內(nèi)蒙古二連盆地白音查干凹陷熱水沉積白云巖的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)與礦產(chǎn)意義

鐘大康，姜振昌，郭 強，孫海濤，楊 喆

(1.中國石油大學(xué) 油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249； 2.核工業(yè)部北京地質(zhì)研究院，北京 100029)

內(nèi)蒙古二連盆地白音查干凹陷熱水沉積白云巖的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)與礦產(chǎn)意義

鐘大康1，姜振昌1，郭 強2，孫海濤1，楊 喆1

(1.中國石油大學(xué) 油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249； 2.核工業(yè)部北京地質(zhì)研究院，北京 100029)

根據(jù)鉆測井及各種分析測試數(shù)據(jù)闡明內(nèi)蒙古二連盆地白音查干凹陷下白堊統(tǒng)騰格爾組深-半深湖相白云巖的成因。根據(jù)巖心觀察和薄片鑒定，結(jié)合電子探針與能譜、微量元素及X-衍射分析白云巖的礦物成分與巖石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造，在此基礎(chǔ)上確定白云巖成因。結(jié)果表明：研究區(qū)白云巖為一套單層厚0.2～1.5 m的沸石質(zhì)白云巖和沸石巖，白云巖層系由鐵白云石(含F(xiàn)e0.5%～5%)、鈉沸石、方沸石、水鎂鐵石、重晶石、黃鐵礦組成。白云石晶體10～200 μm,波狀消光，鞍狀特征，具裂紋。巖石具泥粉晶結(jié)構(gòu)和內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)，內(nèi)碎屑為白云巖和沸石巖。發(fā)育紋層構(gòu)造、同生變形構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、角礫構(gòu)造。自然伽馬700～1 100 API，為正常泥巖的2～4倍，鈾和釷含量分別高達(dá)(40～60)×10-6和(60～100)×10-6。Cu，Ni，Co，F(xiàn)e，Mn等微量元素組成和分布與現(xiàn)代紅海海底熱水沉積一致。平面上沿基底斷裂分布。多種資料表明這是一套“白煙型”熱水沉積成因的白云巖。目前國內(nèi)外對這類沉積報道較少，研究程度低，同時也缺乏相應(yīng)成熟的沉積模式，通過此研究，有助于豐富和完善現(xiàn)有的沉積學(xué)理論，尋找更多與熱水沉積有關(guān)的礦床。

白煙型；熱水沉積；熱水沉積白云巖；二連盆地

2010年3月中石化中原油田分公司在我國內(nèi)蒙古二連盆地西南部的白音查干凹陷下白堊統(tǒng)騰格爾組深-半深湖相深灰色泥巖中鉆遇一套單層厚0.2～1.5 m、累計厚300～450 m的富含油的縫洞型白云巖(圖1)，以盆地中央的錫26井為例，其單井試油日產(chǎn)油26 t，取心發(fā)現(xiàn)這套縫洞型白云巖為淺灰色，夾一些灰白色紋層和條帶以及呈星散狀分布的灰白色砂礫級碎屑顆粒。根據(jù)現(xiàn)場滴酸實驗和薄片分析，初步確定這套含油巖層為膏質(zhì)白云巖和泥質(zhì)白云巖。其中所夾的白色紋層和條帶以及灰白色砂礫級碎屑為石膏，就其顏色和硬度以及與白云巖的共生組合關(guān)系來看，前人認(rèn)為這是屬于湖泊碳酸鹽沉積，是淡水碎屑巖向碳酸鹽及膏鹽湖演化的必然結(jié)果。

后來經(jīng)過一年多的研究，通過常規(guī)巖石薄片、電子探針、能譜、全巖X-衍射、微量元素、放射性元素等多種手段分析，認(rèn)為這是一套受熱液影響的熱水沉積白云巖，從廣義的角度說叫熱水沉積巖、或也有人稱之為“噴流巖”，而不是湖泊蒸發(fā)環(huán)境下形成的白云巖。這類熱水沉積目前在國內(nèi)外報道均較少，研究程度低，對其沉積機理與沉積過程缺乏深入了解，沒有統(tǒng)一的沉積模式。這套熱水沉積巖的發(fā)現(xiàn)以及開展對這類巖石的研究不僅具有重要的沉積學(xué)理論意義，而且還具有比較正式的提出了“熱水沉積作用”這一概念。其中冒著黑色煙霧的叫“黑煙囪”，它是海底噴發(fā)的較高溫度(>350 ℃)的熱液與較冷的海水(2 ℃左右)混合后形成的一些富含F(xiàn)e，Cu，Zn的黑色硫化物微粒[1-3]?！鞍谉焽琛笔窃跍囟壬缘?32～330 ℃)一些的地方噴出的一些含BaSO4·SiO2的清澈流體與海水混合后形成了一些白色沉淀物，本文所研究的屬于此類。在1982—1986年期間，Hekinian[4]，Edmond[5-6]，Rona[7-11]對這一概念進(jìn)行了補充完善，認(rèn)為“熱水沉積作用”應(yīng)該定義為“循環(huán)流動在海洋盆地基底巖石中的熱水體系達(dá)到并涌出界面附近時所發(fā)生的沉積作用”。這種沉積作用可以形成許多礦床，叫熱水沉積礦床，它不同于人們常說的“熱液礦床”，這類礦床是同生沉積成因的，是熱液與冷水(海/湖水)混合后發(fā)生的沉淀或沉積作用形成的。而“熱液礦床”是地下熱液侵入已經(jīng)固結(jié)的圍巖后冷卻形成或?qū)鷰r發(fā)生交代、蝕變形成，具有后期充填交代特征，它是后生的，它的形成沒有海/湖水參與。許多人將兩者混為一談。國外對熱水沉積研究較多，近40年來也涌現(xiàn)了大量關(guān)于海相[12-24]和陸相[25-27]熱水沉積的成果。

重要的礦產(chǎn)意義，因為它在有一定油氣來源及圈閉與保存條件下不僅蘊藏著大量的石油與天然氣，而且在這類巖石的沉積形成過程中，在適當(dāng)?shù)某傻V條件下常常還可以伴生許多金屬與非金屬礦床。

1 熱水沉積巖與熱水沉積白云巖的研究歷史與現(xiàn)狀

熱水沉積白云巖實際上屬于熱水沉積中的一種類型。熱水沉積作用對于許多沉積學(xué)工作者或巖石學(xué)工作者來說可能有些陌生，但是通過大量的文獻(xiàn)調(diào)研和檢索發(fā)現(xiàn)，對熱水沉積的研究實際上已有70多年的歷史了，甚至更長。早在20世紀(jì)40年代瑞典海洋考察工作者在紅?？疾鞎r就發(fā)現(xiàn)了紅海海底的熱水沉積。到了60年代美國、英國和德國的科考船在紅海海底發(fā)現(xiàn)一些富含F(xiàn)e，Mn，Zn，Cu，Cd，Pb，Ag的沉積物，當(dāng)時，他們認(rèn)為這些沉積物可能與局部的水溫和鹽度異常有關(guān)，可能是由海底熱液與海水混合后沉淀(積)下來的。直到1978年，美國阿爾文(Alvin)號深潛器在東太平洋洋中脊軸部(21°N)水深1 650～2 610 m的海底發(fā)現(xiàn)數(shù)十個正冒著白色和黑色煙霧的噴口、在這些噴口附近堆積了一定厚度的丘形沉積物時，人們才

圖1 研究區(qū)位置及鉆井與斷裂分布

國內(nèi)最早發(fā)現(xiàn)并提出熱水沉積的是涂光熾[28-31]和陳先沛[32-33]等人，比較系統(tǒng)的闡述熱水沉積的是陳先沛，他1992年在《沉積學(xué)報》上發(fā)表了一篇名為“熱水沉積作用的概念和幾個巖石學(xué)標(biāo)志”的文章，把“熱水沉積作用”定義為“沉積界面之下循環(huán)流動的熱水噴溢出界面以后所發(fā)生的沉積作用，以及界面之下的圍巖的交代(蝕變)充填作用” 。之后國內(nèi)的許多學(xué)者在我國不同地區(qū)也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了不同時代的海相和陸相熱水沉積[34-36]，其中的主要代表有地科院薛春紀(jì)[37-40]，他分別在北祁連和南秦嶺下古生界發(fā)現(xiàn)了海底噴流熱水沉積銅礦、鉛鋅礦；北京大學(xué)李江海[41-43]在華北地區(qū)發(fā)現(xiàn)了中元古硫化物黑煙囪型熱水沉積；成都理工大學(xué)鄭榮才等人[44-45]在酒泉盆地白堊系發(fā)現(xiàn)了熱水沉積白云巖；西北大學(xué)柳益群等人[46-47]和李紅等人[48-50]在新疆三塘湖盆地發(fā)現(xiàn)了熱水沉積白云巖和沸石巖；等[51-54]。

國內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)的熱水沉積白云巖相對較少，僅有內(nèi)蒙古狼山地區(qū)中上元古界[55]、內(nèi)蒙古中部白云鄂博地區(qū)中上元古界[56]和酒西盆地下白堊統(tǒng)下溝組[44-45,57-59]以及新疆三塘湖盆地二疊系蘆草溝組[46,49]有發(fā)現(xiàn)。內(nèi)蒙古的兩例熱水沉積[60]白云巖主要為鐵白云巖，伴生的熱水沉積巖為鈉長石巖，綠泥石巖，電氣石巖，其厚度很薄，一般僅幾米，分布也非常局限，一般在幾平方千米，它們常形成一些熱水沉積礦床，與本文發(fā)現(xiàn)的熱水沉積白云巖有一些差異。

目前國內(nèi)外對熱水沉積研究程度較低，對熱水沉積的概念有了初步定義，但對其過程和沉積機理認(rèn)識不夠，缺乏對熱水沉積的成熟分類方案和沉積模式。

2 熱水沉積白云巖的成分特征

本次研究中對取心段中的白云巖段進(jìn)行了隨機采樣制作普通巖石薄片，然后對相應(yīng)薄片中的沸石內(nèi)碎屑和白云石進(jìn)行電子探針和能譜分析，余下的部分進(jìn)行全巖X衍射和常量與微量元素分析，這樣以保證分析結(jié)果具有可對比性。

首先，根據(jù)對這套熱水沉積白云巖的巖心與薄片觀察，巖石在巖心上表現(xiàn)為灰色-深灰白云巖，厚30～50 cm，其上下均為深灰-灰黑色泥巖，自下而上一般構(gòu)成深灰色泥巖-深灰色沸石質(zhì)白云質(zhì)泥巖-泥質(zhì)沸石質(zhì)白云巖-泥質(zhì)白云巖-深灰色泥巖沉積序列。這類白云巖中夾一些灰白色紋層和條帶以及呈星散狀分布的灰白色砂礫級碎屑顆粒，薄片分析發(fā)現(xiàn)巖石主體為泥晶-粉晶白云巖，白云石晶體細(xì)小，糙面顯著，突起極高，染色為淺灰藍(lán)-不染色，高級白干涉色，能譜分析為白云石(圖2)。然而巖心中所看到的白色條帶和紋層以及星散狀分布的白色砂礫級碎屑卻不是石膏，它們在單偏光下無色，低負(fù)突起，正交偏光下為一級灰干涉色，部分為全消光的均質(zhì)體，晶形呈粒狀、長柱狀和板柱狀，為鈉沸石礦物的特征(圖3)。

通過對7口井的42塊薄片觀察均未發(fā)現(xiàn)“石膏”類礦物，于是我們懷疑早期“膏質(zhì)白云巖”的結(jié)論。因此，我們對42塊薄片下觀察到的白色紋層條帶及砂礫碎屑進(jìn)行了電子探針和能譜分析，其成分為鋁硅酸鹽，能譜圖顯示為鈉沸石和方沸石，而不是石膏。同時，又對錫3-69井和錫31井兩口井35個含白色紋層和砂礫碎屑樣品進(jìn)行了全巖X衍射分析，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，巖石由白云石、粘土礦物，長石和沸石礦物組成，含少量石英和黃鐵礦，不含任何石膏和硬石膏礦物(表1)。因此，綜合巖石薄片，全巖X衍射和能譜分析結(jié)果，我們徹底否定了這套巖石屬蒸發(fā)環(huán)境下“膏質(zhì)白云巖”的這一結(jié)論。綜合巖石薄片、能譜分析、全巖X衍射分析等多種手段認(rèn)為，這套白云巖層系在礦物組成上，主要是鐵白云石(含量在25%～75%，含F(xiàn)e量為0.5%～5%)、粘土礦物(15%～60%)、沸石(10%～40%)、泥級鉀長石(5%～20%)和斜長石(15%～30%)，其次含少量石英、黃鐵礦、水鎂鐵石、重晶石，沸石—水鎂鐵石—重晶石是較典型的低溫?zé)嵋旱V物組合。而白云石晶體粗大一點的在顯微鏡下可以見到其裂紋發(fā)育，波狀消光，晶面不直，具明顯的鞍狀特征。

從表1可以得到這套白云巖系地層的巖石礦物組

圖3 熱水沉積白云巖中白色沸石顆粒的鏡下及能譜特征

合有以下幾種：白云石-斜長石組合-鉀長石、白云石-斜長石-鉀長石-方沸石組合、白云石-斜長石-菱鐵礦-鉀長石組合、白云石-斜長石-鉀長石-黃鐵礦組合。白云石屬于碳酸鹽礦物，斜長石與鉀長石及沸石均屬于鋁硅酸鹽礦物，加之部分樣品中存在的重晶石、水鎂鐵石，這類組合是較典型的與低溫?zé)嵋河嘘P(guān)的礦物。

3 熱水沉積白云巖的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造特征

在巖石結(jié)構(gòu)上，具備兩種結(jié)構(gòu)，一種是粒度較細(xì)的泥質(zhì)結(jié)構(gòu)和泥粉晶結(jié)構(gòu)，另一種為內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)，即在前者的泥質(zhì)或泥粉晶結(jié)構(gòu)中星散狀分布一些白色內(nèi)碎屑顆粒，這些顆粒的礦物成分主要為方沸石和鈉沸石，有時為沸石與白云石的共生體，粒徑在2～30 mm，大的可達(dá)50 mm(圖2)。暗色部分為暗色泥巖。在巖石構(gòu)造上，發(fā)育若干較清楚的從薄片下的毫米級到巖心規(guī)模的厘米級(大多為3～5 cm厚)沸石紋層及條帶(形成沸石巖)，這些紋層和條帶具有同生變形層理和揉皺構(gòu)造，角礫構(gòu)造、網(wǎng)脈構(gòu)造(圖2)，角礫和前述內(nèi)碎屑的成分相同，為沸石巖角礫，即沸石紋層破壞形成。

表1 熱水沉積白云巖全巖X-衍射分析的礦物成分

4 熱水沉積白云巖的微量元素及放射性特征

通過放射性測井發(fā)現(xiàn)，在測井曲線上，下白堊統(tǒng)騰格爾組這套白云巖顯示出異常高的自然伽馬(GR=700～1 100 API)，為正常白云巖的幾十～幾百倍，是泥巖伽馬值的2～4倍，放射性元素測井表明其鈾(U)含量高達(dá)40～60 10-6，釷(Th)高達(dá)60～100 10-6(圖4)。在稀土元素組成與分布上，對4口井的74個樣品的常量與微量元素分析表明，所有樣品的Fe，Mn，Cu，Ni，Co等元素的組成和分布都落入Bostrom等人1979年提出的區(qū)分正常沉積與熱水沉積的三角形圖版中的熱水沉積區(qū)，且與現(xiàn)代紅海海底熱水沉積很接近(圖5)。

圖4 錫37井熱水沉積白云巖的放射性測井特征

另外，在空間分布上，根據(jù)鉆井資料的縱橫向?qū)Ρ群偷卣饘傩苑治霭l(fā)現(xiàn)，這套熱水沉積白云巖沿盆地基底斷裂呈條帶狀分布，遠(yuǎn)離斷層的井一般不發(fā)育這套白云巖或很薄，不具環(huán)帶狀分布特點。

因此，綜合這套白云巖系的礦物組合、巖石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、微量元素、放射性異常、與沸石巖紋層共生關(guān)系、空間上沿斷裂分布等特點初步認(rèn)為這是一套 “熱水沉積巖”，有人也叫“噴流巖”，準(zhǔn)確地說應(yīng)該叫“白煙囪”型熱水沉積巖[32-33,61-62]，它是由深部熱液涌出后與湖水混合后形成的。

圖5 熱水沉積巖的Fe-Mn-(Cu+Ni+Co)×10三角圖

5 熱水沉積白云巖研究的地質(zhì)與礦產(chǎn)意義

首先，本次研究的這一發(fā)現(xiàn)的理論意義表現(xiàn)在對巖石成因的再認(rèn)識。因為這類巖石既不是單純的巖漿熱液成因也不是單純的冷水化學(xué)沉積成因。它是可能屬于地下熱液與冷水混合共同作用成因，既有熱液成因的一面也有冷水化學(xué)沉積成因的一面。應(yīng)該屬于巖漿巖與沉積巖之間的過渡類型。目前對這類巖石的成因研究較少，報道也較少，國內(nèi)也僅發(fā)現(xiàn)少數(shù)幾例(詳見前面研究現(xiàn)狀部分)。這對于沉積學(xué)、巖石學(xué)和巖理學(xué)的研究來說具有非常重要的理論意義，它將豐富我們的沉積學(xué)理論和巖石成因理論。

因此，該研究的理論意義在于：①豐富和完善現(xiàn)有的沉積學(xué)理論。熱水沉積巖的發(fā)現(xiàn)使早期建立的正常湖水或海水中的化學(xué)沉積理論受到了沖擊，需要補充和完善，熱水沉積巖的發(fā)現(xiàn)在正常化學(xué)沉積巖與巖漿巖之間建立了一座橋梁。本人認(rèn)為熱水沉積巖實際上是介于正常化學(xué)沉積巖與巖漿巖之間的一種過渡類型。當(dāng)噴出的熱液很少時，對正常的沉積過程影響不大，形成熱水礦物較少，基本上還是形成正常化學(xué)沉積巖和正常碎屑沉積巖，隨著地下巖漿噴溢規(guī)模的加大，熱液帶出的物質(zhì)增多，熱液與湖水/海水混合后便出現(xiàn)熱水化學(xué)沉積，形成熱水化學(xué)沉積巖，如果存在陸源碎屑如粘土礦物、陸源石英與長石，便形成陸源碎屑與正常海湖水及熱水的混合沉積，形成更復(fù)雜的巖石類型。當(dāng)大規(guī)模巖漿熱液噴出進(jìn)入海底/湖底時將形成水下的巖漿熔巖，如海底玄武巖。②這一研究的第二個理論意義在于豐富和完善現(xiàn)有的白云巖成因理論。目前關(guān)于白云巖的成因有潮坪環(huán)境蒸發(fā)泵和滲透回流準(zhǔn)同生白云巖、海水-淡水混合白云巖、埋藏交代白云巖等等[63-64]，這些都是常溫常壓下形成的白云巖；與熱液有關(guān)的白云巖是熱液交代灰?guī)r形成的白云巖，而本次研究的白云巖則是熱液與海湖水混合形成的，其形成機理均不同于上述幾種，對這種白云巖成因的研究有助于擴大我們關(guān)于對白云巖成因的視野，豐富和完善現(xiàn)有的白云巖成因理論。

其次，該研究具有非常重要的礦產(chǎn)意義：①可以幫助我們對許多熱水沉積礦床如鉛鋅礦、閃鋅礦等稀有金屬礦床的成因與分布進(jìn)行更深入的了解，幫助我們有效地尋找各種熱水沉積礦床；②許多熱水礦床在工業(yè)上是一些很好的原料，具有廣泛的工業(yè)用途，如沸石礦物是一種很好的分子篩和凈水劑與去污劑；③這類熱水沉積巖在后期受到溶蝕改造可以形成大量孔洞，富存大量石油和天然氣，形成大型油氣藏，通過此項研究可以幫助我們找到大量的油氣(本文研究的就是這種情況)；④我國東海沿海由于太平洋板塊的俯沖作用，造成巖漿熱液上涌，具備形成各種海底熱水沉積礦床的條件，在目前海域激烈爭奪的今天開展對這類熱水沉積的研究，對于我國海底熱水沉積礦床資源的勘探與開發(fā)和利用，具有十分重要的戰(zhàn)略意義和實際意義。

6 “白煙型”熱水沉積白云巖研究中存在的問題

雖然目前國內(nèi)外對熱水沉積白云巖的產(chǎn)出狀態(tài)、厚度、礦物組合、巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、白云石的C、O同位素和稀土元素等進(jìn)行了較詳細(xì)的研究，取得了許多較好的成果[65-70]。但是由于這類沉積與正常沉積巖相比畢竟所占的比例極少(當(dāng)然也還有一些沒有認(rèn)識到或沒有被發(fā)現(xiàn))，因此對其的研究程度還不深，對其認(rèn)識還很膚淺，對熱水白云石的沉積機理還不清楚，研究還不系統(tǒng)，還存在許多問題需要去解決，比如：①研究區(qū)鐵白云石—水鎂鐵石—沸石—重晶石礦物組合代表一種什么熱液性質(zhì)？水鎂鐵石的存在是否代表這種熱液富Mg2+？②這種熱液與湖/海水混合時是否直接形成白云石？如果是，這是否算原生白云石？如果不是，那么其間經(jīng)歷了一個什么中間環(huán)節(jié)？是不是像準(zhǔn)同生環(huán)境一樣經(jīng)歷一個交代過程？③這類白云巖中的白云石有哪些特征？與正常的湖泊或潮坪準(zhǔn)同生及后生交代白云石如何區(qū)別？與熱液交代圍巖中的灰?guī)r形成的熱液交代白云石又有什么異同？其晶體形態(tài)、C、O、Sr同位素、稀土元素、有序度如何？④一次深部熱液過程中隨著溫度的降低，熱液性質(zhì)的變化，從噴流～溢流過程中，在縱橫向上將會形成如何的熱水沉積巖性序列，這種序列規(guī)模(厚度)有多大？⑤不同性質(zhì)的熱液將會形成哪些礦物組合類型？形成哪些巖石類型？⑥能否歸納出一種或幾種熱水白云巖形成模式等，這些都將需要進(jìn)一步研究。

7 結(jié)論

1) 綜合這套白云巖系的礦物組合、巖石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、微量元素、放射性異常、與沸石巖紋層共生關(guān)系、空間上沿斷裂分布等特點初步認(rèn)為這是一套 “熱水沉積白云巖”，或“噴流巖”，它是由深部熱液涌出后與湖水混合后形成的。

2) 熱水沉積白云巖的研究無論是在沉積學(xué)理論上還是在礦產(chǎn)資源的尋找與勘查方面都具有十分重要的意義，它既可以豐富和完善我們現(xiàn)有的沉積學(xué)尤其是白云巖成因理論，也可以幫助我們尋找到更多的金屬與非金屬礦產(chǎn)。

3) 熱水沉積是介于巖漿作用與沉積作用之間的一種地質(zhì)過程，目前在這一領(lǐng)域的研究程度較低，其中還有許多問題沒有搞清楚，比如熱水沉積的化學(xué)過程、化學(xué)動力學(xué)條件、熱水沉積規(guī)律與模式等等，這些都需要進(jìn)一步研究。

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(編輯 張亞雄)

Discovery of hydrothermal dolostones in Baiyinchagan sag of Erlian Basin,Inner Mongolia,and its geologic and mineral significance

Zhong Dakang1,Jiang Zhenchang1,Guo Qiang2,Sun Haitao1,Yang Zhe1

(1.StateKeyLabofPetroleumResourceandProspecting,ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249,China;2.CNNCBeijingResearchInstitutionofUraniumGeology，Beijing100029,China)

Based on drilling,logging and various test data,this paper studied the origin of deep-semi deep lacustrine dolostones of the Lower Cretaceous Tenggeer Formation in Baiyinchagan sag of Erlian Basin,Inner Mongolia.Core observation and thin section analysis data in combination with electron probe,energy spectrum,trace element and X-ray diffraction were used to analyze mineral composition and texture,structure of the rock.On this basis,we identified the origin of the dolostones.The results show that the dolostones(zeolitic dolostones and zeolite with single layer thickness of 0.2-1.5 m)in the study area are composed of ankerite(proportion of Fe is 0.5%-5%),natrolite,analcite,sjogrenite,barite and pyrite.The dolomite crystals feature in size of 10-200 μm,wavy extinction,saddle morphology and development of fissures.These dolostones have muddy-micritic or intraclast(mainly from dolomites and zeolites)structures.Laminated,contemporaneous deformation, net-veined,and brecciated structures are common.GR is 700-1 100 API,which is 2-4 times as large as that of normal mudstones.U and Th content is up to 40-60 ppm and 60-100 ppm respectively.Trace elements,including Cu,Ni,Co,Fe and Mn,have a similar composition and distribution with the modern hydrothermal sediments on the Red Sea floor.The dolostones are distributed along the basement faults laterally.It is concluded that this is a set of ‘white smoke chimney’ hydrothermal dolostones.However,these sediments are rarely reported.The study of the chemical and thermodynamics process is deficient,and the deposition mechanism is not very clear.This research will be helpful for enriching the theory of sedimentology and discovering more mineral resources associated with hydrothermal sediments.

white smoke chimney,hydrothermal sediment,hydrothermal dolostone,Erlian Basin

2014-12-20;

2015-06-20。

鐘大康(1961—)，男,教授，沉積儲層。E-mail::Zhongdakang@263.net。

國家自然科學(xué)基金項目(41472094)。

0253-9985(2015)04-0587-09

10.11743/ogg20150408

TE121.3

A