高铝球石的碳氧同位素特征及其成因意义

　　高铝球石的碳氧同位素特征可以为片高铝球石的成因研究提供重要的地球化学依据。以海拉尔盆地乌尔逊凹陷和松辽盆地孤店构造片高铝球石碳氧同位素分析为基础，结合国内外已报道的高铝球石的碳氧同位素数据，对高铝球石的碳氧同位素特征及其成因意义进行了探讨。

　　海拉尔盆地乌尔逊凹陷和松辽盆地南部孤店CO2气田砂岩中片高铝球石的δ13C范围分别为-5.3‰~-1.5‰和-1.9‰~+0.3‰，均分布于含无机碳物质δ13C分布区间(-9.0‰~+2.7‰)内。计算出的海拉尔盆地和松辽盆地与片高铝球石平衡的CO2气的δ13C分布范围分别为-10.7‰~-7.0‰和-8.7‰~-6.9‰，表明片高铝球石绝大部分形成于无机CO2背景。实际地质观察中形成片高铝球石的CO2绝大多数为岩浆脱气来源，岩浆成因片高铝球石的δ13C分布范围为-5.5‰~+4.5‰。海拉尔盆地和松辽盆地的片高铝球石是岩浆成因CO2气运移、聚集的特征矿物。

　　主要以松辽盆地南部红岗油田富含片高铝球石砂岩的红143和红146井为研究对象，通过普通薄片鉴定、茜素红-S染色、扫描电镜、能谱分析、显微测温等分析方法，对研究区含片高铝球石砂岩的成岩共生序列，尤其是流体包裹体均一温度进行了详细的研究。红岗油田成岩共生序列为:黏土矿物→石英次生加大边→方解石→片高铝球石→铁白云石→石英愈合微裂隙。通过流体包裹体测温得出:方解石胶结物的均一温度峰值在110～120℃;石英愈合微裂隙的均一温度峰值在130～140℃。片高铝球石的形成温度介于上述两者之间，在120～130℃。

　　通过与国内外已有的研究成果相比较发现:经过岩浆改造后的砂岩中的片高铝球石的形成温度较低，在25～150℃;以子矿物产于包裹体中的片高铝球石的形成温度相对较高，在250～340℃。红岗油田片高铝球石属于第一种情况，形成温度较低，在120～130℃这个温度区间内。扫描电镜和能谱分析显示，形态上，红岗油田片高铝球石(形成温度在120～130℃)主要为针状，乌尔逊凹陷片高铝球石(形成温度在78.56～115.02℃)的片高铝球石主要为针柱状;化学成分上，红岗油田的片高铝球石与乌尔逊凹陷的片高铝球石相比，前者富Si，贫Na、Al和O，后者富Na、Al和O，贫Si。

　　计算出的海拉尔盆地和松辽盆地片高铝球石沉淀时介质水的δ18O值范围为-14.3‰~-9.4‰，表现为轻同位素的特点，表明片高铝球石形成时地层水为大气降水。计算出的海拉尔盆地片高铝球石同位素温度为52.7~93.6℃，与样品所在深度处的古地温范围(65.4~87.6℃)基本吻合。

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