皖南地区新元古界蓝田组碳酸盐岩中的沉积后流体及其对围岩的改造

不同来源和参与时间的沉积后流体，对化学沉积碳酸盐岩产生的影响会引起成岩蚀变。因此，在应用碳酸盐岩的地球化学指标时，需要判断样品是否保存了原始地球化学记录。然而，现在所用的地球化学判断方法并不完全可靠，尤其对非海相沉积碳酸盐岩而言，甚至会给出错误的信息。本项目拟以皖南地区发育有与海相、陆相冰川融水有关的新元古界蓝田组碳酸盐岩及其中发育的不同期次的脉体为研究对象，测定碳酸盐岩以及脉体的不同微相上地球化学特征，建立相关的变化规律，识别碳酸盐岩的成岩蚀变程度和保存的原始地球化学记录，并判断沉积后流体的地球化学性质和来源。该项目的成功实施对指导应用碳酸盐岩恢复古环境和古气候具有一定的参考价值。

沉积碳酸盐岩的地球化学记录能够很好的反映古环境和古气候。然而，碳酸盐岩在沉积、成岩和后期固结的过程中，由于受一系列因素的影响，其原始地球化学记录很容易发生变化。本课题中，我们采用多种地球化学分析手段，包括原位的主量元素和微量元素分析以及微区的C和O同位素分析，对皖南石盂和皮园村两个地点的震旦系蓝田组碳酸盐岩进行了研究，所获得的结果为制约碳酸盐岩沉积后的地球化学变化提供了很好的证据。.石盂剖面的蓝田组上段碳酸盐岩中围岩和脉体具有一致的REE+Y配分特征，而且其δ13C和δ18O呈现很好的负相关性，这表明了沉淀围岩的沉积水体和沉淀方解石脉的沉积后水体可能具有相同的源区。而蓝田组下段碳酸盐岩中，方解石脉和围岩的稀土配分特征与同位素组成都是不同的，指示了沉淀方解石脉的沉积后水体和沉淀围岩的沉积水体具有不同的来源。蓝田组上下两段碳酸盐岩中方解石脉的REE+Y配分特征指示了有陆源物质进入沉积后的水体中。方解石脉中发育非常低的δ18O值，表明了沉积水体中有大陆冰川融水的加入，而方解石δ18O值的变化可能是水体混合过程中大陆冰川融水和海水混合比例不同导致的。.对皮园村剖面的蓝田组碳酸盐岩而言，依据地球化学特征，其上段碳酸盐岩中的方解石脉可以分成A和B两组。A组方解石脉的δ18O和δ13C值与围岩的相近，但是REE+Y配分特征与围岩的不同，指示了沉积水体的来源可能与围岩的相同，都是大陆冰川融水和海洋冰川融水的混合水，但是携带的陆源物质可能有区别。B组方解石脉的δ18O和稀土配分特征都与围岩的不同，指示了沉淀脉的沉积后水体和沉淀围岩的沉积水体具有不同的来源。B组方解石脉的δ18O很低，为–23.72 to –18.08‰，表明沉淀B组方解石脉的水体可能来源于大陆冰川融水。对于下段碳酸盐岩而言，方解石脉的碳氧同位素组成和稀土配分特征都与围岩的不同，表明了沉淀方解石脉的沉积后水体和沉淀围岩的沉积水体是不同的，因此沉积后水体不同于沉积水体的外来水体。方解石脉的δ18O值表明沉积后水体可能是海水和冰川融水的混合水体。