Question

构造-流体-成矿作用

Answer 1

在主动大陆边缘的大洋板块俯冲过程中，洋壳堆积物组成部分的陆缘增生楔中流体受到强烈侧向挤压，向前陆盆地内排出，以地下径流方式作长距离的运动。在这个过程中，流体与沿途的某些地层岩石发生广泛的水-岩作用，汲取了岩石中的某些金属和挥发分，并在有利的地段形成矿床(图2-1)。

图2-1 造山带构造流体(卤水)的迁移方向和某些矿床可能在前陆盆地建造形成的位置

(据Oliver，1986)

根据流体运动的驱动力可将盆地成矿流体系统划分为3种基本类型：

(1)压实流体系统。发生在沉积-压实阶段，流体运动的驱动力是压实作用力。流体主要来源于因沉积物随埋深增大、孔隙度衰减而被挤出的地层水或建造水，流体作用的范围几乎遍布整个盆地。

(2)重力流体系统。发生在盆地隆起或局部和周边隆升时期，流体运动的驱动力是其自身的重力。流体主要来源于在重力作用下渗入地层或岩石的大气降水，流体作用的范围在补给区和排泄区之间。

(3)热动力流体系统。出现在盆地内部岩浆活动时期和岩浆侵入体或火山热能所能影响的地带，流体通常由岩浆挥发分、海水、建造水或大气降水等混合而成。流体运动的驱动力主要是来自深部或岩浆岩体热能。根据流体系统发生的环境又可分为海底火山喷气系统和海底热水循环系统等。

压实流体系统的动力场和温度场主要与盆地沉积物沉积速率、渗透率、孔隙度、盆地内部同沉积构造和基底热流有关。在沉降缓慢、同沉积断层不发育，而且沉积物以砂质和碳酸盐岩为主的克拉通内盆地，因沉积物的渗透率较大、传导流体的能力较强、流体异常压力不发育，在盆地中心的中下部的超压较盆地边缘处大，故压实流体总体流向是自盆地中部向边缘方向，而沉积物上部的流体一般是垂直沉积物表面向上运移。当盆地下部存在砂质沉积物等组成的高渗透层时，盆地下部的流体会斜穿地层等时面运移到较低的层位或流向高渗透层。由于盆地流体异常压力很小，液体具较小的势梯度，流动速度一般不超过2mm/年。由于流体迁移对正常地温场的扰动很小，流体与沉积物处于平衡之后，系统的温度场等温线是近水平的。这类盆地一般没有大规模的矿床形成。快速堆积时，因泥质沉积物的渗透率很小，传导流体的能力弱，当孔隙流体的异常压力大于沉积物抗破强度则产生同沉积断层，从而导致压实流体迅速释放，在同沉积断层带引起温度和地球化学异常。喷溢出的流体常在盆地底部洼地形成热(卤)水池。

流体系统通常发育在盆地隆升消亡阶段，其动力场和温度场主要与盆地裂隙系统、地形高差、古地理和地热流值等有关。盆地成熟之后，沉积物已基本成岩，原始的沉积物孔隙多被压实或胶结，岩石自身传导流体的能力很差，流体主要在构造应力产生的裂隙系统中流动。由于流体有固定的补给区和排泄区，因此，形成由高地势处向低地势处流动的被迫对流系统。局部地形高差引起小范围的对流，区域性的地势差引起盆地大尺度上的区域性对流系统，后者通常占主导地位。流体在其径流过程中，将分散在地层中的热量“收集”起来，而在排泄地段形成地热储，当区域热背景一定时，流体循环深度和流速愈大，地热储的温度愈高，通常可形成密西西比河谷型铅锌矿床。