江苏东海水晶矿床的成矿流体特征及矿床成因

Jiangsu Province, Donghai County is known as "Crystal Village", the crystal quality of reserves, ranking first in the country. Donghai crystal ore deposits are mainly distributed in the global significance, the world's largest ultrahigh pressure metamorphic belt - Dabie - SuLu UHP metamorphic belt, is the most important deposits of metamorphic belt in the metallogenic belt in central. However, the genesis and metallogenic epoch of crystal deposits are not detailed enough, with the China Continental Scientific Drilling Project (5158m ) successfully implemented in Jiangsu Donghai County Mao Bei Cun and a series of study, make Dongai crystal is also affected by many geological scholars, especially what are the forming age and formation mechanism of the crystal? Whether they have genetic relations or not with the widespreaded quartz veins that without certain origin? Wether they could provide or not the information of the metamorphic fluid-rocks interaction and the diagenetic formation mechanism? This project with the La-Raman, La-ICP-Ms, Ar-Ar dating, study on fluid geochemistry, trace element geochemistry, metallogenic epoch, clarify the fluid geochemistry characteristics of Donghai crystal deposit, the ore age, reveals its forming mechanism, while providing information of the metamorphic fluid-rocks interaction and the diagenetic formation mechanism.

江苏省东海县被誉为“水晶之乡”，其水晶储量、质量居全国之首。东海水晶矿主要分布在具有全球地学意义、世界上规模最大的超高压变质带—大别－苏鲁超高压变质带上，是该变质带中部苏北成矿带中最重要的矿床。但是，本区水晶矿床的成因及成矿时代研究还不够详细，随着中国大陆科学钻探工程（5158m井深）在江苏东海县毛北村的成功实施与一系列研究, 使东海水晶也受到众多地质学者的关注，尤其是东海水晶究竟形成于什么时代？它们的成因是什么？与东海境内广泛分布脉石英之间有无成因上的联系？它们能否为高压超高压变质岩俯冲和折返机制的建立提供重要的信息？本项目采用La-Raman、冷热台测温、La-ICP-Ms、Ar-Ar定年等方法，进行流体地球化学、微量元素地球化学、成矿时代等研究，阐明东海水晶矿床的流体地球化学特征，确定其成矿年龄，揭示其成矿机制，同时提供板折俯冲返过程中超高压变质作用中流体演化信息。

江苏省东海县位于苏鲁高压-超高压变质带，东海水晶矿床储量大、产量高，位居全国之首，被誉为水晶之乡。 “水晶大王”就产于东海。水晶是富硅流体结晶的产物，而这些富硅流体对大陆板块在俯冲折返过程中有着重要的响应作用。东海县内大范围分布着埋藏极浅的水晶矿床，这些在地表浅部的水晶矿床的成因究竟如何，水晶矿床与石英脉之间又存在着什么联系，它与大陆板块俯冲折返又存在着怎样的耦合关系等问题，都是令地质学者很感兴趣而函待解决的问题。. 本研究主要通过对东海水晶和石英脉的岩相学、矿物学和地球化学以及流体地球化学等方面的研究，取得如下主要认识：.1.东海水晶以烟晶和白水晶为主，水晶总体形貌特征指示东海水晶成矿流体的SiO2过饱和度高，水晶主要形成于板块折返过程中的降温降压阶段，富硅流体与围岩发生反应而形成。.2. 东海水晶SiO2含量多高达99.99%wt，其微量元素含量低，表明东海水晶非常纯净、品质高。东海水晶中常见绿泥石、绿帘石、白云母等共生的副矿物，由于成矿流体性质以及围岩成分差异而导致。含绿帘石、绿泥石等副矿物的水晶形成于中低温热液环境下。.3.通过在显微镜下对流体包裹体进行观察测试，共发现有7类流体包裹体：（I）盐水（NaCl-H2O）溶液流体包裹体；（II）含方解石子矿物的三相包裹体；（III）含CO2的流体包裹体；（IV）含CH4-N2的流体包裹体；（V）含CO2-N2的流体包裹体；（VI）有机包裹体。东海水晶中流体包裹体的类型较多，在局部小的范围内见较多的包裹体类型，可能反映了水岩反应流体的活动性有限。东海水晶的δD-δ18O组成偏低，δD为-77~-118.1‰，平均值为-103.5‰；δ18O为-15.3~2.8‰，表现出δ18O值不均一。δD-δ18O组成显示水晶继承了其寄主围岩和石英脉的特征，指示围岩的变质原岩曾与低δ18O大气降水发生过不同程度的水岩反应。.4.东海水晶与石英脉成因相似，主要形成于板块快速折返的减压重结晶阶段，由多种性质、期次不同的成矿流体形成的。