文档介绍：第 24 卷第 3 期地质科技情报 VoI. 24 No. 3
20 0 5 年 9 月 GeoIogicaI Science and TeclnoIogy Information Sep. 2005
地层渗透率对成矿流体热场和流场的影响
———以锡矿山锑矿床成矿流体为例
杨瑞琰l,2 ,马东升2 ,潘家永2
(l. 南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京 2l0093;2. 中国地质大学数理学院,武汉 430074)
摘要:沉积盆地是流体活动最活跃的场所,而地层渗透率则是盆地流体运移的基础数据。沉积盆地中的热-重力驱动型流体
的运移依赖于盆地的水文地质特征和成矿流体特征。为研究地层渗透率的改变对湖南锡矿山锑矿床成矿流体热场和流场的影
响,首先选取一个对比地层渗透率组,计算出区域的热场和流场分布,然后改变导水地层渗透率的大小,并将其计算结果与对比渗
透率组的热场结果进行对比,结果显示改变地层渗透率的大小对区域流场的影响较大,而对区域热场的影响则不大。在所讨论的
地层渗透率组取值范围内,地层渗透率的改变对区域热场的影响介于 5% ~ l0% 间,而地层渗透率的改变对区域流场的影响则达
到 2 ~ 3 倍。
关键词:成矿流体;数值模拟;地层渗透率;锡矿山锑矿床
中图分类号:P64l. 5 文献标识码:A 文章编号:l000-7849(2005)03-0080-05 *
20 世纪 80 年代以来,地壳中大规模流体运移可以用数值模拟的方法得出。由于相同岩石在实验
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与成岩成矿的关系开始受到重视。例如,OIiver l 提室里测出的结果与野外通过渗流实验测出的结果往
出了由陆壳碰撞产生大规模构造卤水运动,并在俯往相差几个数量级[6],从而使渗透率的取值变得很
冲盘一侧成矿的新设想,以此解释石油、煤和中低温不确定。如果流体的热场严重地依赖于地层渗透率
热液矿床的成因以及石英岩化、白云岩化等成岩作的取值,则此时对渗透率的取值就应该比较慎重,以
用。在涉及大规模流体运移的多种成矿模式中( 如免给古流体热场模拟造成很大的困难。但如果渗透
陆壳天水环流、重力驱动区域规模地下水流),以率的取值对成矿流体热场的影响不大,则模拟获得
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Garven 等 2 ~ 4 和 Person 等 5 对以大气降水和地下的成矿流体热场的结果就具有较大的可靠性。
水为代表的大范围、大通量流体流动过程的研究最
为典型。尽管在研究流体流动的过程中也涉及到流区域地质
体热场和流场的研究,但很少讨论渗透率是怎样影 l
响流体热场和流场的。沉积盆地是流体活动最活跃
锡矿山锑矿床[7,8]位于湘中盆地。湘中地区的
的场所,沉积盆地中的介质条件和流体性质将直接
基底为元古界巨厚的浅变质碎屑岩系;盖层主要由
影响流体的活动能力。这些参数包括岩性组合、地
古生界碳酸盐岩、碎屑岩系组成。湘中地区断裂构
层厚度、上下地层间的接触关系、地层的孔隙度、渗
造发育,主要为向、向以及向断裂。深
透率,以及流体的热导率、密度、热容、热扩散系数和 NE NNE NW
大断裂带对湘中锑矿床的形成可能起着重要的作
黏度等。
渗透率是岩石物性的一个重要参数,是盆地流用