贵州碳酸盐岩风化壳中晶体石英形成条件分析:氧同位素证据

王世杰¹，刘秀明¹，田世洪²，姜立君⁴

(1.中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳,550002;
2.中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;
3.国土资源部同位素地质开放重点实验室,北京100037;
4.中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550002;
5.中国科学院研究生院,北京100039)

摘要:贵州碳酸盐岩风化壳中的晶体石英具有较强的测年潜力,其成因判别是年代学研究的前提和基础.对黔北、黔东地区3个碳酸盐岩风化壳剖面中的晶体石英和圆状石英进行了研究,拟通过晶体石英的δ18O值探讨其形成条件.结果表明,晶体石英的δ18O值在17.3%0-22.7‰范围内,平均为19.8‰,与火成岩、变质岩及热水(液)沉积中高温成因石英δ18O值明显不同;与砂岩中的碎屑石英、现代海滨砂中的石英以及风成沉积物中的石英等混合来源石英的δ18O值也有差异;尽管黔东大兴剖面中晶体石英和圆状石英的δ18O值相近,但它们的硅氧同位素相关关系不同,它们具有不同的成因;晶体石英的δ18O值分布在低温成因石英δ18O值范围内,这与其中未见两相包裹体的现象一致.结合实际资料和已有认识,推断晶体石英是包气带地表温度(15-25℃)条件下缓慢生长形成的;其形成过程与碳酸盐岩风化成土的两阶段模式密切相关:酸不溶物风化形成的含硅流体向下淋滤至风化壳底部后被圈闭在已形成的孔隙、空洞中,由于蒸发作用达到过饱和而缓慢结晶形成晶体石英.

关键词:碳酸盐岩; 风化壳; 晶体石英; 氧同位素; 低温成因; 贵州;

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