Abstract Medium to high-grade metamorphic rocks comprising numerous graphite deposits are widely distributed in the periphery of the Qaidam Basin, Northern Tibetan Plateau, China. We present textural, XRD, and Raman spectroscopy characteristics of graphite, δ13C results of graphite and cogenetic calcite, and δ18O results of calcite in three graphite occurrences located at the periphery of Qaidam Basin. Graphite displays hexagonal platy, flaky, irregular polygonal, ovate morphologies with occasional spherulitic textures. Graphite morphologies, combined with XRD and Raman spectroscopy, indicate that graphite has relatively high crystallinity. Raman microspectroscopy of graphite shows that peak metamorphic temperatures vary between 690 and 801 °C. Graphite δ13CV-PDB values range between –26.3 and –21.6‰, indicating organic carbon as the major carbon source for graphite. Calcite δ13CV-PDB and calcite δ18OV-SMOW values range between –10.8 and +3.9‰, and between +6.6 and +29.5‰, respectively. Calcite δ13CV-PDB results show that organic carbon was mixed with inorganic carbon, which resulted in an increase of δ13CV-PDB. Calcite δ18OV-SMOW values indicate that the graphite deposits experienced late-stage water–rock interaction. The positive and negative anomalies of calcite δ13CV-PDB indicate that organic matter oxidation and recycling locally occurred during the final stage of the Great Oxidation Event. The wide distribution of regional metamorphic organogenic graphite deposits provides evidence for large-scale Paleoproterozoic biological activity in the periphery of the Qaidam Basin.

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青藏高原东北部柴北造山带和东昆仑造山带西部石墨矿床矿物和同位素特征

摘要 青藏高原北部柴达木盆地周边广泛分布着大量石墨矿床组成的中至高级变质岩。我们介绍了柴达木盆地外围三个石墨矿点的石墨结构、XRD 和拉曼光谱特征、石墨和共生方解石的 δ13C 结果以及方解石的 δ18O 结果。石墨呈现六边形片状、片状、不规则多边形、卵形形态，偶尔有球晶纹理。石墨形态，结合 XRD 和拉曼光谱，表明石墨具有相对较高的结晶度。石墨的拉曼显微光谱显示峰值变质温度在 690 到 801 °C 之间变化。石墨 δ13CV-PDB 值范围在 –26.3 和 –21.6‰之间，表明有机碳是石墨的主要碳源。方解石 δ13CV-PDB 和方解石 δ18OV-SMOW 值分别介于 –10.8 和 +3.9‰之间，以及 +6.6 和 +29.5‰ 之间。方解石δ13CV-PDB结果表明有机碳与无机碳混合，导致δ13CV-PDB增加。方解石δ18OV-SMOW 值表明石墨矿床经历了后期水岩相互作用。方解石δ13CV-PDB正负异常表明大氧化事件末期有机质局部发生氧化和再循环。区域变质有机石墨矿床的广泛分布为柴达木盆地外围古元古代大规模生物活动提供了证据。方解石 δ13CV-PDB 和方解石 δ18OV-SMOW 值分别介于 –10.8 和 +3.9‰之间，以及 +6.6 和 +29.5‰ 之间。方解石δ13CV-PDB结果表明有机碳与无机碳混合，导致δ13CV-PDB增加。方解石δ18OV-SMOW 值表明石墨矿床经历了后期水岩相互作用。方解石δ13CV-PDB正负异常表明大氧化事件末期有机质局部发生氧化和再循环。区域变质有机石墨矿床的广泛分布为柴达木盆地外围古元古代大规模生物活动提供了证据。方解石 δ13CV-PDB 和方解石 δ18OV-SMOW 值分别介于 –10.8 和 +3.9‰之间，以及 +6.6 和 +29.5‰ 之间。方解石δ13CV-PDB结果表明有机碳与无机碳混合，导致δ13CV-PDB增加。方解石δ18OV-SMOW 值表明石墨矿床经历了后期水岩相互作用。方解石δ13CV-PDB正负异常表明大氧化事件末期有机质局部发生氧化和再循环。区域变质有机石墨矿床的广泛分布为柴达木盆地外围古元古代大规模生物活动提供了证据。方解石δ13CV-PDB结果表明有机碳与无机碳混合，导致δ13CV-PDB增加。方解石δ18OV-SMOW 值表明石墨矿床经历了后期水岩相互作用。方解石δ13CV-PDB正负异常表明大氧化事件末期有机质局部发生氧化和再循环。区域变质有机石墨矿床的广泛分布为柴达木盆地外围古元古代大规模生物活动提供了证据。方解石δ13CV-PDB结果表明有机碳与无机碳混合，导致δ13CV-PDB增加。方解石δ18OV-SMOW 值表明石墨矿床经历了后期水岩相互作用。方解石δ13CV-PDB正负异常表明大氧化事件末期有机质局部发生氧化和再循环。区域变质有机石墨矿床的广泛分布为柴达木盆地外围古元古代大规模生物活动提供了证据。方解石δ13CV-PDB正负异常表明大氧化事件末期有机质局部发生氧化和再循环。区域变质有机石墨矿床的广泛分布为柴达木盆地外围古元古代大规模生物活动提供了证据。方解石δ13CV-PDB正负异常表明大氧化事件末期有机质局部发生氧化和再循环。区域变质有机石墨矿床的广泛分布为柴达木盆地外围古元古代大规模生物活动提供了证据。