ISSN 1009-6248CN 61-1149/P 双月刊

主管单位:中国地质调查局

主办单位:中国地质调查局西安地质调查中心
中国地质学会

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阿尔金西段库木塔什萤石矿床成因:磷灰石U-Pb年龄、原位Sr-Nd同位素、地球化学约束

高永宝, 陈康, 王亮, 赵辛敏, 李艳广, 刘明, 张龙, 王元伟, 张毅, 刘基

高永宝,陈康,王亮,等. 阿尔金西段库木塔什萤石矿床成因:磷灰石U-Pb年龄、原位Sr-Nd同位素、地球化学约束[J]. 西北地质,2024,57(4):1−20. doi: 10.12401/j.nwg.2024038
引用本文: 高永宝,陈康,王亮,等. 阿尔金西段库木塔什萤石矿床成因:磷灰石U-Pb年龄、原位Sr-Nd同位素、地球化学约束[J]. 西北地质,2024,57(4):1−20. doi: 10.12401/j.nwg.2024038
GAO Yongbao,CHEN Kang,WANG Liang,et al. Genesis of Kumutashi Fluorite Deposit in the West Altyn-Tagh Orogen, NW China: Constraints from Apatite In-Situ U-Pb Dating, Sr-Nd Isotope and Chemistry[J]. Northwestern Geology,2024,57(4):1−20. doi: 10.12401/j.nwg.2024038
Citation: GAO Yongbao,CHEN Kang,WANG Liang,et al. Genesis of Kumutashi Fluorite Deposit in the West Altyn-Tagh Orogen, NW China: Constraints from Apatite In-Situ U-Pb Dating, Sr-Nd Isotope and Chemistry[J]. Northwestern Geology,2024,57(4):1−20. doi: 10.12401/j.nwg.2024038

阿尔金西段库木塔什萤石矿床成因:磷灰石U-Pb年龄、原位Sr-Nd同位素、地球化学约束

基金项目: 陕西省自然科学基础研究计划项目“阿尔金卡尔恰尔超大型萤石矿带高氟岩浆-热液演化与成矿机制研究”(2023-JC-YB-241),中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心科技创新基金项目“阿尔金卡尔恰尔地区超大型萤石成矿带成矿流体性质研究”(KC20230011),中国地质调查局项目“西昆仑大红柳滩-甜水海地区大型矿产资源基地综合调查”(DD20190143)、“新疆若羌县帕夏拉依档一带萤石、锂矿产调查评价”(DD20243309)、“阿尔金伊里奇曼-红柳沟地区萤石、金铜矿产调查评价”(DD20211551)联合资助。
详细信息
    作者简介:

    高永宝(1982−),男,研究员,博士,主要从事区域成矿及矿床学研究,E−mail:gaoyongbao2006@126.com

  • 中图分类号: P571;P597

Genesis of Kumutashi Fluorite Deposit in the West Altyn-Tagh Orogen, NW China: Constraints from Apatite In-Situ U-Pb Dating, Sr-Nd Isotope and Chemistry

  • 摘要:

    近年来,阿尔金西段取得萤石找矿重大突破,相继发现卡尔恰尔和库木塔什等矿床,但成矿时代和成矿机制研究薄弱。笔者选取库木塔什矿床与萤石密切共生磷灰石为研究对象,开展原位U-Pb定年、Sr-Nd同位素及地球化学分析,以探讨萤石矿成矿时代及矿床成因。磷灰石常呈自形–半自形结构,表面均匀,单偏光下近乎透明,主要与萤石、方解石、带云母、氟碳铈矿等矿物共生。结果显示,磷灰石U-Pb同位素年龄为(448±27 )Ma,成矿作用与碱长花岗岩侵入活动密切相关,均为晚奥陶世构造–岩浆活动产物。磷灰石中F含量为4.20%~5.12%,Cl含量小于0.02%,极低的Cl含量表明出溶的流体Cl含量较低。磷灰石稀土元素含量较高(908×10−6~2164×10−6),稀土配分曲线显示强烈Eu负异常和Ce正异常,且与萤石、方解石、碱长花岗岩有明显的一致性,推测与岩浆-热液阶段大量流体出溶密切相关。磷灰石的87Sr/86Sr值为0.70913~0.71047,143Nd/144Nd值为0.51138~0.51153,εNd(t)值为−13.3~−10.3,表明成矿物质具有壳幔混合特征。综合研究表明,阿尔金西段萤石成矿时代为奥陶纪,与同期碱长花岗岩密切相关,形成于后碰撞伸展阶段,成矿流体来源于碱长花岗岩的熔体–流体演化,为岩浆热液充填型矿床。

    Abstract:

    In recent years, significant breakthroughs in fluorite prospecting have been made in the western Altyn-Tagh Terrane, and Kaerqiaer, Kumutashi and other deposits have been discovered successively, however, the research on metallogenic epoch and ore-forming processes are still unclear. In this paper, the closely symbiotic apatite with fluorite were selected as the research object to carry out the main microanalysis of apatite, U-Pb dating and in situ Sr-Nd isotopic test analysis, so as to explore the metallogenic epoch and the genesis of deposit. The apatite often has a self-semi-automorphic structure with uniform surface and nearly transparent under monopolarized light, mainly symbiotic with fluorite, calcite, tainiolite, bastnaesite and other minerals. The study shows that the U-Pb isotope age of apatite microregion is (448±27) Ma, and the fluorite mineralization is closely related to the invasive activity of alkali feldspar granite, all of which are the products of the late Ordovician tectonic-magmatic activity. The F content of apatite is 4.20% to 5.12%; the Cl content is less than 0.02%, and the very low Cl content indicates a low dissolved fluid Cl content. The content of rare earth elements is high (908×10−6~2164×10−6), and the partition curve of rare earth shows strong Eu negative anomaly and positive Ce negative anomaly. This anomaly is obviously consistent with its associated fluorite, calcite and alkali feldspar granite, which may be closely related to the dissolution of massive fluid in the magma-hydrothermal stage. The ratio of 87Sr/86Sr of apatite is from 0.70913 to 0.71047, the ratio of 143Nd/144Nd is from 0.51138 to 0.51153, and εNd(t) is from −13.27 to −10.26, reflecting that the ore-forming materials have the characteristics of crust-mantle mixing. Comprehensive studies show that the ore-forming age of fluorite in the western Altyn-Tagh Terrane is Ordovician, closely related to the same period alkali feldspar granite, formed in the post-collision extension stage, the ore-forming fluid may be derived from the melt-fluid evolution of alkali feldspar granite, and it is a magmatic hydrothermal filling type deposit.

  • 砂体构型研究是分析储层沉积体非均质性的一种非常有效的方法,它不仅反映沉积体外部几何形态和规律,而且强调沉积体内部构成,对于储层精细表征和剩余油挖潜具有重要的理论和现实意义(李阳等, 2007; 孙天建等, 2014; 蒋天昊等, 2020)。对于构型的概念,最早是由Allen在1977年的第一届国际河流沉积学研讨会上提出的,并将这一概念应用到沉积地质体的研究中,随后又有众多学者对沉积体内的构型界面进行研究,并提出了相应的构型界面分级划分方案(Allen, 1983; Miall, 1985, 1988, 1996),其中Miall的构型界面划分方案较详细,层次清楚(Miall, 1985, 1988),应用广泛,国内的很多学者也把它应用到中国沉积体构型分析当中(岳大力等, 2007; 王越等, 2016; 朱卫红等, 2016)。河流、三角洲砂体是陆相含油气盆地主要的储集类型,由于沉积物的搬运方式、沉积水动力条件的不同,砂体内部不同级次构成单元的形态、方向、规模及叠置关系也不同,这直接导致注水开发中水驱波及剩余油的分布模式的不同(赵伦等, 2016罗旭东等,2024)。因此,砂体构型的研究是非常必要的。山西柳林成家庄山西组属于辫状河三角洲沉积,但三角洲前缘沉积受到海相潮汐影响(叶黎明等, 2008; 陈安清等, 2010; 陈洪德等, 2011),分布具有潮汐层理的砂体,其储层构型又有其特殊性。笔者通过对成家庄地区山西组典型露头实测分析,以Miall 的构型理论为指导,分级精细解剖,识别出了三角洲前缘砂体内部构型单元,建立露头构型分布样式,同时对不同级别的构型单元进行实测,建立各构型单元参数之间的定量关系,为鄂尔多斯盆地东部地区山西组储层构型精细解剖及剩余油挖潜提供地质依据。

    研究剖面位于山西省柳林县成家庄周边,在大地构造位置上属于鄂尔多斯盆地晋西挠褶带(图1)(马晓军等, 2019; 孙宁亮等, 2019)。成家庄剖面是华北地区石炭系—二叠系典型露头,地层发育齐全且连续,为华北地区石炭系—二叠系沉积演化及储层构型分析提供了良好条件。本次研究的主要目的层段是二叠系下统山西组,按照岩性组合及沉积旋回山西组自下而上又可分为山2段和山1段,山2段以灰白色、灰色中细砂岩为主,中间夹深灰色泥岩、页岩及煤层,地层厚度约为40 m,山1段主要为灰色、灰白色含砾中细砂岩与深灰色泥岩互层,砂岩底部可见煤线,地层厚度约45 m(图2)。鄂尔多斯盆地在晚古生代发生了巨大的海陆变迁。其中,本溪组—太原组为陆表海沉积环境,很多学者已经研究证实(沈玉林等, 2009; 张敬霞等, 2011),但山西组沉积环境却存在争议,主要有海陆过渡环境,陆源近海湖盆及陆相湖盆3种解释(叶黎明等, 2008; 陈安清等, 2010)。通过文献调研(刘家铎等, 2006; 田雯, 2016)及野外剖面实测分析,认为研究区成家庄山西组为一套海陆过渡的三角洲沉积体系,山2段发育辫状河三角洲前缘沉积,但整体水体较浅,且三角洲前缘沉积砂体受到潮汐的影响,具脉状层理、透镜状层理及羽状交错层理等潮汐层理,主要发育分流河道、河口坝、潮汐砂坝、远砂坝及分流间湾等微相;山1段发育三角洲平原沉积,三角洲平原上的分流河道早期具有辫状河性质,晚期具有曲流河性质,主要发育分流河道、天然堤、决口扇和沼泽等微相。

    图  1  山西柳林成家庄山西组露头位置示意图
    Figure  1.  Location of Permian Shanxi Formation outcrop in Chengjiazhuang, Liulin, Shanxi Province
    图  2  柳林成家庄山西组露头岩性剖面及其沉积微相解释
    Figure  2.  Lithological profile and sedimentary microfacies interpretation of Shanxi Formation in Chengjiazhuang, Liulin

    岩相是一定的沉积环境中形成的岩石或岩石组合,主要由岩石类型和沉积构造来表征(Miall, 1985),对于反映沉积岩的形成环境具有特定意义。通过对成家庄地区山西组典型剖面观测,结合颜色、粒度、岩性和沉积构造等标志,识别出了以下10种岩相类型。

    砾石分选中等,磨圆度为次棱角状–次圆状,呈叠瓦状排列,厚度一般为0.5~2 m,底部砾石层整体为块状,向上过渡为具交错层理的中砂岩(图3a),一般为河道底部充填沉积。

    图  3  柳林成家庄山西组主要的岩相类型
    a. 底部块状层理含砾中粗砂岩相,顶部槽状交错层理中细砂岩相;b. 块状层理中细砂岩相;c. 槽状交错层理中细砂岩相;d. 板状交错层理中细砂岩相;e. 平行层理中砂岩相;f. 羽状交错层理细砂岩相;g. 透镜状层理细砂岩相;h. 流水沙纹层理细砂岩相;i. 薄煤层及深灰色泥岩
    Figure  3.  Main lithofacies types of Shanxi Formation in Chengjiazhuang, Liulin

    整体为块状,不显任何层理(图3b),厚度约为0.5~3 m,岩性为灰白色中细砂岩,分选较好,成熟度较高,一般分布在分流河道及分流砂坝的下部。

    中细砂岩中发育小型–中型槽状交错层理,纹层与层系平行,具有下凹的方向(图3c),反映了牵引流的沉积特征,为河道迁移、充填的结果。一般在河道砂体的下部见小型槽状交错层理,厚度约为0.4~1.0 m,上部见中型–大型槽状交错层理,厚度约为1~3 m。

    发育在中细砂岩中,纹层的下部与层系界面斜交(图3d),为水下波浪底形迁移的结果。一般发育在较高能的水动力条件下,为河道沉积的产物,厚度约为0.4~1.5 m。

    岩性一般为中细砂岩,各纹层之间彼此平行(图3e),一般为水浅、急流状态下的产物,反映了高流态的上部流动体态,在河道边部水浅环境中常见,厚度为0.3~2 m。

    岩性一般为细砂岩,是由涨潮流形成的前积层与退潮流形成的前积层交互而成,相邻层系的纹层倾向正好相反,形似羽毛状(图3f),一般在潮汐通道或潮汐砂坝中出现,厚度为1~3 m。

    透镜状层理是潮汐层理的一种,是由砂、泥交互沉积形成的。当有较强的水流或波浪作用时,砂呈波浪状态被搬运沉积,泥则呈悬浮状态沉积在波谷里或沉积在波状起伏的砂层之上,砂质的沉积比泥好保存,就形成的透镜状层理(图3g),岩性以细砂岩、粉砂岩或泥质粉砂岩为主,厚度约为0.3~1.5 m。

    岩性主要为粉细砂岩,主要是由流水波痕向前迁移形成的(图3h),发育在水动力较弱的环境中,河道两侧的漫溢沉积及堤岸沉积中常见,厚度约为0.3~0.8 m。

    灰黑色泥页岩整体呈块状,主要为细粒悬浮沉积物在低能静水环境中形成的,纹层呈薄层状,有时显水平层理,主要分布于水下分流间湾或河漫滩中,厚度为0.5~2 m。

    黑色煤层呈带状分布,主要形成于泥碳沼泽环境(图3i),厚度不等,为0.2~1.5 m,垂向上煤层与深灰色页岩、块状泥岩及粉砂质泥岩互层叠置,并可见到水平层理、波纹层理。

    根据三角洲沉积特征,结合Maill 提出的河流、三角洲构型单元(Miall, 1985, 1988, 1996),同时根据已经较为成熟的三角洲沉积微相的划分方案,将研究区的沉积单元分为以下7种。

    分流河道砂体是研究区主要的沉积单元之一,岩性以灰色、灰白色中细砂岩为主,底部可见细砾,灰黑色泥砾(图3a),下部以块状层理为主,向上逐渐过渡为槽状交错层理、板状交错层理及平行层理,在底部可见冲刷充填构造,整体上显示为向上逐渐变细的正旋回,单个的分流河道砂体在剖面上呈“顶平底凸”的形态,并向两端逐渐变薄,单一厚度一般为1~10 m,宽度为10~100 m。岩相组合自下而上表现为Gm-St/Sp-Sh-Mm的组合(图4图5)。

    图  4  柳林成家庄山西组露头剖面基本沉积单元
    Figure  4.  Basic sedimentary units of Shanxi Formation in Chengjiazhuang, Liulin
    图  5  柳林成家庄山西组典型岩相组合
    Figure  5.  Typical lithofacies associations of Shanxi Formation in Chengjiazhuang, Liulin

    分流砂坝是指河流入湖(海)后,由于流速骤减和潮流的顶托作用,河流砂体负载沉积形成水下浅滩,浅滩逐渐增大,露出水面,形成了砂坝(张昌民等, 2010; 朱卫红等, 2016)。岩性以灰白色中细砂岩为主,底部块状砂岩中可见细小的砾石,向上粒度逐渐变细,见槽状交错层理及平行层理,整体表现为正旋回的特性,剖面形态分为“底平顶凸”和“底平顶平”两种,其“底平顶平”的形态可能是砂体的顶部受到潮汐的改造作用形成。单一砂体厚度为1~8 m,宽度为10~90 m。岩相类型组合自下而上表现为Gm-St/Sp-Sh(图4a图5b)。

    位于三角洲前缘的水下分流河道砂体和河口坝砂体受到潮汐水流作用的改造后逐渐沉积下来而形成的砂体,其明显的标志是具有双向楔形的斜层理(图4b图5a)。此外,某些潮汐砂坝也具脉状、透镜状等潮汐层理。潮汐砂坝砂体一般粒度较细,成熟度较高,分布与海岸方向垂直,规模一般较小。

    当河流入海以后,由于海水抑制作用,使流速骤减,河流所携带的泥砂物质在河口处堆积下来形成河口坝。其粒度较细,分选磨圆较好,可见楔状斜层理、平行层理及流水沙纹层理。研究区河口坝砂体由于潮汐水流的改造作用,分布较少,其在剖面上呈透镜体状。单一河口坝砂体厚度较薄,厚度为0.3~1.5 m,宽度为5~30 m之间,可见Fr-Sh的岩相类型组合(图5c)。

    位于河口坝砂体的前端位置,其粒度较细,主要为粉砂岩,可见波状层理、水平层理、递变层理及一些变形层理,砂体中可见植物碳屑。其厚度较薄,一般为0.1~1 m,但其横向延伸较远(图4c)。

    为河口坝砂体被海浪或湖浪冲刷后再次搬运、分选而沉积的砂体,其粒度较细,主要为粉砂岩、泥质粉砂岩,分选较好,可见水平层理及波状层理。厚度较薄,一般为0.05~0.8 m,在剖面中主要孤立在较厚层的泥岩中,延伸较远(图4c)。

    为水下分流河道之间的相对低洼地方的沉积,也可延伸到河口坝及远砂坝。岩性以灰色、深灰色泥岩为主,也可见灰色粉砂质泥岩及泥质粉砂岩(图3h),主要发育水平层理及透镜状层理。

    为进一步揭示三角洲沉积单元的内部结构及构型特征,借鉴Mill的河流构型分级划分方案(Miall, 1985, 1996),对研究区露头沉积体进行了构型界面识别及划分,由小到大可以分为5个等级(表1)。1级构型界面为交错层系界面,即因流体底形迁移形成的相同纹层组构成的界面,界面没有明显的侵蚀性。2级构型界面为交错层系组成的层系组界面,反映了流体动力或流动方向的变化,其表现为单一岩相,界面也不具侵蚀性,在剖面中表现为槽状交错层理、板状交错层理及平行层理之间的分界(图5b)。3级构型界面是大型底形增生体的顶、底界面,增生体的岩相组合基本相似,是由流体顺流加积或者侧向加积形成的沉积单元,界面的底部可见泥砾或薄层泥质夹层,并可见微弱的侵蚀作用,在剖面上主要表现为分流河道、分流砂坝及潮汐砂坝内的增生体,三角洲前缘河口坝内部的前积层。4级构型界面为较大型构型界面的上、下边界,即由多个增生体叠合形成的单成因沉积体界面,如单一的分流河道、单一的分流砂坝,界面上、下单元类型具明显变化,也具明显的侵蚀作用,但规模相对较小。5级构型界面为单一河道复合沉积体、潮汐砂坝复合沉积体及河口坝复合沉积体等的顶、底界面,表现为具有侵蚀界面的连续沉积体。界面底部为侵蚀面或洪泛面,可见滞留沉积,也是岩性和物性的分界面(图5a)。

    表  1  研究区三角洲前缘露头沉积单元及构型界面级次划分
    Table  1.  Sedimentary units and architecture boundary level division of delta front in the study area
    构型界面级别构型沉积单元沉积成因及特征界面特征
    1层系流体底形迁移无明显侵蚀
    2层系组流体底形迁移无明显侵蚀
    3大型底形内部的增生体,如分流河道、分流砂坝及潮汐砂坝内的侧积体,三角洲前缘河口坝的前积体流体顺流加积或者侧向加积微弱侵蚀面
    4大型沉积底形,如分流河道、分流砂坝、潮汐砂坝、单一河口坝、单一远砂坝、单一席状砂等由多个增生体在垂向或侧向加积形成的沉积单元具明显侵蚀,可见侵蚀面
    5单一河道复合沉积体、潮汐砂坝复合沉积体、河口坝复合体、远砂坝复合体、席状砂复合体具侵蚀界面的连续沉积体,表现为垂向加积、侧向加积及填积形成的复合沉积单元具侵蚀的基底,底部滞留沉积,重要的岩性及物性界面
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    通过对研究区沉积单元及构型界面级次的详细分析,根据旋回特性和岩性组合特征对成家庄地区山西组较为典型的3个剖面进行了构型要素综合解释,对剖面中存在5级、4级、3级、2级构型界面进行了精细刻画,并对各个沉积单元的特征进行了分析。

    剖面1近于垂直物源方向。因此,横切分流河道、分流砂坝及潮汐砂坝,剖面长度约为50 m,厚度为6~15 m。岩性主要为灰白色、土黄色块状中细砂岩及粉砂岩、灰色薄层泥岩。在垂向上可识别出3个5级构型界面,每期的5级构型单元由次一级构型沉积体复合而成(图6)。第1期5级构型单元由4期分流河道充填体复合而成,每期分流河道表现为自下而上由粗变细的正旋回,分流河道砂体内可见板状、槽状交错层理,总体呈近“顶平底凸”的剖面形态,5级构型界面的底部可见厚度不均但分布稳定的灰色薄层泥岩,厚度为5~10 cm,成为砂体之间的非渗流层,增加了储层的非均质性。第2期5级构型单元为2期潮汐砂坝复合形成的沉积单元,每期潮汐砂坝由方向相反的楔状增生体组成的3级构型单元复合而成,在3级增生体内可见槽状、楔状层系组构成的2级构型单元,底部可见微弱的侵蚀面,并没有非渗透性的泥质隔层。第3期5级构型单元由2期分流河道砂体复合构成,分流河道砂体整体为块状,不显层理,表现为由粗变细的正旋回,在5级构型界面的底部可见明显的底冲刷,整体呈“顶平底凸”的形态。剖面1在垂向上表现为由潮汐砂坝和分流河道相互叠置形成的2期正旋回组合,构型等级明确,界线清晰。

    图  6  剖面1构型要素综合解释成果及W1构型单元垂向叠置关系
    Figure  6.  Comprehensive interpretation results of field profile 1 and vertical stacking relationships of W1

    剖面2与古物源方向也近于垂直,剖面长度约为80 m,厚度为8~16 m。岩性主要为灰白色、土黄色中细砂岩、深灰色薄层泥岩。整个剖面在垂向上由2个5级构型单元组成,自上而下分别为单一复合河道沉积体和潮汐砂坝组成的复合沉积体(图7)。第1期5级构型单元为分流砂坝与分流河道组成的复合河道,河道的底界面为5级构型单元的界线,可见明显的底冲刷,并见深灰色泥岩隔层,成为分隔砂体之间的非渗流层。分流砂坝垂向叠置于分流河道之上,厚度约为8 m,整体为块状,其底界面为4级构型单元的界线,可见厚度较薄的泥岩隔层,内部识别出3级分流砂坝增生体,在垂向剖面上表现为“顶平底平”的形态。分流河道由多个3级河道增生体复合而成,见槽状交错层理,自下而上显正旋回,最厚可达15 m,河道增生体是由主河道侧向迁移形成的,内部界线较清晰,但没有明显的侵蚀界面。分流河道的底部见明显的冲刷面,与分流砂坝相区别,整体上呈“顶平底凸”的形态。第2期5级构型单元为2期潮汐砂坝复合而形成,潮汐砂坝内可见方向相反的3级构型楔状增生体,楔状增生体内又可识别出次一级的2级构型层系组,界线清晰。剖面2在垂向上体现出分流砂坝、分流河道及潮汐砂坝之间的相互叠置关系,内部5级、4级、3级、2级构型界线清晰,较好的体现了不同等级的构型单元特征。

    图  7  剖面2构型要素综合解释成果及W2构型单元垂向叠置关系
    Figure  7.  Comprehensive interpretation results of field profile 2 and vertical stacking relationships of W2

    剖面3近于顺物源方向,长度约为50 m,厚度近25 m。岩性主要为灰色、深灰色泥岩,灰色细砂岩、粉砂岩。在垂向上由2个5级构型单元及多个4级构型单元组成,自上而下分别为单一复合河道沉积体和三角洲前缘河口坝、远砂坝和席状砂复合体(图8)。顶部的5级构型单元为分流河道及分流砂坝组成的单一复合河道,分流河道和分流砂坝的界线为一4级构型界面,分流河道的底界面见侵蚀面,并有泥质隔层,成为分流河道和分流砂坝之间的非渗流层,增加了储层的宏观非均质性。分流河道砂体内部可识别出由河道侧向迁移形成的3级增生体,界面清晰,分流砂坝整体为块状,剖面形态表现为“顶平底平”。分流河道前端为河口坝,单一河口坝构成1个4级构型单元,河口坝内可见次一级增生体,河口坝前端为多套条带状的远砂坝沉积体,每1个远砂坝沉积体构成1个4级构型单元,远砂坝沉积体前端为席状砂沉积体,呈条带状,粒度比远砂坝砂体细,厚度较薄,每1期席状砂砂体也构成1个4级构型单元,其内部可见次一级的席状砂增生体,多个席状砂构成5级席状砂复合体。剖面3在垂向整体表现为一反旋回,构型界线清晰,各个沉积体特征明显。

    图  8  剖面3构型要素综合解释成果及W3构型单元垂向叠置关系
    Figure  8.  Comprehensive interpretation results of field profile 3 and vertical stacking relationships of W3

    构型单元的组合样式是沉积环境、水动力特征及垂向演化的综合反映,它对储层的非均质性研究及剩余油分布有着重要影响(金振奎等, 2014; 封从军等, 2015)。通过对山西柳林成家庄地区山西组野外剖面的精细观察,总结出了各沉积单元的组合样式,主要有垂向叠置、侧向拼接及孤立式分布3种(图9图10)。

    图  9  柳林成家庄地区山西组露头剖面构型单元侧向拼接及孤立式分布样式
    a. 构型单元的侧拼接型细砂岩1.5 m;b. 构型单元的似侧拼接型;c. 构型单元的孤立式分布
    Figure  9.  Lateral joining type and isolated type patterns of architecture units of Shanxi Formation in Chengjiazhuang, Liulin

    垂向叠置是指各沉积单元在垂向上的相互叠置关系,主要是指单一复合河道内沉积体的叠置,单一复合河道沉积体与潮汐砂坝复合体之间的叠置,多期潮汐砂坝之间的叠置、多期河口坝砂体之间的叠置及多期席状砂之间的叠置。

    在研究区单一复合河道内沉积体的叠置关系可分为3种类型。分流河道与分流河道之间的叠置,或者是多期分流河道之间的叠置,如叠置样式①(图6),两期分流河道基本上向同一方向延伸,但是后期河道切割叠置在早期河道之上,可见两期河道的下切侵蚀面,一般早期形成的河道顶部的粉砂或泥质部分会被后期河道剥蚀掉,层序不完整,后期形成的河道保持了较完整的沉积序列,显示正旋回层序。分流砂坝和分流砂坝之间的叠置,或者是多期分流砂坝之间的叠置,如叠置样式④(图7),两期分流砂坝在垂向上相互叠置,分流砂坝底部没有明显的侵蚀面,但界线清晰,岩相组合也基本相似,显示两期正旋回的沉积韵律。分流砂坝与分流河道之间的叠置,可分为两种类型。①分流砂坝叠置于分流河道之上,如叠置样式⑤(图7),分流砂坝在垂向剖面上显示“顶平底平”的形态,而分流河道则显示“顶平底凸”的形态,其延伸方向基本一致,界线清晰,延伸较长,产状较缓,在界线之上可见泥质隔层。②分流河道切叠于分流砂坝之上,如叠置样式⑥(图8),上部分流河道下切较明显,底部粒度较粗,显示正旋回的沉积韵律,底部先形成的分流砂坝砂体粒度相对较细,显示“顶平底平”的形态,两个沉积单元之间界面清晰,延伸方向一致。

    单一复合河道沉积体与潮汐砂坝复合体之间的叠置是指分流砂坝与分流河道或者是分流河道与分流河道组成的5级构型单元与多期潮汐砂坝之间的垂向叠置,如叠置样式③(图6),分流河道底部下切侵蚀面明显,界限清晰,潮汐砂坝顶部的细粒沉积部分被分流河道下切剥蚀掉,顶部显示河道的下切底形,此种类型在研究区分布较少。

    多期潮汐砂坝之间的叠置是指由多个单一潮汐砂坝组成的复合体在垂向上的叠置关系,每一期之间的界线是4级构型界面的分界线,如叠置样式②(图6),两期潮汐砂坝在垂向上相互叠置,岩相类型基本一致,每期潮汐砂坝都发育方向相反的楔状沉积体,其之间的界线清晰,分割明显,上部后形成的潮汐砂坝对下部先形成的潮汐砂坝有一定的侵蚀作用,多期潮汐砂坝在垂向上的叠置在研究区也较常见。

    多期河口坝叠置是指多个单一的河口坝沉积体在垂向上的相互叠置,如叠置样式⑦(图8),多个透镜状的河口坝砂体在垂向上叠置,每个河口坝砂体都向同一方向延伸,岩性也基本一致,其之间的界线清晰。

    多期席状砂之间的叠置是指多期席状砂在垂向上的叠置关系,如叠置样式⑧(图8),多个席状砂砂体向同一个方向延伸,总体厚度较薄,粒度很细,也可见后形成的席状砂对先形成的席状砂的切割作用。

    侧向拼接是指各个构型单元在侧向上的拼接关系,各个构型砂体之间并没有明显的切割,通常侧向拼接构型砂体厚度不大,但宽度很大,可达几十米到几百米。根据构型单元之间的拼接程度,可分为侧拼接型和似侧拼接型两种。侧拼接型在研究区主要表现为相邻单河道砂体在侧向上的相互拼接,各个河道砂体之间的形态保持完整,侧向上紧密相邻(图9a),其间有较薄的泥岩阻隔,砂体之间不连通。似侧拼接型是指两条相邻单河道砂体之间距离很近,在侧向上相邻,甚至是有重叠,但是垂向上不相互切割,在两条单河道之间有泥岩阻隔,相互不连通(图9b)。这种形式的拼接样式是非常需要注意的形式,它们很容易认为是完全连通的同一层砂体,这样会在油藏开发过程中造成错误的导向。

    孤立式分布是指各构型单元砂体之间孤立出现,没有接触,四周常被泥岩阻隔。单河道砂体、河口坝砂体、远砂坝砂体及席状砂砂体均可出现(图8图9c图10)。孤立的单河道砂体厚度通常较薄,一般小于3 m,宽度可达数十米到百米,在三角洲前缘沉积中,河口坝、远砂坝及前缘席状砂沉积单元也常见孤立式分布,其周围被三角洲前缘泥包围,不连通,具有很强的非均质性。

    图  10  柳林成家庄地区山西组露头剖面构型单元组合模式图
    Figure  10.  Assemble patterns of architectural units of Shanxi Formation in Chengjiazhuang, Liulin

    对野外露头剖面构型单元的精细定量表征能够有效的指导地下相似储层构型体的解析,进而对储层非均质性及剩余油挖潜提供指导。结合野外剖面沉积构型单元的综合解释成果,对各类构型单元的规模进行了测量,包括构型单元砂体的厚度及宽度数据(表2),并对各参数之际的关系进行拟合,得到储层构型单元的定量表征公式。

    表  2  柳林成家庄地区山西组露头剖面构型单元参数表
    Table  2.  Architecture unit parameters of Shanxi Formation in Chengjiazhuang, Liulin
    剖面
    编号
    分流河道分流砂坝潮汐砂坝河口坝远砂坝席状砂
    宽(m)厚(m)宽/
    宽(m)厚(m)宽/
    宽(m)厚(m)宽/
    宽(m)厚(m)宽/
    宽(m)厚(m)宽/
    宽(m)厚(m)宽/
    剖面13565.8101.56.7
    24.554.991.27.5
    剖面287117.92664.31326.5
    121.58.0
    剖面3281.125.5280.835.0130.265.0
    301.323.1210.635.015.70.352.3
    260.928.9230.732.927.50.468.8
    260.737.1160.353.3
    30130.0230.546.0
    210.452.5


    其他
    剖面
    365.56.5196.03.2121.67.5150.818.8260.552.0
    747.310.1141.68.8101.28.3221.120.0210.370.0
    513.514.6121.48.6170.534.0
    346.05.7223.85.8321.521.3
    171.214.2
    615.511.1
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    对分流河道砂体采集数据9组,厚度为1.2~11 m,平均为5.7 m;宽度为17~87 m,平均为46.6 m;宽厚比平均值为9,其宽度和厚度存在线性关系,相关系数为0.6115图11a)。分流砂坝采集数据6组,厚度为1.4~6 m,平均为3.4 m;宽度为12~26 m,平均为17.5 m,宽厚比平均值为6.4,其宽度和厚度也存在线性关系,相关系数较高,达0.7511图11b)。潮汐砂坝采集数据较少,只有5组,厚度平均值为1.6 m,宽度平均值为10.7 m,宽厚比平均值为7.3;河口坝采集数据7组,厚度平均值为1.02 m,宽度平均值为24.3m,宽厚比平均值达24.5,其宽度和厚度存在线性关系,相关系数为0.7354图11c);远砂坝采集数据7组,厚度平均值为0.65 m,宽度平均值为25 m,宽厚比值较大,为41.7,其宽度和厚度也存在线性关系,相关系数为0.6058图11d)。席状砂采集数据6组,厚度平均值为0.35 m,宽度平均值为19.4 m,宽厚比平均值达56.3。

    图  11  柳林成家庄地区山西组露头剖面构型单元参数相关性分析
    Figure  11.  Correlation of architecture unit parameters of Shanxi Formation in Chengjiazhuang, Liulin

    通过对山西柳林成家庄地区山西组露头剖面构型单元定量分析表明,分流河道、分流砂坝、河口坝、远砂坝,砂体厚度和宽度之间存在线性关系,且具有较高的相关性,能够为地下构型单元的建模提供一定的依据。

    (1)通过对山西柳林成家庄地区山西组三角洲前缘露头剖面的精细解析,识别出了10种岩相类型及7种沉积单元。对研究区露头沉积体构型界面进行识别和划分,根据沉积旋回及岩性组合特征,识别出分流河道、分流砂坝、潮汐砂坝、河口坝、远砂坝、席状砂6种4级构型单元,它们又以复杂的组合方式构成三角洲前缘5级构型单元。

    (2)对研究区构型单元样式进行研究,主要有垂向叠置、侧向拼接及孤立式分布3种类型。垂向叠置又可进一步分为单一复合河道内沉积体的叠置,单一复合河道沉积体与潮汐砂坝的叠置,多期潮汐砂坝的叠置以及多期河口坝砂体及多期席状砂之间的叠置。垂向叠置构型单元一般在垂向上相互切割叠置,砂体厚度大,是良好的储集体。侧向拼接可分为侧拼接型和似侧拼接型。沉积构型单元之间一般有泥岩阻隔,砂体不连通,增强了储层的非均质性,孤立式分布一般为单河道砂体、河口坝砂体、远砂坝砂体及席状砂砂体的孤立出现,砂体之间不连通,中间有泥岩成为阻止流体之间的渗流屏障。

    (3)通过对构型单元定量分析表明,分流河道、分流砂坝、河口坝、远砂坝,砂体厚度和宽度之间存在线性关系,且具有较高的相关性,能够为地下构型单元的建模提供一定的地质依据。

  • 图  1   阿尔金西段卡尔恰尔-库木塔什超大型萤石矿带地质矿产图

    ①. 年代学数据来源于张若愚等(2016);②. 年代学数据来源于赵辛敏等(2023);③. 年代学数据来源于高永宝等(2023);④. 本文数据

    Figure  1.   Geological map of the super-large Kaerqiaer-Kumutashi fluorite mineralization belt in the West Altyn-Tagh Orogen

    图  2   库木塔什萤石矿区地质图

    Figure  2.   Geological map of the Kumutashi fluorite deposit

    图  3   库木塔什萤石矿区磷灰石野外及镜下特征

    a. 萤石方解石脉;b. 方解石萤石矿石(共生磷灰石);c. 磷灰石单矿物;d. 自形柱状磷灰石被包含于带云母、萤石中(单偏光);e. 萤石交代磷灰石(单偏光);f. 萤石交代方解石、磷灰石(单偏光);g. 磷灰石阴极发光(CL)图像;h. 磷灰石与萤石、方解石共生(背散射);i. 氟碳铈矿与萤石、方解石共生(背散射);Ap. 磷灰石;Bsn. 氟碳铈矿;Tai. 带云母;Cal. 方解石;Fl. 萤石;Pst. 氟碳钙铈矿

    Figure  3.   Characteristics of apatite from the Kumutashi fluorite deposit

    图  4   磷灰石的CL图像和U-Pb谐和图

    Figure  4.   Apatite CL images and U-Pb diagram from the Kumutashi fluorite deposit

    图  5   库木塔什萤石矿区磷灰石SiO2-MnO图解(据Zhao et al., 2020

    Figure  5.   SiO2-MnO diagram of apatite from the Kumutashi fluorite deposit

    图  6   库木塔什萤石矿床中磷灰石Sr-Y与Sr-Mn图解

    Figure  6.   Sr-Y and Sr-Mn diagrams of apatite from the Kumutashi fluorite deposit

    图  7   库木塔什萤石矿区岩体与不同矿物地球化学协变图

    a. (Ce/Yb)N和Sr元素含量(10−6)投图;b. Th/U和Sr元素含量(10−6)投图;c. La/Yb和Sr元素含量投图;d. Eu*和Sr/Y投图

    Figure  7.   Comparison of geochemical characteristics of apatite from the Kumutashi fluorite deposit

    图  8   库木塔什矿区岩体及不同矿物稀土元素配分模式图

    Figure  8.   Distribution of the rare-earth elements from the Kumutashi fluorite deposit

    图  9   库木塔什萤石矿区87Sr/86Sr-143Nd/144Nd图解

    Figure  9.   87Sr/86Sr-143Nd/144Nd diagram from the Kumutashi fluorite deposit

    图  10   卡尔恰尔超大型萤石矿带区域成矿模式图

    Figure  10.   Regional metallogenic model of Kaerqiaer Super-large Fluorite Zone

    表  1   库木塔什萤石矿区磷灰石主量元素含量(%)

    Table  1   Major elements composition (%) of apatite from the Kumutashi fluorite deposit

    样号 F SiO2 P2O5 Na2O SrO FeO MnO CaO Cl BaO Total F/Cl
    01 4.47 0.15 40.7 0.25 0.12 / 0.06 55.7 0.01 0.16 99.7 745
    02 4.39 0.07 41.3 0.23 0.13 0.05 0.04 55.7 0.01 0.10 100 399
    03 4.48 0.14 40.4 0.25 0.08 0.03 0.04 56.1 0.02 0.05 99.7 213
    04 4.86 0.14 40.6 0.23 0.19 / 0.02 55.7 0.01 0.10 99.8 374
    05 4.60 / 41.3 0.45 0.08 0.02 0.01 55.5 0.01 0.01 100 418
    06 5.12 0.15 40.6 0.29 0.13 0.04 / 55.5 0.01 / 99.7 639
    07 4.59 0.27 40.3 0.22 0.06 0.06 / 55.9 0.01 0.08 99.5 656
    08 4.66 0.15 41.1 0.17 0.14 0.03 / 55.5 0.02 / 99.8 194
    09 5.04 0.22 41.2 0.27 0.07 / 0.04 55.6 0.01 / 100 630
    10 4.20 0.26 41.2 0.21 0.10 0.07 0.09 56.2 0.02 / 101 200
    11 4.30 0.22 40.5 0.22 0.09 0.05 0.03 56.0 0.01 0.04 99.6 330
     注:“/”表示含量低于检测限。
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    表  2   库木塔什萤石矿区磷灰石、方解石微量元素与稀土元素表(10−6

    Table  2   Trace element and rare earth element compositions (10−6) of apatite and calcite from the Kumutashi fluorite deposit

    样品号 Ap-01 Ap-02 Ap-03 Ap-04 Ap-05 Ap-06 Ap-07 Ap-08 Ap-09 Cal-01 Cal-02 Cal-03 Cal-04
    矿物 磷灰石 磷灰石 磷灰石 磷灰石 磷灰石 磷灰石 磷灰石 磷灰石 磷灰石 方解石 方解石 方解石 方解石
    Sc 0.26 0.16 0.2 0.22 0.15 0.17 0.2 0.14 0.12 0.36 0.37 0.42 0.28
    V 65.3 65.9 68.9 92.5 103 95.1 97 93.1 94.7 0.07 0.13 0.16 0.10
    Mn 130 118 287 126 135 111 104 104 111 1158 1187 1187 1182
    Fe 248 216 232 203 198 181 182 178 172 1535 1530 1541 1537
    Co 0.06 0.03 0.27 0.03 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.07 0.08 0.09 0.09
    Ga 0.29 0.22 1 0.17 0.13 0.16 0.1 0.13 0.11 0.42 0.34 0.23 0.22
    Rb 0 0.01 0 0.03 0 0.04 0.03 0 0.02 0.00 0.00 0.01 0.46
    Sr 834 888 891 810 708 713 715 699 676 1218 1228 1235 1221
    Y 103 124 118 85 58.1 74.4 78.1 75.4 57.4 36.6 36.8 36.2 35.0
    Sn 0.25 0.17 0.22 0.2 0.13 0.12 0.23 0.15 0.13 0.06 0.09 0.02 0.08
    Cs 0 0.03 0.01 0.02 0.01 0.01 0 0.01 0 0.00 0.01 0.10 0.08
    Ba 3.51 4 32.3 3.6 2.53 3.33 2.99 2.77 2.47 12.8 7.66 6.25 5.70
    La 309 366 343 223 159 194 209 205 150 34.3 41.1 14.1 9.87
    Ce 892 1016 949 625 453 540 570 561 428 102 113 57.4 46.5
    Pr 110 125 119 77.7 57.3 68.2 70.6 70 52.8 13.5 13.4 8.95 7.4
    Nd 394 450 434 270 205 241 250 243 189 50 50.2 37.7 33.5
    Sm 68.7 78.7 75.3 48.2 35 42.3 43.6 41.7 32.9 10.1 10.5 9 8.75
    Eu 6.63 7.72 7.44 5.01 4.07 4.29 4.56 4.43 3.54 1.05 1.07 1 1.02
    Gd 45.4 53.2 52.3 32.3 23.7 28 29.4 28 22.6 7.65 7.99 8.23 7.19
    Tb 5.55 6.39 6.19 3.99 2.94 3.59 3.6 3.53 2.91 1.13 1.17 1.09 1.1
    Dy 27.7 32.5 30.8 21.5 14.9 18.4 18.7 18.1 14.1 6.95 6.78 6.93 6.56
    Ho 4.35 5.22 4.98 3.49 2.48 2.91 3.02 2.94 2.45 1.4 1.42 1.35 1.32
    Er 11 12.8 12.2 8.34 6.21 7.66 7.81 7.49 5.93 4.08 4.19 4.07 4.17
    Tm 1.23 1.56 1.43 1.04 0.75 0.92 0.94 0.96 0.69 0.62 0.59 0.6 0.58
    Yb 6.88 8.32 7.32 5.59 3.96 4.62 4.84 4.95 3.74 4.33 4.27 4.31 4.2
    Lu 0.77 0.96 0.94 0.68 0.52 0.65 0.58 0.6 0.42 0.69 0.6 0.67 0.66
    W 0.05 0.06 0.33 0.06 0.03 0.05 0.02 0.04 0.02 0.00 0.00 0.01 0.01
    Bi 5.19 5.08 5.65 4.56 3.5 3.76 3.4 3.56 2.95 0.05 0.16 0.05 0.07
    Th 184 184 213 327 260 281 243 243 221 0.00 0.00 0.00 0.00
    U 25.7 24.3 27.5 31.7 18.4 22.4 17.1 17.2 15.2 0.00 0.00 0.00 0.00
    ΣREE 1883 2165 2043 1325 968 1157 1217 1191 908 238 256 155 133
    LREE 1780 2044 1927 1249 913 1090 1148 1124 856 211 229 128 107
    HREE 103 121 116 76.9 55.5 66.7 68.9 66.5 52.8 26.8 27 27.2 25.8
    LREE/HREE 17.3 16.9 16.6 16.2 16.5 16.3 16.7 16.9 16.2 7.87 8.48 4.7 4.16
    (La/Y)N 32.2 31.6 33.6 28.7 28.8 30.2 31 29.7 28.7 5.67 6.91 2.35 1.69
    δEu 0.34 0.34 0.34 0.37 0.41 0.36 0.37 0.37 0.38 0.35 0.34 0.35 0.38
    δCe 1.18 1.16 1.15 1.16 1.16 1.15 1.15 1.14 1.18 1.17 1.17 1.22 1.27
    样品号 Cal-05 Cal-06 Cal-07 Cal-08 Cal-09 Cal-10 Cal-11 Cal-12 Cal-13 Cal-14 Cal-15 Cal-16 Cal-17
    矿物 方解石 方解石 方解石 方解石 方解石 方解石 方解石 方解石 方解石 方解石 方解石 方解石 方解石
    Sc 0.47 0.36 0.37 0.44 0.34 0.45 0.32 0.56 0.19 0.47 0.59 0.50 0.70
    V 0.07 0.14 0.06 0.03 0.03 0.20 0.06 0.00 0.01 0.13 1.79 0.18 0.20
    Mn 1176 1192 1372 1469 1423 1493 1389 1376 1058 1775 1800 2497 3858
    Fe 1556 1549 2695 3668 2559 4443 2475 2466 1169 1885 2636 2506 3710
    Co 0.01 0.12 0.11 0.12 0.12 0.08 0.09 0.12 0.07 0.09 0.21 0.09 0.14
    Ga 0.28 0.38 0.25 0.24 0.33 0.14 0.21 1.17 0.44 0.52 0.15 0.93 1.42
    Rb 0.39 0.10 0.22 0.04 0.04 0.23 0.13 0.12 0.04 0.02 0.42 0.14 0.25
    Sr 1187 1211 1110 1117 1125 1028 1146 1165 1047 1423 1049 2015 3011
    Y 36.0 35.2 40.3 38.4 40.0 50.6 43.0 42.4 30.4 40.0 47.0 61.9 99.8
    Sn 0.06 0.05 0.05 0.05 0.07 0.06 0.06 0.03 0.06 0.10 0.21 0.09 0.26
    Cs 0.14 0.02 0.08 0.02 0.04 0.10 0.06 0.03 0.01 0.02 0.10 0.07 0.08
    Ba 4.58 7.62 4.55 6.28 6.90 4.92 6.75 24.0 12.7 15.3 9.05 24.3 40.9
    La 13.4 30.6 28.5 29.3 43 12.9 99.4 94.6 44.5 29.4 29.9 83.8 259
    Ce 46.7 104 75.7 87.5 97.8 44.7 255 254 104 93.9 71.2 198 539
    Pr 6.74 12.9 9.65 11.3 11.7 7.29 29.2 29.2 12.2 12.6 11.3 23.8 57.7
    Nd 29.2 49.8 41.8 43.9 43.4 33.6 103 100 42.7 48.2 45.3 85 192
    Sm 8.66 9.87 9.49 9.21 9.56 10.2 16.3 14.8 8.75 10.7 10.4 17 29.7
    Eu 0.98 1.09 1.13 1.13 1.05 1.18 1.42 1.39 0.86 1.25 1.11 1.68 3.29
    Gd 6.6 8.04 8.38 8.47 8.45 9.8 10.2 10.1 6.49 8.26 8.62 13 21.1
    Tb 1.14 1.08 1.28 1.24 1.25 1.5 1.39 1.24 0.92 1.25 1.24 1.77 3.03
    Dy 6.63 6.53 7.72 7.68 7.84 9.91 8.18 8.16 5.28 7.3 7.96 11.7 17.4
    Ho 1.35 1.34 1.58 1.46 1.52 1.92 1.65 1.62 1.14 1.34 1.62 2.18 3.73
    Er 4.17 4.02 4.83 4.83 4.84 5.62 5.23 4.93 3.42 4.61 5 6.71 10.9
    Tm 0.61 0.62 0.75 0.68 0.69 0.79 0.75 0.71 0.47 0.66 0.85 0.99 1.49
    Yb 4.05 4.23 5.09 4.81 5 5.66 5.24 5.19 3.25 4.73 5.51 6.63 11.8
    Lu 0.67 0.63 0.79 0.74 0.82 0.78 0.91 0.82 0.51 0.75 0.9 1.09 1.67
    W 0.03 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.39 0.00 0.01
    Bi 0.04 0.04 0.02 0.02 0.03 0.02 0.01 0.00 0.11 0.18 0.40 0.29 0.38
    Th 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.31 0.14 0.11 0.35 0.70
    U 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00 0.02 0.04 0.37 0.02 0.60
    ΣREE 131 235 197 212 237 146 538 527 235 225 201 453 1152
    LREE 106 209 166 182 207 110 504 494 213 196 169 409 1081
    HREE 25.2 26.5 30.4 29.9 30.4 36 33.5 32.8 21.5 28.9 31.7 44 71.1
    LREE/HREE 4.19 7.87 5.47 6.1 6.79 3.05 15.1 15.1 9.93 6.78 5.33 9.29 15.2
    (La/Yb)N 2.37 5.19 4.01 4.37 6.16 1.63 13.6 13.1 9.83 4.45 3.88 9.06 15.7
    δEu 0.38 0.36 0.38 0.38 0.35 0.36 0.31 0.33 0.34 0.39 0.35 0.33 0.38
    δCe 1.2 1.29 1.12 1.18 1.05 1.11 1.15 1.18 1.08 1.2 0.95 1.07 1.04
     注:δEu=EuN/(SmN×GdN1/2; δCe=CeN/(LaN×PrN1/2
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    表  3   库木塔什矿区磷灰石LA-ICP-MS U-Pb分析结果

    Table  3   LA-ICP-MS apatite U-Pb isotopic data from the Kumutashi fluorite deposit

    测点号 元素含量(10−6 U/Th 同位素比值
    U Th n(238U)/
    n(206Pb)
    n(207Pb)/
    n(206Pb)
    n(207Pb)/
    n(235U)
    n(206Pb)/
    n(238U)
    n(208Pb)/
    n(232Th)
    01 31.2 220 0.32 3.89 0.0530 0.4044 0.0069 14.16 0.1996 0.2572 0.0035 0.3304 0.0094
    02 36.7 258 0.31 4.47 0.0524 0.3835 0.0037 11.57 0.2336 0.2239 0.0026 0.2735 0.0064
    03 44.3 284 0.34 4.89 0.0572 0.3817 0.0042 10.53 0.1982 0.2045 0.0024 0.2740 0.0064
    04 47.3 300 0.31 5.11 0.0821 0.3622 0.0047 9.54 0.1923 0.1957 0.0031 0.2443 0.0051
    05 29.7 202 0.16 3.70 0.0656 0.4060 0.0065 15.23 0.2960 0.2702 0.0048 0.3171 0.0083
    06 29.9 212 0.16 3.44 0.0463 0.4171 0.0047 16.10 0.2191 0.2907 0.0039 0.3269 0.0085
    07 29.1 198 0.16 3.47 0.0453 0.4134 0.0054 15.83 0.2357 0.2883 0.0038 0.3328 0.0069
    08 30.8 214 0.16 3.65 0.0493 0.4119 0.0051 15.01 0.2139 0.2743 0.0037 0.3207 0.0083
    09 32.0 225 0.15 3.69 0.0430 0.4134 0.0050 15.01 0.2086 0.2709 0.0032 0.3131 0.0096
    10 31.8 217 0.16 3.69 0.0549 0.4207 0.0055 15.25 0.2204 0.2711 0.0040 0.3245 0.0073
    11 36.7 255 0.16 4.06 0.0766 0.4008 0.0061 13.24 0.1785 0.2460 0.0046 0.2912 0.0077
    12 35.8 247 0.16 4.03 0.0700 0.4063 0.0062 13.56 0.2164 0.2480 0.0043 0.2894 0.0084
    13 35.1 240 0.16 4.03 0.0569 0.4098 0.0068 13.71 0.1863 0.2482 0.0035 0.2950 0.0087
    14 36.3 250 0.16 4.05 0.0725 0.4123 0.0064 13.68 0.2371 0.2468 0.0044 0.2880 0.0083
    15 54.4 331 0.26 5.83 0.1343 0.3344 0.0050 7.48 0.2133 0.1715 0.0040 0.2344 0.0060
    16 57.3 345 0.25 5.72 0.0905 0.3442 0.0060 7.77 0.1164 0.1748 0.0028 0.2417 0.0063
    17 51.6 323 0.35 6.29 0.1334 0.2775 0.0040 5.95 0.1339 0.1591 0.0034 0.2336 0.0068
    18 52.4 322 0.34 6.20 0.1610 0.2811 0.0058 6.09 0.1674 0.1612 0.0042 0.2320 0.0078
    19 53.0 329 0.29 5.92 0.1796 0.3070 0.0050 6.76 0.2174 0.1688 0.0051 0.2353 0.0081
    20 55.3 339 0.23 5.43 0.0730 0.3645 0.0049 8.58 0.1444 0.1842 0.0025 0.2484 0.0073
    21 53.7 328 0.27 5.78 0.1402 0.3228 0.0057 7.21 0.1931 0.1731 0.0042 0.2433 0.0083
    22 48.8 309 0.39 6.32 0.1086 0.2587 0.0038 5.61 0.1081 0.1582 0.0027 0.2325 0.0071
    23 50.6 319 0.37 6.24 0.1206 0.2646 0.0040 5.80 0.1216 0.1604 0.0031 0.2315 0.0064
    24 56.2 347 0.21 5.19 0.1003 0.3873 0.0058 9.57 0.1592 0.1928 0.0037 0.2533 0.0056
    25 42.9 308 0.27 4.16 0.0680 0.5004 0.0070 16.28 0.2830 0.2404 0.0039 0.2926 0.0072
    26 50.1 358 0.23 5.07 0.0826 0.3905 0.0054 10.31 0.1208 0.1974 0.0032 0.2444 0.0056
    27 36.4 289 0.27 4.08 0.0488 0.4882 0.0049 15.99 0.2317 0.2448 0.0029 0.2952 0.0062
    28 37.1 362 0.27 6.03 0.0983 0.2567 0.0044 5.95 0.1040 0.1658 0.0027 0.1837 0.0058
    29 29.9 235 0.26 3.70 0.0550 0.5267 0.0075 18.96 0.3393 0.2702 0.0040 0.3157 0.0072
    30 43.8 457 0.17 4.80 0.0598 0.3948 0.0054 10.93 0.1380 0.2084 0.0026 0.2053 0.0047
    31 43.5 256 0.41 5.34 0.0705 0.2731 0.0034 6.79 0.0948 0.1873 0.0025 0.2880 0.0066
    32 59.1 332 0.44 7.78 0.1007 0.2113 0.0026 3.62 0.0450 0.1286 0.0017 0.2061 0.0059
    33 74.5 493 0.34 8.32 0.0930 0.1960 0.0025 3.36 0.0691 0.1201 0.0013 0.1669 0.0038
    34 47.2 280 0.28 5.83 0.0945 0.2570 0.0036 6.07 0.0985 0.1716 0.0028 0.2374 0.0075
    35 48.6 285 0.42 6.75 0.0910 0.2251 0.0034 4.42 0.0579 0.1482 0.0020 0.2208 0.0048
    36 65.1 384 0.34 7.11 0.0759 0.2165 0.0025 4.31 0.0591 0.1407 0.0015 0.2062 0.0044
    37 39.3 340 0.22 6.55 0.0959 0.2264 0.0033 4.90 0.0826 0.1527 0.0022 0.1736 0.0037
    38 63.5 328 0.49 8.18 0.0948 0.1847 0.0027 3.09 0.0409 0.1223 0.0014 0.2061 0.0052
    39 52.4 336 0.39 7.99 0.1200 0.1875 0.0023 3.23 0.0408 0.1251 0.0019 0.1921 0.0042
    40 51.6 340 0.38 7.97 0.1127 0.1804 0.0025 3.13 0.0404 0.1255 0.0018 0.1867 0.0051
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    表  4   库木塔什磷灰石原位Sr-Nd同位素分析结果

    Table  4   Sr and Nd isotopic results from the Kumutashi fluorite deposit

    样号 87Rb/86Sr 87Sr/86Sr 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd εNd(t
    01 0.000058 0.70933 0.10390 0.51149 −11.1
    02 0.000004 0.70973 0.10454 0.51151 −10.6
    03 0.000058 0.70943 0.10273 0.51151 −10.7
    04 0.000058 0.70947 0.09928 0.51141 −12.7
    05 0.000058 0.70960 0.10504 0.51143 −12.1
    06 0.000058 0.70948 0.10259 0.51140 −12.8
    07 0.000058 0.71047 0.10482 0.51149 −11.1
    08 0.000058 0.70938 0.10411 0.51151 −10.7
    09 0.000040 0.70949 0.10202 0.51153 −10.3
    10 0.000014 0.70965 0.10394 0.51152 −10.4
    11 0.000111 0.70916 0.10724 0.51145 −11.8
    12 0.000014 0.70928 0.10426 0.51138 −13.3
    13 0.000144 0.70913 0.10444 0.51145 −11.9
    14 0.000140 0.70921 0.10245 0.51138 −13.2
    15 0.000015 0.70915 0.10371 0.51149 −11.0
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-02-20
  • 修回日期:  2024-03-27
  • 录用日期:  2024-03-27
  • 网络出版日期:  2024-04-09
  • 刊出日期:  2024-08-19

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