花崗巖侵入體_泥質(zhì)圍巖熱傳輸過程_省略_質(zhì)意義_以粵東典型接觸帶剖面為例_馬野牧

1、高校地質(zhì)學(xué)報(bào)GeologicalJournalofChinaUniversities2013年6月，第19卷，第2期，307315頁June2013，Vol.19，No.2，p.307315花崗巖侵入體泥質(zhì)圍巖熱傳輸過程的數(shù)值模擬及其地質(zhì)意義：以粵東典型接觸帶剖面為例馬野牧，陸現(xiàn)彩，張雪芬，李曉昭，胡文王宣，汪愷內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京210093摘要：巖漿侵入作用可以引發(fā)水巖反應(yīng)和多種形

2、式的變質(zhì)作用和金屬富集，當(dāng)侵入至富含有機(jī)質(zhì)的泥質(zhì)圍巖時(shí)，其熱效應(yīng)不僅會(huì)造成熱接觸變質(zhì)、改變圍巖的成巖作用，還會(huì)促進(jìn)圍巖中烴源巖的生烴作用。熱傳輸模型研究是定量半定量考察巖漿侵入體及其圍巖熱演化的重要工具之一。本文選取粵東典型的花崗巖泥巖接觸帶剖面，在開展地質(zhì)地球化學(xué)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了二維熱傳輸模型分析。模擬結(jié)果與地質(zhì)基本一致，發(fā)現(xiàn)巖漿侵入能夠顯著提高接觸帶圍巖和上覆圍巖的地溫，其中側(cè)向傳輸?shù)姆秶邢?，根?jù)多個(gè)規(guī)模不等的花崗巖巖體熱傳輸

3、模型分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)小型侵入體的熱影響范圍與其侵入體規(guī)模正相關(guān)，但對(duì)于大型侵入體而言，其側(cè)向影響范圍一般在2.5km左右。本文研究成果對(duì)認(rèn)識(shí)與巖漿活動(dòng)有關(guān)的成礦作用和油氣成藏作用有著重要意義。關(guān)鍵詞：花崗巖侵入體；熱傳輸；數(shù)值模擬；熱演化；粵東中圖分類號(hào)：P618文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10067493（2013）02030709Abstract:Magmaticintrusioncannotonlytriggermassivewater

4、rockinteractionsvariousfmsofmetalenrichmentbutmayalsoleadtothermalcontactmetamphismaffectthediagenesisofrocks.Wheninvadingintoganicmatterenrichedmudstoneitcanpromotehydrocarbongenerationofsourcerocksduetoitsthermaleffect

5、s.Theheattransfermodelisoneoftheimptanttoolsfinvestigatingmagmaintrusionthermalevolutionofitswallrocks.Inthisstudygeologicalinvestigationnumericalsimulationbyemployinga2Dheattransfermodelwereperfmedftwotypicalgranitemuds

6、tonecontactsineasternGuangdongProvince.Thethermalevolutionofwallrocksdisclosedbynumericalsimulationiswellconsistentwiththetemperatureidentifiedbyvitrinitereflectancemetamphicminerals.Thedimensionofintrusionisfoundtobeake

7、yfactcontrollingtheheataffectedarea.Magmaintrusionoftensofsquarekilometersmaycauseprominentheateffectsinthearea.Therangeofheataffectedareainlateraldirectionisabout2.5kmatmost.Ourfindingsareofimptantsignificanceonmagmatic

8、activityrelatedtometallogenesispetroleumgenerationaccumulation.MAYemu，LUXiancai，ZHANGXuefen，LIXiaoZhao，HUWenxuan，WANGKaiStateKeyLabatyfMineralDepositsResearchSchoolofEarthSciencesEngineeringNanjingUniversityNanjing210093

9、ChinaANumericalSimulationoftheHeatTransferinGraniteIntrusionMudstoneContactZoneItsGeologicalImplication:ACaseStudyfromEasternGuangdongProvinceChina收稿日期：20120826；修回日期：20120904基金項(xiàng)目：本研究獲自然科學(xué)基金項(xiàng)目（40973029）和中石化前瞻性研究課題“中國東南部巖漿

10、作用對(duì)油氣成藏的影響研究”（G080007ZS177）聯(lián)合資助作者簡介：馬野牧:男，1982年生，博士研究生，主要從事沉積盆地巖漿活動(dòng)研究；通訊作者：陸現(xiàn)彩，教授；Email:xcljun@nju.309馬野牧等：花崗巖侵入體：泥質(zhì)圍巖熱傳輸過程的數(shù)值模擬及其地質(zhì)意義：以粵東典型接觸帶剖面為例2期海陸交互相、陸相碎屑沉積巖系和陸相火山巖系，其中部分細(xì)碎屑巖層富含沉積有機(jī)質(zhì)，有機(jī)碳含量可高達(dá)2.50%~5.71%。1.1汕尾圓墩稔山圩花崗

11、巖體圍巖接觸帶在圓墩稔山圩花崗巖體圍巖接觸帶剖面（圖2），巖體為燕山早期中粒鉀長花崗巖（圖3a），圍巖為金雞組暗色薄層泥巖夾薄層砂巖。近接觸帶圍巖已發(fā)生熱接觸變質(zhì)形成角頁巖、紅柱石角巖（圖3b，c），向圍巖方向依次為變余中粒砂巖、變余粉砂質(zhì)泥巖。其中變余粉砂質(zhì)泥巖呈微細(xì)層理，具變晶斑狀結(jié)構(gòu)，可觀察到礦物相轉(zhuǎn)變和定向分布的絹云母等，石英粉砂周圍沉淀有玉髓（圖3d）。變余中粒砂巖的碎屑以石英、鉀長石、斜長石中砂為主，見有白云母片和硅質(zhì)巖巖屑

12、，硅質(zhì)膠結(jié)為主，另見有較多的絹云母、綠泥石等（圖3e）。更遠(yuǎn)處（距接觸帶3.0km）為變余泥質(zhì)中砂巖，重結(jié)晶或變晶作用不明顯（圖3f）。1.2惠來青坑河田巖體吉水門組泥質(zhì)圍巖接觸帶河田巖體圍巖接觸帶出露較好，可同時(shí)觀察到內(nèi)、外接觸帶（圖4）。侵入體為燕山早期粗粒黑云母鉀長花崗巖，邊緣相呈似斑狀結(jié)構(gòu)，似斑晶為鉀長石，副礦物主要為鈦鐵氧化物、鋯石、榍石等（圖5a），向巖體內(nèi)部黑云母含量降低，轉(zhuǎn)變?yōu)橹写至；◢徑Y(jié)構(gòu)，礦物組成基本穩(wěn)定（圖5b）。

13、內(nèi)接觸帶內(nèi)中鐵鋁榴石較多，外接觸帶的吉水門組泥質(zhì)巖石熱烘烤變質(zhì)顯著，交代作用不明顯，距接觸帶300m內(nèi)圍巖均變質(zhì)為長英質(zhì)角巖，見有變質(zhì)成因的紅柱石、石榴子石、綠泥石和絹云母等（圖5c）。向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)變?yōu)楦昏F質(zhì)紅柱石角巖，出現(xiàn)紅柱石變斑晶，基質(zhì)主要由石英、斜長石和絹云母組成（圖5d），并含有5%左右的鐵氧化物。漸遠(yuǎn)處（800m左右）為含碳質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖，弱顯層理，可見定向排列的絹云母和斑點(diǎn)狀碳質(zhì)（圖5e）；至3km處的灰質(zhì)泥巖則未見熱變質(zhì)作用的