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。     

油气有机质与MVT铅锌矿床的成矿——以四川赤普铅锌矿为例

四川赤普MVT铅锌矿床成矿与古老油气藏关系密切。通过对矿床不同成矿阶段硫化物硫同位素和热液碳酸盐碳、氧同位素系统研究,结合沥青有机质的有机地球化学特征,探讨油气参与金属成矿的详细过程。取得主要认识如下：(1)油气系统中先存的H2S是成矿早阶段主要的硫源, TSR作用启动后还原硫酸盐,为成矿提供另一硫源。Mg2+可能是控制成矿过程中TSR作用的一个因素;(2)热液碳酸盐矿物碳(氧)同位素组成指示了 TSR 作用氧化的有机碳与流体溶解围岩碳酸盐岩中碳的不均匀混合作用;(3)矿床中与成矿作用有关的有机质(沥青)具有高-过成熟度特征和低芳烃含量,或是其参与了 TSR 作用的一个标志;(4)川滇黔地区油气成藏-破坏和赤普铅锌成矿可能是盆山演化过程中不同阶段或是同一阶段不同时代的产物,铅锌矿床形成与古老油气藏破坏密切相关。     

四川盆地富硫天然气与盆地周缘铅锌铜矿的成因联系

金属元素的搬运和沉淀是热液矿床成矿机理研究的重要方面。目前人们普遍认为热液矿床中金属元素主要呈硫的络合物和卤素络合物形式搬运。MVT铅锌矿床等硫化物矿床盐度较高,包裹体成分中阳离子以Na+、K+、Ca2+、Mg2+为主,阴离子以Cl-、F-、CO2-3为主,很少有HS-、S2-,表明金属元素主要以氯的络合物形式搬运,外来硫的加入是导致铅锌成矿物质以硫化物形式沉淀成矿的关键。四川盆地天然气中富含H2S,其与周缘MVT铅锌矿床具有密切的时空关系,据此推测天然气中的H2S可能是导致铅锌硫化物沉淀形成MVT铅锌矿床的主要硫源,天然气中的H2S与铅锌成矿流体在古油藏中作用形成含沥青的铅锌矿床;当含硫化氢的天然气运移离开古油藏后与含矿流体混合时,形成不含沥青的铅锌矿床。另外,石油热裂解产生的不含H2S的天然气使得含铜热液中的铜还原,以自然铜形式沉淀形成含沥青的玄武岩铜矿;石油热化学硫酸盐还原(TSR)过程中,还会发生溶蚀作用,扩大碳酸盐岩孔隙,为成矿提供空间。     

The Genetic Relationship between the H2S-bearing Gas in Sichuan Basin and Lead-Zinc-Copper Deposits around the Basin

金属元素的搬运和沉淀是热液矿床成矿机理研究的重要方面.目前人们普遍认为热液矿床中金属元素主要呈硫的络合物和卤素络合物形式搬运.MVT铅锌矿床等硫化物矿床盐度较高,包裹体成分中阳离子以Na+、K+、Ca2+、Mg2+为主,阴离子以Cl-、F-、CO32-为主,很少有HS-、S2-,表明金属元素主要以氯的络合物形式搬运,外来硫的加入是导致铅锌成矿物质以硫化物形式沉淀成矿的关键.四川盆地天然气中富含H2S,其与周缘MVT 铅锌矿床具有密切的时空关系,据此推测天然气中的H2S可能是导致铅锌硫化物沉淀形成MVT铅锌矿床的主要硫源,天然气中的H2S与铅锌成矿流体在古油藏中作用形成含沥青的铅锌矿床;当含硫化氢的天然气运移离开古油藏后与含矿流体混合时,形成不含沥青的铅锌矿床.另外,石油热裂解产生的不含H2S的天然气使得含铜热液中的铜还原,以自然铜形式沉淀形成含沥青的玄武岩铜矿;石油热化学硫酸盐还原(TSR)过程中,还会发生溶蚀作用,扩大碳酸盐岩孔隙,为成矿提供空间.     

江西银山铜铅锌金银矿床成矿流体及成矿机制研究

银山铜铅锌金银矿床住于江西省德兴市乐德成矿带中段，是我国南方规模巨大的铜铅锌金银矿化集中区。区内构造复杂、岩浆活动频繁，具有独特的成矿环境和有利的区域成矿背景。本文主要研究了银山矿床成矿流体种类、成矿温度、流体盐度、成矿物质来源和成矿机理。根据包裹体均一温度、盐度、成分和氢氧同位素等资料，推断本区成矿流体早期以岩浆热液为主，与铜金矿化关系密切。岩浆热液演化过程中与富含有机质的大气降水不断混合，由于有机质的作用，带来了从围岩中活化、萃取的有用元素，晚期铅锌银矿化与富含有机质的热液流体关系密切。研究表明流体的沸腾对矿质沉淀意义有限．而多种流体的混合在成矿过程中起了重要作用．其中有机流体在成矿中的作用不容忽视。     

四川石棉田湾金矿床中原生型和迁移型有机质及其成矿意义

四川石棉田湾金矿床中含有原生型干酪根和迁移型有机流体,在成矿期间由于含矿热液的改造,原生有机质发生热降解,生成小分子有机化合物,构成容易迁移的有机流体。同时,地表下渗的大气降水携带了细菌类微生物,对原生有机质进行生物降解,并生成硫化氢类还原物质。当含矿热液与有机流体及硫化氢混合时,促使矿液中金络合物被破坏,导致自然金的沉淀富集。     

滇东北茂租热液型铅锌矿床矿物组合共生分异的热力学Eh—pH相图

滇东北地区广泛分布的热液型铅锌矿床具有普遍的矿物组合分带特征,研究矿床矿物组合的共生分异特征,是了解该类型矿床的成矿流体在演化过程中,成矿元素迁移和沉淀的核心问题之一,通过共生矿物的热力学Eh—pH相图可以有效的诠释成矿流体中成矿元素在迁移、沉淀过程中的物理化学条件。本文以滇东北茂租铅锌矿床为例,对滇东北热液型铅锌矿床的金属矿物共生组合在时间、空间分带特征进行热力学相图分析,选取373K、423K、473K、523K四个温度截面对金属矿物共生组合稳定存在的Eh—pH范围进行计算,相图显示成矿流体中矿物迁移、沉淀机制主要是由于成矿流体的Eh、p H值双重制约:Eh值的变化控制着硫化物沉淀的时间分带,成矿流体从深部向浅部运移,Eh值将会逐渐增大,主要矿物从黄铁矿→方铅矿→闪锌矿依次开始析出;p H值控制硫化物的空间分带,随着p H值的增大,成矿元素从离子的形式转变为硫酸盐矿物进行迁移。研究表明,控制成矿流体中硫化物迁移、沉淀的物理化学条件除了温度、压力、金属离子浓度及流体的氧硫逸度之外,流体的酸碱度及氧化还原电位同样是控制矿物组合共生分异的重要影响因素,此研究对该类型矿床的成矿流体的演化和成矿机制提供了一定的理论依据。     

黔西南卡林型金矿床中固体有机物质的有机岩石学研究

固体有机物质保留了金属矿床成矿过程的重要信息。本文以黔西南烂泥沟和戈塘两个典型金矿床为例,系统研究了其中的固体有机物质的有机岩石学特征,并探讨了固体有机质与金矿化的关系。烂泥沟金矿固体有机质由原生煤系有机质和异源焦沥青组成。煤系有机质为原生有机质,与成岩黄铁矿关系密切,没有直接参与热液成矿作用。焦沥青沿石英脉壁粘附或在细脉和纹层中呈带状分布,是热液成矿期原油热液蚀变的产物,原油搬运Au,遭受热液蚀变并参与热化学还原,导致Au 的释放和沉淀。戈塘金矿床中有机质主要是煤系有机质碎屑,与上覆的含煤层有成因联系。这些有机质在热液过程中遭受热液蚀变,还原硫酸盐,为硫化物的沉淀提供还原硫。     

四川赤普铅、锌矿床生物标志化合物特征研究

赤普铅、锌矿床的矿体中发育大量沥青,铅、锌矿化形成与沥青密切相关。应用族组分分离和定量及饱和烃色—质分析等方法对铅、锌矿中的沥青族组分和生物标志物进行了研究,并对其地质意义进行了探讨。通过研究取得如下认识:（1）铅、锌矿床内有机质主要来自碳酸盐岩,其次来自页岩,没有陆源有机质的加入;这种混合来源特征受到不同来源成矿流体作用的影响。（2）矿区内有机质反映了热液流体经历了还原、高盐度的物理化学过程。（3）矿区内有机质成熟度高,主要为炭质沥青,反映有机质的演化程度较高;矿体内有机质与围岩内有机质成熟度类似,反映它们经历了类似的地质作用过程。（4）有机质还原碳酸盐岩中的硫酸盐岩,产生还原硫,为铅、锌等硫化物的沉淀创造条件。（5）成矿流体中烃类含量比较高,推断已经演化到高成熟阶段的有机质可能以古油气藏的形式参与了成矿作用;有机质在与含矿流体混合过程中扮演着还原剂的角色。     

湘西花垣李梅铅锌矿床C、O、S、Pb同位素特征及成矿物质来源

李梅铅锌矿床位于扬子地块的东南缘,是湘西-鄂西成矿带花垣矿田中较早发现的超大型铅锌矿床之一,矿体呈层状、似层状产于寒武系清虚洞组藻灰岩中。文章通过对其进行C、O、S、Pb同位素地球化学及流体包裹体激光拉曼的研究,探讨了成矿流体和成矿物质的来源及演化。研究结果表明:成矿期热液方解石的δ~(13)CPDB为-2.79‰~1.11‰,δ~(18)OSMOW为14.59‰~23.05‰,表明成矿流体中的CO_2主要来自于寒武系碳酸盐岩的溶解,部分成矿期及成矿后的热液方解石与有机质的热化学还原作用有关。激光拉曼研究显示包裹体气相成分中含大量的CH_4、H_2S、N_2及其他烃类,推测已经演化到高成熟阶段的有机质可能以古油气藏的形式参与了成矿作用,闪锌矿中气态含碳质沥青包裹体的出现暗示有机质的热化学还原反应参与了铅锌成矿过程。矿石中硫化物的δ~(34)SCDT值为+26.30‰~+34.66‰,平均值为+30.52‰,表明还原S主要来自成矿流体中海水硫酸盐充分的热化学还原作用。矿石硫化物的Pb同位素组成变化范围较小,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.999~18.235、15.584~15.789、38.147~38.576,推测成矿物质主要来源于元古界浅变质基底板溪群和寒武系下统牛蹄塘组黑色页岩,部分来自于清虚洞组赋矿围岩。     

滇黔交界地区玄武岩铜矿中有机质的生物标志物特征及其地质意义

滇黔交界地区玄武岩中赋存的自然铜矿化与沥青密切相伴,玄武岩层间含碳沉积岩中的自然铜矿化发育大量碳质。本文采用有机质抽提、族组分定量及饱和烃色-质分析等方法对这两种产状的铜矿石中有机质的族组分含量和生物标志物进行了研究,并对其地质意义进行了探讨。通过研究取得如下认识：①含沥青铜矿石和含碳质铜矿石虽然产状明显不同,其有机质成因有明显差异,但其有机质族组分含量及生物标志物特征十分类似,反映它们经历了类似的地质作用;②有机质族组分及其生物标志物提供的来源信息较混乱,这可能是成矿流体循环改造导致的;③生物标志物特征表明,含沥青铜矿石及含碳质铜矿石中有机质经历了类似的较还原的高盐度环境,这可能是高盐度成矿流体及还原的成矿条件的指示;④生物标志物特征及氯仿沥青“A”低含量特征表明两类铜矿石中有机质成熟度高,这可能是成矿流体的热力对有机质改造的结果;⑤有机质生物标志物特征显示两类铜矿石中有机质生物降解作用不强,表明沥青的形成是原油受成矿热液热力影响发生热裂解的结果。     

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。     

南京栖霞山铅锌银多金属矿床的生物成矿作用

许多学者探讨过菌藻生物与形成南京栖霞山铅锌银多金属矿床的预富集作用。然而，生物成矿作用是一个随地质作用的发展而发展演化的过程，本文详细研究了矿床中的矿化生物以及矿石中的吸附有机质，证实它们源自菌菏生物，结合非打开性的红外和荧光光谱方法以及打开性的ＧＣ－ＭＳ分析，重点研究了矿床中发现的有机包裹体，检测出成矿流体中的系列生物标志化合物，证实成矿流体中的有机质也源自菌藻生物。根据成矿流体中有机质特征，矿石中成矿元素闻的关系以及有机质中所古的金属元素，论证了这些源自苗藻生物的有机质、有机流体对成矿元素的活化迁移和还原沉淀作用，建立了生物－有机质－流体成矿系统。     

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。     

浅论扬子西南缘卡林型金矿成矿物质来源及有机质在成矿过程中的作用

在前人研究的基础上,对扬子西缘卡林型金矿采用稳定同位素和生物化学试验方法,分析赋金地层中有机质的种类、性质和有机质与金矿的关系,讨论有机质在金元素富集、迁移、成矿过程中的作用.认为赋金地层与后期岩浆热液发生广泛的交换作用,萃取出成矿物质形成成矿流体,这种富含成矿物质的热液流体在一定的条件下富集成矿.     

302矿床成矿热液中铀的迁移和沉淀

本文主要探讨了成矿热液中铀的迁移沉淀机制。研究表明，铀不仅能在相对还原性的深部热液中被氧化迁移，而且能在相对氧化性的浅部热液中被还原沉淀。这主要取决于由热液成分和物理化学条件等因素所制约的热液中六价铀的存在形式。沥青铀矿的形成是成矿阶段热液中六价铀被还原的结果。     

湘南粤北铅锌矿床闪锌矿的标型特征及指示意义

湘南粤北位于南岭成矿带中段,是我国最重要的铅锌矿集区之一。本文选取湘南粤北地区MVT和岩浆热液型两类铅锌矿床的闪锌矿样品,对闪锌矿的形态、结构、化学成分、硫同位素组成、流体包裹体成分等进行系统研究,分析其成矿温度、硫的来源和成矿流体特征,为揭示成矿作用提供可靠依据。研究结果表明:MVT铅锌矿床成矿作用发生在中低温、氧化-弱还原、较低压力环境,硫主要来源于容矿地层,成矿流体主要来自于热卤水和沉积物变质脱水;岩浆热液型铅锌矿床成矿作用发生在中高温、弱还原、较高压力条件下,硫源主要以岩浆硫为主,成矿流体早期以岩浆热液为主,晚期为混合流体。结合矿体与岩体的形成时间、空间分布、大地构造背景,认为岩浆热液型铅锌矿床由燕山早期(180~150 Ma)古太平洋向大陆俯冲、岩石圈加厚,爆发大规模花岗质岩浆岩侵位,导致铅锌成矿;MVT铅锌矿床由燕山晚期(130~90 Ma)欧亚大陆岩石圈伸展减薄产生的岩浆热液叠加改造泥盆系的原始矿源层形成。     

有机质在MVT铅锌矿床形成中的作用

MVT铅锌矿床与有机质密切相关。本以有机质生成世代为序，讨论了有机质低、中、高成熟阶段的产物在MVT铅锌矿床成矿过程中的作用。腐殖酸在矿床形成的早期阶段配合、吸附Pb、Zn等金属离子，起到促进成矿源层形成的作用。油田卤水可能成为铅锌多金属元素迁移的主要载体和成矿流体的重要组成部分，甚至就是形成密西西比河谷型矿床的一种很重要的潜在成矿流体。甲烷在矿床形成晚期充当还原剂。     

澳大利亚世纪铅锌矿床地质特征和成矿模式

澳大利亚世纪(Century)铅锌矿床赋存于中元古代劳恩希尔组页岩和粉砂岩中。矿化主要为细粒闪锌矿,其次为方铅矿和黄铁矿。大部分硫化物(80%~90%)在黑色页岩单元中以易碎的交代层状出现,被富菱铁矿粉砂岩层隔开。矿化具有2个大尺度的变化趋势,在白蚁圈断层由北东至南西,Zn品位显著降低,由南东至北西,Zn品位略有降低。层状闪锌矿主要有2种结构,多孔闪锌矿的焦沥青含量较高,无孔闪锌矿焦沥青含量较低。S同位素研究显示,整个成矿流体系统是一个封闭的储层,重S在变形与成矿事件中进一步富集。世纪矿床由变形作用驱使流体迁移到异常高压(压实作用下的)页岩层位时,页岩容矿的矿化作用形成。较热的富含金属的流体和较深盆地的卤水,使得有机质迅速成熟,最终导致硫酸盐的还原和贱金属的沉淀。     

扬子地台西缘大梁子铅锌矿床成因:流体包裹体及同位素地球化学约束

扬子地台西缘大梁子铅锌矿床是川滇黔铅锌矿集区具代表性的大型矿床之一,矿体主要赋存于震旦系灯影组白云岩中,矿石矿物主要为闪锌矿和方铅矿,脉石矿物主要为白云石、石英和方解石。大梁子铅锌矿床可划分闪锌矿-黄铁矿-炭质、闪锌矿-方铅矿和方铅矿-黄铜矿-碳酸盐三个成矿阶段。H-O同位素及流体包裹体研究表明,成矿流体为中–低温(均一温度在117.5～320.3℃)及中-低盐度(盐度范围为5.11%～18.96%NaCl_(eqv))的盆地卤水,有机质参与成矿。灯影组白云岩与海相沉积碳酸盐岩具有相似的C、O同位素组成,而热液方解石C、O同位素组成均稍低于灯影组白云岩,可能是海相碳酸盐岩溶解与有机质共同作用的结果。矿区硫化物δ~(34)S值为9.8‰～20.8‰,结合成矿温度,S主要形成于灯影组海相硫酸盐的热化学还原作用。矿石硫化物的Pb同位素比值在Pb演化图解上主要落在上地壳与造山带之间,表明Pb具有壳源特征,成矿物质可能主要来源于围岩,部分来自于基底地层。热液方解石及闪锌矿的(~(87)Sr/~(86)Sr)i比值均高于围岩,表明成矿流体可能流经了具有高(~(87)Sr/~(86)Sr)i比值的基底地层,并与其发生水岩反应及同位素交换。综上,大梁子铅锌矿床成矿流体具有盆地卤水特征,盆地卤水在运移过程中萃取了基底及围岩中的Pb、Zn等成矿物质,成矿流体运移至矿区"黑破带"时,在有机质作用下发生TSR作用,形成还原S,导致Pb、Zn等金属沉淀成矿。