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西藏多格錯(cuò)仁南岸鈣華地球化學(xué)特征與鉀鹽地質(zhì)意義①

2013-12-08 06:14:44牛新生劉喜方陳文西
沉積學(xué)報(bào) 2013年6期
關(guān)鍵詞:泉眼泉水稀土

牛新生 劉喜方 陳文西

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所 國(guó)土資源部鹽湖資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100037 2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鹽湖資源與熱水資源研究發(fā)展中心 北京 100037)

0 引言

鈣華又稱石灰華(travertine或tufas),是一種陸相灰?guī)r,圍繞滲漏、泉眼或沿著溪流、河流形成,偶爾出現(xiàn)于湖泊中,由方解石或文石組成,有一定的晶間空隙,常具有在滲流環(huán)境或較淺的潛水環(huán)境中形成的鑄??紫痘蚋窦芸紫叮?]。

鈣華研究有特殊的地質(zhì)科學(xué)意義。首先,鈣華沉積是古氣候、古環(huán)境信息記錄的良好載體,是古氣候和古環(huán)境重建的天然數(shù)據(jù)庫(kù)[2~6];其次,鈣華是新構(gòu)造活動(dòng)的重要標(biāo)志,具有重要的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)意義[7],鈣華通常能夠代表構(gòu)造活動(dòng)的期次,是地震特別是古地震信息的重要來源[8,9];其三,部分鈣華攜帶有巖石圈深部的地質(zhì)信息,是了解地殼深部信息的有效窗口[10,11];此外,已有的研究成果表明,火星上存在類似鈣華的沉積物[12,13],在現(xiàn)有條件下,對(duì)鈣華的研究是人類認(rèn)識(shí)火星沉積物、了解火星環(huán)境的重要間接手段。

我國(guó)學(xué)者對(duì)于青藏高原鈣華的研究關(guān)注較少。沈永平于1986年報(bào)道了西藏科亞的古鈣華[14],王紹令于1992年報(bào)道了青藏公路沿線的鈣華沉積[15],兩人都指出了其古氣候意義。侯增謙等[16]將熱泉及其沉積物(主要是鈣華)與青藏高原的隆升活動(dòng)相聯(lián)系,揭示了高原隆升過程。由于青藏高原新構(gòu)造活動(dòng)頻繁,地?zé)峄顒?dòng)異常發(fā)育,因此作為熱水沉積物主要類型的鈣華在西藏廣泛發(fā)育。我們對(duì)于青藏高原鈣華的認(rèn)識(shí),無論是其分布范圍、種類,還是其地質(zhì)找礦、古氣候意義,都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,特別是廣大的藏北無人區(qū),對(duì)于鈣華的研究還處于空白狀態(tài)。

此次研究旨在解析西藏多格錯(cuò)仁南岸地區(qū)鈣華地球化學(xué)特征及其所攜帶的深部地質(zhì)信息,并揭示其找鉀意義。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于西藏雙湖特區(qū)以北,多格錯(cuò)仁南岸約10 km處(圖1),地處藏北無人區(qū)。區(qū)內(nèi)自下而上出露有中侏羅統(tǒng)、上侏羅統(tǒng)、古近系、新近系和第四系。中、上侏羅統(tǒng)為一套海相地層,以碳酸鹽巖為主,局部夾碎屑巖沉積,自下而上,依次為雀莫錯(cuò)組、布曲組、夏里組和索瓦組,古近系下部為一套碎屑巖沉積,上部為含膏灰?guī)r和碎屑巖構(gòu)成的巖石組合。新近系主要為一套高堿中酸性火山巖系,第四系沉積物主要為礫石、砂、泥以及鈣華沉積物等。此次研究的1~6號(hào)采樣點(diǎn)位于第四系沉積物區(qū),而7~10號(hào)采樣點(diǎn)位于上侏羅統(tǒng)索瓦組分布區(qū)。

區(qū)內(nèi)主要有NWW、NNW和NEE三組斷裂構(gòu)造,鈣華沉積點(diǎn)分布在這三組斷裂交匯的位置。

區(qū)內(nèi)的鈣華主要以丘狀體形式產(chǎn)出,一般圍繞鹽泉形成錐形泉華堆積體,稱為鈣華丘(圖2a),丘體底部直徑從1 m到數(shù)十米不等,大部分為直徑數(shù)米的小型鈣華丘,高度從0.5 m至10 m以上,鈣華丘空間上呈線狀分布,大致為NE走向和EW走向。鈣華丘頂中間的泉水仍在不斷噴涌,不時(shí)有大股氣流冒出,大部分鈣華丘仍在不斷生長(zhǎng),只有少部分鈣華丘停止沉積(圖2b)。在大的丘體旁邊,常有再生形成較小的丘體,或在已停止沉積的鈣華丘旁,另有新的鈣華丘正在形成,鈣華丘的遷移生長(zhǎng)特征比較明顯。

鈣華一般呈紅褐色薄層殼狀,結(jié)構(gòu)疏松,孔洞發(fā)育,并順層面發(fā)育。鈣華的主要成分為方解石、文石。根據(jù)鈣華結(jié)構(gòu)的不同,依據(jù)Das等[17]對(duì)鈣華分類的劃分方案,研究區(qū)的鈣華可劃分為“碎屑鈣華”和“原地鈣華”兩種成分類型。

1.1 碎屑鈣華

碎屑鈣華一般發(fā)育于離泉眼中心相對(duì)較遠(yuǎn)的地方,有三種主要類型:

(1)含鮞粒鈣華,此類鈣華的主要顆粒類型為鮞粒,與灰?guī)r中的鮞粒并無太大區(qū)別,特征是紋層一般較少且薄,從核心向外依次為微晶層和亮晶層交替出現(xiàn)(圖3a),鮞粒主要為基質(zhì)所支撐;

圖1 西藏多格錯(cuò)仁南岸地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖及鈣華采樣分布圖(據(jù)1∶25萬多格錯(cuò)仁幅地質(zhì)圖修編,成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,2005)Fig.1 Regional geological map and travertine sampling sites of south bank of Dogai Coring area,Tibet(modified from 1∶250000 Dogai Coring geological map,Chengdu Institute of Geology and Mineral Resources,2005)

圖2 鈣華野外露頭照片F(xiàn)ig.2 Photographs of travertine outcrop in field

(2)外碎屑鈣華,這些鈣華的主要顆粒為外來顆粒成分,常見有石英、長(zhǎng)石等顆粒,這些顆粒均為鈣質(zhì)結(jié)殼所包裹,形成包殼粒,多呈等軸狀,次棱角狀到次圓狀居多,分選相對(duì)較好,為鈣質(zhì)基質(zhì)支撐,顆粒直徑一般小于100 μm,這些顆粒主要為泉水所帶來,部分可能為風(fēng)力搬運(yùn)沉積物。

(3)內(nèi)碎屑鈣華,主要由先期鈣華破碎的顆粒再次沉淀膠結(jié)形成,這些顆粒為微晶方解石,呈暗色,一般為棱角狀到次棱角狀,基質(zhì)支撐,并見少量的外來顆粒,如石英等(圖3b),一般粒徑小于100 μm。

圖3 鈣華顯微照Fig.3 Photomicrographs of travertine

1.2 原地鈣華

原地鈣華是由底棲生物組織形成一個(gè)剛性的格架(又稱鈣華黏結(jié)灰?guī)r),進(jìn)而形成原地鈣華的結(jié)殼[17]。根據(jù)生物組成的不同、有機(jī)物的大小和形貌,這些沉積物進(jìn)一步分為疊層石鈣華和微生物鈣華。

(1)疊層石鈣華

疊層石鈣華是一種層狀沉積物,主要由底棲的微生物群落形成。常見扁平狀和波狀,片層厚度1 mm到1 cm。疊層石殼為淺色和深色的紋層構(gòu)造(圖3c),主要成分由方解石原地沉積形成。在一些疊層石的底部或核心部位常見藻類絲狀體,與微晶方解石一起構(gòu)成疊層石生長(zhǎng)的凝塊狀襯底。在一些疊層石的層間偶有泡囊的存在,現(xiàn)已經(jīng)為亮晶方解石所充填。

(2)微生物鈣華

正交偏光鏡下,見由亮晶、泥晶交替出現(xiàn)形成的紋層,圍繞一個(gè)中心形成鑄模構(gòu)造。這些鑄模原為微生物等有機(jī)質(zhì),后來腐化形成孔洞(圖3d),部分孔洞已經(jīng)為次生的方解石亮晶所充填,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

2 樣品采集及分析方法

多格錯(cuò)仁南岸地區(qū)總共有約100個(gè)以上的鹽泉以及更多的鈣華沉積點(diǎn),本文選取10個(gè)泉眼的水樣及相應(yīng)的鈣華樣品進(jìn)行研究,為考察鈣華的地球化學(xué)行為,對(duì)其中部分泉眼的鈣華按照距離泉眼中心遠(yuǎn)近進(jìn)行了間隔取樣(表1)。

我們對(duì)采自10個(gè)鹽泉水樣的主要離子含量和氫、氧同位素分別進(jìn)行了測(cè)定,并計(jì)算了泉水的鹽度及相關(guān)參數(shù)(表 2)。Ca2+、Mg2+、Na+、K+的測(cè)定使用等離子光譜儀(IRIS),Cl-、CO2-3、HCO-3、SO2-4的測(cè)定使用等離子質(zhì)譜儀,測(cè)試單位為國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心。

我們對(duì)鈣華樣品進(jìn)行了主量元素、稀土元素和碳、氧同位素分析(表3,4,5),測(cè)試單位為北京核工業(yè)地質(zhì)研究院。測(cè)定主量元素采用X射線熒光光譜法,使用儀器為飛利浦PW2404X射線熒光光譜儀。稀土元素分析依據(jù)電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)方法通則,測(cè)試儀器為Finnigan MAT制造的HR-ICPMS(ElementⅠ)。碳氧同位素均用同樣的樣品測(cè)定,儀器為MAT-253,使用磷酸法測(cè)定。

表1 鈣華—泉水采樣記錄Table 1 Sampling records of travertines-spring

表2 多格錯(cuò)仁南岸地區(qū)泉水部分化學(xué)組成Table 2 Some elements concentration of springs from south bank of Dogai Coring area

表3 鈣華主量元素?cái)?shù)據(jù)(%)Table 3 Major element composition of travertine(%)

表4 鈣華稀土元素?cái)?shù)據(jù)(μg/g)Table 4 REE composition of travertine(μg/g)

表5 鈣華同位素組成Table 5 Isotopic composition of travertine

3 鈣華地球化學(xué)特征

3.1 鹽泉和鈣華的總體化學(xué)特征

鹽泉的化學(xué)分析結(jié)果顯示該區(qū)泉水具有較高的鹽度,最低 36.93 g/L,最高 43.01 g/L,平均41.22 g/L,經(jīng)計(jì)算判別,所有的泉水均屬氯化物型的地下鹵水,其Ca2+濃度從1.32 g/L到1.61 g/L,平均為1.46 g/L,屬典型的灰?guī)r水。

需要引起注意的是,鹽泉顯示了較高的K+含量,其鉀氯系數(shù)(K·103/Cl)從42.62到44.93,平均43.75,鉀鹽系數(shù)(K·103/∑鹽)從25.81到26.81,平均26.4,顯示極好的含鉀異常。根據(jù)通用的水化學(xué)找鉀標(biāo)志特征值[18],研究區(qū)的地下鹵水屬于溶濾鹵水,當(dāng)鉀氯系數(shù)介于10~20時(shí),表明有異常存在,當(dāng)大于20時(shí),則說明異常明顯,對(duì)鉀鹽系數(shù)來說,當(dāng)鉀鹽系數(shù)介于5~10之間時(shí),說明有異常出現(xiàn),地下可能存在有固體鉀鹽,當(dāng)鉀鹽系數(shù)大于10時(shí),則認(rèn)為異常明顯,鉀鹽的存在較為肯定,而且有希望找到有工業(yè)意義的鉀鹽礦床,綜合本區(qū)鹽泉水的鉀氯系數(shù)和鉀鹽系數(shù)分析,初步認(rèn)為其含鉀指示達(dá)到異常明顯階段,推測(cè)這些泉水在地層深部運(yùn)移時(shí)溶解了某些含鹽層系。

鈣華的主量元素分析結(jié)果表明,CaO和燒失量之和的平均值達(dá)83.11%,主要代表方解石和文石的含量,其次要成分為SiO2,平均含量為7.81%,但在個(gè)別樣品中含量較高,特別是樣品D63-3的SiO2達(dá)到了16.26%,而樣品D67-2更達(dá)到了36.93%,這與該樣品的微相鑒定結(jié)果是一致的,該樣品中含有相對(duì)較多的石英和長(zhǎng)石等礦物,推測(cè)為泉水自身攜帶的碎屑物質(zhì);鈣華的次要成分為Fe2O3,平均含量為5.78%,這也是鈣華丘主要顯示為紅褐色的原因。值得注意的是,鈣華明顯富集K和Na元素,K元素平均含量0.28%,Na元素平均含量0.72%,而據(jù)黎彤等1994年的數(shù)據(jù),中國(guó)區(qū)沉積層 K元素的平均含量為0.016 6%,Na 元素的平均含量為 0.002 25%[19],顯然,鈣華中K+和Na+的富集與泉水中K+和Na+的高含量存在著因果關(guān)系。

3.2 鈣華的稀土元素特征

研究區(qū)鈣華的∑REE含量相對(duì)較低,各樣品平均∑REE 為 14.91 μg/g,最 高 的 D67-2 樣 品 為56.06 μg/g,最低僅為 2.88 μg/g,這與泉水來自碳酸鹽巖地區(qū)泉水的特點(diǎn)是一致的?!艭e/∑Yb為輕稀土(LREE)與重稀土(HREE)的比值,這一數(shù)值越大,則輕稀土越富集,重稀土相應(yīng)虧損。研究區(qū)鈣華的輕稀土 LREE 介于1.79 ~45.33 μg/g,均值 11.73 μg/g,重稀土 HREE 介于 0.27 ~4.49 μg/g,均值 1.25 μg/g。∑Ce/∑Yb值介于6.68~10.63之間,均值9.09,顯示研究區(qū)鈣華具有輕稀土富集的特點(diǎn)。(La/Yb)N是稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化圖解中曲線的總體斜率,代表輕稀土和重稀土的分異程度,樣品(La/Yb)N介于8.57~14.93,均值為11.78,也表明樣品的輕稀土富集特征。(La/Sm)N反映了輕稀土各元素之間的分餾程度,樣品(La/Sm)N介于3.58~5.21,均值4.28,說明輕稀土分餾相對(duì)較高;(Gd/Lu)N反映的重稀土元素之間的分餾程度,樣品(Gd/Lu)N介于1.10 ~1.97,均值1.57,反映重稀土分餾不明顯。此外,δEu值反映的是Eu元素的異常程度,樣品的δEu介于0.65~1.12,平均為0.78,整體顯示鈣華具有銪的負(fù)異常特征。

4 鈣華—泉水的物質(zhì)來源分析與含鉀層位的確定

由于鹽泉樣品顯示了較好的含鉀指示,因此,探明鈣華及泉水的礦物質(zhì)來源,特別是確定含鉀地層層位具有極為重要的找鉀地質(zhì)意義??紤]到鈣華的形成主要涉及到碳、水、鈣三者的相互作用[20],我們利用稀土元素示蹤技術(shù)和碳、氫、氧同位素分析技術(shù)對(duì)這一問題進(jìn)行了探討。

4.1 含鉀層位的確定

泉水在地層中運(yùn)行時(shí),發(fā)生了水巖相互作用,主要的反應(yīng)為:CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO-3,而當(dāng)泉水涌出地面,則發(fā)生該反應(yīng)的逆反應(yīng)過程,伴隨著CO2的逃逸,形成了鈣華沉積,由此形成的鈣華沉積物與地層深部碳酸鹽巖具有因果關(guān)系,鈣華稀土元素的信息反映的是地層深部碳酸鹽巖的信息,也就是說泉水是CaCO3的攜帶者,相應(yīng)的,同一泉眼的鈣華和泉水中稀土元素分配模式也是一致的,這在高加索地區(qū)的同類鈣華沉積中也已經(jīng)得到證實(shí)[11,21],因此鈣華稀土元素的特征可以反映鹽泉中礦物質(zhì)的來源情況。

對(duì)比區(qū)內(nèi)同一泉眼周圍不同鈣華樣品的稀土元素分布模式,發(fā)現(xiàn)圍繞同一泉眼形成的鈣華的稀土元素分配模式基本一致(圖4a),所不同的是,由于樣品離泉眼中心的距離不同,鈣華中稀土元素的含量隨距離的增加而快速降低,如2號(hào)和3號(hào)采樣點(diǎn)的稀土元素變化特征。

對(duì)比不同鹽泉周圍的鈣華的稀土元素分配模式發(fā)現(xiàn),各樣品的稀土元素分布模式基本一致(圖4b),即輕稀土富集,La-Eu右傾較為明顯,至Eu,略呈微谷,從Eu開始,蛛網(wǎng)圖平緩向右,至Lu完全變平,這些特征顯示,區(qū)內(nèi)鹽泉中所含礦物質(zhì)的來源層位應(yīng)是一致的。

為確定礦物質(zhì)的來源層位,我們將鈣華的稀土元素特征與區(qū)內(nèi)各主要地層的稀土元素特征依次進(jìn)行了對(duì)比。由于7~10號(hào)泉眼發(fā)育索瓦組地層之上,而1~6號(hào)泉眼雖發(fā)育在第四系分布區(qū)域,但該處第四系主要為古鈣華沉積層,其下也是索瓦組,因此,我們優(yōu)先選擇索瓦組與鈣華進(jìn)行稀土元素特征對(duì)比。

圖4 鈣華稀土元素分布模式(球粒隕石值據(jù)文獻(xiàn)[22])Fig.4 REE spectra of travertine(Chondrite data from reference[22])

對(duì)比發(fā)現(xiàn),各樣品稀土元素分配模式與索瓦組稀土元素分布模式極為相似,也是輕稀土富集,La-Eu右傾較為明顯,至Eu,略呈微谷,從Eu開始,曲線平緩向右,至Lu完全變平,所不同者,索瓦組的樣品稀土元素含量更高,而鈣華樣品的稀土元素含量則遠(yuǎn)低于索瓦組(圖5)。可見,研究區(qū)鈣華與索瓦組地層存在著明顯的親緣關(guān)系。

此外,我們還將鈣華樣品與陳文彬等(2011)所做的布曲組稀土元素?cái)?shù)據(jù)[24]進(jìn)行了對(duì)比(圖6),發(fā)現(xiàn)兩者特征明顯不同,雖然布曲組的稀土元素也表現(xiàn)為輕稀土富集,但是其出現(xiàn)了較為明顯的負(fù)銪異常,并與部分樣品的分配模式曲線出現(xiàn)了相交,因此,判斷研究區(qū)鈣華與布曲組之間不存在親緣關(guān)系。

圖5 鈣華和索瓦組稀土元素分配模式對(duì)比圖(球粒隕石值據(jù)文獻(xiàn)[22],SW1和SW2為索瓦組樣品,數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[23])Fig.5 Collation map of REE spectra of travertine and Suowa Formation(Chondrite data from reference[22],SW1 and SW2 are Suowa Formation sample,data from reference[23])

圖6 鈣華和布曲組稀土元素分配模式對(duì)比圖(球粒隕石值據(jù)文獻(xiàn)[22],BQ1和BQ2為布曲組樣品,數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[24])Fig.6 Collation map of REE spectra of travertine and Buqu Formation(Chondrite data from reference[22],BQ1 and BQ2 are Buqu Formation sample,data from reference[24])

為驗(yàn)證鹽泉中的礦物質(zhì)來自于索瓦組這一判斷,我們計(jì)算了鈣華樣品和索瓦組稀土元素(原始數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn) 23)的指標(biāo)參數(shù)∑Ce/∑Yb、(La/Yb)N、(La/Lu)N、(Ce/Yb)N、(La/Sm)N、(Gd/Lu)N、δEu、δCe、δPr,將兩對(duì)象進(jìn)行了相關(guān)性分析,分析結(jié)果表明,兩者相關(guān)性極為明顯,其回歸方程的R2值接近于1(圖7),因此推測(cè)研究區(qū)泉水中的礦物質(zhì)可能來自于索瓦組。

圖7 鈣華與索瓦組稀土元素相關(guān)性分析Fig.7 Correlation analysis of REE between travertine and Suowa Formation

圖8 泉水氫氧同位素特征對(duì)比Fig.8 Hydrogen and Oxygen isotope of spring

4.2 地下泉水的產(chǎn)狀、類別

為了探索地下泉水的產(chǎn)狀類別,我們對(duì)所采的10個(gè)泉眼的氫、氧同位素進(jìn)行了測(cè)試(表6),并進(jìn)行了δD‰-δ18O‰投點(diǎn),發(fā)現(xiàn)所有十個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)均落于章新平和姚檀棟[25]1996年所作的沱沱河大氣降水線右下方(圖8),整體呈一定程度的偏移。明顯不同于變質(zhì)水、巖漿水等其他產(chǎn)狀的水,而是與大氣降水存在親緣關(guān)系,但是18O出現(xiàn)較小的偏移,分析認(rèn)為,這是由于大氣降水滲濾進(jìn)入地層后,受高溫影響,與圍巖發(fā)生了同位素交換反應(yīng),導(dǎo)致水體中更加富集18O,這也正是熱泉水的特征顯示[26,27]。

表6 鹽泉的氫氧同位素組成Table 6 δD and δ18O of salt springs

4.3 形成鈣華的CO2的物質(zhì)來源

我們對(duì)研究區(qū)12塊鈣華樣品的δ13C和δ18O進(jìn)行了測(cè)定(表5),δ13C從2.6‰到11.7‰(平均8.6‰,n=12),δ18O 從 -6.8‰到 -8.1‰(平均 -6.95‰,n=12)。

在對(duì)全球多個(gè)地區(qū)鈣華碳氧同位素特征總結(jié)的基礎(chǔ)上,Pentecost[1]認(rèn)為,大氣成因鈣華主要與土壤帶和大氣圈的CO2有關(guān),而熱成因鈣華主要與地殼深部來源的CO2有關(guān),由于大氣中的CO2的δ13C值較低,因而其形成的鈣華的δ13C也相應(yīng)較低,δ13C一般在-12‰到+2‰,由深部CO2參與形成的鈣華的δ13C則較高,從-1‰到+10‰。顯然,后者與本區(qū)鈣華的情況相符。此外,區(qū)內(nèi)鈣華中沒有出現(xiàn)大型植物、動(dòng)物殘留物的特征也表明,本區(qū)的鈣華具有熱成因性質(zhì)。

CO2的物質(zhì)來源與區(qū)內(nèi)地層的δ13C和δ18O背景有密切關(guān)系,根據(jù)張玉修等人2006年的數(shù)據(jù)[28],研究區(qū)的δ13C和 δ18O背景特征為:雀莫錯(cuò)組(δ13C為-2.65‰,δ18O 為 -13.17‰)、布曲組(δ13C 為4.07‰,δ18O為 -7.92‰)、夏里組(δ13C 為 -1.25‰,δ18O 為-8.67‰),索 瓦 組 (δ13C 為 -2.32‰,δ18O 為-7.05‰),劉建清等 2007年的數(shù)據(jù)[29]大致與其相同,僅稍有變化,顯而易見的是,區(qū)內(nèi)鈣華的δ13C明顯重于研究區(qū)地層的背景值,這種δ13C較重的鈣華在世界其他山系如阿爾卑斯、安第斯、堪察加、高加索等地也有發(fā)現(xiàn)[11,30~32]。由于普通的平衡過程即溶解和再沉淀作用并不引起碳同位素的分餾[27],因此,可以推測(cè),深部來源的13CO2加入到了鈣華的形成過程中。

深部來源的CO2又可以具體分為三種情況,分別為巖漿產(chǎn)生的CO2,去二氧化作用產(chǎn)生的CO2以及深部有機(jī)質(zhì)受熱產(chǎn)生的CO[1]2。本區(qū)為深大斷裂帶活動(dòng)區(qū),又有大面積分布的石灰?guī)r,同時(shí)地層還埋藏有相當(dāng)豐富的有機(jī)質(zhì),因此,這三種情況都有可能發(fā)生,由于條件所限,沒有捕獲泉水?dāng)y帶的氣體樣品,因此,目前尚難以確定其具體來源為哪一種情況。

5 結(jié)論

研究顯示,多格錯(cuò)仁南岸地區(qū)鈣華沉積主要由碎屑鈣華和原地鈣華組成,碎屑鈣華類型主要有含鮞粒鈣華、外碎屑鈣華、內(nèi)碎屑鈣華,原地鈣華類型有疊層石鈣華和微生物鈣華。

研究區(qū)鹽泉具有良好的含鉀顯示,其化學(xué)找鉀標(biāo)志鉀氯系數(shù)和鉀鹽系數(shù)均顯示該區(qū)具有較好的找鉀遠(yuǎn)景,泉眼周圍鈣華中的鉀含量也顯示了不同程度的富集。

研究區(qū)鈣華稀土元素具有輕稀土富集的特點(diǎn),同一泉眼周圍鈣華的稀土分配模式趨于一致,不同泉眼周圍的鈣華樣品的稀土分配模式基本相同,表明區(qū)內(nèi)鈣華的鈣物質(zhì)具有同一來源層位,將區(qū)內(nèi)鈣華和主要地層進(jìn)行稀土元素的分配模式和其他特征參數(shù)比對(duì),發(fā)現(xiàn)鈣華與索瓦組具有明顯的親緣關(guān)系,并通過回歸分析得到了驗(yàn)證,因此認(rèn)為泉水中的礦物質(zhì)Ca、K等物質(zhì)可能來源于索瓦組。聯(lián)系到研究區(qū)屬于羌北—滇西成礦域,該區(qū)在中、晚侏羅世處于炎熱干旱的氣候環(huán)境[33],且于索瓦組沉積期在區(qū)內(nèi)發(fā)育了一套潮坪—澙湖相沉積[34],并在羌塘北部盆地內(nèi)發(fā)育有大套的石膏沉積[35],具備了鉀鹽成礦的基本地質(zhì)條件,綜合以上分析,認(rèn)為研究區(qū)索瓦組地層具有很好的找鉀潛力。

泉水的氫、氧同位素特征顯示,泉水來源屬于大氣降水,且18O發(fā)生了明顯的漂移,這正是熱泉的特點(diǎn)。根據(jù)鈣華的碳同位素特征和結(jié)構(gòu)特征判斷,鈣華屬熱成因鈣華,形成鈣華的CO2具有深部來源特征。

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