白云岩成因探讨:新疆三塘湖盆地发现二叠系湖相喷流型热水白云岩①

柳益群 李 红 朱玉双 胡 亭 傅国斌 刘洪福 周小虎 郑朝阳 樊婷婷

(1西北大学大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系 西安 710069; 2.中国石油天然气总公司吐哈油田分公司勘探开发研究院 新疆哈密 830002)

白云岩成因探讨:新疆三塘湖盆地发现二叠系湖相喷流型热水白云岩①

柳益群1李 红1朱玉双1胡 亭2傅国斌2刘洪福1周小虎1郑朝阳1樊婷婷1

(1西北大学大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系 西安 710069; 2.中国石油天然气总公司吐哈油田分公司勘探开发研究院 新疆哈密 830002)

晚石炭世-早二叠世是新疆北部地区构造转换、海陆变迁的重要变革时期,包括三塘湖盆地在内的北疆地区该时期发育多个呈近东西向分布的陆内裂谷,其中存在大量基性、酸性及中性火山岩,它们以裂隙式喷发为特征。中二叠世芦草沟期,北疆地区发育裂谷期后半深湖沉积,沉积了厚层暗色泥岩、凝灰质泥岩、白云质泥岩夹白云质泥晶灰岩、凝灰岩、白云岩及火山岩的岩石组合,在暗色泥岩、凝灰质泥岩中普遍发育吐鲁番鳕鱼、双壳、叶肢介、介形虫等化石。其中的白云岩具如下特征:以铁白云石为主,多呈泥晶和粉晶状,与泥晶石英和有机质 (含藻类)构成纹层;与方沸石岩互层,并作为方沸石的胶结物同时交代方沸石;伴生纳长石、伊利石、硬石膏、黄铁矿等多种热液矿物。此类白云岩及其热液矿物为本研究区首次发现,其分布与上石炭统火山岩的分布范围一致,表现出裂隙式、点式分布特点;火山岩中发育丰富的网状、树枝状裂缝并被热液矿物充填,可见火山岩具角砾状构造,可能反映了热液喷流口的沉积特征。初步分析认为该白云岩是一种与岩浆作用、深部热液作用相关的喷流型湖相热水沉积白云岩。

热液白云岩 地幔热液流体 湖泊相 二叠系 裂谷 三塘湖盆地

白云岩的成因一直是地质学界长期争议并持续进行研究的重要科学问题。在笔者所在研究团队对三塘湖盆地二叠系湖相白云岩的研究基础上②柳益群,冯乔,周鼎武,等。三塘湖盆地油气勘探前景分析与有利区带评价。吐哈油田内部资料。2002[1,2],结合目前国内外最新研究成果[3～8],对该区白云岩的成因有了新的认识,认为三塘湖盆地二叠系白云岩为一种湖相热液喷流岩-热水沉积白云岩。

1 地质背景

三塘湖盆地是分布于阿尔泰山系和天山山系之间的叠合、改造型山间盆地,西南隔大黑山、巴里坤山与准噶尔、吐哈盆地毗邻,东北与蒙古国接壤,面积2.3万 km2(图1)。根据区域地质资料、地震资料、遥感资料和重、磁资料等的综合分析,认为该盆地经历了前晚石炭世基底形成的板块构造作用和晚石炭世以来盆地盖层沉积形成发展的板内构造作用两大重要时期。前晚石炭世基底形成过程主要受古生代大区域古亚洲洋域洋盆俯冲、陆块增生拼贴、板块碰撞造山过程的控制,直接受控于古准噶尔洋沿克拉麦里俯冲消减带在泥盆纪的俯冲、西伯利亚板块与哈萨克斯坦板块在石炭纪的碰撞造山的构造作用。三塘湖盆地的发展分为五大阶段:①晚石炭世-中二叠世区域伸展、陆内裂谷、断陷、坳陷盆地形成阶段;②晚二叠世-早三叠世区域挤压改造阶段;③中、晚三叠世-早白垩世坳陷盆地形成阶段;④晚白垩世区域挤压改造阶段;⑤第三纪-第四纪逆冲-走滑改造和山间坳陷盆地形成阶段。后两个阶段的构造变形和成盆作用形成了三塘湖盆地区域的现今基本地质面貌,并形成北西向隆、坳相间的三大构造单元,包括北东冲断隆起带,中央坳陷带和西南逆冲推覆带 (图2)。坳陷带内划分出北东向凹、凸相间的二级构造单元,自西向东包括汉水泉凹陷、石头梅凸起、条湖凹陷、岔哈泉凸起、马朗凹陷、方方梁凸起、淖毛湖凹陷、苇北凸起和苏鲁克凹陷。热水白云岩主要分布在盆地中部的马朗凹陷。

三塘湖盆地的二叠系自老到新分为下二叠统卡拉岗组、中二叠统乌拉泊组、井井子沟组、芦草沟组、条湖组,上二叠统缺失。井下缺失乌拉泊组和井井子沟组,白云岩主要分布在中二叠统芦草沟组。

图1 新疆北部地区构造单元划分图Fig.1 A tectonicm ap of northern X in jing

图2 三塘湖盆地构造单元划分图Fig.2 Structural unitesof Santanghu basin

晚泥盆世-早石炭世期间,准噶尔地区及其邻区洋盆闭合,准噶尔盆地及其北部、西部、东部以及觉罗塔格、吐哈、三塘湖地区已经形成范围极为广泛的统一大陆,广泛存在海陆过渡相沉积、陆相火山岩和局部山麓堆积相沉积以及斜方薄皮木、亚鳞木等标准化石。海西运动使早石炭世地层遭受强烈剥蚀并造成与上覆晚石炭世地层的角度不整合,该地区进入晚石炭世-早二叠世板内陆相裂谷演化阶段。三塘湖盆地 15件钻井玄武岩岩心全岩40A r-39A r年龄介于293～266M a;27件火山岩 ICP锆石U-Pb年龄介于273～327M a,表明它们属于晚石炭世-早二叠世。玄武岩元素地球化学特征表明其 Nb、Ta强烈亏损、高场强元素选择性富集,显示岩浆源区存在消减组分影响,先期应有过板块俯冲消减作用。该时期火山岩为钙碱性-碱性系列组合,形成于板内造山期后的(陆内)伸展环境,为区域断陷裂谷盆地的产物[9]。中二叠世,准噶尔及邻区发育裂谷期后半深湖沉积,在中二叠世晚期,仅在三塘湖地区发育巨厚火山岩。

2 火山岩与白云岩的时空关系

晚石炭世时期,三塘湖地区及邻区进入区域伸展阶段,发育受正断层控制的陆内裂谷相火山岩、暗色泥岩、凝灰岩沉积组合,但仍有残余海相沉积。该套地层在三塘湖盆地广泛分布,以两套火山岩夹一套沉积岩为主要特征。火山岩以中基性为主夹少量酸性岩,其次还有火山角砾岩、熔结凝灰岩等;沉积岩中含腕足、苔藓虫、腹足、菊石、双壳、海百合茎、植物等化石,植物化石均为安加拉植物区分子。早二叠世,裂谷进一步演化,但范围有所变化,在盆地西南缘三塘湖乡地区裂谷沉积最为广泛,而在伊吾大黑山地区则缺失③柳益群,刘洪福,李玮,等。吐哈探区野外石炭系-下二叠统典型地层剖面建立。吐哈油田内部资料。2009,此种现象在博格达山一带也有表现[10],如照壁山、塔儿郎沟一带也缺失下二叠统。下二叠统可明显的划分为上下两套:下部以海陆交互相碎屑岩沉积为主,含丰富的动、植物化石;上部以中酸性火山岩为主,基性次之,有少量碎屑岩。进入中二叠世,准噶尔、三塘湖、博格达及邻区进入裂谷期后拗陷盆地阶段,发育一系列由半地堑控制的半深湖相沉积。在三塘湖盆地内,钻井揭示缺失中二叠统下部的乌拉泊组和井井子沟组;在中二叠统上部的芦草沟组沉积了厚层暗色泥岩、凝灰质泥岩、白云质泥岩夹白云质泥晶灰岩、凝灰岩、白云岩及火山岩;至中二叠世条湖组沉积时期,三塘湖盆地出现了与吐哈盆地差异较大的岩石组合,即总厚度达 2 000余米的以玄武岩、英安岩、流纹岩为主体夹少量碎屑岩的沉积组合,为火山机构中心。

该区火山岩整体分为三个大的火山喷发旋回。重磁力资料显示,火山岩体主要分布在主断裂以及与次级断裂交会处,整体构成串珠状,表明火山活动受深大断裂的控制(图3),具有裂隙式溢流喷发和点式喷发的特点。火山岩基质中的基性斜长石多呈定向-半定向,具似粗面结构特征,反映岩石偏碱性;玄武岩基性程度高,可见到橄榄石斑晶。

三塘湖盆地中二叠统白云岩质岩石的分布状况与火山岩的分布极为相似,即平面上为串珠状,剖面上连续性强,具裂隙式分布的特点。但纹层状白云岩的分布范围较窄,主要分布在马朗凹陷,与第三套火山岩的分布一致,具有点式分布的特点。

图3 三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统火山岩带推断解释图(据吐哈油田资料,2007)Fig.3 The infered vocanic distribution in early Carboniferous Period inM alang sag in Santanghu basin

图4 白云石及其共生矿物特征a由泥晶、微晶铁白云石(A)、泥晶石英(B)和方沸石(C)组成的互层(单偏光,染色片);b由泥晶、微晶铁白云石、泥晶石英和方沸石组成的互层(正交偏光);c.粉晶铁白云石(蓝色)与藻类(黄色)、有机质(黑色)互层呈纹层(10 X10,单偏光,染色片);d.粉晶铁白云石(蓝色)与方沸石(黄褐色)、藻类(浅红色)互层呈纹层((10 X10,单偏光,染色片);e.方沸石岩.铁白云石(A)作为方沸石(B)的胶结物;f.铁白云石(A)胶结的方沸石岩(B)(单偏光,染色片);g.被泥晶石英胶结(左)和被铁白云石胶结(右)的不同层方沸石岩(单偏光);h.被泥晶石英胶结(左)和被铁白云石胶结(右)的不同层方沸石岩(正交偏光);i.铁白云石胶结并交代方沸石,方沸石呈均匀粒状(单偏光,染色片);j.铁白云石胶结(高级干涉色)并交代方沸石(全消光,正交偏光);k.充填火山岩气孔的方解石及浊沸石;l.呈半自形晶的方解石(A:5级干涉色,菱形解理)和硬石膏(B:2级兰和 1级黄干涉色,正交解理)组成单层(正交偏光);m.钻井岩心中火山岩的树枝状构造,碳酸盐和浊沸石沿裂缝充填;n.钻井岩心中火山岩的角砾状构造,碳酸盐沿裂缝充填(A),火山岩呈角砾(B)Fig.4 Characteristicsof do lom ite andm ineral associafion

3 热水白云岩及其共生的矿物组合特征

纹层状白云岩单层厚度一般为 0.3～1 cm,由白云石、泥晶石英和有机质 (含藻类)互层而成 (图4a, b,c,d),夹于白云质泥岩、凝灰岩的互层中,局部层段可见极细交错层理,为本区首次发现。经铁氰化钾和茜素红染色,白云岩中呈现绿蓝色纹层,几乎全为铁白云石。显微镜下观察,铁白云石主要为泥晶白云石和粉晶白云石,粒度多在 0.02～0.04 cm,大小均匀,晶形较差,多呈球粒及它形状,少量呈半自形状;藻类呈圆形、半圆形,个体 <0.03 cm(类型待鉴定),它们及孔隙中有机质均发强烈的荧光。本次还发现与纹层状白云岩呈互层的方沸石岩,其中方沸石含量大于 90%,大小及分布均匀,呈粒状,不同纹层中粒度变化明显。这些方沸石或被铁白云石胶结(图4e, f),或被泥晶、微晶石英、伊利石所胶结 (图4g,h),并普遍见到被铁白云石交代的现象(图4 i,j),它们应为碱性热水沉积产物[3]。在个别纹层中,还见到完全由半自形晶组成的方解石和硬石膏及钠长石 (图4k)。在这些热液矿物组合发育地区,在其下部层位的火山岩常见变形的气孔及垂直、网状、树枝状裂缝,其中普遍充填了大量的黄铁矿、方解石及浊沸石等热液矿物(图4 l,m)。有些部位火山岩裂缝极为发育,热液矿物含量较多,火山岩被分割包绕呈角砾状(图4n),推测离喷流口较近[4]。根据上述共生矿物组合、岩石构造和形成背景,认为三塘湖盆地中二叠统白云岩的形成可能与火山作用和湖底热液作用有关,是一种与岩浆作用、深部热液相关的热水沉积白云岩。

4 白云岩沉积环境

在中二叠世芦草沟组沉积时期,马朗凹陷的沉积中心位于凹陷南部,该凹陷的构造沉降速率为 33.46 m/M a,沉积速率为 133.46m/M a,不论在时间上还是在空间上均是三塘湖地区沉积、沉降速率最大的区块[11],因此沉积了厚度达 3 200～4 200m的暗色岩系(含火山岩厚度)。已有研究资料表明[1],19个白云质岩石的M g/Ca比值测定均小于 1,平均 0.402,盐度平均指数为 124.43;δ18O‰=-18,δ13C‰= 1.2‰(PDB)～6.3‰(PDB),平均 2.64‰(PDB);12个样品的 Sr含量主体介于 164 X10-6～537 X10-6,平均 379.1 X10-6,Sr/Ba>1,平均 4.05;在芦草沟组的原油中检测出丰富的β-胡萝卜烷和γ-蜡烷 (γ-蜡烷 GI指数为 0.04～0.74)[12],均说明当时的湖泊为盐度适中的还原性水体。另外,在 12个样品中还检测到较高的Ba、V和N i离子,其中Ba离子含量介于17 X10-6～1353 X10-6,有 8个样品的 Ba离子含量超过 200 X10-6;V离子含量 54 X10-6～242 X10-6,其中 8个样品的V离子含量介于 105 X10-6～242 X 10-6;N i离子含量 2 X 10-6～62 X10-6,有 9个样品的N i离子含量小于 40 X10-6,参考该时期发育厚层富含有机质及吐鲁番鳕鱼、双壳、叶肢介、介形虫等化石的暗色泥岩,表明该地区当时应为较安静、潮湿温暖的湖泊环境。综上所述,结合纹层状白云岩在马朗凹陷已见三个集中出露点,具有点式分布的特点,推测三塘湖地区中二叠世时可能有多个热液喷流口,在喷流口附近来自地幔的热液向上喷流,并与湖水快速混合,是一种喷流口盐度较高、周围盐度较低、水体温暖、安静、富地幔热液成分的湖泊沉积环境。

5 白云岩成因分析

前已述及,三塘湖盆地马朗凹陷中二叠统芦草沟组纹层状白云岩目前仅见于马朗凹陷中。根据纹层状白云岩的矿物组合和形成环境,认为该白云岩是一种“白烟型”湖相喷流热水沉积白云岩。该白云岩的形成与岩浆作用和地幔热液作用密切相关。地幔热流的上涌是造成该时期异常高热地温梯度的主要原因,岩浆活动加剧了局部热异常。利用镜质体反射率、流体包裹体测温求取的新疆东部地区石炭纪-二叠纪裂谷发育时期的地温梯度平均为 4.4℃/ 100m[13]。在石炭纪-二叠纪地幔隆起时,深部热液不断被异常高热地温梯度驱动向上运移、喷流,在喷流口形成成分较纯的白云岩及方沸石岩、硅质岩及热液成因矿物,在喷流口周边以至较远地带,由于与湖水混合及湖相沉积物的加入,温度快速降低(一般 < 2℃)[14],出现泥质白云岩、白云质泥岩等岩石类型。再远过渡为正常沉积的沉积岩和凝灰岩等岩石类型。

镁离子的浓度是白云岩形成的重要因素。三塘湖盆地的纹层状白云岩是一种铁白云石含量极高的白云岩,它的形成必须有大量的镁离子和铁离子供应。推测该白云岩的可能成因为:地幔热液在高地温梯度驱动下呈脉动式向上喷流,当地幔流体是一种低温的碳酸盐热液时 (热液温度低于 100℃[15]),热液在喷流口附近形成方解石、文石和水镁石矿物[16]。在地幔隆起时,超基性岩浆会底辟到花岗岩层和玄武岩层中,来自地幔的流体(是一种富碱、富烃的热液)在上升过程中使地壳中的超基性岩发生蛇纹石化,放出大量的镁离子、铁离子及铁族金属元素,并形成膏岩、卤水及大量热液矿物。这些离子进一步上升到沉积地层中则发生M g2+及 Te2+的交代作用 (铁白云石化),Na+的交代作用(钠长石化),K+的交代作用(伊利石化),从而形成铁白云石、钠长石、伊利石等交代矿物[14,17～20]。本次发现的丰富的方沸石岩,可能是碱性热液直接沉积而成[4],也是一种热液喷流岩,形成后被铁白云石所交代。

另一方面,三塘湖盆地芦草沟组中丰富的硫酸盐矿物(重晶石)和硫化物 (黄铁矿)以及丰富的 V和N i离子也为热液流体的反映。硫酸盐型热液温度介于 100～320℃,硫化物型热液温度介于 300～ 400℃[14]。据卡拉岗组和条湖组火山岩裂隙中流体包裹体均一温度资料[21],其盐水包裹体温度介于 60 ～240℃之间,表现出多期次的特点。用 T=14.8-5.14 Xδ18O计算白云岩的成岩温度为 112.2℃[2],因此,三塘湖盆地芦草沟组时期的热液可能既有低温热液又有中温热液,它们可能交替喷发,具有多期喷发的特点。然而,上述热液矿物的形成机理尚待进一步的证据支持,白云岩的成因也有待于深入研究。更为重要的是,地幔热液与油气生成的关系业已取得重要的研究进展[7,19,20～24]。热液会不会使沉积有机质在较短的时间内转化成石油?三塘湖盆地的石油生成是否有地幔无机烃的加入?现代海相喷流岩与古代陆相喷流岩的成因和判识有何异同?随着三塘湖盆地古代陆相“白烟型”喷流岩的首次发现及研究的不断深入,必将对此类沉积岩石的成因、成矿机理及油气生成理论的探讨提供翔实的依据。

致谢 在本文撰写之前,曾与成都理工大学郑荣才教授进行学术交流,受益匪浅,在此谨致谢忱!

References)

1 李红,柳益群,朱玉双。新疆三塘湖盆地二叠系湖相白云岩形成机理初探 [J]。沉积学报,2007,25(1):75-81[L i Hong,Liu Yiqun,Zhu Yushuang.Prelim inary study on the origin of lacutrine dolostones of Perm ian,Sangtanghu Basin,X in jiang[J]. cta Sedim entologica Sinica,2007,25(1):75-81]

2 朱玉双,柳益群,周鼎武。三塘湖盆地中二叠统芦草沟组白云岩成因[J]。西北地质,2009,42(2):95-99[Zhu Yushuang,L iu Yiqun,Zhou D ingwu.O rigin of do lostone in Lucaogo Form ation ofm id le Perm ian in Santanghu basin[J].orthwestern Geology,2009,42 (2):95-99]

3 郑荣才,王成善,朱利东,等。酒西盆地首例湖相“白烟型”喷流岩——热水沉积白云岩的发现及其地质意义[J]。成都理工大学学报:自然科学版,2003,30(1):1-8[Zheng Rongcai,W ang Chengshan,Zhu Lidong,eta l.D iscovery of the firstexamp leof“white smoke type”of exhalative rock(hydrothermal sedimentary dolostone) in JiuxiBasin and its significance[J].ournalof Chengdu U iniversity of Technology:Science&Techno logy Edition,2003,30(1):1-8]

4 范铭涛,杨明科,方国玉,等。青西凹陷下白垩统湖相喷流岩成因探讨及其意义[J]。沉积学报,2003,21(4):560-564。[FanM ingtao,YangM ingke,Fang Guoyu,et a l.O rigin of lacustrine hydrotherm al sedim entary rock(LowerC retaceous)in Q ingxi Sag and its significance[J]. cta Sedim ento logica Sinica,2003,21(4):560-564]

5 文国华,郑荣才,Hairuo Q ing,等。酒西盆地青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩锶同位素地球化学特征[J]。沉积学报,2009,27(4): 642-649[W en Guohua,Zheng Rongcai,Hairuo Q ing,et a l.Characteristicsof strontium isotop ic geochem istry of sublacustrine hydrothermal sedimentary rock of X iagou Form ation in Q ingxi Sag,Jiuquan Basin [J].cta Sedimentologica Sinica,2009,27(4):642-649]

6 张景廉,曹正林,于均民。白云岩成因初探[J]。海相油气地质, 2003,8(2):104-115[Zhang Jinglian,Cao Zhenglin,Yu Junm in.D iscussion on theO rigin of Do lom itization[J]. arine O rigin Petro leum Geo logy。2003,8(1-2):109-115]

7 Jean-Jacques,Tiercelin。王登红译自 Geology,1993,21:499-502。东非裂谷坦噶尼喀湖的热液喷口[J]。世界地质,1994,13(4):12-14[Jean-Jacques Tiercelin,Catherine Pflum io,M aryse Castrec,eta l.Hydrothermal vents in Lake Tanganyika,East A frican,R ift system [J].eology,1993,21:499-502]

8 SimoneitB R I,Lonsdate P F.Hyd rothermal petro leum inm ineralized mounds at the seabed of Guaym as Basin[J].ature,1982,295 (5846):198-202

9 周鼎武,柳益群,邢秀娟,等。新疆吐-哈、三塘湖盆地二叠纪玄武岩形成古构造环境恢复及区域构造背景示踪[J]。中国科学:D辑,2006,36(2):143-153。[Zhou D ingw u,L iu Yinqun,X ing X iujuan,eta l.Restoration of ancient tectonic environmentand the regional tectonic setting tracing of Perm ian basalts in X in jiang Turpan-Ham i Basin and Santanghu Basin[J].cience in China:SeriesD,2006,36 (2):143-153]

10 W an Yang,Yiqun L iu,Q iao Feng,et a l.Sedimentary evidence of Early-Late Perm ian m id-Latitude continental c limate variability, southern Bogda Mountains,northwest China[J].alaeogeography, Palacoclimato logy,Palacoecology,2007,252:239-258

11 李红,柳益群。三塘湖盆地条湖、马朗凹陷沉降史分析[J]。西北大学学报,2004,34(6):721-725[L i Hong,L iu Y iqun.Analysis of the subsidence history of Tiaohu andM alang Sagsof Santanghu Basin[J].ournal of Northwest University:Natural Science Edition, 2004,34(6):721-725]

12 冯乔,柳益群。郝建荣。三塘湖盆地芦草沟组烃源岩及其古环境[J]。沉积学报,2004,22(3):513-516[Feng Q iao,L iu Yiqun, Hao Jianrong.The source rock and itspalaeo-environmentofLucaogou Form ation,Perm ian in Sangtanghu Basin[J].cta Sedim entologica Sinica,2004,22(3):513-516]

13 L iu Yiqun,YuanM ingsheng,Zhou D ingwu,et a l.New p rogresson geotherm al histo ry of the Turpan-Ham iBasin,X in jiang,China[J].cience in China:SeriesD,2001.44(2):166-176

14 Von Darnm K L.Lost city found[J].ature,2001,412:127-128

15 Kelley D S,Karson JA,B lackm an D K,et a l.Anoff-axishyd rotherm al vent field near them id-atlantic R idge at30[J].ature,2001, 412:145-149

16 李江海,牛向龙,冯军。海底黑烟囱的识别研究及其科学意义[J]。地球科学进展,2004,19(1):17-25[L i Janghai,N iu X ianglong,Feng Jun.The identification of the fossil b lack smoke chim ney and its imp lication for scientific research[J]. dvance in Earth Sciences,2004,19(1):17-25]

17 Rona PA.M ineral deposits from sea-floor hot sp ring[J].cientific Am erican,1986,254:84-92

18 沃里沃夫斯基,萨尔基索夫。世界最大含油气盆地[M]。任俞译。北京:石油工业出版社,1991[Balakirov A,KaiA Salajisvofv.The LargestO il and GasBasin in theW orld[M].eijing:Petro leum Industry Press,1991]

19 张景廉,王先彬,曹正林。液态烃的生成与深部油气藏[J]。地球科学进展,2000,15(5):545-552[Zhang Jinglian,W ang X ianbin, Cao Zhenglin.Hyd rotherm al hyd rdcarbon form ation and deep petro leum p rospect[J].dvance in Earth Sciences,2000,15(5):545-552]

20 杜乐天,欧光习。盆地形成及成矿与地幔流体间的成因联系[J]。地学前缘,2007,14(2):215-224[Du Letian,Ou Guangxi.Genetic relationship betw een basin fo rm ation,associatedm ineralization and m an tle fluids[J].arth Science Frontiers,2007,14(2):215-224]

21 曹青,柳益群。三塘湖盆地流体包裹体研究及其应用[J]。岩石学报,2007,23(9):2310-2314[Cao Q ing,L iu Y iqun.App lication of fluid inclusion to study of petro leum m igration in Santanghu Basin [J]. cta Petro logica Sinica,2007,23(9):2310-2314]

22 SimoneitB R I.Hyd ro therm aleffecton recentdiatom aceous sedim ents in Guaym asBasin:generation,m igration,and deposition of petro leum, the Gu lf and Penim su lar p rovince of the Galifornia[J].APG M emoir,1991,47:793-825

23 SimoneitB R I,Kvenvo lden K A。14C agesof hyd rotherm alpetro leum and carbonate in Guaym asBasin,Gu lf of California:Inp lications for oil generation,expu lsion,and m igration[J].eo logy,1991,19: 253-256

24 D idyk BM,SimoneitB R T.Hyd rotherm aloilof Guaym asBasin and imp lications for petro leum fo rm ationm echanism s[J].ature,1989, 342:65-69

Perm ian Lacustr ine Erup tive Hydrotherm a lDolom ites, San tanghu Basin,X in jiang Prov ince

L IU Yi-qun1L IHong1ZHU Yu-shuang1HU Ting2FU Guo-bin2L IU Hong-fu1ZHOU X iao-hu1ZHENG Chao-yang1FAN Ting-ting1

(1.Sta te Key Labora tory of Con tinen ta lDynam ics,Nor thwest Un iversity,Depar tm en t of Geology,Nor thwest Un iversity,X i'an 710069; 2.Exp lora tion Developm en t&Research In stitu te of Tu-HA O ilfield,CNPC,Ham iX in jiang 830002)

Late Carboniferous to Early Perm ian was an important period of tectonic changes and ocean-continent transform ation in northern X injiang area.Several app roxim ately east-west intracontinental riftsoccurred,such as Santanghu basin,w here abundant basic,interm ed iate,and acidic vo lcanic rocks are p resent.Deposition ofmoderately deep lacustrine sedim entsof the Lucaogou Form ation occurred duringM idd le Perm ian in Northern X injiang.The sedim ents inc lude thick dark co lored shale,tuffaceous shale,and do lom ite shale,intercalated w ith do lom itic m icritic lim estone,tuff,do lom ite,and vo lcanic rocks.They contain Turfania,bivalve,conchostracans,and ostracoda.The do lom ite is composed of interlam inated ankerite,cryp tocrystalline quartz and o rganicm atter inc luding algae,and analcim e lam inae as annalcite.The analciteswere cenm ented and rep laced by ankerite.In addition,hyd rotherm alm inerals like albite,illite,anhyd rite,and pyrite are p resent.These hyd rotherm alm ineralswere firstly recognized in the Lucaogou,and the distribution of do lom ite is consistentw ith thatof the underlying Upper Carboniferous volcanic rocks, which occur in fracturesand point sources.The network-like and branch-like fractures in volcanic rocksw ith a brecciated structure are filled w ith hydrotherm alm inerals indicating deposition around a hydrotherm al vent.Prelim inary analysis ind icateds thatdo lom itesw ere related tom agm atism andm an tle hyd rotherm al fluid,and fo rm ed as lacustrine erup tive hyd rotherm al do lom ites.

hyd rotherm al do lom ite;m antle hyd rotherm al fluid;lacustrine;Perm ian;Santanghu riftbasin

柳益群 女 1951年出生 博士 矿物、岩石、矿床学 E-m ail:liu-yiqun@263.et

588.24+5

A

1000-0550(2010)05-0861-07

①中石化项目《中国西北地区构造-岩相古地理研究与编图》(批准号:YPH08103)与国家自然科学基金青年科学基金项目(批准号:40802024)联合资助。

2010-05-20;收修改稿日期:2010-06-05