青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩锶同位素地球化学特征论文

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1、青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩锶同位素地球化学特征论文【摘要】：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87Sr／86Sr比值，略高于代表早白垩世湖水锶同位素组成的藻灰岩87Sr／86Sr比值，但低于基底壳源硅铝质岩87Sr／86Sr比值，反映热流体与海水无关.freelalsedimentaryrockinXiagouFormation,Lo2，由红南次凹、青西低凸起、青南

2、次凹三个次级构造单元组成和发育有一系列分割性很强的不对称箕状或半地堑断陷。下白垩统下沟组湖相白烟型热水沉积岩主要分布于青南次凹南部的深凹陷内（图1），受燕山期NE—NNE走向基底断裂张扭性活动控制。白垩纪期间全球大规模的火山活动，造成同时期热液活动速度加快，并有显著的热液系统与水-岩反应17。青西凹陷内红柳峡、旱峡下白垩统下沟组中不仅发现古火山口18,还发现了水下喷发的玄武岩15,19，与任战利等（2000）20对酒泉盆地古地温研究，认为早白垩世存在的显著地温异常应该与深部热事件有关的论断相吻合。青西凹陷下沟组深湖相沉积剖面主要由白烟型热水沉积岩与正常沉积的暗色页岩不等厚互层组成，与盆缘的

3、扇三角洲呈相变关系16。按地层旋回性可划分出5个基本等时的旋回，每个旋回中的热水沉积岩厚度变化为10～250m，一般为50～150m，分布范围有随湖盆扩大和水体加深而扩展加厚的特点，以相当最大湖泛期的MSC3和MSC4两旋回热水沉积岩分布范围最广和厚度最大，并都出现高值沉积区（大于100m）与低值沉积区（小于50m）相间隔的北东向带状展布格局，与基底断裂展布方向相一致9、10。2.热水矿物共生组合和组构特征2.1热水矿物类型及其共生组合特征据薄片鉴定和X衍射资料,下沟组热水沉积岩热水矿物类型较多，包括：铁白云石（20%～66%）、钠长石（12%～31%）、重晶石（5%～20%）、方沸石（2

4、%～18%）、石英（3%～14%）、地开石（2%～15%），黄铁矿（0.3%～6.4%），个别样品含有微量的闪锌矿、黄铜矿、方铅矿和透闪石、石盐。电子探针分析结果，上述热水矿物的主要元素含量均与该矿物的化学分子式基本一致（表1和2）。显微镜下，上述矿物极大多数呈小于10μm的隐晶质，仅少量铁白云石呈自形粉晶-细晶，钠长石呈发育聚片双晶的板条状微晶，重晶石和方沸石个别呈微-粉晶级的他形-半自形晶结构。偶尔出现的闪锌矿具有相对较粗的粒表1酒泉盆地青西凹陷下沟组热水沉积岩的矿物平均化学组成（icalposition（ineralsofhydrothermalsedimentaryrockinXi

5、agouFormation,Loicroprobeanalyticaldateofchemicalpositions（ineralsofhydrothermalsedimentaryrockinXiagouFormation,Loan(1948)首次报道锶同位素在地层学中的应用以来23，锶同位素的研究不断深入，特别是随着分析技术的提高，锶同位素应用领域也不断扩展。关于锶同位素与热液流体关系的研究，由于受到热液流体无法或很难作为直接研究对象的限制，只能针对其形成的同期沉积物（如火山岩、热液矿床、热水沉积物等）进行研究。近年来，锶同位素在研究不同地质历史时期火山岩的源区特征和深部过程的应用较多

6、，为源区部分熔融以及浅部岩浆房中的分离结晶、同化混染作用提供大量信息，是现代成因岩石学研究重要手段24～25。其次，结合Rb同位素对热液矿床成矿时间进行定年研究4、5、26。更重要的是，锶同位素组成可进行同位素示踪应用，其空间变化可用来指示携带成矿元素的流体迁移行为和方向，已成为推测或确定古热液流体活动及成矿元素迁移踪迹的重要手段27、28，是探讨成矿流体特征和成矿物质来源最有力的工具之一29，这也是本项目进行锶同位素地球化学研究的目的。3.1采样及分析方法17件样品中14件取自8口钻井下沟组深—半深湖相的地层岩心，3件取自旱峡剖面同层位地表露头，所有样品新鲜和剔除处理，分别代表湖相铁白云

7、石和钠长石水爆角砾岩、铁白云石-重晶石热水胶结物、纹层状泥微晶钠长石-铁白云石热水沉积岩、碱性拉斑玄武岩和核形石灰岩，分析结果列于表3。样品的Sr同位素分析在中国地质调查局同位素地球化学开放研究实验室(宜昌)完成。全岩样品在聚四氟乙烯溶样器中加HF和HClO4混合酸样品进行分解，采用Doisotopepositionoflacustrinehydrothermalsedimentaryrock,thealgallimes