成矿流体系统的性质与组成( 四 ) _海底下部流体系统的演化

2.流体不混溶
类型Ⅱ流体包裹体经常出现在晚期阶段结晶的闪锌矿、石英和重晶石中，其以复杂多变的化学成分、气/液比值和充填程度，显示不均一性圈闭的特征（Ramboz et al.,1982）。气相不发生均一化，包裹体没出现渗漏和细颈现象，排除了流体沸腾作为不均一圈闭原因的可能性。而流体包裹体均一化温度与CO2浓度的相关关系表明（图5-4），流体不混溶是导致不均一圈闭的主要因素。在图5-4中，大部分类型Ⅱ包裹体落在25MPa下的两相不混溶边界附近，少数包裹体处在两相不混溶区内。假定类型Ⅱ包裹体的平均盐度为5%，所有的包裹体将落在两相不混溶区内，并显示有限的相分离。由于溶解盐加入CO2-H2O系统将提高CO2在H2O中的溶解度，并使不混溶区收缩，因此，类型Ⅱ包裹体被圈闭的最小压力约在20MPa 。这意味着热水对流循环系统发育在近海底处。这已得到冲绳海槽活动热水区的高热流测量结果和喷射的热水流体中的SiO2含量的有力佐证（Kinoshita,1990;Chiba et al.,1993;Ishibashi,1991）。
图5-4　JADE热水区三类流体包裹体的均一温度与CO2摩尔分数之间的关系
除类型Ⅱ包裹体外，部分以H2O为主的类型Ⅲ包裹体和以CO2-烃类为主的类型I包裹体被同时圈闭在相同的闪锌矿、石英和重晶石矿物颗粒中。两类化学成分显著不同的包裹体的密切的时空共生关系和一致的最低均一温度（表5-3），证实流体不混溶导致了两相分离。低温富H2O流体包裹体和富CO2-烃类流体包裹体在化学上分别对应于H2O-CO2系统中不混溶的富H2O和富CO2相（图5-4）。Richards等（1997）提出，NaCl-H2O-CO2-CH4流体与卤水流体的混合将有助于CO2与H2O的强烈分离。对于冲绳海槽海底热水系统的流体不混溶成因，我们认为，来自岩浆的富挥发份流体注入热水系统将促进流体的充分分离。气体组分（CO2、H2S等）从流体中的充分分离，将导致成矿流体的pH值增高（Drummond and Ohmoto,1985），后者将引起硫化物（闪锌矿和方铅矿等）沉淀。然而，正如Leach等（1991）所指出的那样，这个过程并不能产生高品位的硫化物矿石。富气相中的H2S直接与液相反应，可能会更有效地引起硫化物的大量沉淀。由此看来，较大规模的气捕发育，是形成金属硫化物工业堆积的必要条件。
盆地动力学与盆地流体系统李思田
沉积盆地是人类最重要的资源宝库。当今人类社会正面临环境、资源与灾害问题的严峻挑战，要获得对人类社会繁荣发展至关重要的能源资源，就需要更深入地研究盆地。盆地动力学是当今沉积盆地理论研究领域的主要趋向。为了认识盆地的成因及演化过程中的一系列特征，不仅需要了解盆地与板块构造格架的关系，还需要了解其与深部地幔对流系统的关系。天然地震层析、岩浆岩石学、地球化学和盆地模拟技术的综合应用提供了研究这一重要问题的手段。盆地中流体系统的研究是盆地动力学最为关注的问题，此领域的进展对油气成藏和层控金属矿床成矿以及对地下水资源的利用和保护具有关键意义。以往研究薄弱的这一领域将成为多学科研究的聚焦点。盆地及其中的油气、煤和放射性矿产等能源资源研究和勘探事业的发展一直有赖于高技术手段，高精度的地球物理技术如三维、四维和多波地震探测以及计算机模拟技术在新世纪之初将更精确地提供地下地质体和流体活动的影像。计算机定量动力学模拟技术将成为研究地质与成藏过程的不可缺少的手段。应用新理论和新技术重新观察和审视沉积盆地的内部构成将带来资源勘查的更大发展。
（1）能源需求的严峻形势、发展趋向和对盆地研究的新需求。
（2）20世纪沉积盆地与能源研究几个最有重大影响的成就：①板块构造与盆地的形成演化；②从相模式——层序地层学研究盆地充填的系统方法；③盆地的动力学模型和定量动力学模拟技术；④高精度地球物理及其成像技术。
（3）盆地动力学领域研究内容和“沉积盆地动力学”研究纲要（USGC），提出了六个热点问题：①板块构造和地幔对流格架中盆地的形成；②盆地演化过程中烃类的生成和运移；③现今和古流体的活动及其运移的化学动力学；④与构造环境有关的盆地充填和热演化；⑤地下岩石孔渗性的时空变化；⑥保存在盆地中的构造、气候和海平面变化的记录。其总体思想是建立一种先进的地球动力学理论、新的观测技术与计算机模拟相结合的研究战略。
（4）中国含油气和含煤盆地演化与板块构造格架和大陆动力学背景。