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及其成礦作用等方面進行簡單說明。

關鍵詞：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變化和能量再分配的主要因素之一。長期以來，礦床學家從金屬礦床的金屬來源活化沉淀聚集的角度，油氣方向學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

盆地流體主要是指占據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運移和能量傳輸的重要作用，極大程度的控制著成巖、變質、成礦等作用以及構造形變、地幔蠕動等地質過程的發生和演變。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來進行分類。為簡單起見，大多是按流體的成因將盆地流體劃分為地層水、大氣水、深部流體和烴四種類型。其中，烴（石油、天然氣等）和地層水統稱為內部流體，而大氣水與深部流體（變質流體、巖漿流體和地幔流體等）則統稱為外部流體。

盆地流體驅動機制根據驅動力不同，可分為以下三種：

（1）重力驅動：高于海平面的水壓頭引起孔隙水流動：（2）壓實驅動：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有多種復雜的樣式，最常見的有：重力和地形驅動型、壓實（超壓）驅動型、構造應力和地震泵析驅動型以及熱對流驅動型等。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形式。另外，盆地流體循環樣式還極有可能是一個包括多個互相關聯而又各具特點的流體循環小系統的復合系統。

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中，成礦物質的來源、運移、儲備和賦存狀態存在較大的差異。從成礦物質聚集、成礦作用進行到礦產的形成，其所處的環境會隨時段不同或因成礦流體的物理化學性質（溫度，壓力，PH等）變化而發生顯著變化。因此，在沉積礦床（藏）形成的整個過程中（成礦物質聚積（預富集）一轉化成礦（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。

典型的低溫熱液地球化學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。鹵水隨著物理化學條件的變化，與海水之間發生物質和能量交換，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則生成較高溫的網脈狀礦石，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。當處于淺水海底時，流體未達到底部已經沸騰，則不會發生熱水沉積作用，只是在流體通道內形成網脈狀礦石。

2.海底以下沉淀卸載成礦。當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障會發生沉淀卸載。如：流、巖反應流體流經富硫巖層發生的硫化物固定；流、流反應盆地流體運移時遇到其他性質流體發生的反應：流體流經碳酸鹽巖層與圍巖反應引起的卸載沉淀成礦：流體溫度、壓力、PH、Eh等物理化學條件突變等。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本身就包括了同生一后生兩個部分，即使是發生在海底以下沉積柱內部的卸載沉淀過程也經常是與沉積物的成巖過程同時進行，都屬于準同生期范疇。

3.礦床類型。根據目前的研究，與盆地流體有關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、盆地的熱結構和熱歷史以及各種礦床和石油、天然氣的生成，因此成為當今國際地學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體經常遭受多種后期地質作用的疊加改造，使其難以辨認。而地球化學數據經常具有多解性和不確定性，因此本文認為因在研究時結合物探，遙感等地質手段共同研究。