酒西盆地首例湖相“白烟型”喷流岩──热水沉积白云岩的发现及其意义

酒西盆地青西凹陷下沟组中广泛发育的纹层状“白云质泥岩”和“泥质白云岩”,以其富含铁白云石、钠长石和方沸石等特殊的矿物组分和优越的油气地质条件 ,引起众多石油地质工作者的重视。以往的研究成果中 ,认为此两类岩石的成因均与火山作用有关。在该项研究中 ,依据此两类岩石的空间展布规律与北东向基底断裂的拉张活动密切相关 ,岩石的矿物组合和结构、构造特征主要显示热水沉积性质 ,并含有大量重晶石、地开石和出现微量闪锌矿、黄铜矿和方铅矿等特征的热液矿物 ,认为此两类岩石均属于湖相“白烟型”喷流岩 ,识别出各以铁白云石、钠长石、重晶石、方沸石和地开石为主的 6种热水矿物组合类型。在此基础上 ,划分出脉状充填型、水爆角砾型、盆地沉积型和区域扩散型 4种成因类型的喷流岩。文中首次提出喷流型热水沉积铁白云岩成因类型 。

酒泉盆地青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩锶同位素地球化学特征

以地质背景、物质组分和岩石组构分析为基础,对酒泉盆地青西凹陷下沟组湖相热水沉积钠长石—铁白云石岩进行了Sr同位素地球化学研究。结果表明,热水沉积岩87Sr/86Sr比值变化范围为0.71225～0.71781,平均值0.71561,远高于同期海水和下沟组玄武岩,略高于代表早白垩世湖水锶同位素组成的藻灰岩,但低于基底壳源硅铝质岩,反映热流体不可能为单纯的湖水或幔源岩浆水;其中直接化学结晶沉淀的纹层状泥微晶热水沉积岩锶同位素比值变化范围较小,可代表均一化的热卤水池流体锶同位素组成特征;指示不同喷流口位置的"水爆角砾岩"锶同位素组成变化较大,但同一位置的热水角砾与胶结物锶同位素组成基本一致,说明两者应属于具相同成因意义的同期热水喷流沉积产物;综合青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩锶同位素地球化学特征,初步推测早白垩世湖底热流体可能为富集硅铝质基底岩石高放射成因Sr的深循环下渗湖水与少量上升幔源岩浆水构成的混合热流体,可为青西凹陷早白垩世湖底热流体性质的确定以及热流体循环动力学模型和热水沉积模式的建立奠定基础。

八方山大型多金属矿床热水沉积岩相特征与矿化剂组分关系

陕西八方山大型 (金 )多金属矿床赋存在于中泥盆统吉维特晚期的热水沉积岩相中。富SiO2 酸酐型热水同生 交代沉积作用形成热水同生沉积微相 (层状硅质岩 )、热水同生交代微相 (微晶石英岩及硅化灰岩 ) ;富Fe2 + Mg2 + 碳酸盐型热水同生沉积作用形成层状含铜硅质铁白云岩 ;在同生断裂附近 ,因热水液压致裂 隐爆作用形成含铜黄铁矿硅质铁白云石角砾岩 ;富Na+ 铝硅酸盐型 /富Fe2 + 、Mg2 + 碳酸盐型热流体在同生断裂中形成热水充填微相 (穿层脉状钠长石碳酸岩 ) ;低温热卤水 (富F、Ba、B、As、Sb)形成热卤水同生沉积微相。矿质大规模沉淀的地球化学动力学因素为 :在热水沉积成矿盆地中 ,在单一成分热水体系的温度、压力改变而发生快速化学沉淀 ;不同成分、性态的热水混合后 ,强烈的酸 碱作用及Eh pH剧变等 ,触发热水体系失稳 ,引起矿质大规模沉积。 [SiO2 ]和F可能是重要的矿化剂。

酒泉盆地青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩流体包裹体特征

以地质背景和岩石组构分析为基础,系统研究了酒泉盆地青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩中的流体包裹体特征。结果表明,热水沉积岩中的原生流体包裹体以气液二相包裹体为主、单一液相和单一气相包裹体较少、偶见含子矿物三相包裹体。成矿流体属NaCl-H2O型热液体系,温度为90～200℃,盐度为8%～22%NaCl,密度为0.99～1.2g/cm3,成矿压力为15～180MPa。结合锶同位素等地球化学资料分析,认为成矿流体属于深循环的下渗湖水与岩浆水共同构成的中低温、中高盐度和中偏高密度混合热卤水。提出以不同产状的重晶石、铁白云石和萤石为代表的热水沉积岩的成矿热流体系统,自主喷流通道、分支喷流通道经喷流口至附近及远端的盆地热卤水沉积区存在温度、盐度、密度和压力等物理化学参数逐渐降低的分带性变化规律。在热流体特征分析基础上,对研究区早白垩世湖底热流体成矿机制和成因模式进行了探讨。

青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩中的重晶石流体包裹体特征

以地质背景和岩石组构分析为基础，对酒泉盆地青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩中的重晶石矿物进行了流体包裹体研究。结果表明，重晶石胶结物中主要发育富液两相、含子矿物三相、单一液相和单一气相四类原生流体包裹体，碎屑状重晶石主要发育富液两相和少量单一液相包裹体。显微测温结果显示，重晶石胶结物和碎屑状重晶石的成矿流体为NaCl-H2O体系，温度分别为160-200℃和120～140℃，盐度（NaCl）分别为20％～22％和18％～20％，密度分别为1．06～1．2g／cm3和1．06～1．11g／cm3，成矿压力分别为150～180MPa和30～45MPa。结合锶同位素分析，认为成矿流体属于深循环的下渗湖水与岩浆水共同构成的中低温、中高盐度和中偏高密度混合热卤水。成矿流体经历了早期阶段的热液沸腾作用和混合作用的叠加耦合而形成重晶石胶结物，较晚期阶段热液混合稀释沉淀作用则形成碎屑状重晶石。两者应属于同一热流体不同阶段和不同方式的化学沉淀产物，重晶石胶结物形成于喷流口内；碎屑状重晶石形成于相对远离喷流口的开放系统，有更多大气水（湖水）的注入而使得其热流体温度、盐度、密度和压力相比重晶石胶结物均有所下降。重晶石矿物流体特征和成因研究，可为研究区下沟组湖相热水沉积岩热流体性质、来源和成因分析奠定基础。

陕西铅硐山大型铅锌矿床热水沉积岩相特征

陕西凤县铅硐山大型铅锌矿床赋存于中泥盆统吉维特晚期之上的热水沉积岩相中，其微相可划分为热水沉积岩相、热水沉积－交代岩相、热水同生沉积岩相及后期改造的热水沉积岩相。其岩石中高ＳｉＯ２、ＦｅＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＭｎＯ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｂ、Ｂａ等元素，是由富Ｆｅ２＋、Ｓｉ４＋的Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－Ｋ＋－ＨＣＯ－３－Ｃｌ－型成矿流体、富Ｓｉ４＋的Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＳＯ２－４－Ｃｌ－（ＣＯ２－ＣＯ－Ｈ２Ｏ）型成矿流体及高盐度的海水三者相互混合，而引发的同生沉积－交代作用所形成。成矿热流体大规模运移的机理是泥盆纪秦岭微板块在深部向华北板块俯冲挤压，使流体向上运移，浅表拉伸形成盆地，而使沿同生断裂上升的成矿流体迁移到三级盆地中，从而形成了热水沉积岩相。不同流体混合及酸碱性、氧化－还原性的骤变是造成矿质大量沉淀的机理，三级热水盆地及矿层上覆砂炭泥质岩层是矿层良好的赋存空间和保存条件。

秦岭造山带泥盆系热水沉积岩相应用研究及实例

构造—热水沉积岩相与盆地的古地理环境 ,热水沉积岩相与热水沉积成矿 ,热 (水 )流体岩相与构造背景、构造古地理 ,它们之间有密切地内在联系 .应用热水沉积岩相、沉积相及沉积体系分析方法 。

可可西里盆地东部五道梁群热水湖相成因新认识

五道梁地区位于青藏高原北部可可西里盆地东部，其中新世发育一系列古湖泊，保存有大套碳酸盐沉积。本文通过对五道梁北山含叠层石剖面和南部剖面进行矿物学、元素地球化学研究，发现叠层石剖面主要矿物为方解石和少量石英，而南侧剖面则含有铁白云石、方解石、石英和钠长石。铁白云石和钠长石次生加大边的发现说明该区曾受热水活动的影响。元素分析结果也显示 As、Sb、Ba、Fe 等热水沉积标志元素含量较高，且Ni/Co、Mn/Sr、V/Cr、V/Sc等比值也较高；加之稀土元素配分模式和碳氧同位素特征均表明该地区为热水湖相沉积。另外叠层藻的出现也反映当时湖水温度至少为20~30℃。综合各种分析结果说明五道梁群为热水湖相成因，该区中新世发育有大量火山岩，因此可作为下一步寻找火山沉积型硼矿床重要线索。

腾格里沙漠地区湖相沉积物中固相可溶性钾含量变化特征及成因分析

腾格里沙漠地区湖相沉积物中固相可溶性钾含量变化有渐升式和波动式两种类型,分别为"蒸发泵"或原始沉积作用所致,对于现代干盐湖演化历史及有关钾盐矿床成因研究有一定借鉴意义。

发现安徽庐江龙桥铁矿层具有泻湖相沉积特征的启示

安徽庐江龙桥铁矿床位于庐枞火山岩盆地北缘，是327地质队在20世纪80年代发现的一个大型富铁矿床。过去对该矿床成因的认识，曾有过三个观点：一是矽卡岩型铁矿，二是火山热泉沉积一热液叠加改造型铁矿，三是沉积-热液叠加改造型铁矿。1995年327队汪祥云等在他们的研究报告中确定为沉积-热液叠加改造型铁矿。

西藏高原沱沱河盆地渐新世-中新世湖相碳酸盐岩稀土元素地球化学特征与正铕异常成因初探

对采自沱沱河盆地通天河剖面渐新世雅西措群和中新世五道梁群地层中的湖相灰岩和白云岩样品进行了稀土元素和微量元素分析。研究结果表明,湖相碳酸盐岩稀土元素总量(∑REE)变化于36.23×10-6～189.64×10-6,28件样品平均值为78.58×10-6。稀土元素的页岩标准化配分形式具有中组稀土富集的特点,正铕异常极为明显,在渐新统与中新统界线处Eu/Eu*比达到最大值7.15,这也是首次在陆地湖泊沉积记录中观察到的正Eu异常。根据稀土元素的分布以及Eu与Ba含量的同步变化特点,提出该区湖相碳酸盐岩中Eu的异常富集可能与湖底喷流热水有关。

东天山库姆塔格—沙泉子晚石炭世火山-沉积岩相学地质地球化学特征与构造环境

通过对本区晚石炭世沉积岩和火山岩的岩相学类型及其特征研究,划分出山前洪积相(河流相)、水下三角洲沉积相、海岸潮坪相、浅海相、火山沉积岩相、火山喷溢相、火山喷发岩相、热水沉积岩相、火山热水蚀变岩相和矽卡岩相等10种不同岩相和相应的亚相,这种特征属大陆挤压收缩体制下活动大陆边缘上的火山-沉积岩相学组合类型。垂向相序结构表明在热水沉积岩相上下均有较强的火山活动,为成矿提供所需的热能。在库姆塔格晚石炭世压陷盆地中,热水沉积岩相的纵向相序结构为热水角砾岩亚相→菱铁矿岩亚相/石膏岩亚相→铁白云石岩亚相→碧玉岩亚相→铁白云石岩亚相,这种组合是寻找“库姆塔格型”大型石膏菱铁矿矿床的岩相学标志。本区火山-沉积岩相总的沉积序列显示向上由浅变深→由深变浅趋势,沉积物源主要来源于华力西期岛弧带剥蚀区及其南侧(中天山)基底隆起带;火山喷发仍形成发生在浅海环境中,具有大陆挤压收缩体制下(中天山造山带)后陆盆地沉积特点;晚石炭世原型沉积盆地可能为后陆盆地,有利于大型石膏菱铁矿矿床保存。

辽东湾盆地沙河街组湖相白云岩成因研究

辽东湾盆地古近系沙河街组产有一套分布仅限于深凹陷内的深湖相白云岩，岩性主要为泥-微晶白云岩，物质组分以铁白云石为主，在深湖相暗色泥岩中呈很薄的夹层产出，累计厚度6～10m，产出位置明显受区域内辽中凹陷西界的北北东向基底断裂控制。通过系统的沉积学、岩石学、矿物学和地球化学特征研究，以及与酒西盆地青西坳陷下沟组热水白云岩成因特征对比，认为发育于旅大地区深凹陷内的沙河街组深湖相白云岩也属于罕见的湖相热水沉积岩。

新疆三塘湖盆地中二叠统芦草沟组湖相白云岩成因

新疆三塘湖盆地中二叠统芦草沟组发育湖泊背景下的白云岩、灰岩、黑色泥岩、页岩及碎屑岩的互层沉积。白云岩主要有两类:一类为粉—泥晶白云岩,主要由含量约70%的泥晶白云石和含量约30%的粉晶白云石构成,白云石有序度为0.48,扫描电镜下主要有菱形、他形、球状和管状4种微形态,自形程度较好的菱形晶体多为含铁白云石;另一类为方沸钾长白云岩,主要由晶粒为0.08～0.35mm的细粒方沸石、泥晶钾长石(透长石)、泥晶白云石和铁白云石构成,个别为粗晶白云石,白云石有序度0.58。与粉—泥晶白云岩中的白云石相比,方沸钾长白云岩中的白云石以高的铁、锰含量为特征,扫描电镜下多为半自形的菱形晶体。两类白云岩中白云石的有序度均较低,且均为富Sr白云石,内部均缺乏次生交代证据。通过对两类白云岩成分、微量元素及稳定同位素的差异性分析,认为尽管两类白云岩都形成于浅—半深湖相强还原沉积环境,但是它们的形成机制有所不同,粉—泥晶白云岩具有原生沉淀白云石的特征,其中球状及管状的白云石可能与微生物吸附作用有关,而他形及菱形的白云石为直接沉淀的原生白云石;另一类方沸钾长白云岩中的白云石及铁白云石可能与湖底热泉的喷流沉积作用有关。

内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统湖相白云岩成因

早白垩世,白音查干凹陷处于强裂陷伸展环境,并具有高地热异常。在此背景下,该凹陷发育一套仅限于深湖—半深湖相的、富含铁白云石、钠沸石和泥级长石(钠长石、钾长石)等特殊矿物成分的白云岩。该套湖相白云岩受北东向同沉积断裂控制,主要分布于凹陷北部陡坡带和湖盆中央断裂带的下降盘处,沿断裂呈线性展布。白云岩中的白云石多以铁白云石为主,并与钠沸石、长石、重晶石、水镁铁石等低温热液矿物共生,其结构可分为泥晶结构、微晶结构和中—细晶斑块状结构(多元矿物组合)3种。此外,白云岩的岩石组构还具有明显热水沉积特征,包括纹层状构造、热水碎屑结构、星散状构造、同生塑性变形、网脉状构造。综合以上初步分析,认为研究区湖相白云岩为深部热液参与并发生沉积作用形成的,即热水沉积白云岩。

巴西桑托斯盆地下白垩统湖相碳酸盐岩球粒—树枝状组构特征与成因

巴西桑托斯盆地下白垩统Barra Velha组发育形状为球粒状、灌木状、树枝状的湖相碳酸盐结构组分,但对其成因的认识尚未统一。利用岩心、薄片资料,结合地球化学测试结果和区域构造背景,详细分析了Barra Velha组碳酸盐岩的结构组分特征、分类及其成因环境特征。研究表明:Barra Velha组发育十字消光的球粒状组构及波状消光的扇状、灌木状和树枝状组构,垂向上呈泥晶—球粒状—树枝状组构沉积序列;微量元素、碳氧同位素及团簇同位素测试结果支持Barra Velha组球粒状—树枝状组构沉积时,水体具高盐度、高温的特点。结合区域沉积背景,提出深大断裂沟通热液导致湖水升温、表层海水频繁海侵补给盐类物质的桑托斯盆地球粒状—树枝状组构热水沉积模式。该研究成果可以较好地解释球粒状—树枝状组构快速生长的特征,也为该层系碳酸盐岩储层成因和分布规律研究提供了新的依据。

辽河西部凹陷雷家地区古近系沙四段湖相白云岩成因

通过岩石学特征、主微量元素、碳氧同位素等地球化学特征分析,明确了辽河西部凹陷雷家地区古近系沙四段湖相白云岩的成因。研究结果表明:①研究区白云岩沉积时,湖盆水体较咸,且处于强还原环境,以泥晶级白云岩为主,有均匀分散型、纹层状富集型2种产状。②研究区白云岩的δ^(18)O值平均为-4.4‰,δ^(13)C值平均为8.7‰,整体上具有“碳同位素偏正、氧同位素偏负”的特征,反映沉积水体整体上咸化的特征;阴极发光测试结果为不发光或发昏暗光、发暗红色、橘黄色光;稀土元素具有轻稀土相对富集、弱Eu正异常的特征,稀土元素配分模式显示含方沸石白云岩与下伏房身泡组碱玄岩和同层位玄武岩具有一定的亲缘性。③研究区白云岩具有准同生白云岩化和热水沉积白云岩化2种成因类型:准同生白云岩化以泥晶结构为主,晶粒细小,有序度低,富钙贫镁,为高盐度湖水交代而成;深部热液流体携带大量阳离子喷涌出地表并与湖水混合,从而形成热水沉积岩。

对福建李坊重晶石矿床成因的新认识——来自矿石构造、矿物学和流体包裹体的证据

福建李坊重晶石矿床是东南沿海地区发现的一个大型独立重晶石矿床,已有30余年的开采历史,在沉积重晶石矿床中占有重要地位,然而对该矿床的成因和成矿时代仍众说纷纭。本文通过对福建李坊重晶石矿床中矿石组构的野外调查、电子探针分析和重晶石的流体包裹体测温,取得如下发现和认识:①首次在重晶石矿石中发现了管孔状构造、角砾状构造、蜂窝状构造等热水喷流通道相沉积构造;②首次在重晶石矿石中发现具有热水成因指示意义的同生钡冰长石矿物;③140个重晶石的流体包裹体均一温度值为89.3~208.5℃,均值为162.7℃,表明李坊重晶石矿床属于低温热水沉积矿床;综合矿石构造、矿物学和流体包裹体测温等证据,提出李坊重晶石矿床为"白烟囱型"热水沉积矿床的新认识,为华南地区早古生代热水沉积矿床的研究和找矿勘探提供了重要新资料。

金顶铅锌矿床地球化学特征及矿床成因

从微量元素、铅同位素、硫同位素等方面,研究了金顶铅锌矿床地球化学特征,并分析了矿床成因。

内蒙古大井矿床碳氧同位素组成及其成因意义(英文)

利用碳氧同位素组成可以很好地判别其形成的沉积环境。以内蒙古大井矿床为例,对该矿床16个菱铁矿样品进行碳、氧同位素分析,δ13CPDB变化范围为-1.8‰～-6.6‰,δ18OVPDB变化范围为-23.1‰～-17.3‰。根据矿物δ13C与δ18O值投影到δ13C-δ18O图解中,样品数据在图中的投点落入热水沉积区,说明其形成过程中具有热水沉积作用的发生。古温度可以通过T=16.998-4.52(δ1c8O-δ1w8O)+0.03(δ1c8O-δ1w8O)2计算,其形成时的温度平均值为117℃,比海底和湖底的温度要高得多,主要原因在于热水流体参与成矿。碳酸盐的成矿环境可以通过公式Z=2.048(δ13C+50)+0.498(δ18O+50)计算:Z值大于120,表示成矿环境为海水;如果Z值小于120,表示成矿环境为淡水或湖水。内蒙古大井矿床菱铁矿的Z值为100～114,结合区域地质背景,大井矿床形成的古环境为深水湖泊环境。通过对碳氧同位素的分析,结合成矿地质背景、矿床地质特征以及微量元素组成,认为在大井矿床成矿的早期阶段曾经发生过热液沉积作用,本次研究不仅有利于全面理解和认识大井矿床成矿过程的全貌,而且有益于对古湖相环境热液事件的探索。