热流体作用及其铅锌成矿和油气成藏效应--以四川盆地震旦系富有机质碳酸盐岩型铅锌矿床为例

Sichuan basin located in the southwest of the Yangtze platform and its surrounding areas are the super-large and large Pb-Zn polymetallic deposits intensive areas of our country; meanwhile, the oil-gas resources are abundant in Sichuan basin and the exploration prospect is broad. This application is to be based on the pre-researches of the formers and the applicants themselves, and the organic-rich carbonate type Pb-Zn deposits of Sinian in Sichuan basin are chosen to study, combining solid geological processes with fluid geological processes, inorganic geological processes with organic geological processes and solid metallogenic theory with fluid metallogenic theory, using geological-geochemical integrated research methods, studying the features of hydrothermal fluids activities of typical deposits, the control or alteration of hydrothermal fluids activities to the conditions of Pb-Zn mineralization and oil-gas accumulation, as well as the effectiveness on the origin , physicochemical properties and evolutions of the fluids of mineral accumulation and petroleum accumulation, finding out the flow mechanism of mineralizing fluids containing oil-gas, determining the activity periods of fluids during mineral accumulation and petroleum accumulation, discussing coupling relationship between the effectiveness on Pb-Zn mineralization and the effectiveness on oil-gas accumulation as well as the organic links on genesis under the influence of hydrothermal fluids. This study providing scientific proof of comprehensive forecast and coordinative exploration of metal mineral sources and oil-gas reservoir in the area has very important practical significance.

位于扬子地台西南缘的四川盆地及周边地区是我国超大型、大型铅锌多金属矿床密集区；同时，四川盆地油气资源丰富，勘探前景广阔。本项申请拟在前人和申请者预研的基础上，选择四川盆地震旦系富有机质碳酸盐岩型铅锌矿床为主要研究对象，将固体地质作用与流体地质作用、无机地质作用与有机地质作用以及固体成矿理论与流体成矿理论研究相结合，运用地质-地球化学的综合研究手段，研究典型矿床的热流体作用特征，热流体作用对铅锌成矿和油气成藏条件的控制或改造作用，以及对成矿-成藏流体起源、物理化学性质及演变规律的影响，查明成矿-成藏时期含油气成矿流体的运移机制，厘定成矿-成藏流体的活动时限，探讨热流体作用影响下，铅锌成矿效应与油气成藏效应在时间和空间上的耦合关系以及成因上的有机联系。该项研究，对于指导金属矿产和本区油气资源的有效综合预测和协同勘探提供了科学依据，具有十分重要的实际意义。

大量研究表明，MVT型铅锌矿床在空间上与油藏有叠置关系，时间上铅锌成矿稍晚于或与油藏近乎同时形成，认为铅锌成矿和油气成藏在成因上有密切关系，油气藏可能为铅锌成矿提供还原硫或油藏与矿床同源。四川盆地北缘的米仓山地区曾发育古油藏，受后期构造运动破坏，古油藏仅残留下天然沥青。楠木树铅锌矿床是位于四川盆地北缘米仓山隆起带东部的重要铅锌矿床之一，矿体明显受控于震旦系灯影组上段角砾状白云岩层，大量的天然沥青和铅锌矿紧密共生/伴生，闪锌矿和热液脉石包裹体中富含沥青、轻质石油等有机质，表明有机质与铅锌成矿具有密不可分的联系。但对有机质在铅锌矿床成矿中发挥了怎么样的作用尚不清楚。成矿成藏物质来源的确定和成矿时代的正确厘定对探讨古油藏对铅锌矿床形成是否起到关键的控制作用这一目前尚不明确的科学问题具有重要的理论意义。该项目自2014年起围绕任务计划书内容，在详细的野外地质工作基础上，对四川盆地北缘楠木树铅锌矿床铅锌成矿与油气成藏关系开展了系统深入的综合研究。在明确热流体作用特征的基础上，开展系统的流体包裹体研究，分析成矿成藏流体的特征，从流体包裹体的角度解释了有机质如何参与金属成矿。通过对矿物学特征、元素地球化学特征、同位素地球化学特征等的详细研究，分析楠木树铅锌矿床成矿物质来源。对天然沥青的形态、氯仿沥青“A”及其族组分、沥青反射率、生物标志化合物、元素地球化学以及干酪根碳同位素等特征开展系统研究，分析成藏物质来源。并结合成矿成藏流体特征、铅锌成矿物质来源、成藏物质来源、成矿时代以及矿床与油藏的时空关系等方面综合探讨油气成藏与铅锌成矿的关系。研究结果表明矿床形成时代与第一期古油藏破坏时代一致，古油藏及有机质不仅为铅锌成矿提供还原条件，还可能起到提供部分物质来源的作用。依托该项目共发表学术论文11篇，培养硕士研究生9名，本科生1名，完成学位论文5篇，其中1篇获成都理工大学校级优秀学位论文；培养青年教师2人。