湘黔新晃-天柱重晶石超常富集的微生物-有机质 成矿作用研究

This project using the microorganism geology, the organic geochemistry, the ore deposit study and the mineralogy and so on the multi-disciplinary technology method studies to shake newly the Microorganism - organic matter mineralization and barite ore deposit origin mechanism of the Hunan-Guizhou Province,China. In key discussion microorganism mineralization process, biological structure and organic matter (carbon) ultra-micron barite mineral formation mechanism.In rock and barite organic matter biological organic sulphur biomarker and mineralization difference characteristic. Promulgates under the different physical chemistry condition the microorganism function, the organic matter evolution。Superiorly concentrates the biology - organic geochemistry mineralization rule to the ore forming element barium ultra-rich and mineralizes, and establishes the corresponding mineralization pattern, provides the scientific basis for the biological - organic matter mineralization theory and the prospecting exploration.

本项目应用微生物地质学、有机地球化学、矿床学和矿物学等多学科交叉融合与综合技术方法研究湘黔新晃-天柱重晶石超常富集的微生物-有机质成矿作用和重晶石矿床成因机制。重点探讨微生物矿化过程中生物结构构造和有机质（碳质）中超微粒重晶石矿物的形成机理，岩石和重晶石有机质中生物有机硫标志化合物及其矿化作用的差异特征。揭示不同物理化学条件下微生物作用、有机质演化对成矿元素钡超常富集并成矿的生物-有机地球化学成矿规律，并建立相应的成矿模式，为生物-有机质成矿理论和找矿勘探实践提供科学依据。

本项目按照计划书要求, 以湘黔新晃-天柱超大型重晶石矿床为例，应用微生物地质学、有机地球化学、矿床学和矿物学等多学科交叉融合与综合技术方法,探索了重晶石超常富集的微生物-有机质成矿作用机制和重晶石矿床成因。主要获得四方面学术研究进展和成果新认识：（1）在重晶石矿石中首次发现了环带钡冰长石，且化学成分有差异，指示矿床形成过程中曾受到多期热水作用影响，成矿是一个断控、多期、幕式、渐进的过程。（2）矿物学、元素地球化学、有机地球化学、硫同位素特征显示，重晶石矿床形成过程中遭受了强烈的热水喷流沉积作用，带来大量的钡等成矿物质，而硫主要来自于海水。有机质母质主要来源于低等菌藻类，成熟度已达到过成熟阶段，矿床形成于封闭-半封闭的海盆环境。（3）综合矿床矿体形态、矿物组合形式以及地球化学特征，提出矿床成因除了目前普遍认为的海底热水喷流作用外，还有生物化学作用影响，矿床成因为生物化学－热水喷流复合成因。（4）进一步结合华南黑色岩系矿床多样性的研究，提出无论是何种类型矿床，其成矿作用均不同程度受到热水、海水与生物共同作用的影响，据此建立了海水－热水（液）－生物三元叠合成矿复合成因模式，该成矿模式对整个华南黑色岩系矿床，乃至全球沉积岩型矿床可能都具有一定的普适意义，并可用于区域找矿。以上认识有助于进一步揭示不同物理化学条件下微生物作用、有机质演化对钡成矿元素超常富集并成矿的生物-有机地球化学成矿规律，为生物-有机质成矿理论和找矿勘探实践提供了新的科学依据。