变质流体作用的同位素地球化学研究

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1、变质流体作用的同位素地球化学研究口田雪松尹观【。彭秀红(【l】成都理工大学能源学院四川·成都610059；[2】成都理工大学核自动与化工学院四川·成都610059)摘要：变质流体作用是流体与变质岩之间的重要地质过程，可利用同位素地球化学来记录流体运移过程。同位素地球化学方法研究的主要问题是流体流动规律、流体一岩石间反应和流体来源。通过对变质流体的同位素组成特征研究和国内外变质流体作用的同位素地球化学应用进展分析，得出氢氧同位素对示踪变质流体作用具有重要意义，它可以揭示脉体的生长机制，也可以确定变质流体性质及来源，有助于理解区域变质作用的演化过程与热和流体之

2、间的关系。关键词：变质流体作用流体来源研究进展氢氧同位素地球化学中图分类号：P618．13文献标识码：A文章编号：1007．3973(2013)012．258．02变质流体作用是指区域变质作用过程中，在300．600℃的征，流体的来源及脉体生长过程中的温度间隔等信息，同时对变质温度范围内，活跃于变质体系内，流体与变质岩发生同位单个脉体的的氢氧同位素不均一性开展一系列的研究，可以素交换的重要地质过程。由于变质流体存在多种来源，可以揭示脉体的生长机制和流体来源。源于大气降水、海水、同生水或卤水，也可以经岩浆水演化而2氢氧同位素在确定变质流体来源中的应用成，其流

3、体成分相对复杂，常伴有互不混溶的流体水、CO：以及在变质过程中，特别是区域变质过程，通过借助一些蚀变有机物等(尹观等，2009)。这些变质流体通过构造运动或岩矿物的氢氧同位素研究来判断变质流体的来源是比较有效的。浆活动等作用力的驱动，将成矿或生油物质运移聚集起来，形通过直接测定不含氢、氧组分的矿物中的包体水或由矿物．水成流体相，使得不同矿物相达到化学和同位素平衡，从而形成的同位素平衡分馏方程计算得到，再根据各种水体的同位素金属或非金属矿床以及油气藏。基于此，笔者通过变质流体标记特征去厘定变质流体来源(张连昌等，2001)。下面笔者的同位素组成特点，对国内外

4、的研究应用实例进行剖析，进而通过国内外应用研究进展来证实在从变质的浅部带到深部带揭示变质作用过程中氢和氧同位素交换与变质流体流动的关或不同的变质区(带)中，氢氧同位素值之间的差异性，是判断系。变质流体的来源和性质的最直接最有价值的技术手段。l变质流体的同位素组成特征2．1国外研究进展变质水的同位素组成主要受变质原岩、原始流体的同位随着稳定同位素激光探针测试技术以及拉光拉曼光谱分素组成，温度，变质岩的化学成分和矿物组成及变质过程中物析手段的出现，使得变质流体，特别是对脉体中包裹体的同位理化学条件所制约。变质程度愈高，变质水愈相对富重同位素。素测试分析可以在亚

5、毫米级或微米级尺度上完成，这对进一变质水同位素组成的主要特征是：步研究变质流体来源及性质意义重大。比如，NesbittandMu．(1)由于同位素分馏系数与温度相关，因为矿物比流体ehlenbachs(1989)对加拿大科迪勒拉中．新生代变质带内石英(H：0)贫D富”O，所以低温变质水通常8D值高，8B0值低，而脉的稳定同位素进行研究，说明了地壳流体的来源和流动路较高温度的变质水具有较低的6D值，较高的6O值。径特点。Kirschner等(1993)应用激光探针“原位”分析技术对(2)受变质源岩的同位素组成的影响大。变质源岩对变质澳大利亚一推覆体中的石英脉

6、进行了氧同位素分析，揭示了水的8D值的影响不明显，但对6“0影响大；例如变质沉积岩脉体的流体性质和来源。中，变质水的6”O要高于变质火成岩，而在富’B0的大理岩中，他们的研究结果表明，同位素组成与石英脉的位置有三变质水的6”O值更高。个重要的关系：(1)6”O值在石英残碎斑晶附近朝中心方向系(3)变质水的8O值还受来源水的同位素组成影响，通常统减少；(2)缺少次生包裹体的自形石英在脉体中具有最低来源于降水的变质水的6O值，要比来源于岩浆水的变质的60值；(3)脉体边缘同位素变化与其邻近围岩具有函数关水6O值要低些。系，如邻近石英残碎斑晶的脉体边缘8O值通常

7、大于7‰，而变质流体在渗流的过程中必然存在流体沟道化活动的表邻近小颗粒基质边缘的6”O值一般小于6‰，这说明了氧同位现形式，即脉体的产生(郑永飞和陈江峰，2000)，也就是所谓素的研究结果与石英的破碎．封闭生长基质保持一致，其混合的流体包裹体存在的储存场所(卢焕章等，1990，2004)。因此同位素比值与两种石英在分析点所占比例直接相关。因此，脉体的结构和同位素地球化学特征记录了成脉流体动力学特邻近破碎斑晶的同位素变化主要是由于主晶石英与新结晶的、——啊m论1ij·2013年第l2期(下)——有大气降水参与石英不同程度混合的结果。由于氢与氧均属范围有限，未

8、经历大规模的运移，成因基本相同，主要形成于于轻同位素，同位素分馏效