鄂尔多斯盆地中东部马五段中粗晶白云岩成因及成岩演化

中粗晶白云石因晶体内外结构的差异,常作为白云岩成因机理、表征成岩流体演化及恢复元素迁移规律等研究的重要载体。通过岩石学、阴极发光及相关地球化学测试,综合开展鄂尔多斯盆地中东部下奥陶统马家沟组第五段中粗晶白云岩成因相关研究。结果表明:中粗晶白云岩是在大规模发育泥粉晶白云岩、颗粒白云岩的基础上局部发育,具有晶粒粗大、阴极发光下见环带结构、晶粒间充填萤石和石英等特征。相比于其他白云岩,中粗晶白云岩具有Fe、Mn含量最高,Na、Sr含量最低,δEu负异常,δ18 O值强烈负偏等特征。认为中粗晶白云岩是在早期白云岩化流体和大气淡水改造的基础上,在埋藏阶段受第三期次流体改造而发生重结晶作用。阴极发光与电子探针测试显示中粗晶白云石晶体具有内外结构、成分的差异,推测重结晶过程先是由微晶白云石发生结构调整,形成内部暗红色核心,该过程以大量Fe、Mn进入晶格置换出Mg为特征,随后白云石外围亮红色环边沉淀,但仍伴有少量Fe、Mn进入晶格。结合成岩演化历程,认为中粗晶白云岩是经历早期白云岩化—大气淡水淋滤—二次埋藏重结晶—深埋藏溶蚀等一系列成岩作用的终端产物,并在成岩演化过程中伴随有Fe-Mn含量及Mn/Sr持续增大、Sr含量持续减少、Na含量则先增大再减小等元素地球化学迁移规律。

川西地区中二叠统栖霞组中—粗晶白云岩成因

通过野外剖面、岩心、薄片的观察及地球化学分析等手段,对川西地区栖霞组中—粗晶白云岩成因进行了研究。结果表明,中—粗晶白云石晶形呈自形、半自形及他形,可见残余生物(碎屑)幻影,裂缝发育,白云石被缝合线切割,储集空间以溶蚀孔洞和晶间孔为主,孔洞内充填有自形白云石及鞍状白云石。中—粗晶白云岩的碳同位素值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围;川西的南部地区中—粗晶白云岩氧同位素相对于川西的北部地区更偏负;川西的北部中—粗晶白云岩锶同位素比值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围,而川西的南部则高于此范围;稀土元素配分模式显示白云岩基本继承了石灰岩特点;白云岩Ce显示正异常,Eu无明显正异常,川西的南部地区具有较明显的La负异常。综合研究得出:颗粒滩相是白云石化作用发生的有利相带,浅埋藏阶段的海水白云石化作用是中—粗晶白云岩的主要成因,后期局部遭受热液改造作用,孔洞内充填的自形白云石也为浅埋藏阶段的海水白云石化作用所形成,而鞍状白云石为后期热液成因。