钱家店凹陷含铀岩系姚家组高岭土化特征及高岭石氢氧同位素的流体指示意义

摘要

钱家店凹陷姚家组高岭石的形成与铀成矿存在流体上的密切联系.通过岩心观察、孔渗测试、光谱扫描及电镜扫描等方法分析了姚家组砂岩高岭土化蚀变空间特征,并对高岭石进行H-O同位素测试,以查明形成高岭石的相关流体及其特征.研究发现:①高岭土化蚀变往往与砂岩的漂白和铀矿化关系密切,灰?灰白色砂岩渗透率明显高于红?红棕色砂岩,联井剖面反映姚家组砂岩的高岭土化与漂白程度总体呈现出沿NW-SE向逐渐减弱的趋势;②姚家组高岭石发育,含铀矿段及围岩砂岩的高岭石含量占黏土矿物的65％～90％,高岭石的δ18OV-SMOW值为–1.03‰～8.82‰,δDV-SMOW值为–115.87‰ ～–105.51‰,显示高岭石与水具有明显的O同位素分馏现象.以H-O同位素反演流体温度为切入点,从流体温度、流体性质与流向以及流体控制因素的角度探讨形成高岭石的相关流体特征,得到以下认识:①δD-δ18O特征表明形成高岭石的流体温度在40～120℃,且研究区西北部的姚家组砂岩高岭石形成的流体温度明显高于其他地区;②与高岭石形成相关的流体可能主要是NW-SE向的较高温深层还原性含烃流体与SW和NW向的低温含氧地下水交汇的酸性流体耦合;③受控于掀斜与反转构造活动的构造天窗和西北部断裂是耦合流体形成的根本原因,而岩相非均质性和渗透性差异分别对地下水和还原性含烃流体有明显影响.