西藏多格錯仁南岸鈣華地球化學(xué)特征與鉀鹽地質(zhì)意義①

牛新生 劉喜方 陳文西

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所 國土資源部鹽湖資源與環(huán)境重點(diǎn)實驗室 北京 100037 2.中國地質(zhì)科學(xué)院鹽湖資源與熱水資源研究發(fā)展中心 北京 100037)

0 引言

鈣華又稱石灰華(travertine或tufas)，是一種陸相灰?guī)r，圍繞滲漏、泉眼或沿著溪流、河流形成，偶爾出現(xiàn)于湖泊中，由方解石或文石組成，有一定的晶間空隙，常具有在滲流環(huán)境或較淺的潛水環(huán)境中形成的鑄?？紫痘蚋窦芸紫叮?］。

鈣華研究有特殊的地質(zhì)科學(xué)意義。首先，鈣華沉積是古氣候、古環(huán)境信息記錄的良好載體，是古氣候和古環(huán)境重建的天然數(shù)據(jù)庫［2～6］;其次，鈣華是新構(gòu)造活動的重要標(biāo)志，具有重要的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)意義［7］，鈣華通常能夠代表構(gòu)造活動的期次，是地震特別是古地震信息的重要來源［8，9］;其三，部分鈣華攜帶有巖石圈深部的地質(zhì)信息，是了解地殼深部信息的有效窗口［10，11］;此外，已有的研究成果表明，火星上存在類似鈣華的沉積物［12，13］，在現(xiàn)有條件下，對鈣華的研究是人類認(rèn)識火星沉積物、了解火星環(huán)境的重要間接手段。

我國學(xué)者對于青藏高原鈣華的研究關(guān)注較少。沈永平于1986年報道了西藏科亞的古鈣華［14］，王紹令于1992年報道了青藏公路沿線的鈣華沉積［15］，兩人都指出了其古氣候意義。侯增謙等［16］將熱泉及其沉積物(主要是鈣華)與青藏高原的隆升活動相聯(lián)系，揭示了高原隆升過程。由于青藏高原新構(gòu)造活動頻繁，地?zé)峄顒赢惓０l(fā)育，因此作為熱水沉積物主要類型的鈣華在西藏廣泛發(fā)育。我們對于青藏高原鈣華的認(rèn)識，無論是其分布范圍、種類，還是其地質(zhì)找礦、古氣候意義，都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，特別是廣大的藏北無人區(qū)，對于鈣華的研究還處于空白狀態(tài)。

此次研究旨在解析西藏多格錯仁南岸地區(qū)鈣華地球化學(xué)特征及其所攜帶的深部地質(zhì)信息，并揭示其找鉀意義。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于西藏雙湖特區(qū)以北，多格錯仁南岸約10 km處(圖1)，地處藏北無人區(qū)。區(qū)內(nèi)自下而上出露有中侏羅統(tǒng)、上侏羅統(tǒng)、古近系、新近系和第四系。中、上侏羅統(tǒng)為一套海相地層，以碳酸鹽巖為主，局部夾碎屑巖沉積，自下而上，依次為雀莫錯組、布曲組、夏里組和索瓦組，古近系下部為一套碎屑巖沉積，上部為含膏灰?guī)r和碎屑巖構(gòu)成的巖石組合。新近系主要為一套高堿中酸性火山巖系，第四系沉積物主要為礫石、砂、泥以及鈣華沉積物等。此次研究的1～6號采樣點(diǎn)位于第四系沉積物區(qū)，而7～10號采樣點(diǎn)位于上侏羅統(tǒng)索瓦組分布區(qū)。

區(qū)內(nèi)主要有NWW、NNW和NEE三組斷裂構(gòu)造，鈣華沉積點(diǎn)分布在這三組斷裂交匯的位置。

區(qū)內(nèi)的鈣華主要以丘狀體形式產(chǎn)出，一般圍繞鹽泉形成錐形泉華堆積體，稱為鈣華丘(圖2a)，丘體底部直徑從1 m到數(shù)十米不等，大部分為直徑數(shù)米的小型鈣華丘，高度從0.5 m至10 m以上，鈣華丘空間上呈線狀分布，大致為NE走向和EW走向。鈣華丘頂中間的泉水仍在不斷噴涌，不時有大股氣流冒出，大部分鈣華丘仍在不斷生長，只有少部分鈣華丘停止沉積(圖2b)。在大的丘體旁邊，常有再生形成較小的丘體，或在已停止沉積的鈣華丘旁，另有新的鈣華丘正在形成，鈣華丘的遷移生長特征比較明顯。

鈣華一般呈紅褐色薄層殼狀，結(jié)構(gòu)疏松，孔洞發(fā)育，并順層面發(fā)育。鈣華的主要成分為方解石、文石。根據(jù)鈣華結(jié)構(gòu)的不同，依據(jù)Das等［17］對鈣華分類的劃分方案，研究區(qū)的鈣華可劃分為“碎屑鈣華”和“原地鈣華”兩種成分類型。

1.1 碎屑鈣華

碎屑鈣華一般發(fā)育于離泉眼中心相對較遠(yuǎn)的地方，有三種主要類型:

(1)含鮞粒鈣華，此類鈣華的主要顆粒類型為鮞粒，與灰?guī)r中的鮞粒并無太大區(qū)別，特征是紋層一般較少且薄，從核心向外依次為微晶層和亮晶層交替出現(xiàn)(圖3a)，鮞粒主要為基質(zhì)所支撐;

圖1 西藏多格錯仁南岸地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖及鈣華采樣分布圖(據(jù)1∶25萬多格錯仁幅地質(zhì)圖修編，成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，2005)Fig.1 Regional geological map and travertine sampling sites of south bank of Dogai Coring area，Tibet(modified from 1∶250000 Dogai Coring geological map，Chengdu Institute of Geology and Mineral Resources，2005)

圖2 鈣華野外露頭照片F(xiàn)ig.2 Photographs of travertine outcrop in field

(2)外碎屑鈣華，這些鈣華的主要顆粒為外來顆粒成分，常見有石英、長石等顆粒，這些顆粒均為鈣質(zhì)結(jié)殼所包裹，形成包殼粒，多呈等軸狀，次棱角狀到次圓狀居多，分選相對較好，為鈣質(zhì)基質(zhì)支撐，顆粒直徑一般小于100 μm，這些顆粒主要為泉水所帶來，部分可能為風(fēng)力搬運(yùn)沉積物。

(3)內(nèi)碎屑鈣華，主要由先期鈣華破碎的顆粒再次沉淀膠結(jié)形成，這些顆粒為微晶方解石，呈暗色，一般為棱角狀到次棱角狀，基質(zhì)支撐，并見少量的外來顆粒，如石英等(圖3b)，一般粒徑小于100 μm。

圖3 鈣華顯微照Fig.3 Photomicrographs of travertine

1.2 原地鈣華

原地鈣華是由底棲生物組織形成一個剛性的格架(又稱鈣華黏結(jié)灰?guī)r)，進(jìn)而形成原地鈣華的結(jié)殼［17］。根據(jù)生物組成的不同、有機(jī)物的大小和形貌，這些沉積物進(jìn)一步分為疊層石鈣華和微生物鈣華。

(1)疊層石鈣華

疊層石鈣華是一種層狀沉積物，主要由底棲的微生物群落形成。常見扁平狀和波狀，片層厚度1 mm到1 cm。疊層石殼為淺色和深色的紋層構(gòu)造(圖3c)，主要成分由方解石原地沉積形成。在一些疊層石的底部或核心部位常見藻類絲狀體，與微晶方解石一起構(gòu)成疊層石生長的凝塊狀襯底。在一些疊層石的層間偶有泡囊的存在，現(xiàn)已經(jīng)為亮晶方解石所充填。

(2)微生物鈣華

正交偏光鏡下，見由亮晶、泥晶交替出現(xiàn)形成的紋層，圍繞一個中心形成鑄模構(gòu)造。這些鑄模原為微生物等有機(jī)質(zhì)，后來腐化形成孔洞(圖3d)，部分孔洞已經(jīng)為次生的方解石亮晶所充填，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

2 樣品采集及分析方法

多格錯仁南岸地區(qū)總共有約100個以上的鹽泉以及更多的鈣華沉積點(diǎn)，本文選取10個泉眼的水樣及相應(yīng)的鈣華樣品進(jìn)行研究，為考察鈣華的地球化學(xué)行為，對其中部分泉眼的鈣華按照距離泉眼中心遠(yuǎn)近進(jìn)行了間隔取樣(表1)。

我們對采自10個鹽泉水樣的主要離子含量和氫、氧同位素分別進(jìn)行了測定，并計算了泉水的鹽度及相關(guān)參數(shù)(表 2)。Ca2+、Mg2+、Na+、K+的測定使用等離子光譜儀(IRIS)，Cl-、CO2-3、HCO-3、SO2-4的測定使用等離子質(zhì)譜儀，測試單位為國家地質(zhì)實驗測試中心。

我們對鈣華樣品進(jìn)行了主量元素、稀土元素和碳、氧同位素分析(表3，4，5)，測試單位為北京核工業(yè)地質(zhì)研究院。測定主量元素采用X射線熒光光譜法，使用儀器為飛利浦PW2404X射線熒光光譜儀。稀土元素分析依據(jù)電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)方法通則，測試儀器為Finnigan MAT制造的HR-ICPMS(ElementⅠ)。碳氧同位素均用同樣的樣品測定，儀器為MAT-253，使用磷酸法測定。

表1 鈣華—泉水采樣記錄Table 1 Sampling records of travertines-spring

表2 多格錯仁南岸地區(qū)泉水部分化學(xué)組成Table 2 Some elements concentration of springs from south bank of Dogai Coring area

表3 鈣華主量元素數(shù)據(jù)(%)Table 3 Major element composition of travertine(%)

表4 鈣華稀土元素數(shù)據(jù)(μg/g)Table 4 REE composition of travertine(μg/g)

表5 鈣華同位素組成Table 5 Isotopic composition of travertine

3 鈣華地球化學(xué)特征

3.1 鹽泉和鈣華的總體化學(xué)特征

鹽泉的化學(xué)分析結(jié)果顯示該區(qū)泉水具有較高的鹽度，最低 36.93 g/L，最高 43.01 g/L，平均41.22 g/L，經(jīng)計算判別，所有的泉水均屬氯化物型的地下鹵水，其Ca2+濃度從1.32 g/L到1.61 g/L，平均為1.46 g/L，屬典型的灰?guī)r水。

需要引起注意的是，鹽泉顯示了較高的K+含量，其鉀氯系數(shù)(K·103/Cl)從42.62到44.93，平均43.75，鉀鹽系數(shù)(K·103/∑鹽)從25.81到26.81，平均26.4，顯示極好的含鉀異常。根據(jù)通用的水化學(xué)找鉀標(biāo)志特征值［18］，研究區(qū)的地下鹵水屬于溶濾鹵水，當(dāng)鉀氯系數(shù)介于10～20時，表明有異常存在，當(dāng)大于20時，則說明異常明顯，對鉀鹽系數(shù)來說，當(dāng)鉀鹽系數(shù)介于5～10之間時，說明有異常出現(xiàn)，地下可能存在有固體鉀鹽，當(dāng)鉀鹽系數(shù)大于10時，則認(rèn)為異常明顯，鉀鹽的存在較為肯定，而且有希望找到有工業(yè)意義的鉀鹽礦床，綜合本區(qū)鹽泉水的鉀氯系數(shù)和鉀鹽系數(shù)分析，初步認(rèn)為其含鉀指示達(dá)到異常明顯階段，推測這些泉水在地層深部運(yùn)移時溶解了某些含鹽層系。

鈣華的主量元素分析結(jié)果表明，CaO和燒失量之和的平均值達(dá)83.11%，主要代表方解石和文石的含量，其次要成分為SiO2，平均含量為7.81%，但在個別樣品中含量較高，特別是樣品D63-3的SiO2達(dá)到了16.26%，而樣品D67-2更達(dá)到了36.93%，這與該樣品的微相鑒定結(jié)果是一致的，該樣品中含有相對較多的石英和長石等礦物，推測為泉水自身攜帶的碎屑物質(zhì);鈣華的次要成分為Fe2O3，平均含量為5.78%，這也是鈣華丘主要顯示為紅褐色的原因。值得注意的是，鈣華明顯富集K和Na元素，K元素平均含量0.28%，Na元素平均含量0.72%，而據(jù)黎彤等1994年的數(shù)據(jù)，中國區(qū)沉積層 K元素的平均含量為0.016 6%，Na 元素的平均含量為 0.002 25%［19］，顯然，鈣華中K+和Na+的富集與泉水中K+和Na+的高含量存在著因果關(guān)系。

3.2 鈣華的稀土元素特征

研究區(qū)鈣華的∑REE含量相對較低，各樣品平均∑REE 為 14.91 μg/g，最 高 的 D67-2 樣 品 為56.06 μg/g，最低僅為 2.88 μg/g，這與泉水來自碳酸鹽巖地區(qū)泉水的特點(diǎn)是一致的。∑Ce/∑Yb為輕稀土(LREE)與重稀土(HREE)的比值，這一數(shù)值越大，則輕稀土越富集，重稀土相應(yīng)虧損。研究區(qū)鈣華的輕稀土 LREE 介于1.79 ～45.33 μg/g，均值 11.73 μg/g，重稀土 HREE 介于 0.27 ～4.49 μg/g，均值 1.25 μg/g。∑Ce/∑Yb值介于6.68～10.63之間，均值9.09，顯示研究區(qū)鈣華具有輕稀土富集的特點(diǎn)。(La/Yb)N是稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化圖解中曲線的總體斜率，代表輕稀土和重稀土的分異程度，樣品(La/Yb)N介于8.57～14.93，均值為11.78，也表明樣品的輕稀土富集特征。(La/Sm)N反映了輕稀土各元素之間的分餾程度，樣品(La/Sm)N介于3.58～5.21，均值4.28，說明輕稀土分餾相對較高;(Gd/Lu)N反映的重稀土元素之間的分餾程度，樣品(Gd/Lu)N介于1.10 ～1.97，均值1.57，反映重稀土分餾不明顯。此外，δEu值反映的是Eu元素的異常程度，樣品的δEu介于0.65～1.12，平均為0.78，整體顯示鈣華具有銪的負(fù)異常特征。

4 鈣華—泉水的物質(zhì)來源分析與含鉀層位的確定

由于鹽泉樣品顯示了較好的含鉀指示，因此，探明鈣華及泉水的礦物質(zhì)來源，特別是確定含鉀地層層位具有極為重要的找鉀地質(zhì)意義?？紤]到鈣華的形成主要涉及到碳、水、鈣三者的相互作用［20］，我們利用稀土元素示蹤技術(shù)和碳、氫、氧同位素分析技術(shù)對這一問題進(jìn)行了探討。

4.1 含鉀層位的確定

泉水在地層中運(yùn)行時，發(fā)生了水巖相互作用，主要的反應(yīng)為:CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO-3，而當(dāng)泉水涌出地面，則發(fā)生該反應(yīng)的逆反應(yīng)過程，伴隨著CO2的逃逸，形成了鈣華沉積，由此形成的鈣華沉積物與地層深部碳酸鹽巖具有因果關(guān)系，鈣華稀土元素的信息反映的是地層深部碳酸鹽巖的信息，也就是說泉水是CaCO3的攜帶者，相應(yīng)的，同一泉眼的鈣華和泉水中稀土元素分配模式也是一致的，這在高加索地區(qū)的同類鈣華沉積中也已經(jīng)得到證實［11，21］，因此鈣華稀土元素的特征可以反映鹽泉中礦物質(zhì)的來源情況。

對比區(qū)內(nèi)同一泉眼周圍不同鈣華樣品的稀土元素分布模式，發(fā)現(xiàn)圍繞同一泉眼形成的鈣華的稀土元素分配模式基本一致(圖4a)，所不同的是，由于樣品離泉眼中心的距離不同，鈣華中稀土元素的含量隨距離的增加而快速降低，如2號和3號采樣點(diǎn)的稀土元素變化特征。

對比不同鹽泉周圍的鈣華的稀土元素分配模式發(fā)現(xiàn)，各樣品的稀土元素分布模式基本一致(圖4b)，即輕稀土富集，La-Eu右傾較為明顯，至Eu，略呈微谷，從Eu開始，蛛網(wǎng)圖平緩向右，至Lu完全變平，這些特征顯示，區(qū)內(nèi)鹽泉中所含礦物質(zhì)的來源層位應(yīng)是一致的。

為確定礦物質(zhì)的來源層位，我們將鈣華的稀土元素特征與區(qū)內(nèi)各主要地層的稀土元素特征依次進(jìn)行了對比。由于7～10號泉眼發(fā)育索瓦組地層之上，而1～6號泉眼雖發(fā)育在第四系分布區(qū)域，但該處第四系主要為古鈣華沉積層，其下也是索瓦組，因此，我們優(yōu)先選擇索瓦組與鈣華進(jìn)行稀土元素特征對比。

圖4 鈣華稀土元素分布模式(球粒隕石值據(jù)文獻(xiàn)［22］)Fig.4 REE spectra of travertine(Chondrite data from reference［22］)

對比發(fā)現(xiàn)，各樣品稀土元素分配模式與索瓦組稀土元素分布模式極為相似，也是輕稀土富集，La-Eu右傾較為明顯，至Eu，略呈微谷，從Eu開始，曲線平緩向右，至Lu完全變平，所不同者，索瓦組的樣品稀土元素含量更高，而鈣華樣品的稀土元素含量則遠(yuǎn)低于索瓦組(圖5)?？梢?，研究區(qū)鈣華與索瓦組地層存在著明顯的親緣關(guān)系。

此外，我們還將鈣華樣品與陳文彬等(2011)所做的布曲組稀土元素數(shù)據(jù)［24］進(jìn)行了對比(圖6)，發(fā)現(xiàn)兩者特征明顯不同，雖然布曲組的稀土元素也表現(xiàn)為輕稀土富集，但是其出現(xiàn)了較為明顯的負(fù)銪異常，并與部分樣品的分配模式曲線出現(xiàn)了相交，因此，判斷研究區(qū)鈣華與布曲組之間不存在親緣關(guān)系。

圖5 鈣華和索瓦組稀土元素分配模式對比圖(球粒隕石值據(jù)文獻(xiàn)［22］，SW1和SW2為索瓦組樣品，數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)［23］)Fig.5 Collation map of REE spectra of travertine and Suowa Formation(Chondrite data from reference［22］，SW1 and SW2 are Suowa Formation sample，data from reference［23］)

圖6 鈣華和布曲組稀土元素分配模式對比圖(球粒隕石值據(jù)文獻(xiàn)［22］，BQ1和BQ2為布曲組樣品，數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)［24］)Fig.6 Collation map of REE spectra of travertine and Buqu Formation(Chondrite data from reference［22］，BQ1 and BQ2 are Buqu Formation sample，data from reference［24］)

為驗證鹽泉中的礦物質(zhì)來自于索瓦組這一判斷，我們計算了鈣華樣品和索瓦組稀土元素(原始數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn) 23)的指標(biāo)參數(shù)∑Ce/∑Yb、(La/Yb)N、(La/Lu)N、(Ce/Yb)N、(La/Sm)N、(Gd/Lu)N、δEu、δCe、δPr，將兩對象進(jìn)行了相關(guān)性分析，分析結(jié)果表明，兩者相關(guān)性極為明顯，其回歸方程的R2值接近于1(圖7)，因此推測研究區(qū)泉水中的礦物質(zhì)可能來自于索瓦組。

圖7 鈣華與索瓦組稀土元素相關(guān)性分析Fig.7 Correlation analysis of REE between travertine and Suowa Formation

圖8 泉水氫氧同位素特征對比Fig.8 Hydrogen and Oxygen isotope of spring

4.2 地下泉水的產(chǎn)狀、類別

為了探索地下泉水的產(chǎn)狀類別，我們對所采的10個泉眼的氫、氧同位素進(jìn)行了測試(表6)，并進(jìn)行了δD‰-δ18O‰投點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)所有十個數(shù)據(jù)點(diǎn)均落于章新平和姚檀棟［25］1996年所作的沱沱河大氣降水線右下方(圖8)，整體呈一定程度的偏移。明顯不同于變質(zhì)水、巖漿水等其他產(chǎn)狀的水，而是與大氣降水存在親緣關(guān)系，但是18O出現(xiàn)較小的偏移，分析認(rèn)為，這是由于大氣降水滲濾進(jìn)入地層后，受高溫影響，與圍巖發(fā)生了同位素交換反應(yīng)，導(dǎo)致水體中更加富集18O，這也正是熱泉水的特征顯示［26，27］。

表6 鹽泉的氫氧同位素組成Table 6 δD and δ18O of salt springs

4.3 形成鈣華的CO2的物質(zhì)來源

我們對研究區(qū)12塊鈣華樣品的δ13C和δ18O進(jìn)行了測定(表5)，δ13C從2.6‰到11.7‰(平均8.6‰，n=12)，δ18O 從 -6.8‰到 -8.1‰(平均 -6.95‰，n=12)。

在對全球多個地區(qū)鈣華碳氧同位素特征總結(jié)的基礎(chǔ)上，Pentecost［1］認(rèn)為，大氣成因鈣華主要與土壤帶和大氣圈的CO2有關(guān)，而熱成因鈣華主要與地殼深部來源的CO2有關(guān)，由于大氣中的CO2的δ13C值較低，因而其形成的鈣華的δ13C也相應(yīng)較低，δ13C一般在-12‰到+2‰，由深部CO2參與形成的鈣華的δ13C則較高，從-1‰到+10‰。顯然，后者與本區(qū)鈣華的情況相符。此外，區(qū)內(nèi)鈣華中沒有出現(xiàn)大型植物、動物殘留物的特征也表明，本區(qū)的鈣華具有熱成因性質(zhì)。

CO2的物質(zhì)來源與區(qū)內(nèi)地層的δ13C和δ18O背景有密切關(guān)系，根據(jù)張玉修等人2006年的數(shù)據(jù)［28］，研究區(qū)的δ13C和 δ18O背景特征為:雀莫錯組(δ13C為-2.65‰，δ18O 為 -13.17‰)、布曲組(δ13C 為4.07‰，δ18O為 -7.92‰)、夏里組(δ13C 為 -1.25‰，δ18O 為-8.67‰)，索 瓦 組 (δ13C 為 -2.32‰，δ18O 為-7.05‰)，劉建清等 2007年的數(shù)據(jù)［29］大致與其相同，僅稍有變化，顯而易見的是，區(qū)內(nèi)鈣華的δ13C明顯重于研究區(qū)地層的背景值，這種δ13C較重的鈣華在世界其他山系如阿爾卑斯、安第斯、堪察加、高加索等地也有發(fā)現(xiàn)［11，30～32］。由于普通的平衡過程即溶解和再沉淀作用并不引起碳同位素的分餾［27］，因此，可以推測，深部來源的13CO2加入到了鈣華的形成過程中。

深部來源的CO2又可以具體分為三種情況，分別為巖漿產(chǎn)生的CO2，去二氧化作用產(chǎn)生的CO2以及深部有機(jī)質(zhì)受熱產(chǎn)生的CO［1］2。本區(qū)為深大斷裂帶活動區(qū)，又有大面積分布的石灰?guī)r，同時地層還埋藏有相當(dāng)豐富的有機(jī)質(zhì)，因此，這三種情況都有可能發(fā)生，由于條件所限，沒有捕獲泉水?dāng)y帶的氣體樣品，因此，目前尚難以確定其具體來源為哪一種情況。

5 結(jié)論

研究顯示，多格錯仁南岸地區(qū)鈣華沉積主要由碎屑鈣華和原地鈣華組成，碎屑鈣華類型主要有含鮞粒鈣華、外碎屑鈣華、內(nèi)碎屑鈣華，原地鈣華類型有疊層石鈣華和微生物鈣華。

研究區(qū)鹽泉具有良好的含鉀顯示，其化學(xué)找鉀標(biāo)志鉀氯系數(shù)和鉀鹽系數(shù)均顯示該區(qū)具有較好的找鉀遠(yuǎn)景，泉眼周圍鈣華中的鉀含量也顯示了不同程度的富集。

研究區(qū)鈣華稀土元素具有輕稀土富集的特點(diǎn)，同一泉眼周圍鈣華的稀土分配模式趨于一致，不同泉眼周圍的鈣華樣品的稀土分配模式基本相同，表明區(qū)內(nèi)鈣華的鈣物質(zhì)具有同一來源層位，將區(qū)內(nèi)鈣華和主要地層進(jìn)行稀土元素的分配模式和其他特征參數(shù)比對，發(fā)現(xiàn)鈣華與索瓦組具有明顯的親緣關(guān)系，并通過回歸分析得到了驗證，因此認(rèn)為泉水中的礦物質(zhì)Ca、K等物質(zhì)可能來源于索瓦組。聯(lián)系到研究區(qū)屬于羌北—滇西成礦域，該區(qū)在中、晚侏羅世處于炎熱干旱的氣候環(huán)境［33］，且于索瓦組沉積期在區(qū)內(nèi)發(fā)育了一套潮坪—澙湖相沉積［34］，并在羌塘北部盆地內(nèi)發(fā)育有大套的石膏沉積［35］，具備了鉀鹽成礦的基本地質(zhì)條件，綜合以上分析，認(rèn)為研究區(qū)索瓦組地層具有很好的找鉀潛力。

泉水的氫、氧同位素特征顯示，泉水來源屬于大氣降水，且18O發(fā)生了明顯的漂移，這正是熱泉的特點(diǎn)。根據(jù)鈣華的碳同位素特征和結(jié)構(gòu)特征判斷，鈣華屬熱成因鈣華，形成鈣華的CO2具有深部來源特征。

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