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冷泉是继洋中脊热液以后,全球海洋地质调查取得的又一项重大成就,与水合物资源、温室效应、极端生物资源、生物灭绝等重大问题紧密相关,因而逐渐受到科学界的广泛关注。冷泉碳酸盐岩作为冷泉渗漏的重要产物之一,记录了过去流体的地球化学信息,是研究冷泉系统的绝佳载体。尽管对冷泉碳酸盐岩相关的研究不断深入,但目前国内对古冷泉相关报道较少,主要集中在西藏地区,且对于流体来源和沉积环境讨论不足。本文以岗巴地区强东剖面和羊湖地区舍朗日剖面冷泉碳酸盐岩为研究对象,分别展开了岩石学、矿物学、地球化学等方面的研究,皆在讨论研究区冷泉碳酸盐岩的流体来源与沉积环境特征。 岗巴地区冷泉碳酸盐岩以结核状的形式产于晚白垩世冷清热组灰黑色页岩中。该碳酸盐岩主要由泥微晶方解石矿物组成,含少量直径小于10μm的草莓状黄铁矿。碳同位素组成范围为-17.5‰至-11.6‰,表明形成冷泉碳酸盐岩流体的碳源可能与甲烷渗漏流体相关。稀土元素呈中稀土富集的钟型稀土配分模式。Eu/Eu*与Ba呈正相关,表明Eu异常为Ba的测试误差引起。同时Ce异常经La异常校正后显示无异常,指示了冷泉碳酸盐岩形成于次氧化或者还原的沉积环境中。 羊湖冷泉碳酸盐岩沉积于早白垩世日莫瓦组地层中,主要以孤立结核状、簇状结核、透镜体、烟囱状出露于围岩。结核主要由低镁方解石、石英、长石等碎屑矿物组成,发育泥微晶基质、方解石胶结物等典型的沉积组构。δ13C低至-23.1‰,判断碳源与甲烷渗漏来源碳相关,并且受到海水或者产甲烷后残余CO2碳源的混合。稀土元素的配分模式为富集中稀土的钟型模式,Ce异常经La异常校正后,大部分显示无真Ce异常和Ce的正异常,指示还原性的沉积环境。Eu的正异常可能是由于冷泉碳酸盐岩沉积流体混入一定的热液流体引起。而低镁方解石可能是沉积流体被同期Mg/Ca值较低的海水稀释的结果。 本文首次报道了羊湖地区舍朗日剖面冷泉碳酸盐岩,并详细讨论了岗巴地区和羊湖地区冷泉碳酸盐岩的流体来源及沉积环境,增加了国内对古冷泉的研究点,为恢复古冷泉活动提供线索。