氣體烴類組分研究思路及在錫鐵山鉛鋅多金屬礦中的應(yīng)用
胡貞貞1，劉耀輝1.，徐慶鴻.1，覃鵬1，吳烈善2
摘要：氣體烴類組分研究不僅局限于石油、天然氣和煤炭等能源礦床，還應(yīng)該推廣至各類金屬礦床及其流體的研究。這項研究轉(zhuǎn)變了烴類有機成因的傳統(tǒng)概念并突破研究和應(yīng)用領(lǐng)域的局限性，從能源礦床拓展到金屬礦床的研究和勘查；將烴類組分的宏觀特征與微觀規(guī)律緊密結(jié)合，并成為研究和判斷礦質(zhì)來源、流體演化、礦床類型及成礦模式的方法和工具。通過對青海錫鐵山鉛鋅礦床氣體烴類組分特征總結(jié)認為該礦床為典型噴流沉積型礦床，成礦作用主要與早期中-基性流體有關(guān)并形成礦化主體；利用烴類組分在錫鐵山礦區(qū)尋找隱伏礦體是有效的。
關(guān)鍵詞：氣體烴類組分,研究思路，地球化學(xué)勘查, 金屬礦床,錫鐵山,青海
1、引言
氣體烴類組分研究不僅局限于石油、天然氣和煤炭等能源礦床，還應(yīng)該推廣至各類金屬礦床及其流體的研究。烴類組分在許多金屬礦床及其流體中也普遍存在:如Dozy(1970)以密西西比河谷型鉛一鋅礦床為例系統(tǒng)論述了熱鹵水發(fā)展演化與膏鹽、石油、銅、鉛、鋅等(沉積巖容礦)成礦系列的關(guān)系，具有一定普遍意義；90年代至今，隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些研究者通過激光拉曼、氣相質(zhì)譜儀、傅立葉變換紅外光譜儀等先進的分析測試儀器和手段對有機質(zhì)參與金屬成礦有了更加廣泛了解和全方位認識，找到了更多有機質(zhì)、烴類組分參與金屬成礦的證據(jù)。
2、氣體烴類組分應(yīng)用于金屬礦勘查領(lǐng)域原理探討
氣體烴類組分與許多金屬礦床關(guān)系密切:如廣西大廠錫礦中有大量碳瀝青質(zhì)存在(陳毓川等, 1993；曾允孚等,1982；楊斌等,1999；可見從礦質(zhì)的初始富集到活化轉(zhuǎn)移、富集成礦，直至礦體形成后的變質(zhì)改造整個成礦過程。很多現(xiàn)象和研究結(jié)果都表明氣體烴類組分與金屬成礦有密切聯(lián)系。
3、氣體烴類組分的測試方法和研究思路
研究烴類組分與金屬成礦關(guān)系以及在勘查找礦應(yīng)用時，主要選擇數(shù)量上占絕對優(yōu)勢的甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷等低分子量鏈烷烴和烯烴（乙烯、丙烯）。
3.1 氣體烴類組分測試方法
研究對象主要包括游離態(tài)烴類氣體、巖石各類單礦物包裹體烴類組分、巖石或土壤中吸附相態(tài)和包裹相烴類組分，目前主要采用的是酸解烴測試法。
許多金屬礦成礦過程中流體氣液分離并伴隨大量揮發(fā)份的散溢，其中主要揮發(fā)份是H2O、CO2，其次是烴類組分、N2、H2、H2S、CO等氣體。用玻璃注射器抽取氣樣以排水集氣法將氣體轉(zhuǎn)入飽和鹽水（NaCl溶液）瓶內(nèi)，送氣相色譜室檢測分析。
3.2 氣體烴類組分研究思路
地球演化史中各種物質(zhì)和元素都經(jīng)歷了反復(fù)多次的遷移、分布過程，這個過程至今仍在繼續(xù)。各個階段元素或組分遷移的總和，就構(gòu)成了元素的地球化學(xué)演化。成礦作用實際上就是不同化學(xué)元素或組分“場”之間的疊加和演化。這種疊加演化不僅表現(xiàn)于宏觀上肉眼可見到的礦化和蝕變，同時還有要借助分析儀器才能發(fā)現(xiàn)的微觀流體組分間疊加混合。
（1）不同類型地質(zhì)流體疊加、混合對其中烴類組分的影響：烴類是具有分布廣泛、性質(zhì)相似和指標多元化特征的氣體組合并作為一個整體參與各類地質(zhì)、地球化學(xué)作用。不同來源和成因的地質(zhì)體系的化學(xué)組成、溫度、壓力、氧逸度等環(huán)境參數(shù)對其內(nèi)部烴類組分的含量高低、組分間的相關(guān)性及配分系數(shù)都有重要影響。
（2）烴類組分標準化地質(zhì)體選擇和數(shù)據(jù)標準化處理方法：烴類各組分間含量數(shù)值差異較大（甚至相差幾個數(shù)量級），研究工作中選取云南魯?shù)榈貐^(qū)峨眉山玄武巖第四巖性段中新鮮的塊狀玄武巖，原則是其各微量元素含量基本代表該區(qū)背景值水平，而且各烴類指標間的相關(guān)特征基本一致，表明這些樣品基本未受到后期礦化熱液影響。
5、烴類組分在錫鐵山鉛鋅多金屬礦床研究中的應(yīng)用
在錫鐵山礦區(qū)分別在斷層溝、中間溝和錫鐵山溝（0～81線間）的地表和3062m、3002m、2942m三個有代表性中段分別采樣（原生暈）進行測試分析，通過總結(jié)各類地質(zhì)體氣體烴類組分的宏觀特征及微觀規(guī)律，來探討該鉛鋅多金屬礦床礦質(zhì)來源、成礦特點及找礦模式，從而達到指導(dǎo)該區(qū)深邊部找礦的最終目的。
（1）圍巖烴類組分標準化曲線特征可分為三種：第一種為（似）巖漿熱液型曲線，占圍巖中的大多數(shù)，說明大部分大理巖及部分片巖在成巖過程中或之后，受到與巖漿熱液有關(guān)流體的影響；第二種為生物沉積型，受熱液影響小，仍保持了沉積巖的特征（又可分為高乙烯型和高丙烯型）；第三種為過渡型，是沉積巖與巖漿型流體之間疊加混合的結(jié)果。
（2）各類（包括細脈和寬帶）礦體的烴類組分標準化曲線特征基本表現(xiàn)為（似）巖漿熱液型，說明成礦流體的來源與熱液有關(guān)，但又存在明顯差異： 67線南東范圍內(nèi)礦體的烯烴組分比例明顯高于67線北西礦體（以圍巖為標準）；細脈帶礦體（順層和切層）的特征與67線北西礦體相一致（總烴含量高并且烯烴比例低）。
（3）將各類礦體及圍巖與不同類型的巖體（超基性、中-基性、酸性巖體）烴類標準化曲線相比較，可以看出67線南東范圍內(nèi)寬帶礦體更接近于中基性巖體特征，以上現(xiàn)象說明氣體烴類組分變化與巖漿、流體的演化保持同步，而67線北西厚層礦體及細脈礦體是熱液（由中基性向酸性）演化后疊加成礦的結(jié)果。
6、 結(jié)論
針對目前烴類組分特征與金屬成礦關(guān)系以及應(yīng)用于成礦理論研究尚處于探索階段的現(xiàn)狀，并通過青海錫鐵山鉛鋅多金屬礦床氣體烴類組分實測與分析，取得了如下認識和結(jié)論：
（1）氣體烴類組分應(yīng)用于金屬礦產(chǎn)的研究和勘查屬邊緣交叉學(xué)科，其基礎(chǔ)理論研究和勘查應(yīng)用方面還有待進一步完善和深入，相信隨著今后該領(lǐng)域研究和認識水平的提高，必將在金屬礦產(chǎn)勘查方面發(fā)揮重要作用。
（2）錫鐵山礦床為典型噴流沉積型礦床，成礦作用主要與早期中-基性流體有關(guān)并形成礦化主體，其特點是烯烴所占比例明顯較高；67線北西礦體及細脈礦體則是流體演化后期疊加改造而成，其特點是烴類含量明顯高而烯烴所占比例明顯低。
（3）根據(jù)烴類組分運移距離遠、影響范圍大、異常明顯的特點，該方法在錫鐵山礦區(qū)尋找埋藏深度大的隱伏礦體是有效的，但要根據(jù)實際情況采用不同的判斷指標，做到宏觀特征與微觀規(guī)律的有機結(jié)合。

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