盆地流體嶼成礦作用文獻綜述

劉洋+王龔

摘要：盆地流體主要是指占據(jù)和通過盆地沉積巖石孔隙空間的所有流體，其廣泛參與了沉積物的成巖一后生和成烴成礦過程。本文主要對盆地流體的性質(zhì)及其成礦作用等方面進行簡單說明。

關(guān)鍵詞：盆地流體；成礦作用；礦床類型

盆地流體的運移是支配盆地中物質(zhì)變化和能量再分配的主要因素之一。長期以來，礦床學(xué)家從金屬礦床的金屬來源活化沉淀聚集的角度，油氣方向?qū)W者則從沉積盆地中油氣的生成運移儲備賦存的角度，對盆地流體成礦作了大量的探索與研究，并取得了許多重要的成果。

一、盆地流體的性質(zhì)

盆地流體主要是指占據(jù)和通過盆地沉積巖石孔隙空間的所有流體。它們在地殼中起著物質(zhì)運移和能量傳輸?shù)闹匾饔?，極大程度的控制著成巖、變質(zhì)、成礦等作用以及構(gòu)造形變、地幔蠕動等地質(zhì)過程的發(fā)生和演變。盆地流體可以按照流體成因、其來源相對于盆地的位置和流體的相態(tài)來進行分類。為簡單起見，大多是按流體的成因?qū)⑴璧亓黧w劃分為地層水、大氣水、深部流體和烴四種類型。其中，烴（石油、天然氣等）和地層水統(tǒng)稱為內(nèi)部流體，而大氣水與深部流體（變質(zhì)流體、巖漿流體和地幔流體等）則統(tǒng)稱為外部流體。

盆地流體驅(qū)動機制根據(jù)驅(qū)動力不同，可分為以下三種：

（1）重力驅(qū)動：高于海平面的水壓頭引起孔隙水流動：（2）壓實驅(qū)動：沉積物在沉積過程中由于壓力引起的孔隙水排出：（3）密度（熱對流）驅(qū)動：由于溫度、礦化度的變化從而形成密度梯度，致使瑞利或非瑞利孔隙水流動。一般而言，沉積盆地中最常見的是壓力流和熱對流兩種流動樣式。

沉積盆地中流體循環(huán)有多種復(fù)雜的樣式，最常見的有：重力和地形驅(qū)動型、壓實（超壓）驅(qū)動型、構(gòu)造應(yīng)力和地震泵析驅(qū)動型以及熱對流驅(qū)動型等。在不同的盆地或者同一盆地不同演變階段都存在不同的流動方向和循環(huán)形式。另外，盆地流體循環(huán)樣式還極有可能是一個包括多個互相關(guān)聯(lián)而又各具特點的流體循環(huán)小系統(tǒng)的復(fù)合系統(tǒng)。

二、成礦作用與方式

新鮮的沉積物，從沉積到成巖的整個過程都被浸泡在盆地流體中。故此，盆地流體嚴(yán)格地扮演著浸泡液的角色，不斷地從高度分散的沉積顆粒中萃取出各種金屬成礦組份和礦化劑，從而演化為成礦熱液。

在盆地形成的不同礦產(chǎn)中，成礦物質(zhì)的來源、運移、儲備和賦存狀態(tài)存在較大的差異。從成礦物質(zhì)聚集、成礦作用進行到礦產(chǎn)的形成，其所處的環(huán)境會隨時段不同或因成礦流體的物理化學(xué)性質(zhì)（溫度，壓力，PH等）變化而發(fā)生顯著變化。因此，在沉積礦床（藏）形成的整個過程中（成礦物質(zhì)聚積（預(yù)富集）一轉(zhuǎn)化成礦（富集）一成藏（礦）一改造定位），成礦流體都起著非常重要的作用。

典型的低溫?zé)嵋旱厍蚧瘜W(xué)特性和豐富有機組分的廣泛參與，乃是盆地流體的兩大突出特征。而盆地流體的沉淀卸載成礦方式主要有以下兩種：

1.沉積噴流成礦。當(dāng)盆地流體進入較深的海底時，不會沸騰，而是在局部洼地中形成鹵水池。鹵水隨著物理化學(xué)條件的變化，與海水之間發(fā)生物質(zhì)和能量交換，引起各種熱液礦物的沉淀聚集。進而，在噴口周圍處于還原條件下的聚集物便形成熱水沉積的層紋狀礦石和熱水沉積巖，而在噴口附近和下部的流體通道內(nèi)則生成較高溫的網(wǎng)脈狀礦石，由此形成文后會提及的典型的sedex型礦床及部分沉積巖容礦的微細浸染型金礦床。當(dāng)處于淺水海底時，流體未達到底部已經(jīng)沸騰，則不會發(fā)生熱水沉積作用，只是在流體通道內(nèi)形成網(wǎng)脈狀礦石。

2.海底以下沉淀卸載成礦。當(dāng)盆地流體在海底以下的沉積柱中運移時，遇到合適的地球化學(xué)障會發(fā)生沉淀卸載。如：流、巖反應(yīng)流體流經(jīng)富硫巖層發(fā)生的硫化物固定；流、流反應(yīng)盆地流體運移時遇到其他性質(zhì)流體發(fā)生的反應(yīng)：流體流經(jīng)碳酸鹽巖層與圍巖反應(yīng)引起的卸載沉淀成礦：流體溫度、壓力、PH、Eh等物理化學(xué)條件突變等。簡單的用同生一后生成礦的概念來討論盆地流體的成礦作用已失去意義。因為盆地流體中的沉積噴流成礦系統(tǒng)本身就包括了同生一后生兩個部分，即使是發(fā)生在海底以下沉積柱內(nèi)部的卸載沉淀過程也經(jīng)常是與沉積物的成巖過程同時進行，都屬于準(zhǔn)同生期范疇。

3.礦床類型。根據(jù)目前的研究，與盆地流體有關(guān)的礦床可歸納為以下四大類：

1.沉積噴流型礦床（sed ex型）；

2.密西西比式（MVT）Pb-zn-（Ba-F）礦床：

3.大陸砂頁巖型礦床（銅、鈾、鉛、鋅、釩、銀、鈷等元素富集礦床）：

4.沉積巖容礦的微細浸染型金礦床。結(jié)語：盆地流體廣泛參與了沉積盆地演化的全過程，包括沉積物的各種成巖一后生變化、盆地的熱結(jié)構(gòu)和熱歷史以及各種礦床和石油、天然氣的生成，因此成為當(dāng)今國際地學(xué)前緣的重要研究對象之一。

需要提出的是，盆地流體形成的礦化地質(zhì)體經(jīng)常遭受多種后期地質(zhì)作用的疊加改造，使其難以辨認(rèn)。而地球化學(xué)數(shù)據(jù)經(jīng)常具有多解性和不確定性，因此本文認(rèn)為因在研究時結(jié)合物探，遙感等地質(zhì)手段共同研究。