江苏东海水晶矿床成因初探:流体包裹体和硅氧同位素证据

东海水晶矿床位于苏鲁超高压变质带中,它的成因机制及其与超高压变质作用的关系一直是大家关注的问题.本文运用流体包裹体、硅氧同位素地球化学以及微量元素地球化学,对东海水晶矿床的成因进行了初步研究.结果显示,含晶石英脉中流体包裹体主要有单液相、气液两相以及H2O-CO2流体包裹体,其中以气液两相流体包裹体为主,大小在5～50μm,但在含金红石发晶的水晶中气液两相流体包裹体最大可达300μm.其形成温度可以分为3个区间,即100℃～120℃,160℃～220℃和240℃～260℃;而其盐度也集中于0～2wt%NaCl,4～12wt%NaCl和14～16wt%NaCl三个区间,反映了多期流体的叠加作用.激光拉曼和流体包裹体群成分分析可知,流体包裹体中除了H2O和CO2外,还有N2、CH4、H2S和C2H6等,并且在不同的爆裂温度情况下,流体包裹体所释放的成分有所差别.东海水晶矿床中不含金红石发晶的石英的δ18O变化范围在-5.6～+4.6‰,δ34Si变化范围在-0.2～+0.2‰之间;而含金红石发晶的石英的δ18O变化范围在10.5～14.9‰,δ34Si变化范围在-0.2～+0.1‰之间.相对来说,与水晶热液作用有关的鳞片状黑云母比斜绿泥石更加富集Nb、Cr、Fe、V、W、Ti和Zr等.本文认为东海水晶矿床的形成在富含石英的榴辉岩在大陆板块俯冲折返过程中及其以后,由不同时期、不同性质、不同成分流体叠加作用下的结果,而含金红石发晶的形成则是叠加富Nb、Fe流体的结果.