辽宁大石桥菱镁矿床的碳氧同位素组成和成因

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• 责任者：汤好书^c北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室^d1976^e博士研究生 ; 武广^c中国科学院广州地球化学研究所成矿动力学重点实验室 ; 赖勇
• 刊名：岩石学报
• 出版年：2009
• 卷期：25^b2
• 关键词：菱镁矿矿床11^a辽宁20^a辽河群 ; 碳—13 ; 氧—18 ; δ值 ; 岩石地球化学 ; 成岩作用 ; 成矿作用 ; 蚀变30^aLomagundi事件31^a大石桥
• 页码：455～467
• 索书号：P350.66/357
• 图表：^c表4参91插图
• 分类号：0820
• 文摘期号：2009/08

摘要

在2.33～2.06 Ga期间，δ¹³C_carb发生了地质历史上最强烈的正异常事件，被称为Lomagundi事件。辽河群形成于2.3～1.85 Ga期间，其大石桥组蕴涵超大型的大石桥菱镁矿矿床，在矿区厚约1 144 m。为检验华北克拉通对Lomagundi事件响应，揭示大石桥菱镁矿的成因，该文报道最新获得的地球化学研究结果。大石桥菱镁矿6件下伏白云岩地层样品的CaO/MgO摩尔比为0.87～0.94，δ¹³C_carb和δ¹⁸O_carb值分别为0.6‰～1.4‰(平均1.2‰，V‐PDB标准)和16.4‰～19.5‰(平均18.2‰，SMOW标准)；与世界正常海相碳酸盐岩地层相比，δ¹³C_carb较高，而δ¹⁸O_carb较低，表明原始沉积物具有类似于Lomagundi事件的δ¹³C_carb正异常，δ¹³C_carb可能高达4.2‰，但δ¹³C_carb和δ¹⁸O_carb值均在沉积之后的成岩或/和变质过程中显著降低。研究剖面大石桥菱镁矿含矿地层厚逾550 m，6件样品的CaO/MgO摩尔比为0.005～0.23，δ¹³C_carb和δ¹⁸O_carb值分别为0.1‰～0.6‰ (平均0.4‰)，9.2‰～12.7‰(平均10.9‰)，均低于下伏围岩白云岩；推测与区域变质有关的流体交代作用导致岩石发生重结晶作用和同位素交换，使δ¹³C_V‐PDB和δ¹⁸O_V‐SMOW值降低。而对菱镁矿顶板白云岩和网脉状菱镁矿矿石的研究进一步证明了上述解释的合理性。总之，大石桥菱镁矿的形成经历了初始沉积、成岩作用、区域变质和流体交代作用以及成矿后的局部蚀变作用。