盖帽碳酸盐岩席状裂隙构造中的包裹体记录了冰期后一次广泛的低温热液活动:以九龙湾剖面为例

摘要

盖帽碳酸盐岩具有短暂而显著的13C负偏移以及一些特殊的沉积构造，如似帐篷状构造、平底晶洞构造、席状裂隙以及角砾构造，席状裂隙构造是Marinoan冰期盖帽碳酸盐岩的典型特征之一。本文对扬子板块三峡地区九龙湾剖面盖帽碳酸盐岩席状裂隙构造中石英中的流体包裹体进行了显微测温学以及激光拉曼光谱分析，精确的获得了热液流体的温度、盐度等信息。结果表明席状裂隙构造表现出明显的三期次的流体活动：早期白云岩化；中期热液以富硅为特征，形成玉髓加石英的组合；晚期热液富含碳酸盐，主要是含碳质的方解石充填早期孔隙。提出了与席状裂隙成因相关的热液模式：雪球地球期间冰川快速消融过程中地壳的均衡反弹作用（陆壳的垂直上升）强烈，使得沉积的未完全固结的盖帽碳酸盐岩中普遍存在大量软变形构造；滨海、浅海地壳曾经短暂抬升暴露，喀斯特作用使盖帽碳酸盐岩中软变形构造进一步溶蚀为高渗透性地层；大规模均衡反弹可能诱发深部地壳的减压部分熔融，岩浆活动沿深大断裂驱动断陷盆地的卤水，选择早期高渗透性地层建立热液循环，最终充填沉淀形成席状裂隙构造。对席状裂隙成因的探讨可以帮助对新元古代冰期结束后古海洋环境的理解。