陕西南郑马元铅锌矿床热液白云石地球化学

陕西南郑马元层控型铅锌矿床位于扬子板块北部碑坝穹隆构造的南缘,呈似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩构造带中。矿石矿物为闪锌矿、方铅矿,脉石矿物有白云石、石英、重晶石、方解石和固体沥青。矿区明显发育早期微晶脉状和晚期(成矿期)粗晶团斑状热液白云石。本文对马元铅锌矿床两类热液白云石及围岩的C、O、Sr同位素及稀土元素(REE)地球化学特征进行了对比研究。结果表明:早期脉状白云石的δ~(13)C(0.18‰)、δ~(18)O(-7.39‰)及~(87)Sr/~(86)Sr(0.70967)值与围岩震旦系白云岩大致一致,表明成矿流体中C、O、Sr来源于震旦系白云岩的溶解,稀土元素具明显的Eu正异常(δEu=1.78),可能反映了其形成于较强的还原环境。成矿期团斑状白云石δ~(13)C值(-2.51‰~0.93‰)与围岩震旦系白云岩(-3.2‰~1.33‰)一致,δ~(18)O值(-12.91‰~-10.95‰)较围岩(-9.2‰~-3.85‰)平均偏低5.7‰,且团斑状白云石具有较围岩白云岩高的稀土总量和~(87)Sr/~(86)Sr值,表明流体可能流经了具有高87Sr/86Sr值和高稀土总量的基底或上覆碎屑岩系,其较围岩偏低δ~(18)O值和Eu正异常(δEu=1.42)可能与流体具有较高的温度有关。早期脉状白云石可能与震旦系地层中封存的低温压实作用流体有关,晚期(成矿期)与团斑状白云石有关的成矿期流体可能主要与循环达基底的深部中低温流体有关。     

塔里木盆地塔北、塔中地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩中鞍形白云石胶结物特征

通过对塔里木盆地中、北部地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩的研究,发现鞍形白云石胶结物发育比较普遍,常见于孔洞或裂缝之中,乳白色,晶体粗大,晶面弯曲或呈阶梯状,镜下波状消光,晶体内部常见微裂缝,常与热液矿物共生。本文对28个鞍形白云石样品进行了碳、氧、锶同位素测试,结果显示鞍形白云石的δ~(13)C和δ~(18)O值分别介于-2.446‰～0.686‰和-9.101‰～-5.117‰之间,~(87)Sr/~(86)Sr值介于0.708 6～0.710 2之间;流体包裹体测温分析表明,鞍形白云石中气—液两相包裹体的均一温度(T_h)介于121～159.5℃之间,但集中分布在135～145℃之间;根据最后冰融点温度(T_m)求得的白云岩化流体盐度介于21.3%～23.1%之间。这些数据表明,该类型白云石形成于热卤水(盐度是海水的5～8倍)之中。塔里木盆地鞍形白云石与世界范围内其它盆地的鞍形白云石的碳、氧同位素特征基本相似,但其~(87)Sr/~(86)Sr值相对偏低。导致这一现象的原因可能是鞍形白云石形成于来自深部的岩浆热液流体之中,这些流体伴随岩浆侵位或通过切穿基底的深大断裂及其与之相连的次级断裂系统从深部直接进入碳酸盐岩地层中,未经过碎屑岩输导层的长时间运移,所以导致其中形成的鞍形白云石~(87)Sr/~(86)Sr值偏低。     

塔深1井寒武系白云岩储层同位素流体地球化学示踪

通过对塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起东部塔深1井寒武系白云岩岩石学特征及成岩成因分析,影响塔深1井寒武系地层流体改变主要成岩有准同生期、埋藏期和后期热液改造期等.塔深1井寒武系白云岩及充填孔、洞、缝内方解石的氧、碳、锶同位素地球化学特征表明:准生期白云岩δ~(13)C_(PDB)值(0.9‰～1.8‰)偏正、δ~(18)C_(PDB)值(-10.1‰～-4.2‰)偏负反映准同生期泥微晶白云石成因属于高盐度的海水使得碳酸盐泥发生白云石化;埋藏期白云岩碳、氧随重结晶作用加强,白云岩晶粒由细向粗变化值随埋深增加,由于同位素分馏作用而偏负,δ~(18)C_(PDB)值(-10.02‰～-5.7‰)呈明显的下降,但δ~(13)C_(PDB)值(-1.4‰～0‰)组成变化不大;后期热液白云岩在热液作用下δ~(18)C_(PDB)值普遍低于-10‰(δ~(18)C_(PDB)/‰-13.1～-9.4,δ~(13)C_(PDB)/‰-2～-0.647);基质方解石δ~(18)C_(PDB)值为-10.1‰～-10.13‰,δ~(13)C_(PDB)值为-1.48‰～-1.62‰;充填孔洞缝粗-巨晶方解石δ~(18)C_(PDB)值为-10.89‰～-14.28‰,δ~(13)C_(PDB)值为-2‰～-3.09‰,反映准同生期→埋藏期→后期热液晶粒大小由泥微晶→细晶→中晶→粗晶氧碳同位素值逐渐变小偏负,据~(87)Sr/~(86)Sr(0.707 284～0.746 888)值均远高于现今海洋中海水的锶同位素组成(0.708)及围岩的锶同位素(0.707 284),说明鞍形白云石以及方解石结晶时的孔隙流体不是残余在岩石孔隙中的同生期海水,而是外来的富含锶的流体,也就是深部热液流体.渗透回流白云石化、埋藏白云石化和高温热液白云石化等特征表明白云岩形成于超盐度、埋藏和高温热液等3种不同的环境,因此影响储层形成与分布,从而影响对白云岩的勘探.     

川西南中二叠统栖霞组斑马构造白云岩形成机理 ——以宝兴五龙剖面为例

以四川盆地西南部宝兴五龙地区中二叠统栖霞组斑马构造白云岩为研究对象,应用岩石学、地球化学等手段对其成因开展综合分析。研究区内斑马构造白云岩主要发育于栖霞组一段上部,斜交或平行层面分布。斑马构造暗带、亮带分别由具残余组构的粉—细晶白云石及中—巨晶鞍状白云石组成,阴极发光分别呈暗红、亮红色,指示晶体生长空间及流体交代过程的元素差异性。斑马构造亮带、暗带白云石有序度均较低,δ~(18)O值负异常明显;暗带的~(87)Sr/~(86)Sr值处于或略高于同期海水范围,亮带明显较高的~(87)Sr/~(86)Sr值指示了深部流体的影响;亮带、暗带均具有低∑REE含量及明显的Eu正异常。综合研究表明,川西南栖霞组斑马构造白云岩属埋藏期热液交代-结晶作用成因,反映了热液流体持续供给下白云石结晶力与岩石抗张强度的动态平衡过程。斑马构造白云岩的形成历经3个阶段:①热液流体沿基底断裂垂向运移,富镁流体顺层进入高孔渗地层并持续溶解-交代石灰岩而形成暗带白云石;②在白云石结晶力大于岩石抗张强度情况下会产生破裂,从而形成一系列裂缝;③溶解作用结束后,裂缝流体中的离子沉淀而形成亮带鞍状白云石。     

四川盆地东南地区林1井灯影组鞍形白云石成因及其意义

对四川盆地东南地区林1井上震旦统灯影组鞍形白云石的岩相学特征和碳、氧、锶同位素特征及流体包裹体成分与温度进行研究,认为它属热液成因。研究区热液活动在岩相学上表现为充填状鞍形白云石,发育鞍形白云石线状充填晶洞。鞍形白云石共生矿物包括石英、沥青等。鞍形白云石δ18O值和δ13C值异常偏负,87Sr/86Sr值异常偏高,与围岩差异明显。鞍形白云石原生流体包裹体均一温度为270～320℃,明显超过了该井最高埋藏温度;流体包裹体的气相部分以CO2、CH4和N2为主,液相部分以H2O和CO2为主。这些特征表明,形成鞍形白云石的流体来自于基底的热液,灯影组白云岩受热液溶蚀改造而发育热液改造型白云岩储层,并有过油气成藏过程。     

川东-渝北地区黄龙组白云岩储层稀土元素地球化学特征

内容提要：石炭系黄龙组白云岩储层是川东-渝北地区天然气藏最重要的储集岩类型之一,依据岩石学特征和沉积相及地球化学特征,可将川东-渝北地区石炭系广泛发育的白云岩划分为准同生白云岩、成岩埋藏白云岩、古表生期淡水白云石和深埋藏热液异形白云石四种成因类型,其中具备储集意义的仅为交代成因的成岩期交代成因的埋藏白云岩和古表生期形成的岩溶岩,岩性主要为颗粒和晶粒白云岩及白云质岩溶角砾岩。白云岩稀土元素地球化学分析结果为：①弱溶蚀、强溶蚀准同生和成岩埋藏白云岩分别都具有相似的ΣREE值、ΣLREE/ΣHREE比、REE配分模式和δCe、δEu负异常,但弱溶蚀白云岩各参数值相对较低;②淡水白云石具有很低的ΣREE值、弱Ce负异常和中等-较强的Eu负异常;③热液异形白云石ΣREE、REE配分模式和δCe特征与淡水白云石相似,而δEu最高。上述特征进一步表明各成因类型白云岩的稀土元素各项参数和配分模式差异明显,与较晚期次流体的物理化学性质密切相关,特点为：准同生期和早-中成岩期埋藏白云岩受表生期岩溶作用影响较大,而深埋藏期热液异形白云石明显叠加有深部热液流体的影响。     

川东—渝北地区黄龙组白云岩储层稀土元素地球化学特征

内容提要：石炭系黄龙组白云岩储层是川东-渝北地区天然气藏最重要的储集岩类型之一,依据岩石学特征和沉积相及地球化学特征,可将川东-渝北地区石炭系广泛发育的白云岩划分为准同生白云岩、成岩埋藏白云岩、古表生期淡水白云石和深埋藏热液异形白云石四种成因类型,其中具备储集意义的仅为交代成因的成岩期交代成因的埋藏白云岩和古表生期形成的岩溶岩,岩性主要为颗粒和晶粒白云岩及白云质岩溶角砾岩。白云岩稀土元素地球化学分析结果为：①弱溶蚀、强溶蚀准同生和成岩埋藏白云岩分别都具有相似的ΣREE值、ΣLREE/ΣHREE比、REE配分模式和δCe、δEu负异常,但弱溶蚀白云岩各参数值相对较低;②淡水白云石具有很低的ΣREE值、弱Ce负异常和中等-较强的Eu负异常;③热液异形白云石ΣREE、REE配分模式和δCe特征与淡水白云石相似,而δEu最高。上述特征进一步表明各成因类型白云岩的稀土元素各项参数和配分模式差异明显,与较晚期次流体的物理化学性质密切相关,特点为：准同生期和早-中成岩期埋藏白云岩受表生期岩溶作用影响较大,而深埋藏期热液异形白云石明显叠加有深部热液流体的影响。     

四川盆地震旦系-古生界热液作用及其成藏成矿效应初探

震旦纪-古生代期间四川盆地发生过兴凯地裂运动及峨眉地裂运动两次强烈勾造热液活动.盆地周缘的金属成矿作用主要发生于晚二叠世,与峨眉山岩浆活动相关,形成了会泽、大梁子、天宝山等一系列MVT型铅锌矿,及会理小石房、汉源黑区-雪区SEDEX型铅锌矿.盆地内部常见热液矿物组合,有:白云石-石英-黄铁矿组舍、黄铜矿-黄铁矿-孔雀石组合、天青石-硬石膏-石英及白云石-萤石组合、白云石-天青石等组合;其主要呈溶蚀脉或孔洞状、以及交代状交代白云岩、页岩及生物屑含云灰岩或灰岩等.四川盆地二叠系长兴组礁白云岩与阳新统灰岩中发育的砂糖状白云岩可能均是热液作用产物,或经历过热液蚀变.震旦系87Sr/86Sr比值对比表明在深埋过程中,震旦系具有三期外来侵蚀性富87Sr/86Sr比值的流体充注;震旦系裂缝中白云石,奥陶、志留系裂缝中的方解石的87Sr/86Sr比值明显高于自身围岩与同期海水87Sr/86Sr比值,三者相近的值表明在后期构造隆升过程中超压热液释放,发生跨层流动.热液可影响区域热流值,使川西南地区地温梯度明显高于川东(北)地区,致使二叠系一三叠系及下寒武统具有相对较高的沉积期地温.盆地周缘铅锌矿床与有机质及盆地油田卤水具有密切关系.热液作用为震旦系-古生界储层中与构造相关的溶蚀孔洞缝提供了一种新的溶蚀机理,以及先前多解释成埋藏成因砂糖状白云石、礁白云岩可能均是热液成因;热液白云岩与围岩基质相比具有相对较高储层物性,特别是在区域性低孔隙度低渗透率的震旦系-古生界中形成热液白云岩优质储层,为今后四川盆地震旦系-古生界碳酸盐岩勘探提供了一个重要方向.     

兰坪盆地科登涧脉状铜矿床地质、地球化学特征

兰坪盆地西缘发育一系列脉状铜矿床,科登涧铜矿床是其组成之一。该矿床矿体主要产出于上三叠统崔依比组(T3c)中基性火山岩内部的断层破碎带中。热液期成矿作用可大致划分为2个成矿阶段:主成矿阶段主要发育大量含铜硫化物石英脉,晚成矿阶段主要发育贫硫化物方解石脉。流体包裹体结果表明,主成矿期石英和成矿后期石英/方解石中均主要发育两相水溶液包裹体,含CO2包裹体极少出现。主成矿期石英脉中包裹体均一温度变化幅度较小,集中在180~240℃,盐度(Na Cleq,质量分数)集中在8%~14%。成矿流体主要表现出盆地热卤水的特征,这与兰坪盆地内其它Pb、Zn、Cu等贱金属矿床的成矿流体特征较为一致。成矿流体的δ18O值为3.5‰~5.5‰,δD值为-62‰~-38‰,介于岩浆水/变质水和大气降水之间。热液硫化物黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿的δ34S值显示较低的负值(-20.8‰~-9.4‰),明显有别于赋矿围岩(安山岩)的δ34S值(11.1‰~11.6‰),推测该矿床成矿所需还原硫主要来自于地层硫酸盐。综合分析认为,该矿床成矿物质主要来源于地层,成矿流体主要为源于大气降水或建造水的盆地热卤水。     

新疆准噶尔北缘阿克希克铁金矿流体包裹体研究

阿克希克铁金矿床位于准噶尔北缘,矿体呈似层状、脉状、透镜状赋存于南明水组火山岩及凝灰岩的接触带上。围岩蚀变不发育,主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化等。矿床的形成经历了火山沉积期和热液期,铁矿化主要形成于火山沉积期,金矿化主要形成于热液期。火山沉积期石英以发育液体包裹体和少量含CO2包裹体为特征,热液期石英以发育含CO2和碳质(CH4和C4H6)包裹体为特征。火山沉积期成矿流体为中温(集中于180~320℃)、低盐度(集中于6~10 wt%Na Cleq)、中-低密度(0.59~0.98 g/cm3)的Na Cl-H2O-CO2体系。热液期成矿流体为中温(集中于220~320℃),低盐度(集中于2~10 wt%Na Cleq),中-低密度(0.55~1.03 g/cm3)的Na Cl-H2O-CO2-CH4型流体。火山沉积期石英的δDSMOW为-129.9‰~-97.9‰,δ18OSMOW值介于7.9‰~12.3‰,δ18OH2O值为-2.6‰~4.4‰,推测成矿流体为海水与岩浆水的混合。热液期石英的δDSMOW介于-129.8‰~-102.6‰,δ18OSMOW值介于11.2‰~16.1‰,δ18OH2O变化于3.1‰~7.4‰,推测成矿流体为变质水混合深循环的大气降水。结合矿床地质特征、流体成分和性质,本文认为热液期金矿化与CO2-CH4流体有关。     

Hydrothermal Dolomite in the Upper Sinian (Upper Proterozoic) Dengying Formation,East Sichuan Basin,China

Hydrothermal Dolomite （HTD） is present in the Upper Sinian （Upper Proterozoic） Dengying Formation, east Sichuan Basin, China. The strata are comprised by primary dolomite. The HTD has various textures, including zebra dolomite, subhorizontal sheet-like cavities filled by saddle dolomite and breccias cemented by saddle dolomites as well occur as a fill of veins and fractures. Also co-occur MVT type lead-zinc ores in the study area. The δ13C and δ18O isotopes of HTD in the Upper Sinian Dengying Formation are lighter than those of the host rocks, while STSr/86Sr is higher. The apparent difference in carbon, oxygen and strontium isotopes, especially the large difference in S7Sr/S6Sr isotopes ratio indicate crystallization from hot basinal and/or hydrothermal fluids. Saddle dolomite was precipitated at temperatures of 270-320℃. The diagenetic parasequences of mineral assemblage deposited in the Dengying Formation are： （1） dolomite host rock →sphalerite-galena-barite-fluorite; （2） dolomite host rock →saddle dolomite →quartz; （3） dolomite host rock →saddle dolomite→bitumen; （4） dolomite host rock →saddle dolomite →barite. The mean chemical composition of the host dolomite matrix and HTD didn＇t change much during hydrothermal process. The fluids forming the HTDs in the Dengying Formation were mixtures of freshwater from the unconformity at the top of Sinian, fluids from diagenetic compaction and hydrocarbon generation ＆ expulsion from the Lower Cambrian Niutitang Formation mudstones or the Doushantuo Formation silty mudstones, and hydrothermal fluids from the basement. The hydrocarbon reservoirs associated with the HTD were mostly controlled by the basement faults and fractures and karsting processes at the unconformity separating Sinian and Cambrian strata. The hydrocarbon storage spaces of HTD included dissolved cavities and intercrystalline pores. Dissolution cavities are extensive at the top of Dengying Formation, up to about 46m below the unconformity between Sinian an     

鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马五段白云岩的地球化学特征

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五段属于浅海碳酸盐层系,间夹蒸发岩层。盆地中东部通常含有白云岩,它们是主要油气储集层。一些研究者把它们看成近地表回流白云岩。然而白云岩的岩石学和地球化学表明这些白云岩具有埋藏成因的证据。〓〓马家沟组白云岩（马五段）具有暗红色阴极发光,微量元素Fe为5 500×10-6～6 200×10-6,Mn为170×10-6~210×10-6,稳定同位素氧组分为-7.093‰～-9.932‰PDB,（平均值为-8.671‰PDB）,稳定同位素锶（87Sr/86Sr）为0.709 766～0.708 65（有硅质碎屑物的放射性87Sr的影响）。薄片下可以看到白云石沿着裂缝交代,上述特征表明白云岩可能在埋藏条件下形成。〓〓白云岩稀土元素的分布模式与海水的稀土元素分布有明显的差别,缺少Ce和Eu的负异常,表明交代流体不会是海水或蒸发海水。包裹体的均一化温度为160~220℃,盐度为5wt%～25wt%,暗示白云石化作用温度高,压力大,交代流体为卤水。〓〓密西西比谷型（MVT）矿化作用（方铅矿和闪锌矿）以及共生的低温热液矿物——钾长石、萤石、石英、黄铁矿等表明白云岩具有区域热液特征。     

塔东北库鲁克塔格地区中上寒武统白云岩类型与孔隙演化*

对塔东北库鲁克塔格隆起的乌孜里塔格剖面中上寒武统白云岩的岩石学、成岩作用、裂隙—孔隙发育与充填等特征研究认为：可划分为有序度逐渐增加的粉晶白云岩、粉细晶白云岩、中细晶白云岩和中粗晶白云岩及晶洞中的中粗晶、巨晶和鞍形白云石等4种类型;分别对应于早期准同生—浅埋、中浅埋藏、中等埋藏和构造断裂—热液（热卤水）作用4期的成岩阶段;其中,沿走滑断裂—裂隙带、呈不规则的“侵入体” 具有斑点状、条纹—条带、雁行状—斑马、角砾状和不规则状结构的中粗晶、粗晶、巨晶（部分为鞍形）白云岩（石）,一般不发光或呈昏暗的暗红色,具有与加拿大西部盆地典型的热液白云岩相似的特征;中上寒武统白云岩存在4～5期构造裂隙和3期以上的充填作用;热液白云岩中以晶间孔、晶间溶孔（洞）、裂隙及沿裂隙的扩溶孔洞为主,主要有二世代的白云石和方解石和少量沥青、石英、微量硬石膏和重晶石等多期充填作用。与西加盆地寒武系部分或全部交代充填缝洞及角砾构造、受来自落基山造山带的晚白垩世至古近系拉腊米（Laramide）构造的被排驱的热液流体交代形成的典型热液白云岩稍有不同,海西晚期（晚二叠世）及燕山—喜马拉雅期（晚白垩世—第四纪）沿挤压—走滑断裂排驱的地层热卤水循环—扩散与交代作用可能是本区热液白云岩的主要成因,储集空间主要由中、晚期构造断裂—裂隙（溶蚀）所致,但不排除成岩早期埋藏或晚期大气水作用对其影响。     

扬子陆块北缘马元铅锌矿床成矿物质来源探讨: 来自C、O、H、S、Pb、Sr同位素地球化学的证据

呈层状、似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩层间构造带中的马元铅锌矿床是近年来在扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破。文章通过碳、氧、氢、硫、铅和锶同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体和成矿金属来源。研究结果表明:矿石中热液脉石矿物的δ13CPDB为-4.24‰~0.93‰,δ18OSMOW为15.92‰~23.24‰,表明成矿流体中的CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因。矿石中硫化物的δ34S变化于12.94‰~19.4‰之间;硫酸盐矿物的δ34S为32.2‰~33.48‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成均一,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为17.62~18.02、15.49~15.63和37.57~38.35,成矿金属可能主要来源于震旦系—志留系。脉石矿物石英流体包裹体的δDFI为-92‰和-113‰,如果取成矿温度200℃,根据δ18O石英值计算的相应流体包裹体的δ18O水为6.03‰~12.73‰,推测成矿流体可能起源于大气降水为主的盆地卤水,或为其他来源的流体与有机质反应形成。成矿流体87Sr/86Sr为0.70967~0.71146,高于赋矿围岩震旦系灯影组白云岩锶同位素比值(0.70890~0.70945),表明成矿流体流经了古生代地层(及基底),并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩、页岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。     

非热液成因的鞍形白云石:来自加拿大萨斯喀彻温省东南部奥陶系Yeoman组的岩石学和地球化学证据

加拿大萨斯喀彻温省东南部上奥陶统Yeoman组碳酸盐岩中发育有少量的鞍形白云石胶结物。这些鞍形白云石仅局限于Yeoman组上部厚约20~30 m的白云岩带中,上覆及下伏碳酸盐岩地层中均明显缺失这类鞍形白云石,表明其形成于一个相对封闭的体系中。此类奥陶系鞍形白云石胶结物以具有与宿主交代白云岩相似的碳同位素δ13C值（-0.2‰~0.9‰PDB）及锶同位素比值（0.708 2~0.709 0）为特征,表明前期的白云石围岩通过压溶作用形成的碳和锶是鞍形白云石胶结物的主要来源。另外,测得的鞍形白云石胶结物均一温度范围为99~105℃,可以由该区域的正常埋藏温度解释。基于上述资料和观察,我们认为萨斯喀彻温省东南部上奥陶统Yeoman组鞍形白云石胶结物与早期交代白云石的自调节白云石化作用（埋藏过程中相对封闭的体系中通过化学压实作用形成）有关,而与加西盆地其它地方已经证实的热液活动无关。因此,鞍形白云石的分布未必指示热液活动或热流体,也并不是所有的鞍形白云石都与热流体有关。     

塔东北库鲁克塔格中上寒武统白云岩岩石学、地球化学特征与成因探讨——与加拿大西部盆地惠而浦(Whirlpoolpoint)剖面对比

通过对比研究塔里木盆地东北缘库鲁克塔格隆起的乌里格孜塔格剖面与加拿大西部盆地寒武系白云岩的岩石学、地球化学及流体包裹体等特征,阐明了前者经历了三次主要白云岩(化)作用事件.①成岩早期-浅埋藏的粉细晶白云岩作用,Sr为42.75×10-6,Mn为315×10-6 ～506×10-6,Fe为0.2650％ ～0.403％;δ13 CpDB=一0.47‰ ～-0.28‰,δ18OPDB=-7.3‰ ～-7.43‰,87Sr/86Sr=0.71085;平均REE=18.84×10-6,δEu平均为0.66、δCe平均为0.81,估算的形成温度分别为47.6℃和55.12℃;②中(深)埋藏的细晶及中(粗)晶白云岩化作用;Sr为56.27×10-6,Mn为312×10-6,Fe为0.13％;δ13CPDB=-1.5‰,δ18OPDB=-8.5‰,87Sr/86Sr=0.7100; REE=18.08×10-6,δEu平均为0.72、δCe平均为0.77,盐水包裹体中的均一温度平均为108.34℃,盐度变化为4％～13.7％ NaCleqv;③沿裂隙或溶洞形成的粗-巨晶或鞍形的热液白云岩(石)交代充填:Sr为29.1×10-6 ～49.9×10-6,Mn为498×10-6～754×10-6,Fe为0.15％ ～ 1.14％;平均δ13 CPDB=-0.48‰,δ18OPDB=-8.82‰,87Sr/86Sr=0.70996;平均REE=15.08×10-6,δEu平均为0.70、δCe平均为0.78;鞍形白云石中的盐水包裹体的均一温度120～150℃,盐度为5％ ～ 12％ NaCleqv;溶洞中的粗-巨晶白云岩盐水包裹体的均一温度140～180℃,盐度为5％ ～ 18％ NaCleqv;与西加盆地惠而浦(Whirlpool point)剖面典型的热液白云岩相比较,乌里格孜塔格剖面中寒武系白云岩中缝洞中的粗-巨晶及鞍形白云石中的碳氧同位素、稀土总量、轻重稀土比均要高,但有序度、δEu、δCe、盐水包裹体形成温度及盐度相对低;因而推断它与西加盆地典型的岩浆期后热液来源不同,其流体来源于沿深部伸展走滑断裂-再循环地层热卤水,与海西晚期或燕山期-喜马拉雅期强烈挤压后弱伸展引起的二期或以上的压扭-走滑构造有关.     

Characteristics and Dolomitization of Upper Cambrian to Lower Ordovician Dolomite from Outcrop in Keping Uplift, Western Tarim Basin, Northwest China

Late Cambrian to Early Ordovician sedimentary rocks in the western Tarim Basin, Northwest China, are composed of shallow-marine platform carbonates. The Keping Uplift is located in the northwest region of this basin. On the basis of petrographic and geochemical features, four matrix replacement dolomites and one type of cement dolomite are identified. Matrix replacement dolomites include (1) micritic dolomites (MD1); (2) fine–coarse euhedral floating dolomites (MD2); (3) fine–coarse euhedral dolomites (MD3); and (4) medium–very coarse anhedral mosaic dolomites (MD4). Dolomite cement occurs in minor amounts as coarse saddle dolomite cement (CD1) that mostly fills vugs and fractures in the matrix dolomites. These matrix dolomites have δ18O values of ?9.7‰ to ?3.0‰ VPDB (Vienna Pee Dee Belemnite); δ13C values of ?0.8‰ to 3.5‰ VPDB; 87Sr/86Sr ratios of 0.708516 to 0.709643; Sr concentrations of 50 to 257 ppm; Fe contents of 425 to 16878 ppm; and Mn contents of 28 to 144 ppm. Petrographic and geochemical data suggest that the matrix replacement dolomites were likely formed by normal and evaporative seawater in early stages prior to chemical compaction at shallow burial depths. Compared with matrix dolomites, dolomite cement yields lower δ18O values (?12.9‰ to ?9.1‰ VPDB); slightly lower δ13C values (?1.6‰–0.6‰ VPDB); higher 87Sr/86Sr ratios (0.709165–0.709764); and high homogenization temperature (Th) values (98°C–225°C) and salinities (6 wt%–24 wt% NaCl equivalent). Limited data from dolomite cement shows a low Sr concentration (58.6 ppm) and high Fe and Mn contents (1233 and 1250 ppm, respectively). These data imply that the dolomite cement precipitated from higher temperature hydrothermal salinity fluids. These fluids could be related to widespread igneous activities in the Tarim Basin occurring during Permian time when the host dolostones were deeply buried. Faults likely acted as important conduits that channeled dolomitizing fluids from the underlying strata into the basal carbonates, leading to intense dolomitization. Therefore, dolomitization, in the Keping Uplift area is likely related to evaporated seawater via seepage reflux in addition to burial processes and hydrothermal fluids.