东胜地区直罗组含铀砂岩中方解石的碳氧同位素组成及铀成矿意义

• 作者: 冯晓曦 刘晓雪 司马献章 朱强 汤超 陈印 陈路路
• 来源期刊: 高校地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 方解石胶结物 碳氧同位素 成岩成矿环境 古流体 东胜地区
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 构造地质学及能源地质学
• 页码范围: 698-706
• 页数: 9页
• 分类号: P619.14|P597+.2
• 字数: 7184字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2016055

摘要

方解石是东胜地区直罗组含铀砂岩中重要的胶结物类型，同时碳酸盐化与铀成矿作用关系密切。通过方解石胶结物岩石学、矿物学、碳氧同位素分析，研究了含铀砂岩中方解石碳氧同位素组成、沉淀机制及铀成矿意义。研究表明，东胜地区砂岩类型为长石岩屑砂岩、岩屑砂岩和石英砂岩，粘土矿物主要由蒙皂石、伊利石、高岭石和绿泥石组成，方解石类型以含铁矿方解石为主，其次为铁方解石。方解石δ13CPDB为-15.7‰~-1.6‰，平均-9.08‰，δ18OPDB为-15.6‰~-10‰，平均-12.4‰，显示其形成与有机酸脱羧作用有关，碳来源为有机碳。碳氧同位素分析数据计算表明，与方解石平衡的水相氧同位素组成变化范围较宽，为-7.66‰~9.71‰，推测较轻的同位素组成具有封存大气降水的特征，而较重同位素组成则反映成岩成矿过程中深部富含油气低温热流体的加入。综合分析认为，东胜地区直罗组砂岩中方解石是地表水和深部油气共同作用的结果：早期有机酸促使长石类骨架颗粒溶蚀，形成石英颗粒次生加大边，并伴随着自生高岭石沉淀；后期随着大量烃类注入砂岩中，成岩成矿环境由酸性向碱性转变，还原性增强，介质水中的CO2与Ca2+及Fe2+结合形成含铁为特征的方解石，沉淀在原生粒间孔和各类次生溶蚀孔隙中。整个过程都伴随有铀元素运移和沉淀，暗示东胜铀矿床是地表水和深部油气混合作用形成的。