川南普格上二叠统玄武岩葡萄石—石英晶洞中矿物组合及热液演变特征

作者:张紫桐; 阮青锋; 邱志惠; 何丽佳; 虞祥; 李谦颖; 刘欢; 朱明珺
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利用冷热台、激光拉曼光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等仪器设备,对川南普格横山上二叠统玄武岩笔石石英晶体洞穴中的矿物进行了系统测试和分析,揭示了晶洞热液的来源和演化特征。晶洞的主要矿物是葡萄石和石英,还有少量硅灰石、绿帘石、绿纤石和赤铁矿。葡萄石、石英和硅灰石有不同的世代,它们的世代顺序如下:第一代浅紫色石英+赤铁矿,第二代石英+第一代葡萄石,第三代石英+第二代葡萄石+第一代硅灰石,第四代石英+第二代硅灰石+绿帘石+绿纤石。除了浅紫色的石英之外,其他几代的石英晶体中也有某些光环。浅紫色石英中的流体包裹体含有一定量的二氧化硫,而其他三代石英中的流体包裹体则含有二氧化硫和甲烷等气体。晶洞热液属于低盐度(8.28%~10.61%NaCl EQV)和低温(141.7~188.2),热液温度呈现先升后降的变化趋势(140190158)。第一代葡萄石有小晶体,浅黄绿色,板柱状单晶,骨料呈葡萄状。第二代Maldevit为蓝绿色,单晶为板状,骨料为灯笼状。不同世代葡萄核中微量元素含量的变化趋势相同,但第二代葡萄核中Cr和镍的含量(分别为301.0910-6和329.6110-6)高于第一代葡萄核(分别为199.0810-6和247.5710-6)。晶洞葡萄石英的初始热液形成于玄武岩结晶和分异的晚期,富含二氧化硫的挥发性成分进入玄武岩的裂缝和孔隙。随着玄武和岩浆的冷却,浅紫色石英和赤铁矿从富含二氧化硫和晶洞Fe()的热液中结晶和沉淀。后来,岩浆深部热液将玄武岩下方富含甲烷和碳酸盐岩二氧化硫的流体带入葡萄石石英晶体洞穴,导致晶体洞穴附近玄武岩发生蚀变,岩石蚀变释放Cr,Ni和其他组分随流体进入晶洞,导致晶洞温度升高,以及晶洞热液中甲烷、二氧化硫、Cr和Ni的变化。随着石英和葡萄石的大量结晶,晶洞的环境逐渐从氧化转变为还原,从而在晶洞形成了不同的矿物。