四川盆地北缘低温热液流体特征研究摘要
地质流体在各种地质作用中广泛存在,并在成岩、成矿作用中起到重要的媒介作用。本论文在野外调研的基础上应用岩相学和地球化学研究方法,对位于上扬子四川盆地北缘大巴山构造带和位于米仓山构造带碑坝穹窿的马元铅锌矿低温热液流体类型和特征进行研究,明确低温热液流体宏观和显微岩相学判识标志,划分流体活动期次,探讨流体来源及其形成环境条件,揭示低温热液流体地球化学特征。研究结果表明,大巴山构造带及米仓山构造带碑坝穹窿分别发育不同期次的低温热液脉体。大巴山逆冲-推覆构造带可识别出前印支期、印支期和燕山期三期脉体。前印支期脉体具有强烈的变质、变形,并与地层一起发生揉皱现象;印支期脉体未发生变质,变形亦较微弱,脉体主要充填在剪切作用形成的X型节理或雁列状节理中;燕山期脉体无变形变质现象,主要充填在拉张作用形成的张裂隙中。流体地质填图表明,前印支期脉体主要分布在大巴山逆冲推覆构造带中,以石英脉为主,脉体走向较分散,其中5°、53°、302°、317°、333°等方向较发育。印支期脉体在大巴山不同构造带中均有分布,数量多,分布范围大,主要以石英脉、方解石脉为主,脉体走向集中在35°、82°和300°。燕山期脉体在大巴山不同构造带中也均有分布,数量更多,主要以石英脉、方解石脉为主,脉体走向集中在60°、310°方向。碳-氧同位素地球化学特征表明,三期方解石脉物质来源主要有三种途径,一为碳酸盐岩围岩活化、重结晶作用,该类脉体主要位于海相碳酸盐岩沉积区域;二为碳酸盐溶解与大气降水的混合,该类脉体主要落到碳酸盐岩溶解作用的趋势线上,三为火成物质的溶解加入,该类脉体主要落入花岗岩附近区域。氢-氧同位素地球化学特征表明,方解石中的水主要来源于雨水热液,该雨水热液沿裂隙进入地层与岩石发生水岩反应并形成了地层建造水,造成了现今流体的氢氧同位素特征,与同沉积时期的海水关系不大。少数方解石脉表现出岩浆成因水的特征,可能与凝灰质砂岩含有的火山成因物质有关,少数表现出变质水特征的脉体可能与地层在成岩或后期的变形过程中重溶分泌出的具有浅变质特征的流体有关。微量、稀土元素地球化学特征表明,大巴山构造带内第一期和第二期方解石脉不具有热液沉积特征,第三期方解石脉显示微弱的热液特征;三期方解石脉形成时均处于开放体系的氧化环境中。
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