新疆三塘湖盆地二叠系芦草沟组是新疆北部地区的一套重要烃源岩系,且长期以来被视为正常的湖相沉积地层。研究团队近年来在该地层中发现了岩性组合复杂的岩浆—热液喷流沉积岩系,已报道的有热液喷流型原生白云岩、方解石质喷爆岩、热水沉积方沸石岩等,但还存在一类共生的硅质岩研究较弱。本文采用岩石学、矿物学和多种测试方法相结合的综合研究,对芦草沟组中的硅质岩进行分类并探讨成因,取得了以下认识:二叠系芦草沟组上下均与火山—沉积地层接触,组内主导为正常的深湖—半深湖细粒沉积物,并有丰富的热液喷流及火山活动参与的相关沉积岩类型,代表火山活动间歇期的复杂沉积组合。芦草沟组中的硅质岩整体呈毫米级薄层状,按照成因可分为硅质喷爆岩、藻纹层硅质岩和燧石。硅质喷爆岩由石英晶屑组成细的纹层,晶屑来自岩浆—热液上涌,降温降压发生的爆炸破碎过程;藻纹层硅质岩由短柱状或者纺锤状的硅化藻类构成,具藻类遗迹微构造;黑色燧石呈串珠状顺层分布,被层面包绕,具特殊的“乳房状构造”。阴极发光特征显示,硅质喷爆岩中的石英晶屑和藻纹层硅质岩中的硅化藻外部均发蓝光,内部为褐色或者不发光,燧石中的玉髓整体发蓝光,说明喷爆产生的石英晶屑以及硅化的藻类在热液环境中再次加大,形成热液石英加大边,而燧石中的玉髓为热水直接沉积的产物。电子探针结果显示在石英碎屑的边部和燧石中的玉髓富Sr2+、Al3+、K+、Na+等阳离子,代表热液中阳离子替换硅离子。硅质岩主量元素投图落在热水成因区,CaO/(Fe+CaO)为0.81~0.97,代表高盐度的水体环境;K2O/Na2O为0.025~1.79,反映其形成与水下火山活动之间密切相关。Mn O/Ti O2的值为0.083~0.416,显示陆相特征。硅质岩轻稀土富集、重稀土亏损,∑LREE/∑HREE的值为9.19~10.75,δEu为0.870,δCe为2.444,具有δEu负异常和δCe正异常,反映还原的热液环境。结合以上分析,认为芦草沟组硅质岩为一类陆相热水成因硅质岩。