地球化学岩相学的研究内容、方法与应用实例

地球化学岩相学主要研究方法包括岩相地球化学研究、矿物地球化学岩相学研究、多矿种共伴生富集成矿的技术创新和理论创新、构造变形筛分-同位素地球化学精确定年、复杂叠加成岩成矿系统的内部时间-空间结构、成岩成矿演化历史重建、受损生态环境系统的工程地球化学修复理论和技术等方面。在总结以往地球化学岩相学研究基础上,初步探索了地球化学岩相学研究内容、研究方法、应用实例和应用效果。以塔西地区砂砾岩型铜铅锌-铀区域成矿系统、智利月亮山铁氧化物铜金型矿床(IOCG)叠加成矿系统、云南个旧老厂砂锡和老挝三水铝石型铝土矿床等为例,论述了其地球化学岩相学类型及应用实例。以化学物相法和矿物地球化学岩相学方法等,揭示塔西富烃类还原性成矿流体多重耦合成矿作用特征,智利月亮山IOCG矿床电气石热液角砾岩构造系统物质组成和成岩成矿环境演化规律。     

热水沉积硅岩的地球化学

随着层控矿床研究的不断深入,一种新的岩石类型——热水沉积岩,尤其是热水沉积硅岩,已受到矿床学与岩石学家们的极大关注,并且被认为是20世纪80年代地球科学的一项重大进展。但如何区别热水沉积硅岩与其它成因硅岩呢?本文从岩石化学、微量元素、稀土元素、氧和硅同位素等方面介绍了热水沉积硅岩的地球化学特征。     

地球化学岩相学及在云南个旧地区变火山岩相研究中应用

1地球化学岩相学及研发方向地球化学岩相学可理解为:在特定的时间-空间拓扑学结构上,一组岩石类型及其它们的岩石-矿物地球化学成分,因成岩成矿系统和环境变化、物质间相互作用而发生成岩成矿作用;或不同时间序次上,不同源区和成因的成岩成矿物质在同位空间上相互叠加改造,最终形成了具有空     

云南马关火山角砾岩及其包体岩石岩相学和元素地球化学特征及其地质意义

对云南马关地区的爆破火山角砾岩及其中各类包体岩石开展了系统的岩相学和元素地球化学研究.结果表明,与爆破火山角砾岩有成因联系的岩石有3类:①以爆破火山角砾岩胶结物形式产出的碧玄岩和钾玄岩.②作为寄主岩的碧玄岩和钾玄岩中包含(携带)的尖晶石相地幔橄榄岩包体,进一步划分为两类:一类是具原始地幔性质的岩石,成分较单一,地幔交代...     

东昆仑中段奥陶系硅岩地球化学特征及沉积大地构造环境判别

东昆仑中段诺木洪—香日德一带,大量出露层状、块层状凝灰质硅岩。主要产于火山熔岩之中及其上都,岩石致密,成层性好,具有独特的地球化学特征：硅岩中有机质含量极微,SiO2含量多在77％～87％之间,相对偏低,而Al2O3,Na2O和K2O含量偏高。其中,ω(Na2O)/ω(K2O),ω（MnO）/ω（TiO2）远大于0.5,N(Al)／N(Al Fe Mn)比值在0．6～082之间。微量元素明显不同于地台型稳定沉积区形成的硅岩,其丰度显然与同时产出的火山熔岩丰度成正相差。其中,Rb,Zr,Hf,Ga,Th和Au明显偏高,而Ba,V,Cr,Cu,Ph却U等与生物或热水有关的元素则偏低。稀土元素总量平均值仅为83.3μg/g,轻稀土含量相对较富集,LREE/∑REE比值一般在0.91-0.98之间 ,Eu负异常明显,形成“V”谷,很少出现Ce异常。δ^30Si属于低负值范围（0‰--0.4‰）,^87Sr/^86Sr初始值也比较接近说凝灰岩,平均为0.7141。通过多种相关图解,均反映出硅岩的物质来源与和其共生的火山熔岩同源．且形成于火山岛弧带或活动大陆边缘带。     

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(72×106～395415.42×106)."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iC18等化合物,碳数分布介于C10～C34之间,C21 22/C28 29=0.78～3.582,Pr/C17=0.25～0.646,Ph/C18=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,MPI1=0.215～0.434,MPI2=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.     

论铁氧化物铜金型(IOCG)矿床地球化学岩相学填图新技术研发

在铁质苦橄岩—铁质安山岩、钛铁辉长岩—钛铁质闪长岩和二长岩—二长斑岩岩体附近,同岩浆侵入期脆韧性剪切带中构造岩相和热液角砾岩相,它们是铁氧化物铜金型(IOCG)矿床含矿岩相学类型。总体垂向蚀变分带为:上部为粘土化—绢云母化—赤铁矿蚀变带,中部钾质蚀变相带(电气石—铁质)+热液角砾岩化相带,下部钠质蚀变相(铁质)—热液角砾岩化带。围绕二长斑岩—二长闪长岩舌状侵入体形成电气石蚀变岩相带,属于汽成热液蚀变中心。大型—超大型IOCG矿床具有多期蚀变相系叠加特征,不同成因的热液角砾岩化相带发育、异时同位多期蚀变岩相叠加和汽成热液蚀变相发育等是寻找大型—超大型IOCG矿床标志。     

青海共和盆地地热流体地球化学特征及热储水-岩相互作用过程

地热流体地球化学组成及其运移规律和成因机制研究对地热资源勘查和开发利用具有重要意义。当前,青海省地热资源开发利用程度低,更缺乏针对地热流体地球化学特征进行深入研究的系统性工作。青海共和盆地是青藏高原北缘的一个断陷盆地,盆地内地热资源丰富。本文以共和盆地及周围部分山区的地热系统为研究对象,基于系统地球化学采样和测试开展了地热流体地球化学组成及热储水-岩相互作用过程分析,认为:从共和下更新统热储、新近系热储到鄂拉山构造岩浆带再到瓦里贡山构造岩浆带,地热水中SiO₂含量依次升高,反映热储温度依次升高;上述地热地区热储中原生铝硅酸盐矿物的溶解和蚀变矿物的形成是控制地热水中阳离子含量的最重要的水文地球化学过程,而补给水下渗和地热水径流及升流过程中盐类矿物的溶滤则是水中阴离子(特别是 {\mathrm{SO}}_4^{2-}和Cl^-)的主要来源。     

矿田构造岩相学填图理论及应用

开展成矿蚀变-构造岩相解析建相和建模预测研究已成为矿田构造与找矿预测的创新方向之一。文章对国内外8类重要的成矿蚀变-构造岩相模型和形成机制进行论述总结,南美洲智利科皮亚波地区IOCG型矿田受到主岛弧带-弧相关盆地及岩浆叠加-盆地变形样式的复合控制,而中国云南东川沉积岩型铜矿床（SSC型）+IOCG型铁铜矿田受陆缘裂谷盆地、盆地变形构造样式和岩浆叠加侵入构造系统的复合控制。中国内蒙古甲-查浅成低温热液型银铅锌矿田受火山洼地、火山穹隆构造、火山岩岩相类型和火山热液隐爆角砾岩的复合控制,而深成岩浆弧控制了蒙古国南戈壁斑岩型金铜钼-浅成低温热液金银矿田;中国秦岭热水沉积型（SEDEX）银铜铅锌-菱铁矿-重晶石矿田受到陆缘拉分盆地内三级热水沉积盆地、同生断裂带和热水沉积岩相的控制。大陆造山带内不同层次的脆韧性剪切带,控制了金矿田和金钼多金属矿田定位。在新疆塔西盆-山-原镶嵌区盆地系统内,侏罗系煤系烃矿源岩是金属矿田和天然气气田的成矿成藏物质供给源区;乌拉根砂砾岩型天青石-铅锌矿田受到山前挤压—伸展转换盆地、气成热流柱构造和山前冲断褶皱带的复合控制;萨热克铜多金属矿田赋存于旱地扇杂砾岩,受到对冲式...     

滇西兰坪盆地中-新生代蒸发岩元素地球化学特征及其形成环境

兰坪盆地蒸发岩极为发育,且与贱金属矿关系密切。本文采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法对兰坪盆地三叠系三合洞组和古近系云龙组的石膏、灰岩和膏泥共计49件样品进行了稀土元素及微量元素分析,结果显示石膏和灰岩地球化学特征相近,而它们与膏泥的地球化学特征差异较大。具体表现在：石膏和灰岩的稀土配分模式曲线相对比较平缓且混乱,不同的是石膏Eu的正负异常均有出现,而灰岩仅出现Eu的负异常;石膏和灰岩微量元素的Sr/Ba、Sr/Cu、V/Cr、V/（V+Cr）、Ni/Co、U/Th和δU的特征值类似,但与膏泥明显不同;膏泥的稀土元素显示Eu负异常明显"V"字形右倾的配分模式,相对于石膏和灰岩比较陡峭。上述表明石膏和灰岩形成于气候干热的咸水-缺氧的还原环境中,不同的是它们的物质来源不同：石膏的盐源有深部卤水参与;而灰岩则无深部卤水参与;膏泥形成于气候温湿的半咸水-淡水-富氧的氧化环境,其物质来源却与灰岩类似,可能是气候的周期性变化所致。     

鄂尔多斯盆地中部寒武纪岩相古地理研究

鄂尔多斯盆地寒武系是一套海相沉积地层,岩性以碳酸盐岩为主夹少量碎屑岩。近年来,该地区的寒武系被认为具有很大的勘探潜力,但迄今为止尚未发掘到大型储层。以往的研究主要集中在东、西和南部,而中部的研究严重缺乏,这阻碍了该区油气勘探的突破。笔者通过对56个钻孔岩心和13条野外露头进行单井划分,根据120块镜下薄片和岩石组合特征,识别出2种沉积相：斜坡相和台地相2种沉积相。在此基础上,开展联井对比,以盆地中部为中心划分出东西、南北2条贯穿盆地的连井剖面,探讨不同时期的沉积厚度和沉积相变规律。研究认为,鄂尔多斯盆地寒武系形成于海侵背景下,在经历了辛集期后,海水从盆地的西部和南部向内部推进。到张夏期,海进达到鼎盛,盆地绝大部分区域被海水淹没,只留下零星低矮的古陆。到三山子期,海进由盛转衰,开始发生海退。笔者重建了“一隆四凹”的古地理沉积格局,还原了盆地中部寒武纪构造沉积演化过程。     

再论鄂尔多斯盆地寒武纪岩相古地理及沉积构造演化

鄂尔多斯盆地深部是目前我国石油领域研究的热点。在构造控制沉积的思想指导下,运用层序地层学理论,以野外露头观察、岩心观察、测井和地震剖面研究为基础,以单因素分析-综合编图为方法,以盆地寒武纪构造-沉积演化为主线,以储层-成藏为目标,首次编制了三级层序地层格架下的鄂尔多斯盆地寒武纪岩相古地理图。本区寒武纪具有一个由清水与浑水交替出现的碳酸盐岩缓坡向台地、局限台地演化的动态过程,而且古气候也有一个由干旱向相对潮湿演变的趋势。早期近南北分异,晚期近东西向分异。早期南部存在奥拉谷。中晚期除北部和西缘部分地区外,鄂尔多斯古陆基本被海水覆盖,完成了从陆到海的转变,形成了以陆表海浅水台地为主要特点的古地理格局。“古鄂尔多斯海”的形成是环境变化的转折点。晚期西部发生隆起,这是鄂尔多斯盆地“中央古隆起”的雏形。该隆起走向近南北,与奥陶纪中央古隆起范围基本相同。通过构造沉积-演化分析,首次明确了“中央古陆”最早的形成时间为寒武纪芙蓉世到早奥陶世,也明确了鄂尔多斯盆地寒武纪早期潮坪相为优势相带、而张夏组鲕粒滩具环陆分布特点、三山子多孔白云岩主要发生于寒武系上部,具有全区分布特点。怀远运动是寒武系顶部遭受风化剥蚀而发生岩溶作用的主因。祁连洋的俯冲作用是鄂尔多斯古陆发生变异的主要动力。怀远运动形成的寒武系顶部（包括部分下奥陶统）不整合面可能是最重要的深部勘探方向。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积环境与岩相发育特征

鄂尔多斯盆地位于华北地台西部 ,中奥陶统马家沟组含硬石膏的白云岩是盆地中主要的储层与产层之一。奥陶纪由于西侧贺兰裂谷再次开启 ,裂谷肩部发生抬升 ,以及南侧逆冲断层的左行走滑作用 ,在盆地西部和南部形成一“L”形隆起 ,又称中央隆起。在隆起东侧由均衡补偿作用伴生一西缓东陡的边侧坳陷 (盆地 ) ,称 (内 )陆棚盆地亚环境。通过沉积相研究 ,建立了两个马家沟组的沉积模式。其一为东西向穿越 (内 )陆棚盆地中心的陆棚沉积模式 ,该模式中的 (内 )陆棚盆地与中央隆起之间为水下凸起-洼地亚环境 ,其东为开阔内陆棚亚环境。马一时、马三时、马五时(内 )陆棚盆地发育为含白云岩的硬石膏岩 ,石盐岩盆地 ,盆缘主要发育白云岩-硬石膏岩坪 ,马五时西缘硬石膏岩-白云岩坪发育 ,是天然气藏主要分布区。以上表明沉积时气候干热 ,海平面下降 ,具深坳陷海水浓缩成盐特征。马二时、马四时气候湿热 ,海平面上升 ,(内 )陆棚盆地发育成石灰岩白云岩盆地 ,周围盆缘发育为 (含 )白云岩-石灰岩坪。水下凸起-洼地亚环境于马三时和马五时发育白云岩 ;马四时发育石灰岩 ,南延则过渡为白云岩、石灰岩的浅滩。东侧的开阔内陆棚亚环境 ,主要发育微晶-亮晶颗粒石灰岩、白云岩夹硬石膏岩、风暴岩。马六时 ,中央隆起以东根     

陕西凤太晚古生代拉分盆地动力学与金-多金属成矿

采用沉积盆地构造-古地理位置恢复重建和构造-岩相学等新方法研究认为,凤太晚古生代沉积盆地属于受板块斜向俯冲碰撞动力学控制下的拉分盆地。在中泥盆世初期,凤太沉积盆地被周缘垂向基底隆起分隔,其成盆构造动力学主要受四组同生断层,晚古生代沉降中心和沉积中心不断发生迁移。中泥盆世中期在盆地北部形成了北西向沉降中心和沉积中心,晚泥盆世末期沉积盆地萎缩,沉降中心和沉积中心收缩于沉积盆地中心。石炭纪沉降中心和沉积中心从盆地中心迁移到盆地四周边缘的同生断裂带附近,在沉积盆地北侧边缘商丹带南侧,形成了石炭纪-早三叠世与俯冲消减带有关的楔状沉积充填体。在凤太拉分盆地中形成的近东西向、北北东向、近南北向和北西向网状同生断裂带系统共同控制了凤太泥盆纪拉分盆地形成与演化过程。其中,商丹带（西段）、礼县-凤县-凤镇-山阳同生断裂带（中段）和酒奠梁-镇安-板岩镇同生断裂带（西段）三个主控同生断裂带不但在泥盆纪期间对于凤太泥盆纪拉分盆地形成具有显著控制作用,而且石炭纪-早三叠世拉分盆地演化过程也具有十分重要的控制作用,石炭纪-早三叠世同生断裂带发生构造反转并控制了沉降中心和沉积中心。采用沉积盆地动力学和构造-岩相学等新方法研究认为,在凤太晚古生代拉分盆地具有分级特征,西部凤县二级盆地为金-多金属成矿集中区,东部太白二级盆地为金矿成矿集中区。在八方山-银母寺三级拉分盆地中,八方山和银母寺等多金属矿床与八卦庙超大型金矿床具有矿田尺度上成矿分带,主要由于三级盆地、同生断裂、热水沉积岩相和构造热流体叠加岩相控制了矿田和矿床尺度上金与多金属成矿分带。凤太拉分盆地北部和东部金矿矿源层和初步富集成矿形成主要与泥盆纪钠长岩相和钠质热水沉积岩相有关,并受钠长碳酸质角砾岩-铁白云石钠长石角砾岩等石炭纪构造-热流体岩相叠加;凤太拉分盆地南部温江寺三叠系浊积岩系中热水硅质岩相和层状英安质凝灰岩是卡林型金矿重要赋矿层位;凤太拉分盆地中部热水沉积-改造型铅锌矿主要与硅质岩相和菱铁矿铁白云岩相等热水沉积相密切有关。     

Innovations on Assembled Techniques of Geochemical Lithofacies and Their Applications in Basin Analysis and Exploration for Minerals in Basins

<正>1 Introduction Research and development on assembled techniques of geochemical lithofacies is to be oriented,at the firstly,by technological issues or conundrum in methodology,and to be subsidiary directed by applications of theoretic basis in sedimentary basin analysis and explorations for minerals in the ore-hosting basin.However these are to be steered by integrated knowledge and cross-sectional study while they are focused on the core value and innovative technology.     

四川盆地晚二叠世吴家坪期岩相古地理

四川盆地上二叠统吴家坪阶岩石类型多样,按岩性及岩相特征的不同,吴家坪阶可划分为4种类 型,即峨眉山玄武岩组火山岩、宣威组陆相碎屑岩,龙潭组海陆过渡相碎屑岩以及吴家坪组海相石灰岩,横向 上岩性变化明显。在对露头和钻井剖面单因素定量及定性资料分析的基础上,采用单因素分析多因素综合作图 法,对四川盆地晚二叠世吴家坪期的岩相古地理进行了研究及编图。吴家坪期总体上自西南向东北依次展布剥 蚀区、冲积平原、碎屑岩台地、碳酸盐岩台地、斜坡(过渡带)和盆地,其中碳酸盐岩台地内局部发育低能生 屑滩。四川盆地吴家坪期成煤环境多样,三角洲、湖-海湾及潮坪相成为煤层发育的主要相带,这些环境中 的暗色泥岩、页岩及煤,为吴家坪阶重要的烃源岩,碳酸盐岩台地环境中的石灰岩也可以作为吴家坪阶主要储 集岩。     

塔里木盆地西部钾盐成矿条件分析

在塔里木盆地发展地史上,白垩纪一第三纪曾有过多次大的海侵,带来了丰富的盐类物质成分,又由于干旱封闭的气候环境,使其西部沉积了广阔而厚层的盐岩,因此一直被列为我国有利的找钾远景区。本文通过对塔里木盆地西部的莎车和库车两个次级拗陷盆地的钾盐成矿条件综合分析,并结合元素地球化学特征与古地理、古盐度的耦合关系等研究表明：莎车盆...     

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。     

东天山库姆塔格—沙泉子晚石炭世火山-沉积岩相学地质地球化学特征与构造环境

通过对本区晚石炭世沉积岩和火山岩的岩相学类型及其特征研究,划分出山前洪积相(河流相)、水下三角洲沉积相、海岸潮坪相、浅海相、火山沉积岩相、火山喷溢相、火山喷发岩相、热水沉积岩相、火山热水蚀变岩相和矽卡岩相等10种不同岩相和相应的亚相,这种特征属大陆挤压收缩体制下活动大陆边缘上的火山-沉积岩相学组合类型。垂向相序结构表明在热水沉积岩相上下均有较强的火山活动,为成矿提供所需的热能。在库姆塔格晚石炭世压陷盆地中,热水沉积岩相的纵向相序结构为热水角砾岩亚相→菱铁矿岩亚相/石膏岩亚相→铁白云石岩亚相→碧玉岩亚相→铁白云石岩亚相,这种组合是寻找“库姆塔格型”大型石膏菱铁矿矿床的岩相学标志。本区火山-沉积岩相总的沉积序列显示向上由浅变深→由深变浅趋势,沉积物源主要来源于华力西期岛弧带剥蚀区及其南侧(中天山)基底隆起带;火山喷发仍形成发生在浅海环境中,具有大陆挤压收缩体制下(中天山造山带)后陆盆地沉积特点;晚石炭世原型沉积盆地可能为后陆盆地,有利于大型石膏菱铁矿矿床保存。     

松辽盆地北部火山岩岩相与测井相关系研究

松辽盆地北部火山岩是最主要的天然气储集岩,可分5相15亚相,钻井均有揭示。主要储集岩岩相测井特征为：爆发相热碎屑流亚相高伽玛、低振幅齿形,中-高阻、低频低振幅齿形且下部振幅增大;喷溢相上部亚相高伽玛、高振幅齿形,中-中高阻值、指状或峰状;侵出相内带亚相高伽玛、中振幅齿形,中高-高阻,中振幅齿形。此外,隐爆角砾岩亚相和外带亚相是较好的储层。气层使电阻率明显增大,气水同层一般也使电阻率增大,水层使电阻率减小。不含流体的火山岩电阻率变化规律为：火山沉积相＜侵出相＜爆发相＜火山通道相＜喷溢相;凝灰岩＜熔岩。