盆地流体动力学演化及其成矿效应——以广东富湾-长坑银金矿床为例

文章以广东富湾－长坑层控银金矿床为实例，基于各阶段盆地中温度场，压力场和流动场的动力学演化过程与成矿效应的研究，发现盆地流体转变为成矿流体具有漫长的演化与更迭历程；构造演化和盆地的沉积充填特征，不仅直接影响着流体在盆地中的流动样式，而且直接影响着成矿物质空间存在形式的变化以及“流体－岩石”体系中各要素间的再分配。流体的大规模活动及大型矿床的形成与大幅度的构造运动，沉积作用，岩浆活动，火山活动等宏观地球动力作用有关，盆地边缘沟通深部的垂向断裂与浅部不整合面－侧向断裂交汇地段是成矿物质堆积的最佳场所。     

关于构造一流体——成矿作用研究的几个问题

在成矿过程中，构造和流体是重要的控矿因素，构造，流体和矿石堆积可以作为一个系统加以研究，按成矿作用的规律，构造－流体－成矿系统有不同的尺度。（１）全球的；（２）区域的；（３）矿田（床）的；（４）微观的。文章分别阐述了矿床和区域的构造－流体－成矿系统，结合矿床和区域实例讨论了它们的研究目的，内容和方法，具体总结了古老区域流体系统的示踪标志，论文最后讨论了关于古老成矿流体和现代成矿流体，深部成矿流休与     

右江裂谷区三叠系岩石物性特征及其与金矿化的关系

本文阐述了右江裂谷区微细粒浸染型金矿床控矿层位三叠系百蓬组泥质粉砂岩及砂质泥岩的粒度，比表面、孔隙度及孔隙类型和渗透率等物性特征，讨论了与其成矿流体的循回、水岩反应及其有效浸取围岩矿物质的关系。在此基础邮成矿流体和矿矿物质主要来自于地层；由于热液躲避低势能方向迁移，造成断理解发的盆地边缘区和水下隆起周围的环状断裂带为金矿床沉淀的场所。并通过形成金矿所需热液量的估算得出，该区金矿床的形成，是由于热流     

五台山区七图金矿的物源特征及矿床成因浅析

矿区成矿元素地球化学以及成矿流休的初步研究表明，五台山七图金矿的成矿物质（金，银）主要来源于围岩的滹沱群四集庄组粗碎屑岩组合，变质基性火山岩的去硫作用提供了金矿化的硫源，韧－脆性剪切事宾发育及活动是金矿化的动力学机制，成矿流体具有变质流体的性质，在变质基性火山岩中形成的蚀变岩与金矿化密切相关，矿床成因类型为沉积变质热液叠加型金矿床。     

柴河铅锌矿成矿物质来源初步探讨

柴河铅矿成矿物质来源是多源的。矿质来源主要来自下伏的老基底岩石,部分来自矿床围岩——高于庄组条带状白云岩。基底岩石中的含矿热卤水,沿NF1这条切割震旦系地层到达基底岩石的断裂上升,运移到震旦系高于庄组成矿有利围岩（条带状白云岩）中并在有利部位富集成矿。     

永平水泄铜矿床地质特征及其成因

水泄铜矿床受构造和地层岩性控制，热液成矿标志明显。根据矿化分布、矿石结构构造、围岩蚀变、地层中微量元素特征、矿床的同位素组成及流体包裹体等的研究，论证了成矿物质主要来源于兰坪盆地内的沉积岩；成矿流体具热卤水性质；矿床在成因上与喜马拉雅早期古地热活动有关，为一种新的改造型铜矿床。     

云南金顶超大型铅锌矿区的构造格架与控矿构造问题讨论

金顶铅锌矿床是一个以沉积岩(灰岩与砂岩)为寄主岩石的超大型铅锌矿床。本文在对矿区构造和矿床基本特点研究的基础上,重点阐述了两种不同类型矿体(砂岩型和灰岩型)的构造类型、矿石显微构造及矿石组构的特点。本文研究表明,极其发育的断裂构造系统是兰坪盆地地质构造发育的基本特点,在盆地边缘、盆地内部普遍发育了具有薄皮式逆冲断层和推覆构造组合特点的成矿前断裂,它们造成矿区内大规模地层倒转与堆叠现象;盆地中发育了由构造角砾岩与透镜体带构成、宽度达近3km的NE-NNE向成矿期中轴断裂,它控制着矿体或矿床的发育与分布;近SN方向的成矿后地堑构造对于矿床具有破坏作用,并使之剥露于地表。金顶铅锌矿床主要有两种重要的矿床类型,即板状或层状砂岩型矿床和角砾状灰岩型矿床,它们分别位于白垩系钙质长石石英砂岩与三叠系沥青质灰岩构成的两个逆冲席体内。以凤凰山矿区为典型,金顶铅锌矿床具有3层结构:上部的三叠系白云质灰岩岩盖,中部的砂岩型矿体和下部的灰岩型矿体,三者之间被两条作为圈闭存在的重要逆冲断层带间隔。砂岩型矿体与灰岩型矿体之间由几个角砾岩筒连接,作为成矿时期的矿液运移通道存在。破裂与微破裂构造、块状构造、对生脉状构造及假晶构造等是最常见的显微构造型式,它们的存在揭示出破裂与碎裂、充填和交代作用过程在铅锌矿化过程中均起着重要的作用。金顶铅锌矿床的形成与就位,直接受构造作用控制。成矿前的逆冲推覆作用为高压成矿流体的形成以及成矿圈闭的发育创造了条件,成矿期中轴断裂的活动性促使成矿流体向上运移,而灰岩与砂岩的物理性质(包括孔隙度/渗透率以及力学属性)则制约了两种不同类型矿体的出现。致密的灰岩渗透率较低,含矿流体加热了灰岩并使之软化,同时高流体压力使得围岩易碎,形成由早期到晚期的细角砾岩、粗角砾岩和破裂,成矿物质同时沉淀结晶,胶结围岩角砾形成角砾型灰岩矿体。高压流体通过流体通道进入低孔隙度的砂岩后,便迅速弥散于其中,沿着颗粒边界或裂隙充填,并交代岩石中的钾长石碎屑及方解石胶结物,形成块状的砂岩型矿体。     

党河南山黑刺沟地区与石英二长闪长岩有关的金矿化

党河南山黑刺沟金矿类型包括构造蚀变岩型金矿化和石英脉型金（锑）多金属矿化。两种矿化类型的矿石特征、元素组合及围岩蚀变的差异均较大。对矿区控矿因素的研究表明，成矿与石英二长闪长岩的侵入密切相关。岩浆活动既提供了大量的成矿物质，又为成矿系统提供了成矿流体及热动力。围岩地层也提供了部分成矿物质，构造破碎带则为成矿提供了空间。     

辽宁本溪盘岭地区铜、铅锌矿床成矿条件探讨

本溪盘岭地区铜、铅锌矿床类型主要有沉积－变质矿床、沉积－强烈改造矿床、沉积－变质（改造）－岩浆液叠加矿床、后成矿床4种类型。通过对矿床地质特征、沉积环境、沉积相、矿区构造等方面的研究，认为矿床（化）明显受沉积环境、地层的岩性、岩相的控制，并受构造岩浆活动的影响，成矿条件有4种：矿床原始沉积条件；成矿物质来源条件；后期改造富集条件；成矿的物理场和地球化学场条件。通过成矿条件分析，本区海湾浅海环境的氧化－还原的环境是铜、铅锌有利的沉淀场所，富含有机质的薄层互层带是矿物赋存有利空间。     

成矿流体的流动-反应-输运耦合与金属成矿

中国著名的铜官山、冬瓜山、新桥等铜、金和硫化物矿床均赋存于上泥盆统五通组砂岩、石英砂岩和中、上石炭统的黄龙组碳酸盐岩不整合面或假整合面邻近。研究表明两个地质事件引发该区形成成因相同或相似的金属矿床。该区具有特定的岩性和地层组合 ;岩浆侵入到该地层组合的同时带进成矿物质和热能 ,热能又驱动成矿流体在岩体周边循环流动。文中对流体从含黄铁矿砂岩流到不整合面时产生的流体流动矿物溶解物质输运沉淀堆积的成矿过程进行了研究和分析 ,提出了一套用于描述热液成矿流动扩散反应过程耦合的偏微分方程组 ,并对此类矿床的成矿过程进行计算机模拟和动力学分析     

Mass and Energy Transportation in Ore-Forming Processes of Sulfide Deposits in Tongling District

Therewassomeabnormalthermaldistrictsduetomag-maticintrusionintotheearthcrust.Thisleadedtocircularf1owoffluidsinornearmagmalocation.Theeventofmagmaintrusioneffectstohydrothermalore-formingprocessesin-cluding(1)thefluidsandore-formingmaterialsfrommagma,(2)thethermalenergyfrommagma.Thethermalenergyre-sultsincircularflowoffluidsinporespaceofwallrockorincrystallizedplutonornearwallrock(r5Okmfromthecenterofpluton)(NortonandCathles1979).Materialandenergyaretwobasicfactorsforhydrohermalore-formingpr…     

右江盆地流体运移过程中成矿与成藏作用

右江盆地裂陷期和坳陷早期的沉积物提供研究区金矿与古油藏的物质与流体。成矿物质与烃类在盆地流体中沿以二叠纪生物礁为核心的断层、浊积岩及不整合面组成的三维输导体系向盆地边缘及二叠纪生物礁的核部运移。由于烃类物质与盐水体系密度的差异，使烃类物质与成矿物质差异聚集于不同的圈闭中形成流体藏。流体矿藏的破坏是导致成矿物质沉淀形成矿床的直接原因。构造活动、风化剥蚀及流体压裂均可导致流体矿藏破坏，其中燕山构造运动是该区流体藏破坏的主要原因，因而亦是该区金矿成矿作用的主要构造营力。本文从盆地流体运移、演化的角度证明，该区古油藏是盆地裂陷与坳陷阶段流体聚集的产物，而矿床则是盆地挤压抬升阶段流体藏破坏、流体散失的结果。研究成果表明，金矿与油气是同一盆地流体在其不同演化阶段的产物，这对在盆地中寻找相同类型的金属矿产意义重大。     

流体成矿系统与成矿作用研究

对几乎所有金属矿床类型来说，其形成过程均与金属从源岩的活化、原始渗滤、矿质运移和金属沉淀富集成矿关系密切，这些过程主要是由流体的运动和作用完成的。因此，识别金属和流体的来源，追溯流体从源区将金属运载至最终成矿部位所经过的路径，以及查明金属和流体沿运移通道发生的物理、化学和时间上的各种变化及其特殊性质，可以为矿床评价与勘查提供很有价值的定量成矿信息。成矿流体的来源－运移－沉淀（－堆积）过程会以流体成矿系统的形式保留下来。对流体成矿系统和作用的全面了解可通过调查活动的和古代的两种系统获得。活动流体成矿系统是目前正在进行原始矿质搬运的系统，调查这些系统可对运移通道中的含矿流体进行取样和监测研究。古流体成矿系统包括各时代从含金石英脉到铅－锌矿脉系统的所有热液脉型矿床以及沉积喷气型和所谓层控矿床。对含矿矿物和岩石的广泛岩石学、化学、流体包裹体和同位素研究将为定量评价与预测矿床的分布和变化提供至关重要的资料。流体成矿系统内具有一些重要特征，如各种地质要素的方向性、相关性和指示性变化。     

Diagenetic processes in cretaceous sandstones from occidental Brazilian Equatorial Margin

Despite a great interest in Brazilian Equatorial Margin exploration, very little was published on the diagenesis of sandstones from that area. A wide recognition petrographic study was performed to identify the major diagenetic processes that impacted the porosity of Lower Cretaceous sandstones of the Pará-Maranhão, São Luís, Bragança-Viseu and Barreirinhas basins. Arkoses from the Pará-Maranhão Basin show neoformed or infiltrated clay coatings, mica replacement and expansion by kaolinite and vermiculite, and precipitation of grain-replacive and pore-filling quartz, kaolinite, albite, chlorite, calcite, dolomite, siderite, pyrite and titanium oxides. Compaction, quartz and calcite cementation were the main porosity-reducing processes. Barreirinhas Basin lithic arkoses and subarkoses display clay coatings, compaction of metamorphic fragments into pseudomatrix, and precipitation of grain-replacive and pore-filling kaolinite, quartz, albite, chlorite, calcite, dolomite, TiO₂ and pyrite. The main porosity-reducing processes were calcite cementation in the subarkoses, and compaction and quartz cementation in lithic arkoses. Quartzarenites from this basin were early- and pervasively cemented by dolomite. Arkoses and lithic arkoses of the São Luís and Bragança-Viseu basins show clay coatings, pseudomatrix from mud intraclasts compaction, and precipitation of pore-filling and grain-replacive kaolinite, vermiculite, smectite, quartz, albite, chlorite, illite, calcite, dolomite, hematite, TiO₂ and pyrite. Compaction of mud intraclasts and dissolution of feldspars and heavy minerals were the main porosity-modification processes. These preliminary results may contribute to the understanding of the spatial and temporal distribution of the diagenetic processes and their impacts on the porosity of the sandstones from these basins.     

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。     

潜江凹陷拖市地区新沟嘴组下段三油组聚集期孔隙初步研究

成岩作用控制了拖市地区新沟嘴组下段三油组聚集期孔隙的形成和分布,聚集期孔隙的分布控制了油气的分布,本区三油组有两期聚集期孔隙,一期主要是粒间碳酸盐胶结物溶蚀形成的孔隙,另一期主要是长石等颗粒溶蚀形成的孔隙,它们均主要在风暴水沟砂岩中发育,并先后聚集了石油。第一次聚集的低成熟石油因断裂运动而散失氧化,故第一期孔隙成为无效孔隙;而第二次聚集的高成熟石油被保存下来,第二期孔隙是有效孔隙。     

Alteration and ore distribution in the Proterozoic Mines Series, Tenke-Fungurume Cu–Co district, Democratic Republic of Congo

Two sediment-hosted stratiform Cu–Co deposits in the Tenke-Fungurume district of the Central African Copperbelt were examined to evaluate the alteration history of the ore-hosting Mines Series and its implications for ore distribution and processing. Core logging and petrography, focused on lithology and timing relationships, outlined a complex alteration sequence whose earliest features include formation of anhydrite nodules and laths, followed by precipitation of dolomite. Later alteration episodes include at least two silica introductions, accompanied by or alternating with two dolomite introductions into the existing gangue assemblages. One introduction of Cu–Co sulfides accompanied the last episode of dolomite alteration, overprinting an earlier generation of ore whose gangue association was unidentifiable. Sulfides and some carbonates were subsequently modified by supergene oxidation, transport, and reprecipitation to 100–200?m depth. Present-day ore distribution resulted from these successive processes. Ore is concentrated in two shale-dominated units on either side of a cavernous silicified dolomite, which is interpreted as the main conduit for the mineralizing fluids. Sulfide ores precipitated at the redox or sulfidation contacts between this dolomite and the shales. Later, supergene fluids dissolved and moved some of the metals, redepositing them as oxides and carbonates. Solubility differences between Cu and Co in supergene conditions caused them to precipitate separately. Thus, modern ore distribution at Tenke-Fungurume results both from original hypogene lithology- and contact-related precipitation and from supergene oxidation, transport, and Cu–Co decoupling. The supergene fluid flow also redistributed gangue minerals such as dolomite, which has an economically important influence on the processing costs of supergene ores.     

Upper Cretaceous carbonate hosted zinc–lead–barite deposits in Northern Thrust Zone, northern Iraq: petrography and geochemistry

Zinc–lead–barite deposits located in Lefan and Lower Banik localities of about 25 km northeast of Zakho City, Northern Iraq consist of a group of strata-bound sulfides hosted in Upper Cretaceous (Upper Campanian–Maastrichtian) dolomitic limestone. Carbonate-hosted ores contain 3.77% Zn, 2% Pb, and 5% Fe, while in lower Banik, they contain 1.5% Zn, 0.37% Pb, and 1.4% Fe. Diagenetic processes, such as dolomitization and recrystalization in addition to the type of microfacies, provided appropriate physical and chemical conditions that permitted the passage of ore-bearing fluids and participated in precipitation and ore localization. These deposits are precipitated in a platform and developed within the Foreland Thrust Belt. Ore precipitated as infill of intergranular dolomite porosity with replaced dolomite and rudist shells forming disseminated crystals that occupy intergranular pore spaces around dolomite and calcite and as infill of dissolution spaces and fractures.     

构造-流体-成矿体系的反应-输运-力学耦合模型和动力学模拟

建立了一个综合的构造流体成矿体系的反应输运力学耦合动力学模型。利用有限元方法求解岩石变形、断裂作用和断裂网络统计动力学、流体流动、有机和无机地球化学反应及成岩成矿作用、压力溶液和其它压实力学、热迁移的方程组 ,可以对构造流体成矿体系的动力学演化过程进行 1～ 3维数值模拟。模拟的主要内容是在各种过程耦合作用下描述构造流体成矿体系的主要变量的时空演化 :( 1)与成矿流体的形成和性质有关的变量 ,如地层中矿物 (包括成矿物质 )的溶解速率、流体中各组分的浓度与饱和度、流体温度、压力、离子强度等 ;( 2 )与构造变形和流体运移有关的各变量 ,如应力与变形速率、岩石孔隙度、构造 (断裂 )渗透率等 ;( 3 )与沉淀成矿有关的变量 ,如矿物 (金属矿物和脉石矿物 )的成核速率、各矿物的沉淀量等 ;( 4 )上述各有关变量间的时空耦合关系 ,如断裂渗透率时空演化与流体流动、汇聚和成矿的耦合关系等。以湖南沃溪金锑钨矿床为例 ,应用该模型和方法对成矿动力学过程和动力学机制进行了初步的模拟与分析。     

计算流体地球化学研究的进展

成矿作用的化学机理可以通过实验和计算机模拟进行研究。随着计算机运算能力的不断增强 ,在地球化学中正在形成一门新兴学科———计算地球化学。其中热质输运模拟、化学质量迁移数值模拟和流体输运化学反应耦合动力学研究取得了显著进展。建立在Darcy定律和守恒方程基础上的多孔介质热质输运模拟通过流函数图、等温线图及速率矢量图等 ,从古水文学和流体地球化学方面高度动态研究成矿作用。根据化学和热力学原理进行的化学质量迁移数值模拟则通过矿物和流体中化学物种的热力学数据 ,预测多组分体系中发生的流体岩石相互作用 ,定量揭示经历了复杂化学反应进程的成矿作用的化学行为。将上述两方面结合的流体输运化学反应耦合动力学 ,可以从时间和空间上模拟真实成矿流体系统复杂的动力学行为 ,是计算流体地球化学的发展方向。