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中国矿物岩石地球化学学会第十五届学术年会

中国矿物岩石地球化学学会第十五届学术年会

  • 召开年:2015
  • 召开地:长沙
  • 出版时间: 2015-12-11

主办单位:中国矿物岩石地球化学学会

会议文集:中国矿物岩石地球化学学会第十五届学术年会论文集

会议论文
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  • 摘要:弧后盆地位于活动大陆边缘,是岛弧靠近大陆一侧的深海盆地.其构造运动活跃,火山和热液活动频繁,是地球深部物质向上运移并发生交换的重要场所,也因此常常能形成重要的海底矿床.冲绳海槽为典型的弧后盆地,其沉积物主要由长江、黄河等世界性大河供给,同时也有独具特色的台湾及中国大陆东南部山溪性河流的贡献,在海槽内分布有大量的火山作用和热液活动,使得沉积物的来源变得复杂,陆源碎屑沉积物的组成也发生了变化。综合热液沉积物组成的差异,由于高温、酸性并富含大量金属离子的热液流体的上涌,周围的陆源碎屑、火山岩石和火山灰等沉积物受到了蚀变作用。在热液区(C0013孔)受到的蚀变作用较强,矿物学和地球化学组成与其他沉积物有本质区别,热液补给区(C0017孔)的沉积物只是在下部受到了一定影响,上部与陆源碎屑沉积物相似。热液流体的不同物理化学过程(如相分离过程等)也导致了沉积物上、下部组成的不同。另外,在冲绳海槽这样有丰富沉积物供给的弧后盆地与缺乏沉积物覆盖的大洋中脊的热液产物有本质不同,表明了二者不同的水岩反应、热液流体和围岩的组成以及不同的地质构造环境。
  • 摘要:现代海底热液活动及其成矿作用是当前国际研究的热点.以超基性岩为主的热液系统大部分沿慢速扩张的洋中脊展布,北大西洋脊Logatchev热液区是少数与超基性岩有关的海底热液系统之一.目前国内外学者对于该热液区的研究主要集中于热液柱、热液流体、微生物群落及地球物理特征等方面.本次通过研究Logatchev区纳—微米级硫化物的显微形貌、成分、结构特征,以及硫化物的共生组合和演化规律,揭示矿物微观形貌和成分特征对成矿环境的指示意义。根据矿物学、岩石学、地球化学理论分析,认为北大西洋脊Logatchev热液区硫化物的形成包括热液期和沉积期,热液期包括自形、半自形、他形粒状黄铁矿形成阶段,多金属硫化物形成阶段和硫化物次生蚀变阶段;沉积期可进一步划分出草莓状黄铁矿和胶状黄铁矿阶段。热液期黄铁矿最早形成,随热液温度逐渐升高,纤锌矿沉淀并主要呈树丛状集合体出现,后期与黄铜矿共生形成丛状集合体。自形闪锌矿形成,后期被黄铜矿交代形成镶边结构。热液温度继续升高,形成他形粒状的黄铜矿和闪锌矿,并交代早期黄铁矿,部分黄铜矿被他形的闪锌矿交代。温度降低时,部分黄铜矿中出溶星状闪锌矿。在硫化物次生蚀变阶段,前期形成的黄铜矿被斑铜矿、铜蓝等交代浸蚀,说明铜正价降低(由Cu2+→Cu2+与Cu+并存→Cu+),硫的负价降低(由单硫S2-→对硫[S-S]2-),指示了晚期阶段铜硫化物形成过程中,热液体系环境中局部硫逸度的升高。
  • 摘要:高饱和度天然气水合物通常出现于粗粒沉积物和裂缝带中.这类沉积物孔隙充填和裂缝充填型水合物矿层的形成过程以及伴生的地球化学响应规律值得深入研究.本文采用数值模拟手段,研究了沉积物物性差异对海底水合物成矿空间分布的影响,以及甲烷供应、水合物成矿的地球化学响应.研究表明,水合物主要成矿于大孔隙的砂岩段,水合物的出现导致了沉积物渗透率的减小,也会诱发裂隙产生。稳定域底部水合物的大量生成能够使渗透率大量减小,导致下部甲烷流体无法有效向上运移,下部黏土层段也出现水合物,且具有较大饱和度。模拟发现:孔隙流体的组成易受含甲烷流体的改造,作用时间越久,反应前缘锋面越浅;反之,作用时间越短,反应前缘锋面只限于较深的层位。孔隙流体与自身矿物的变化,是含甲烷流体与由海底下渗的海水以及沉积层中的原始矿物组成相互作用的结果;因此,研究海底甲烷供应而形成水合物的历史,需要把孔隙流体、自生矿物与沉积层原始矿物组成的空间分布一起考虑,才能真正揭示整个系统的演变。实际地质条件下,甲烷的供应和流体的流速是周期性变化的,因此多期次不同流速和甲烷含量流体的供给,会在稳定域内留下各种记录,而孔隙流体的演变的历史只能通过自身矿物来综合分析。
  • 摘要:碳酸岩是地表出露相对较少的幔源岩石之一,常与碱性岩形成环状杂岩体呈岩颈、岩墙、岩锥等产于大陆裂谷环境,也有一部分呈单一透镜体、条带状和似层状产于板块边缘,与造山作用相联系.碳酸岩形成于地下至少>75km处的低程度部分熔融,在所有火成岩中具有最高的不相容元素(如Rb、Sr、U、Th、Ba、Nb、REE等)含量,与铌、稀土、铜、金、萤石、金刚石等矿产资源关系密切.豫西黄水庵含钼碳酸岩位于秦岭造山带最北部的构造单元内,即华北陆块南缘,该碳酸岩呈脉状产出,与大量石英密切共生,野外观察显示两者存在成因联系。本文通过对黄水庵碳酸岩的流体包裹体显微测温研究,初步探讨该区碳酸岩流体的性质、来源及演化。研究发现,黄水庵碳酸岩的C、O同位素组成非常稳定,均落在了"初始火成碳酸岩"的范围内,表明该碳酸岩为岩浆起源,并未受到构造水和大气水的加入以及围岩的混染作用的影响。黄水庵碳酸岩以发育CO2三相包裹体和含予晶包裹体为特征,流体包裹体的均一温度较低明显不同于火成硅酸盐的流体包裹体。大量的研究也证实碳酸岩岩浆在演化过程中可以含有较多的挥发分(H2O,CO2,Cl,F),从而降低了碳酸岩岩浆的密度和黏度,导致其相对温度较低。结合野外穿插关系及流体包裹体特征来看,较早期形成的碳酸岩脉中Ⅱ类CO2三相包裹体和纯气相包裹体更发育,较晚期与方解石伴生的石英中更发育Ⅰ类气液两相包裹体和纯液相包裹体。这可能是由于早期流体从碳酸岩岩浆中分异出来,具有较高的CO2含量,由于某种原因,CO2迅速挥发,包裹体组合由含CO2三相包裹体向富水包裹体演化。结合黄水庵钼矿床的地质特征及地球化学特征,辉钼矿等硫化物正是在富含CO2的流体向富水流体转化的过程中沉淀的。进一步的研究表明,在这种转化过程中流体经历了沸腾。因此,可以得出结论,黄水庵碳酸岩岩浆分异出的流体富含CO2,且并未受到其他流体的混入及围岩的影响,在流体演化过程中,由于沸腾作用CO2迅速挥发,该流体进一步演化为富水流体,而流体中辉钼矿等硫化物则主要的沸腾过程中沉淀成矿。
  • 摘要:流体包裹体在油气成藏年代学研究中得到了广泛应用,各类分析技术和研究方法的快速发展促使流体包裹体在油气成藏研究领域发挥了重要作用,关于油气储层流体包裹体的研究已经取得一些共识,包括:1)自生矿物生成顺序是确定包裹体期次的基本依据;2)油水共生的流体包裹体可以记录油气成藏期次;3)一定要采用流体包裹体组合(FIA)来限定成因和世代关系;4)沉积成岩成藏体系中的流体包裹体容易发生再平衡;5)热力学PVT模拟方法是获取流体包裹体捕获温度和压力的可靠方法.但是,因为油水体系的复杂性导致目前在含油气储层流体包裹体研究中仍然面临几个关键问题需要深入认识,例如:均一温度问题的可靠性问题;流体包裹体再平衡识别及其地质解释问题;以及PVT模拟关键参数和状态方程的可靠性问题.
  • 摘要:广东雪山嶂周屋铜多金属矿床以铜为主,共(伴)生铅、金、银、铁、硫等有益组分.矿体主要为铜矿体、金矿体,硫铁矿体,均有一定规模.周屋铜金矿床的围岩蚀变主要是矽卡岩化。通过对周屋铜矿床中的矽卡岩矿物中的石榴子石、含矿石英脉中的石英进行了包裹体岩相学、显微测温分析和包裹体成分的激光拉曼探针分析。研究发现,周屋铜金矿床发育有富液相包裹体、富气相包裹体和含子矿物多相包裹体。成矿流体以高温、较高盐度为特征,属于NaCl-H2O,NaCl-H2O-CO2-CH4体系。矽卡岩阶段流体温度主要为450~490℃,盐度范围为15.96%~17.08%,属于高温、高盐度流体。退变质一氧化物阶段均一温度230~3200C,盐度为10.4g%~13.40%,铜矿主要在硫化物阶段其形成均一温度210~250℃,盐度4.18%~12.85%。含矿流体包裹体均一温度主要集中于230~250℃,290~350℃。常见气相包裹体和液相包裹体出现于同一石英颗粒中,而且它们的均一温度大体一致,集中在290~330℃,在这个区间内发生了强烈的沸腾作用,改变了体系内的物理化学条件,导致大量铜的金属硫化物沉淀,沸腾作用应该是对铜矿的形成和富集起着重要作用。激光拉曼光谱分析结果表明,从早期的石榴子石到晚期的石英中,早期流体含较多SO2、H2S与CH4成分,后期H2O的含量增多,说明矽卡岩后期阶段,有较多天水的加入。
  • 摘要:油气盆地流体包裹体压力是研究含油气盆地一个重要参数.当流体被包裹在矿物中时,包裹体形成时的温度、压力、组分也会继承当时埋深时周围地质环境的地质温度、埋深压力与地质流体组分,构成一平衡体.故包裹体形成压力与形成温度(均一温度)、包裹体组分是相关联的平衡体,可通过包裹体均一温度、组分等推算形成压力.具体的推测压力方法有:伴生盐水包裹体内子矿物形成压力分析、盆地内盐水包裹体形成压力分析、盆地内烃包裹体形成压力分析。
  • 摘要:用四极质谱仪、电感耦合等离子质谱仪、气相色谱仪、质谱仪、碳同位素质谱仪等分析流体包裹体组分前必须先将包裹体打开并提取组分.对于微量级包裹体能提取纯净组分是决定成分分析好坏的关键,包括选赋存包裹体的矿物、净纯、打开包裹体、提取包裹体组分.现打开烃包裹体方法主要有:研磨、挤压、微钻、热爆、激光。通过白云凹陷东北部流体包裹体研究,确定烃类流体充注和聚集时间。研究结果表明,珠江组和珠海组经历了2期油充注和多期天然气充注。通过单个油包裹体显微荧光观察,可以分为发蓝绿色和黄绿色荧光的2期油包裹体。通过显微测温分析,与发蓝绿色荧光的油包裹体伴生的同期盐水包裹体,其平均一温度为95.3℃,经埋藏史投点,其充注时间约为11.5-0Ma。与发黄绿色荧光油包裹体伴生的同期盐水包裹体,其平均均一温度为168.5℃,其过高的均一温度为深部高温流体向上运移产生。由薄片岩相学观察可知,该地区还存在多期天然气充注。
  • 摘要:普光气藏是目前四川盆地发现的规模最大的气藏.前人在普光气藏地质特征、沉积环境、地球化学特征及成藏作用等方面做了大量研究,但对成藏流体的研究尚不够深入.本文根据该气藏储层流体包裹体的主矿物产状,结合包裹体岩相学特征,划分流体包裹体期次,进而分析成藏流体的演化过程.本气藏包裹体主要产于上二叠统长兴组、下三叠统飞仙关组碳酸盐岩及其溶孔裂隙充填物(方解石、石英)中。根据储层包裹体的主矿物产状、流体包裹体类型以及包裹体组合特征,将本气藏包裹体划分为三期。研究表明,在原油充注期被同生矿物捕获的石油包裹体相当于一个封闭的“微油藏”,在盆地后期热演化过程中发生的原油裂解等一系列变化都有可能记录在残存的包裹体中。因此,可以从储层流体包裹体的产出和分布,分析地质历史中己形成的油气藏的演化过程。
  • 摘要:翠宏山铁多金属矿床位于小兴安岭北麓,多期构造-岩浆作用使得该区形成了一系列斑岩型、矽卡岩型和浅成低温热液型内生有色、贵金属矿床,如鹿鸣、团结沟、东安、翠宏山等.前人的对翠宏山铁多金属矿床的研究主要集中在矿床地质特征、岩石地球化学与成岩成矿年代学等方面,对该矿床的成矿流体性质及演化等方面的研究还很欠缺,仅做了简单的探讨。本次工作通过流体包裹体进行岩相学观察、显微测温和激光拉曼分析对翠宏山铁多金属矿床的成矿流体进行较为系统的研究,在此基础上对成矿流体的来源、性质、演化及矿质沉淀机制进行探讨。研究认为,翠宏山铁多金属矿床成矿流体系统从早至晚发生了一系列规律性的变化。早阶段成矿流体以高温、高盐度、富CO2为特征,在向上运移的过程中温度和压力有所降低,在中阶段成矿流体发生明显的流体沸腾作用,导致CO2逸失、氧逸度降低、成矿物质快速沉淀,晚阶段成矿流体继续上升过程中大气降水不断混入,温度、压力进一步降低,演化为晚期低温、低盐度、贫CO2流体。
  • 摘要:1矿床地质概况柿竹园超大型钨多金属矿床位于湖南省郴州市东南郊,矿田内出露地层主要为泥盆系中、上统碎屑岩和碳酸盐岩以及少量震旦系变质石英砂岩.根据各类地质体的产状、穿插和蚀变关系,大体厘定矽卡岩型锡钨多金属矿床成矿流体经历了岩浆→浆液过渡态流体→热液流体的连续演化过程:流体包裹体特征表现为熔融包裹体→熔流包裹体→气液包裹体的逐渐演化过程,其中存在几个重要的节点:第一次“沸腾”,即富含成矿物质的浆液过渡态流体自岩浆中的不混溶;大规模隐爆与流体沸腾,主要是气液相的不混溶,形成高盐度流体,CO2逸失,形成大规模矽卡岩;岩浆固结,浆液过渡态流体转变为热液流体,大气降水大量参与,是退变质氧化物阶段的重要标志,也是岩浆流体→大气降水流体转变的重要节点,导致W、Mo等沉淀成矿,继而在晚期硫化物阶段形成铅锌矿。
  • 摘要:地质模型是一个三维网格体,建模的一般思路和方法是:根据模拟区域内各井的地质、测井资料,结合沉积信息,以地质统计学理论为基础,建立各地质参数的空间分布模型,利用插值技术预测出每个网格块的地质参数值,三维定量的地质模型应包括构造模型、砂体骨架模型、物性模型和油气水分布模型.目前,三维地质精细建模的软件较多,本次研究选取了斯伦贝谢的Petrel软件作为研究的工具.三维地质建模一般遵循点→面→体的步骤,建模过程一般包括四个主要环节,即建模数据准备、构造建模、相建模及储集层参数建模.最后在地震反演的基础上,结合井点对砂岩的录井、测井解释结果的标定,计算波阻抗数据的砂岩门槛值,针对扶杨油层逐小层提取砂岩的分布和厚度,获得砂岩体的砂岩厚度平面分布图,和砂体平面分布图。
  • 摘要:竹溪岭钨钼矿床位于安徽省宁国市境内,竹溪岭矿区岩浆岩发育,主要为花岗闪长岩和花岗斑岩,前者呈岩株状产出,后者呈脉状或岩枝状产出,岩体总体蚀变较强。矿区的矿化类型主要包括矽卡岩型钨矿化和斑岩型钼矿化,矽卡岩型钨矿化主要赋存于石榴子石矽卡岩和透辉石矽卡岩,斑岩型钼矿化主要以脉状、浸染状赋存于蚀变的花岗闪长岩和花岗(斑)岩岩体中。根据野外和镜下观察的脉体穿插关系和各脉体中矿物共生组合,可将竹溪岭矿床斑岩型钼矿化的成矿过程划分为三个阶段:早期硅化阶段;石英—硫化物—碳酸盐阶段;泥化阶段。本次流体包裹体的研究对象主要为石英—硫化物—碳酸盐阶段的辉钼矿化石英脉,通过包裹体岩相学观察,然后挑选其中5件具有代表性的样品进行显微测温、显微拉曼探针(LRM)分析。研究发现,流体的不混溶(或沸腾)是热液矿床金属元素沉淀的主要机制之一。竹溪岭钨钼矿床石英—硫化物—碳酸盐阶段,与斑岩型钼矿化有关的成矿流体显示CO2与水流体不混溶流体的特征。前人研究表明,Mo元素在溶液中很可能与CO32-等离子形成络合物,在中低盐度的溶液中Mo主要以HMoO4-络合物离子的形式存在。竹溪岭矿床与斑岩型钼矿化有关的成矿流体为中低盐度流体,同时围岩发生绢云母化、碳酸盐化、硅化等蚀变,这些围岩蚀变与钼矿化紧密相关,因此Mo元素在成矿流体中可能主要以HMoO4-络合物离子的形式存在或与CO32-离子形成络合物。在高温高压条件下,络合物比较稳定,不易分解,石英—硫化物—碳酸盐阶段随着温度、压力的降低,成矿流体发生了不混溶作用,进而引起了流体温度、盐度、PH值等物理化学条件的改变,络合物开始分解,导致辉钼矿开始沉淀并富集成矿。
  • 摘要:随着工业化发展对于各种金属需求的增加,矿产资源的过渡开采以及不合理开采引起了矿区及周边严重的环境污染问题,其中酸性矿山废水(AMD)是矿山开发和利用过程中产生的普遍而严重的环境问题.AMD灌溉导致重金属进入到矿区农田中,造成整个矿区的生态环境遭受严重破坏,对人类健康造成危害.AMD灌溉稻田中硫酸根作为最重要的阴离子之一。硫酸根的迁移转化对于土壤中重金属离子的地球化学行为具有重要的影响。本研究选择了受AMD灌溉污染比较严重的上坝村作为采样点,调查发现在上坝村AMD灌溉土壤中硫酸根的主要存在形态为水溶态和交换态。硫酸根的吸附与解吸具有一定的差异性,吸附解吸有时存在不可逆性。一般研究认为吸附发生速度较慢,而解吸是一个快速的过程。本研究通过纯水和磷酸根做解吸剂对不同层土壤中的硫酸根做了解吸动力学实验,发现它们都比较符合幂函数模型(指数模型),这说明矿区ADM灌溉土壤中硫酸根的解吸不是一个简单的化学过程。通过对矿区硫酸根的吸附解吸的研究,发现AMD给土壤环境中带来大量的硫酸根离子,使得整个土壤剖面都处于饱和状态;并且硫酸根的解吸是一个复杂的化学过程,解吸动力学适合于幂函数模型。硫酸根的解吸是土壤中硫素迁移转化的最重要影响过程,对于研究矿区环境中硫素循环具有重要作用。
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