云南腾冲朗蒲热水塘第四纪古钙华成因研究

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:zhongkelong
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热泉系统中光滑斜坡的分布通常较广,是热泉系统的重要组成部分。目前涉及光滑斜坡钙华的研究显示这些钙华主要形成于低温环境。朗蒲热水塘现代高温(T≥70℃)热泉活动剧烈,且作为本次研究对象的古钙华形成于光滑斜坡表面,基本全为非生物结晶壳,不见任何植物活动痕迹,表明这些古钙华可能是形成于高温环境的光滑斜坡钙华。针对这类钙华的综合研究,有助于深入了解光滑斜坡沉积钙华成因机理及光滑斜坡钙华岩矿组成的控制因素。本研究在分析研究区现代热泉性质及其流体冷却和蒸发模型的基础上,综合分析了研究区古钙华沉积相和岩相类型、矿物学特征、晶体形貌、C-O稳定同位素组成。研究结果显示:1)研究区现代热泉为高温近中性热泉(T≥70℃,pH=6.3–8.34),文石和方解石沉淀趋势强;2)热泉在冷却或蒸发过程中期会优先出现无定型SiO2,石盐、芒硝、软锰矿等矿物只有在热泉水完全蒸发后才能形成;3)朗蒲热水塘古钙华属于光滑斜坡相,由非生物结晶壳组成;4)研究区古钙华主要矿物为方解石,含极少的Mn-Fe氧化物、石盐、无水芒硝和外源碎屑;5)方解石多以羽状晶为主,存在少量的扇状晶与片状晶和极少的钉状晶;6)古钙华中含极少的后期生长的未钙化的纤状和豆状微生物;7)研究区古钙华的C-O同位素组成稳定(δ13C=-1.59‰--0.87‰,δ18O=-22.42‰–-23.70‰)。朗蒲热水塘古钙华中的的扇状方解石、羽状方解石、片状方解石都形成于非平衡环境下,可能都与流体强烈CO2脱气作用相关,钉状方解石则是方解石溶解作用的产物。古钙华中的Mn-Fe氧化物的形成与微生物作用相关,石盐和无水芒硝则是后期低温贫SiO2流体完全蒸发后形成。稳定C-O同位素分析显示:相比于腾冲地区多数钙华而言,朗蒲热水塘古钙华形成温度极高(T>80℃),属于高温热泉产物;朗蒲热水塘古钙华的母源CO2来源与腾冲地区多数钙华相似,主要为幔源CO2,但存在极少二叠系海相碳酸盐岩供给的CO2。光滑钙华斜坡对比分析显示光滑斜坡钙华的岩矿组成受温度控制作用明显。高温条件下,微生物活动极弱,CO2脱气作用强烈,光滑钙华斜坡以形成非生物结晶壳为主;低温条件下,微生物作用占据主导位置,CO2脱气作用相对较弱,主要沉积微生物成因的泥晶方解石和细菌树等。朗蒲热水塘的光滑斜坡古钙华的形成受深部岩浆囊的直接影响,深部岩浆活动释放大量幔源CO2,同时加热地下冷水形成富CO2的高温流体。此类高温流体沿断层等裂隙运移至朗蒲热水塘处的山坡上形成高温热泉,并顺着光滑斜坡下流形成热泉扇。由于物理化学条件的变化,高含CO2的热泉流体在流动过程中发生强烈的CO2脱气作用,并快速形成以羽状方解石为主的光滑斜坡钙华。
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