沉积盆地中金属与油气的共存富集反映出成矿与成藏具有密切的成因联系,两者同是盆地有机成矿流体作用的产物。本项研究拟选择右江和兰坪盆地中若干代表性的具共生/伴生关系的中低温热液金属矿床(重点为微细浸染型金矿床和铅锌多金属矿床)和古油藏为重点解剖对象,将金属成矿与油气成藏作用纳入到盆地流体演化的框架下,对比研究盆地不同沉积构造和热演化体制下成矿-成藏作用的内在联系,揭示盆地不同演化阶段有机成矿流体的起源、成分、物理化学性状及其演变规律,查明盆地成矿成藏流体的活动时限、运移方向和动力学机制,探讨盆地成矿成藏作用的时空耦合关系及化学动力学过程。此项研究,对于丰富和完善成矿成藏作用的理论体系,揭示大型叠合盆地成矿成藏的过程、机理和动力学过程,探索沉积盆地中金属和油气矿产的分布规律以及资源勘查的战略方向,实现无机与有机多种矿产综合预测和协同勘探,具有十分重要的科学意义和实际意义。
polymetallic mineralization;hydrocarbon accumulation;linkage between hydrocarbon ac;Youjiang basin;Lanping basin
项目以右江和兰坪盆地中若干代表性的金、汞、铅锌矿床和古油藏为重点解剖对象,研究金属矿床和古油藏的物质组成、组构特征和矿物共生组合,成矿成藏流体的起源、成分、物理化学性质及其演变规律,探讨盆地成矿成藏作用的时空耦合关系及动力学过程。研究表明,右江盆地的金、汞矿床和兰坪盆地的铅锌矿床与古油藏在空间上均密切共/伴生。黔西南卡林型金矿床中有机质发育,一种为原地藻类体,另一种为油气裂解产物的沥青/焦沥青。后者多产于热液各阶段的蚀变和矿化岩石中,尤其是高品位金矿石中,与主成矿阶段热液矿物共/伴生,或被主阶段和晚阶段的热液矿物包裹。成矿流体是一种富含金属和碳氢化合物的油水不混溶的盆地流体,以中低温、低盐度和较低密度为特征,古油藏成藏流体以低温、中低盐度和较高密度为特征。金矿床和古油藏中有机质热演化程度高,前者烃源母质主要为海相菌藻类,后者为菌藻类与高等植物。金矿床围岩中的有机质与古油藏沥青无亲缘关系,但矿石中沥青等有机质与古油藏沥青具有一致的饱和烃色谱和生物标志化合物特征,表明两者具有同源关系。黔西南地区卡林型金矿床与美国内华达州同类矿床在大地构造背景、矿石建造和赋矿岩石特征方面十分相似,但前者以岩浆活动不发育、主矿化阶段流体为温度和压力较高的H2O–CO2–烃类不混溶体系而区别于后者。金矿床与古油藏同时或近同时形成,两者均为盆地有机成矿流体演化的产物。黔东汞金矿床成矿流体和古油藏成藏流体均为多组分、多相态的H2O–NaCl–烃类不混溶体系,前者具有低温、高盐度、高密度的油田卤水特征,后者以低温、中盐度、高密度为特征。有机岩相学和盆地热演化史研究表明,成矿发生在油藏过成熟破坏阶段。兰坪盆地金顶和白秧坪铅锌矿床的矿石及矿化岩石中产有干酪根、沥青、重油、轻油、烃类气等多种有机质。成矿流体具有低温、高盐度、中等密度的油田卤水特点,与MVT铅锌矿床相似。金顶矿床沥青Re-Os同位素年龄(~68Ma)反映油气成藏先于成矿,有机质与硫酸盐的热化学还原作用导致铅锌硫化物快速聚集沉淀。综合研究认为,盆地中金属成矿与油气成藏的耦合关系主要有两种,即成藏在前、成矿在后的先后关系(以铅锌矿床为主)以及同源、同运、同聚的孪生关系(以金、砷、汞、锑矿床为主)。上述研究,对于丰富和完善成矿成藏作用理论体系,揭示盆地成矿成藏作用过程和机理,实现同盆共存的金属与油气资源协同勘探和综合预测具有重要意义。