地质流体的输运-化学反应与成矿作用微观机制研究——以安徽冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床为例

以冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床的基本地质特征为基础建立了成矿作用的地质模型,运用成矿作用动力学理论将其转化成动力学模型,然后对动力学模型求解得到刻划矿质在断裂—多孔介质体系中输运-化学反应演化规律的解析解。研究揭示冬瓜山矿床的成矿微观机制为:成矿流体受外力的驱动在断裂-多孔隙复杂介质的输运过程中,由平流、动力弥散、扩散作用与交代反应、溶解-沉淀反应相互耦合作用而成矿。介质的有效孔隙度和渗透率等动力学参数是矿体的空间分布及规模大小的主要控制因素。模拟结果合理地解释了矿体的空间展布、矿石品位及矿石结构构造的空间变化特征等矿床的基本地质特征。本研究显示,一旦成矿过程的基本动力学参数能确定,可预测成矿的位置、矿体长度、厚度及贫富变化的规律,显示动力学研究具有潜在的重要应用价值。本文为研究复杂介质中矿床形成的微观机制提供了一种新的思路。

有机质在层控铅锌矿床中作用的实验研究

有机质在层控铅锌矿床中的作用已受到普遍重视。本文的实验研究内容和主要研究成果包括如下三个方面：１．Ｃｕ２＋，Ｐｂ２＋，Ｚｎ２＋在共存的水相和油相中分配系数与温度和溶液成分关系的实验研究，证明在酸性条件下Ｃｕ，Ｐｂ，Ｚｎ元素９５％以上趋向于在水溶液中，而在弱碱性条件下这些元素有强烈的在油相中富集的趋向，表现出典型的卟啉化合物的特征；２．矿物在油田卤水和相同盐度的ＣａＣｌ２－ＮａＣｌ溶液中溶解度的对比实验研究，讨论了金属元素在油田卤水中的无机络合作用和有机络合作用之间的竞争能力；３．在人工组合双源层和温度压力同时作用的压力机条件下，进行了油气生成和运移过程对Ｐｂ，Ｚｎ元素活化迁移的实验研究，实验证明，新生成原油（氯仿沥青Ａ）中获得了Ｚｎ的５２～７６９μｇ／ｇ的高丰度，其中经过初次运移的原油往往含有更高含量的金属元素。因此，有理由认为在一定的成熟度范围内原油相可能是Ｐｂ。

有机流体成矿作用与古油藏成藏作用相互耦合——以右江盆地微细浸染型金矿为例

右江盆地微细浸染型金矿与古油藏均产于二叠纪生物礁的核部或侧翼 .流体包裹体拉曼光谱分析和矿石抽提物色质谱分析均发现了大量的有机质官能团 ,暗示金矿成矿过程与古油藏的形成、演化密切相关 .金矿与古油藏的物质均来源于盆地裂陷期和凹陷早期的沉积地层 ,流体来源于沉积地层中封存的建造水 ,形成年龄 >172Ma .在随后约 40Ma(172～ 130Ma)的时间里 ,流体向盆地中生物礁及其他构造部位运移聚集 .由于盆地中烃源岩逐渐成熟 ,这一过程是油气运移成藏的过程 ,也是有机流体萃取成矿物质 ,最终演变为有机成矿流体并聚集的过程 .燕山运动是金矿成矿作用的主要构造营力 (130～ 46Ma) ,同时也是古油藏破坏的主要原因 .正是古油藏的破坏打破了流体的动态平衡 ,导致流体中成矿物质沉淀形成矿床 .

胶莱盆地层控型金矿含矿岩系的成岩及成矿作用机理探讨

对胶莱盆地蓬家夼与宋家沟两金矿的矿区地质特征、含矿岩系的岩石学、成矿元素、主量元素、微量元素、稀土元素以及碳、氧、硫稳定同位素等地质地球化学特征进行研究。结果表明:两矿床中金矿体的形成和分布受莱阳群及其中的断裂控制,莱阳群既是含矿层,又是矿源层。含矿岩系主要为陆源碎屑岩类,其沉积环境为河、湖相。讨论了含矿岩系的成岩及成矿作用机理。

冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床成矿流体特征及其成因意义

对冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床的矿物流体包裹体进行了深入研究。结果显示 ,主成矿阶段流体的温度高达 35 0～ 4 0 0℃。成矿流体是一种高温 (35 0～ 4 0 0℃ )、高盐度 (w (NaCl) =13.4 5 %～4 8% )、高密度 (大于 1.1g/cm3 )的流体。其中的稀土元素具轻稀土富集、Eu呈显著负异常、轻重稀土分异明显的特征。由于其特殊的成矿环境 ,流体的输运过程是一种近于等温的过程。成矿作用发生于偏酸性且较还原的条件下。成矿流体由岩浆源和地层共同提供 ,是一个典型多源成矿物质、多成矿阶段。

安徽铜陵层控夕卡岩型铜矿床的成矿作用动力学

本文应用输运反应耦合过程动力学模型研究了安徽铜陵层控夕卡岩型铜矿床的成矿作用动力学机制。研究指出:(1)成矿流体的盐度梯度和流速均可促进岩浆水与地层水的混合和反应,透水层是二者发生强烈混合输运反应与成矿作用的有利场所;(2)在顺层方向上发生等温输运反应时,成矿流体与岩石接触界面处形成的移动输运反应前锋顺透水层从上游向下游缓慢推进,形成了与地层整合的层伏夕卡岩体与层状矿体;(3)在穿层方向上发生穿越等温线的梯度输运反应结果使矿物成分从镁夕卡岩向硫化物矿体发生渐变过渡。

秦岭镇旬盆地丁──马微细浸染型层控锑－金矿带成矿作用基本问题探讨

丁—马微细浸染型层控锑－金矿床是在特殊的大地构造背景下的扩张海盆复杂岩相古地理沉积环境中，首先形成金等成矿元素初始富集矿源层，并在沉积成矿作用基础上，经进一步叠加改造成矿作用，形成具有沉积（含火山热液）－构造叠加－地下水循环热液改造成因的矿床。

秦岭成矿带层控金属矿床中生物成矿作用研究

在对秦岭成矿带多金属硫化物和金两类层控矿床研究中，发现许多生物成矿作用事实。它们具有由生物直接吸收聚矿，由生物产生有机质络合成矿物质和改变成矿物理环境，最终形成含有机质的热液间接成矿作用的复杂演化特征。该成矿演化作用与秦岭成矿带层控矿床的沉积－构造叠加－热液改造的矿床形成过程是一致的。

长江中下游层控铜矿床的成矿作用

对长江中下游铜铁矿床的成因和成矿作用的认识至今众说纷纭.作者据多年在该区找矿勘探实践和成因研究,提出矿床属沉积或火山沉积-热液叠加型成因.矿床沉积于固定层位,表现明显的层控持点;凹陷沉积盆地或占海盆地边缘、近乐西向和近南北向隐伏基底断裂交汇结点控制矿床分布;后期岩浆侵入和区域变质作用使矿床受热液作用叠加和改造.据此,摆脱了局限于小侵入体与灰岩接触带或矿区周边找矿的认识,从而扩大了找矿远景.

层控贱金属矿床的生物成矿作用

着重讨论层控贱金属矿床的生物成矿作用及其有关的地质特征。以我局勘查过的矿床为例，对该类矿床的地质特征、找矿意义、成矿机制、可能的矿床成因进行了探讨，从而得出找矿标志。

盆地流体中有机组分的成矿效应

盆地流体含有丰富的有机组分。有机质 -金属耦合作用是盆地流体金属成矿机制的关键 ,具有极其重要的意义。有机质的成矿作用主要表现为 :1)沉积有机质对盆地流体物理化学特征的制约 ;2 )有机组分对金属成矿元素在盆地流体中的迁移能力、迁移形式以及沉淀就位机制的制约 ;3)富有机质的地层作为地球化学还原障和H2 S障对于流体中金属沉淀就位的制约 ;4)沉积有机质的演化对于盆地流体运移的制约 (通过油气的阵发性析出和二次孔隙的产生 )。

安徽铜陵天马山矿床与大团山矿床流体成矿作用对比研究

对安徽铜陵天马山矿床与大团山矿床流体包裹体进行了系统研究和对比。在此基础上探讨了在铜陵天马山矿床与大团山矿区分别形成层控夕卡岩型铜矿床的主要原因。研究结果表明,天马山矿区之所以形成金硫矿床,主要与岩浆岩岩体本身含金高而含铜低,围岩地层中有含有机质赋金黄铁矿层存在。

西秦岭降扎地区寒武系层控金矿床中Au-Se共同富集成矿机制

西秦岭降扎地区寒武系中的层控金矿床，产于由碳质硅岩和碳质板岩组成的硅岩建造中。研究表明，无论是围岩还是金矿石，均普遍含有较高的硒，达到工业综合利用的要求，在局部地段甚至可以圈出独立的硒矿体。在金矿石中，硒主要呈独立矿物和以类质同象形式存在于硫化物中，且硒与金呈密切的正相关关系。尤为重要的是，在金矿石中常常见到自然金与一些硒矿物紧密共生，说明 Au、 Se可能以 Au- S- Se或 Au- Se络合物形式进行迁移。由于沸腾的成矿流体与下渗的富氧冷水混合而发生氧化还原作用，导致了 Au和 Se的共同富集成矿。

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输导体系,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(reservoir)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。

层控矿床有机地球化学研究的几个问题

对层控矿床有机地球化学研究中值得注意的矿源层类型、石油沥青演化、有机矿床成因及成矿温度、成矿流体有机质在成矿过程中的发展演化 以及层控矿床与古油藏的共生关系等问题进行了综述。

中国南方碳酸盐岩系层滑断裂控矿和成矿研究

碳酸盐岩系层滑断裂在中国南方古生代地层中广泛分布,是一种重要的控矿和成矿构造。厘定碳酸盐岩系层滑断裂的基本类型、形成机理和控矿作用对相关矿床的找矿具有重要意义。基于层滑断裂所属含矿岩系的岩性组合、构造样式及其与主干断裂的相互关系,初步将层滑断裂划分为4种基本类型,即碳酸盐岩与泥页岩界面+层滑断裂复合型,平行不整合面+层滑断裂复合型,逆冲推覆构造台阶式断层断坡+断坪复合型和陡倾斜主干断层+旁侧缓倾斜层滑断裂复合型,分别总结了不同类型层滑断裂的控矿特征,并列举其典型的矿床实例,讨论了层滑断裂的控矿作用和成矿作用,将层滑断裂的形成过程归纳为层间滑动、层滑断层、叠加断层3个阶段。

陕西蓝田铀矿田控矿因素与成矿作用过程探讨

蓝田铀矿田是我国第一个进行地下堆浸开采的铀矿田,笔者对其控矿因素进行了系统研究:空间上位于古近—新近系断陷盆地边缘,多期多阶段的岩浆活动,北北东向断裂与北东向复合断裂以及矿区内出露大量的基性岩脉是主要控矿因素。其成矿过程主要分为五个阶段:①牧护关岩体第二次主侵入体的形成。②多期多阶段的岩浆活动使岩体中的铀预富集。③伴随基性岩脉涌入的地幔流体使岩体副矿物中的铀活化释放,并且为铀的迁移提供了丰富的矿化剂∑CO2。④以铀酰碳酸络阴离子的形式运移的铀在适宜的物理化学条件下沉淀富集成矿,⑤潜水氧化淋滤改造叠加成矿作用。

地热流体成矿作用分析

依据地热流体成矿作用基本要素的特殊性、成矿控制因素及其控矿特点，对地壳演化运动的成矿控制及其规律性等方面进行了较系统的分析。研究结果表明，地热流体是特殊的热液成矿作用类型。

银洞坡层控金矿的矿田构造及其控矿作用辨识

银洞坡层控金矿的矿田构造及其控矿作用辨识吴冲龙，韩志军，王根发，郭永庆（中国地质大学，武汉４３００７４）银洞坡特大型层控金矿床位于北秦岭造山带东段——桐柏地块北部的围山城贵金属－多金属成矿带上，矿区呈ＮＷ－ＳＥ向延伸，长约２ｋｍ，宽０．６～１．０ｋｍ...