滇西北兰坪金顶铅锌矿床有机物质地球化学

兰坪盆地以及金顶铅锌矿床存在大量不同形式、成熟度的有机物质.从兰坪盆地到金顶矿区,岩石、矿石中有机物质含量增加明显,金顶矿区矿石及其围岩中有机物质热成熟显著.金顶矿区有机物质的地球化学特征显示,有机物质烃源母质主要为菌藻类,属I型有机质,烃源母质经历了强还原的高盐度环境;有机物质的铅同位素表明矿区的沥青主要来源于盆地的有机物质,是其经过漫长的地质演化演变而来的;碳同位素以生物有机成因碳为主,说明有机物质与金属成矿具有密切的联系.盆地演化尤其是在金顶局部穹隆化过程中可能聚集起来的油气藏是金属大规模快速沉淀的重要还原剂.     

滇西北兰坪盆地金顶超大型矿床有机岩相学和地球化学

云南兰坪金顶矿床是世界上形成时代最新且唯一陆相沉积岩容矿的超大型铅锌矿床,也是中国目前最大的铅锌矿床,有机物质在金属成矿中可能发挥重要作用,受人关注。矿石及矿化岩石中产有包括干酪根、轻油、烃类气、重油、沥青及方解石中石油、甲烷包裹体等多种形式、产状和成熟度的有机物质,油气显示突出,古油气藏遗迹明显,是金顶古油气藏在铅锌成矿过程中热成熟、裂解和被改造、破坏不同阶段的产物。有机物质的氯仿沥青"A"变化大(72×10~(-6)～395415.42×10~(-6))。"A"的族组分中,总烃(58.47%)大于"非烃 沥青烯"(41.53%),饱和烃/芳香烃比值大于1,具Ⅰ型有机母质特征。有机转化率(A/C=0.5%～7.2%)较矿床外围岩石低,有机热成熟度高。矿石及矿化岩石中有机质的饱和烃包括正构烷烃、Pr、Ph和iC_(18)等化合物,碳数分布介于C_(10)～C_(34)之间,C_(21 22)/C_(28 29)=0.78～3.582,Pr/C_(17)=0.25～0.646,Ph/C_(18)=0.39～1.57,有机母质为海相菌藻类。有机质中检测出萘、菲、三芳甾烷、联苯、荧蒽等芳香烃类化合物,菲系列化合物最为明显,MPI_1 =0.215～0.434,MPI_2=0.252～0.588,菌藻等有机母质发育在高盐度还原沉积环境,烃源岩主要是三叠系残留海相碳质泥岩和泥灰岩。伴随金顶局部穹隆过程,很可能在金顶穹隆中形成油气藏,它是矿区铅锌快速大规模集中成矿的重要还原剂之一。     

云南金顶超大型铅锌矿床沥青Re-Os法测年及地质意义

油气藏与金属矿床在世界许多沉积盆地内共存,油气成藏与金属成矿的动力学关系备受关注。云南兰坪金顶产有中国目前最大铅锌矿床,也是世界上唯一陆相沉积岩容矿、且形成于新生代的超大型铅锌矿床。矿床中常见沥青、重油等有机质,它们的形成早于或晚于铅锌硫化物成矿存在明显分歧,限制了对油气成藏与铅锌成矿关系的认识。本文针对金顶超大型矿区以古新统云龙组含砾砂岩和砂砾岩为主岩铅锌矿石中沥青,开展了Re-Os法同位素测年,获得68±5Ma的等时线年龄(MSWD=9.2,n=6),指示金顶古油气成藏形成于古新世,先于铅锌硫化物大规模成矿;烃类物质具有通过热化学还原硫酸盐提供铅锌成矿所需硫化氢的客观条件;油气成藏与铅锌成矿在云南金顶矿区很可能是一个先后发生的连续地质过程,成藏为成矿奠基,成矿伴随着油气藏的破坏。     

云南金顶铅锌矿成矿时代厘定:来自沥青Re-Os同位素证据

MVT型铅锌矿由于成矿温度低,目前没有发现十分合适的定年矿物,此外,由于多期成矿作用叠加以及成矿物质存在多元混合,严重制约了对此类矿床成矿年代学研究.前人对云南金顶超大型MVT铅锌矿床成因、物质来源、成矿条件等方面研究取得了重要成果,但对其形成时代各有所云,至今仍未定论.笔者在总结了大量前人研究成果的基础上,通过对跑马坪和架崖山矿段沥青样品开展Re-Os同位素定年研究,表明古油藏形成于59.1 Ma,金顶铅锌矿床的形成时代可能为27.7 Ma.早期的油气藏为后期铅锌矿的形成提供了十分重要的条件,穹隆构造为金属成矿提供了储矿空间,由于遭受构造及热液作用的破坏,油气裂解释放大量的还原性物质,为Pb、Zn等成矿物质迁移、富集、沉淀提供了重要载体,进而形成了金顶超大型铅锌矿床.研究结果表明,沥青Re-Os同位素不仅能够为MVT型铅锌矿床成矿年龄的厘定提供一种有效的技术途径,同时还能够为油气藏的生成、破坏等事件发生时代提供有利依据.      

云南金顶铅锌矿床成矿物质来源及有机成矿作用

分析了金顶铅锌矿床同位素及生物标志化合物特征,探讨了矿床成矿物质来源及有机成矿作用。结果表明,矿石铅主要来自上地幔,成矿流体主要为地幔流体和盆地卤水。矿区有机质的母质来源以低等水生生源的海藻类为主,同时伴随有一定量的陆源高等植物组分的输入,有机质来源于三叠纪三合洞组碳酸盐岩地层。有机质在成矿作用中可能起到的作用有：还原硫酸盐提供成矿所需的硫源;形成有机一金属络合物,活化运移成矿金属元素;改变成矿物理化学环境对成矿物质的还原沉淀作用。     

滇西金顶超大型铅锌矿有机质稀土元素地球化学特征

金顶铅锌矿形成于新生代,是中国最大的超大型铅锌矿床,也是世界上唯一陆相沉积岩容矿铅锌矿床,因此倍受国内外矿床学家关注(Xue etal.,2000)。矿区中常见沥青、重油等有机质,且呈不同形态分布在矿区矿石及围岩中。有机质对于铅锌等金属元素的运移、富集、成矿往往发挥极为重要的作用,认识金顶矿床有机质与金属成矿关系,对于研究金顶铅锌矿床成因有着极为     

新疆喀什凹陷乌拉根铅锌矿床有机质特征及其地质意义

乌拉根铅锌矿床位于新疆喀什凹陷北部,矿区及外围发育大量有机物质,有机质与铅锌成矿的关系备受关注。文中采用有机质抽提、族组分分离、定量及饱和烃色谱-质谱等实验分析方法对铅锌矿区有机物质及外围油砂中氯仿沥青"A"和生物标志物进行分析,研究铅锌矿区及外围有机质特征及其地质意义,并对有机质与铅锌矿化的关系进行了探讨。结果表明,近矿围岩和外围油砂中氯仿沥青"A"族组成及其饱和烃的主要生物标志物特征均较相似,CPI=1.11～1.17,Pr/Ph=0.68～1.08,C27、C28、C29规则甾烷具有C27>C28相似文献   

流体烃的他地迁移、生物降解及生物成矿——以西班牙拉·弗罗里达铅锌矿床为例

原生有机质及沥青的有机地球化学研究结果表明矿区存在微弱的热异常，地层中原生有机质含量极低，沥青是成矿过程中由含矿热液从他地带来的迁移型流体烃。流体烃在迁移时发生轻烃组分的分馏。在成矿部位，含有硫酸盐、铅锌和流体烃的深源热液（温度６０一］００℃）与携带硫酸盐还原细菌的大气降水汇合，流体烃发生生物降解和水洗溶解并引起硫酸盐的生物还原，生成硫化氢，导致铅锌硫化物沉淀，形成矿床。     

塔里木盆地北部塔河油田原油分子地球化学特征及成因类型划分

GC、GC-MS、GC-MS-MS分析表明,塔河17区块各油藏原油饱和烃、芳烃生物标志物组成和稳定碳同位素特征具有同源性,即塔河原油来自相同的烃源灶（或烃源层）。然而,对原油物性特征、成熟度特征、生物降解特征及原油馏分碳同位素组成等的深入研究发现,塔河原油属于早、晚两次充注成藏:早期充注为一般成熟型原油,相当于Ro值0.70%0.80%成熟阶段的生排烃产物,遭受生物降解后具有重、稠油特征,主要分布在4、6、7区下奥陶统储层中;晚期成藏原油相当于Ro值0.80%1.00%的高成熟阶段的生烃产物,表现为正常油、甚至轻质油或凝析油,在塔河油田广泛分布,并可以与早期充注油藏原油的生物降解残留成分进行充分混合,呈现复杂的地球化学特征。      

广西东桃铅锌矿床流体包裹体研究

广西东桃铅锌矿床流体包裹体类型主要有单相盐水溶液包裹体(LH2O),气液两相盐水溶液包裹体(LH2O VH2O)和单相气体包裹体(VH2O)3类;结合矿床地质特征,根据流体包裹体均一温度可将成矿作用分为3个阶段:①层状-条带状矽卡岩化铅锌矿成矿阶段;②似层状-浸染状绿帘石化铅锌矿成矿阶段;③脉状碳酸盐化铅锌矿成矿阶段.测得均一温度范围为90～355°C,最佳成矿温度为205～260°C,属中低温矿床,为矿区的主要成矿阶段;根据流体包裹体的盐度、均一温度资料获得矿化深度为0.66～1.20 km,成矿流体的盐度w(NaCl)为7.2%～16.5%,成矿流体成分具有w(Na )＞w(K )、w(Cl-)＞w(F-)的特征.低盐度的NaCl-H2O体系,可能主要来源于古海水.矿石铅同位素组成反映其物质来源主要为壳源,而矿石硫同位素值[δ(34S)为-6.3‰～-2.9‰]反映硫主要来自沉积物中的硫酸盐和生物硫.     

黔西罐子窑铅锌矿床Pb同位素研究及地质意义

罐子窑铅锌矿床位于川、滇、黔铅锌成矿区东缘,矿体赋存于上泥盆统-下石炭统的白云质灰岩和白云岩中,呈似层状或陡倾斜脉状产出。在分析该矿床成矿地质条件的基础上,系统研究了矿石和围岩的Pb同位素组成特征,探讨了成矿时代与成矿物质来源。研究结果表明,该矿床矿石Pb同位素组成稳定,属于正常普通铅,利用H-H法计算获得了矿脉铅的主模式年龄150~169 Ma。研究表明该矿石Pb模式年龄应该代表矿床成矿年龄,反映Pb主成矿期在燕山期,燕山期NE向断裂(带)控制着本区铅锌矿体(点)的分布。同位素示踪结果显示本区矿石Pb同位素具有多来源特征,不同时代的碳酸盐岩围岩和基底岩石均为罐子窑铅锌矿床提供了成矿物质。综合研究认为,川、滇、黔铅锌成矿区内铅锌成矿具有多阶段、多旋回性,构造与同位素年代学均揭示,该成矿区存在较大规模的燕山期铅锌成矿作用,在今后的找矿研究工作中应当充分重视。     

四川盆地北缘马元铅锌矿床与古油藏关系研究

马元铅锌矿床是四川盆地北缘重要的铅锌矿床之一,赋矿地层为震旦系灯影组,野外可见大量的沥青与铅锌矿共生/伴生,镜下见早期沥青与闪锌矿、方铅矿共生,沥青的生物标志物与郭家坝组烃源岩极为相似。物质来源方面,铅锌成矿主要的物质来源和两期油气成藏的物质来源均为下寒武统郭家坝组;时间关系方面,铅锌成矿的共生矿物Rb-Sr同位素等时线年龄为(486.7±3.1)Ma,仅可能与第一期古油藏形成、破坏有关。闪锌矿和重晶石包裹体中含有CH4和少量H2S、沥青,表明铅锌成矿流体中富含有古油藏裂解产物。生烃、排烃、初次运移萃取出"双源层"中的铅锌元素,第一期古油藏裂解和短暂TSR作用产生的还原性硫为铅锌络合物沉淀提供了物质基础,第一期古油藏最终完全破坏残留下早期沥青。     

辽河盆地东部凹陷原油的碳同位素组成特征

通过对辽河盆地东部凹陷原油的饱和烃、芳烃的碳同位素组成特征、原油同位素类型和单体烃同位素特征进行研究 ,发现整个东部凹陷原油及其组分的碳同位素值偏重 ,指示其源岩有机质中藻类和低等水生生物的贡献较少 ;饱和烃—芳烃的碳同位素值关系揭示东部凹陷大部分原油样品与沙河街组沙三段烃源岩的特征相近 ,而南部和北部地区少数样品表现出负的碳同位素异常 ,与该区中生界源岩样品的接近 ,推测原油中可能混入了中生界来源的油气。南部地区各样品的碳同位素类型曲线和单体烃的碳同位素曲线均相似 ,揭示了两者具相同的油气来源。北部地区各原油样品的单体烃的碳同位素类型曲线间具有相似的分布特征 ,但茨榆坨地区的原油样品的碳同位素值比牛居地区的系统偏轻 ,可能是成熟度相对较低引起的 ,表明茨榆坨地区原油具有早期成藏的特征。原油的碳同位素组成特征是研究油气来源和成藏特征分析的一种重要手段。     

北黄海盆地LV井侏罗系烃源岩特征及油源对比

对北黄海盆地LV井中、上侏罗统烃源岩及上侏罗统原油（油砂抽提物）进行常规有机地球化学分析和碳同位素测试,分析研究烃源岩和原油的地球化学特征并探讨原油的来源问题。测试结果显示,侏罗系烃源岩达成熟-高熟阶段,有机质类型以Ⅲ型为主。中侏罗统烃源岩有机碳含量较高,但生烃潜能、氯仿沥青“A”及总烃含量低值,属于差的烃源岩。干酪根碳同位素总体偏重（-24.4‰～-23.5‰）,与原油碳同位素特征（-29‰左右）差异显著,排除与原油的母岩关系。上侏罗统烃源岩有机碳含量较中侏罗统低,但生烃潜能、氯仿沥青“A”及总烃含量高值。上侏罗统烃源岩抽提氯仿沥青“A”碳同位素（-26‰～-21.5‰）特征、单体烃碳同位素分布模式及甾萜烷生物标志物特征都与原油相似,综合分析认为原油应该来源于上侏罗统中干酪根类型较好、母质为混源的成熟烃源岩。     

从油气运移探讨有机质在成矿中的作用

本文从盆地中有机质热演化成烃、烃类物质经过初次运移和二次运移形成油气藏以及油气藏破坏的烃类运聚演化过程探讨了有机质在成矿中的作用。来自于盆地中沉积地层的烃类物质和成矿流体具有相同的辅导体系，因而两者通常在同一种流体介质中运移。来自烃源岩的流体的盐度很低（20－30g/L），说明流体从烃源岩中萃取的成矿物质的量有限。在油气的二次运移阶段，烃类物质使流体保持酸性环境，从而加速了流体演变为成矿流体的速度。同时，有机质通过络合、还原和吸附作用参与了成矿物质的搬运，油气成藏的过程也是成矿 流体聚集的过程。油藏（reservoir0的破坏使流体发生剧烈的物化条件改变，从而导致了矿质沉淀形成矿床。     

西南天山乌拉根铅锌矿床有机地球化学特征及其地质意义

乌拉根铅锌矿床位于塔里木盆地西北缘的喀什凹陷中,含矿岩石为一套中-新生代砂砾岩,矿区伴随铅锌矿化普遍产出大量油气残留物、干沥青等有机质。文章通过有机碳、硫、氯仿沥青"A"及其族组成和饱和烃气相色谱分析等有机地球化学方法,对乌拉根铅锌矿的有机质进行测试分析,进而探讨了有机质在铅锌矿床形成过程中的作用。测试结果显示,乌拉根矿区铅锌的有机碳、硫含量均较高,表明其铅锌的成矿作用与油气的还原作用关系密切,铅锌等成矿元素是在还原状态下沉淀富集的。矿区有机质的氯仿沥青"A"变化不大(0·004%～0·025%)。A的族组分中,总烃平均为46·22%,"非烃+沥青质"平均为53·77%,饱和烃/芳香烃平均为9·59,具I型有机母质特征。饱和烃气相色谱参数特征分析显示,有机质以海相为主,母质来源以藻类为主。矿区样品中,Pr/Ph为0·41～1·84,平均为1·04,说明有机质是处在还原环境中的;OEP为0·75～1·07,平均为0·92,显示了有机质高成熟的特征;CPI为1·03～1·30,平均为1·16,指示热演化程度较高。综合野外证据和测试结果,表明油气活动参与了乌拉根铅锌矿床的成矿作用,油气还原是成矿金属元素富集沉淀成矿的重要因素。     

沉积盆地中金属成矿与油气成藏的耦合关系

沉积盆地中与油气密切相关的金属矿床主要包括密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床、砂页岩型铜-铀矿床、黑色页岩中的金属硫化物矿床、沉积岩容矿的金-锑-砷-汞-铊矿床等。金属矿床与(古)油气藏在空间上的密切共生/伴生关系,暗示了二者成因上的有机联系。在许多MVT铅锌矿床和砂页岩型铜矿床中,与成矿关系密切的原油及其衍生物形成于矿化前,它们为随后的金属成矿直接提供还原硫或充当硫酸盐还原反应的还原剂。在另一些情况下,某些低温热液金属矿床,特别是Au、As、Hg、Sb、Tl矿床与油气表现出同源、同运、同聚的耦合关系,金属成矿与油气成藏同时或近同时进行。与油气具不同耦合关系的金属矿床常表现出不同的特点。与成藏和/或成矿有关的盆地流体大致可分为以碳氢化合物为主的有机流体、以含金属盐水溶液为主的无机流体以及同时富含烃类和金属组分的有机成矿流体3类,盆地中的成矿、成藏作用及其耦合关系受控于这三类流体的演化过程。沉积盆地中金属矿床与油气藏空间上密切的共生/伴生关系以及成矿、成藏过程和机理的相似性,使金属与油气矿产资源的协同勘探和综合预测成为可能。     

华南地区泥盆系MVT铅锌矿床S、Pb同位素特征

华南泥盆系密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床,受控于泥盆系海进序列的台地碳酸盐岩,大体可分为以凡口为代表的中低温热液型和以泗顶、北山为代表的低温热液型。在矿床学研究基础上,对研究区内不同类型的铅锌矿、硫铁矿开展系统的硫、铅同位素分析,收集和测定493件S和64件Pb同位素数据,总结硫、铅的来源和硫同位素分馏机制,并初步探讨了成矿机制。硫同位素研究显示,矿石硫有多种来源,主要来自于还原性卤水,部分来自氧化性卤水中ΣSO_4~(2-)的还原,少量硫来自于矿区含矿地层。不同矿床在成矿作用过程中硫同位素的分馏机制不同。在以凡口为代表的中低温热液矿床中,矿石δ~(34)S值高且相对集中,以热力学分馏为主,生物分馏作用较微弱;在以泗顶、北山为代表的低温热液矿床中,矿石δ~(34)S值低且分散,以生物分馏作用为主,仅部分中粗粒铅锌矿石以热力学分馏为主。成矿作用过程中硫同位素分馏远未达到平衡状态。不同矿床的矿石铅同位素组成呈线性分布,反映出不同来源铅的混合。古老铅来自遭剥蚀的古陆,年轻铅代表泥盆系沉积物的普通铅。二者的比例与岩石中陆源物质(Pb)的含量相对应。成矿时的铅直接来自于氧化性卤水,间接来自于卤水对流经的泥盆系含矿层(尤其是底部碎屑岩)的淋滤,更间接地来自古陆剥蚀区以及海相沉积物。金属物质的迅速沉淀成矿作用与两类流体的混合有关,氧化性卤水来自蒸发盐红层盆地,沿泥盆系底部紫色砂岩经区域性迁移,其中富含大量金属成矿元素,并含有少量呈ΣSO_4~(2-)的硫;而还原性流体中富含ΣH2S的硫。流体的混合作用局限于矿区范围内,并不存在区域性的简单大规模流体混合过程。     

黔西北地区铅锌矿床流体包裹体与硫同位素地球化学研究

黔西北铅锌成矿区位于扬子地块西南缘,矿床产于不同时代的碳酸盐岩建造中,其矿物组合和热液蚀变特征类似于MVT型铅锌矿床。本文通过对该区部分铅锌矿床的矿石显微岩相学结构、矿物学与地球化学、脉石矿物和闪锌矿中流体包裹体岩相学与显微测温学以及硫同位素地球化学等研究,确定了该类型矿床成矿流体的性质及其成矿过程。结果表明,黔西北地区不同赋矿层位铅锌矿床具有相似的成矿流体特征,为中低温(160~260℃)、较高盐度(10%~22%NaCleqv)、含有低密度的CO_2、CH_4和N_2的卤水,不同于MVT型铅锌矿床成矿流体特征;硫同位素地球化学研究揭示,这些铅锌矿床硫化物的δ~(34)S范围均落在对应赋矿地层时代蒸发岩中的硫酸盐和生物成因硫化物的δ~(34)S演化曲线上或其附近,表明这些铅锌矿床硫化物中的S可能主要来源于对应地层本身。结合地球化学热力学分析,认为Pb、Zn等成矿元素的Cl络合物是成矿元素的主要搬运形式,富含Pb、Zn的成矿流体与赋矿地层中富含H_2S还原性流体的混合是铅锌富集成矿的重要机制之一。     

金顶超大型铅锌矿床中的地幔流体现实踪迹与壳幔混染叠加成矿机制

通过对金顶超大型铅锌矿床的砂岩型矿石和角砾岩型矿石较为系统的岩相学、电子探针、扫描电镜和能谱分析,初步揭示了黑色不透明物质为赋载成矿物质的主体,其本质为不均匀混溶硫化物和硅酸盐的碳酸盐熔浆快速冷凝的超显微隐晶固体,是地幔流体作用的现实微观踪迹。结合矿石矿物铅同位素组成的壳幔混染渐变特点及流体包裹体稀有气体同位素组成的壳幔混合特征进行的综合研究表明,与富碱岩浆成岩成矿背景相关的地幔流体自身携带成矿物质沿深大断裂向上运移并以交代蚀变引发壳幔混染叠加的方式参与地壳中的成矿作用,这是形成金顶超大型铅锌矿床的重要地球化学机制。