS^-、CH4、C2H4、C3H8、C4H6等有机质的盐水溶液，早期成矿流体盐度ω(NaCl)可高达45．72％，晚期热液盐度ω（NaCl)为2.06%-12.53%。反映在来源上，早期成矿流体主要来自变质热液，晚期则有大量大气降水参与。变质热液成矿作用对Cu-Co工业矿床形成起了重要作用。     

河北蔡家营铅-锌-银矿床地球化学特征及成因探讨

通过矿石矿物微量元素,流体包裹体与稳定同位素研究表明蔡家营矿床是成矿物质与成矿流体多来源,而热源与矿区斑岩脉密切相关的中温热液矿床.铅、锌、银等成矿元素来自下元古界红旗营子群角闪岩相变质岩;硫来源于深部硫(火山与次火山热液来源)与地层硫的混合;成矿流体在成矿早阶段以岩浆水为主,到成矿晚阶段,大气降水含量逐渐增多.该矿床主成矿阶段流体包裹体均-温度平均212.5℃,流体盐度平均10.82wt%·NaCl,属于中温中低盐度矿床.成矿温度与盐度从成矿早阶段到晚阶段逐渐降低,且Ⅲ矿带(矿区东北部)成矿温度与流体盐度都高于V矿带(矿区西南部),反映成矿流体可能由矿区东北流向西南.     

新疆阿沙勒金矿地质特征及成因探讨

阿沙勒金矿产于上奥陶统呼独克达坂组的一套浅海相火山碎屑沉积岩和碳酸盐建造中，是一个与花岗闪长岩体侵入有关的小型金矿床，矿体产出受控于地层、构造、岩浆岩。从矿床地质、流体包裹体、稳定同位素等角度较详细论述了金矿的地质特征，并进一步探讨了矿床成因，认为其属华力西早期的岩浆热液型金矿床。     

云南会泽矿山厂铅锌矿床流体包裹体特征及成矿物理化学条件

通过会泽矿山厂铅锌矿床闪锌矿流体包裹体显微测温和成矿物理化学条件参数计算,结合前人研究结果,得出以下认识:会泽矿山厂铅锌矿床闪锌矿流体包裹体均一温度为126280℃,具有较宽的变化区间,盐度(w(NaCl))为3.2%22.8%;白云石流体包裹体均一温度为86163℃,大部分盐度较低,为1.1%-14.8%。3个成矿阶段闪锌矿和白云石中流体包裹体均一温度和盐度具有较明显的分布特征:从热液成矿期Ⅰ阶段→Ⅱ阶段→Ⅲ阶段→围岩蚀变,流体呈现中高温-高盐度→中温-中高盐度→中低温-中高盐度→中低温-低盐度的演化规律。在整个热液成矿过程中,有两种不同盐度的流体参与了作用,流体混合可能是矿物沉淀的主要机制。pH值计算结果表明,迁移阶段时,成矿流体呈酸性,从成矿阶段Ⅰ—Ⅳ,流体pH逐渐增大,主成矿阶段Ⅱ—Ⅲ时,闪锌矿和方铅矿在中性、弱碱性下大量析出。受控于CO、CO_2、O_2间逸度平衡的CO_3~(2-)和HCO_3~-缓冲对调节了成矿流体的pH值,碳酸盐岩在铅锌的运移沉淀中起了至关重要的作用。     

青海东昆仑卡尔却卡多金属矿区斑岩型铜矿的流体包裹体研究

卡尔却卡铜多金属矿床是青海省地质调查院于近几年在东昆仑西段祁漫塔格地区新发现的一个矿床,目前规模已达中型。文章通过对矿区西北部受岩体断裂破碎蚀变带控制的铜矿体中石英流体包裹体岩相学、显微测温和激光拉曼探针成分分析,表明铜矿化石英脉中发育气液两相、富气相、含子矿物三相、纯液相和纯气相5类包裹体;气液两相和含子矿物三相流体包裹体的盐度差异明显,但它们的均一温度比较一致(320~440℃),反映在成矿流体演化过程中发生了强烈的流体不混溶,对成矿起重要作用;流体包裹体气相成分主要为H2O和CO2,其次为CH4、N2、H2、H2S及烃类。综合流体包裹体研究和矿化、蚀变等地质特征,笔者认为矿区西北部矿化应为与高中温岩浆热液作用有关的斑岩型铜矿化,它与区内强烈发育的铜铅锌多金属矽卡岩矿化均为同一构造-岩浆作用的产物。     

塔里木盆地克拉2气田储层流体包裹体与油气成藏研究

储层流体包裹体研究是认识油气运移、油气成藏的有效方法之一.通过对塔里木盆地克拉2气田克拉201井储层流体包裹体的系统取样研究,得到储层流体包裹体的四组均一温度:75～105℃,120～135℃,155～175℃,200～250℃.其中前三组与油气成藏有关,第四组及更高的温度可能与地下的热液活动有关.结合沉积埋藏史和热史的恢复,认为克拉2气田的成藏时间为11～2.5 Ma之间,即康村组至库车组沉积初期开始,到库车组遭受抬升剥蚀时停止.推测来自地下的高温热液可能对气藏起过重要的改造作用.     

岩浆 热液过渡型矿床的若干特征

摘　 要　 在内生成矿作用中成矿流体有 3 种:岩浆、 热液和岩浆 热液过渡性流体。 从地质研 究、 矿物包裹体、 成矿实验 3 个方面简介了岩浆 热液过渡型矿床研究的进展。 指出岩浆 热 液过渡性流体有 2种形成方式:一是在岩浆结晶过程中挥发分不断集中而形成, 另一是由熔 离作用所形成。 并从矿体与岩浆岩的关系、 矿体与围岩的关系、 矿石的结构构造、 围岩蚀变、 分带现象、 矿物包裹体 6 个方面总结了岩浆 热液过渡型矿床的特征。