地质记录中的海水白云岩化作用

地质记录中的海水白云岩化作用是广泛存在的。它不仅发育于时代较新的始新世地层内(如太平洋中的 Enewetak 珊瑚岛地区),而且也发育于时代较老的震旦纪灯影期地层内(如云南东北部地区)。在以前的白云岩成因研究过程中,海水白云岩化作用的普遍性和重要性被大大地低估了。自从 Saller(1984)首次报道了正常海水白云岩化的实例以来,海水白云岩化作用的研究已取得了长足的进展,如 Kasner(1984);Land(1985);Smart(1988);Tucker(1990);朱同兴、罗安屏(1993)等。近年来,作者通过对云南东北部地区震旦系灯影组潮缘沉积物的岩石学、沉积相、古地理格局和沉积地球化学标志等综合研究,认为该套巨厚的白云岩层(400—1000m)的成因不是原生的,而是成岩交代形成的,其主要的形成机制之一就是成岩早期的海水白云岩化作用。海水白云岩化作用的发育主要受海平面变化、沉积作用类型以及古气候等条件的限制。造成滇东北地区灯影期海水白云岩化作用的主要机制可能是位于其西北部的青藏大洋内的冷洋流向东部沉积物内泵吸,和位于其东南缘的扬子边缘海的海水向西部沉积物内循环对流(柯特对流)。上述的泵吸作用与对流作用的相互叠加可使巨大体积的海水通过扬子海域,尤其是扬子台地西南边缘(滇东北地区)沉积物,从而使其发生巨大规模的海水白云岩化作用。由海水白云岩化作用形成的白云岩的结构有序度中等,I=0.68—0.82,其碳、氧同位素组成均显示海水碳酸盐来源,δ^(13)=+1.8—+2.6‰(PDB),δ^(18)O=+2.1—+2.7‰(PDB)(冷洋流来源,Enewetak Atoll,始新统)或-5.1—-6.5‰(受地热和大气淡水双重影响而偏负值,滇东北地区;灯影组)。灯影期海水白云岩化作用模式合理地解释了区域巨厚沉积物的块状白云岩化成因、充足的镁离子来源以及多余的钙离子的搬运等白云岩成因研究过程中的关键性问题。

苏里格气田东区下奥陶统马五_5亚段白云岩成因

苏里格气田下奥陶统马家沟组马五5亚段白云岩单层厚度大,横向尖灭快,其特征显著区别于靖边气田单层较薄、横向连续性好的白云岩。研究区马五5亚段白云岩以泥晶白云岩、粉晶白云岩和细—中晶白云岩为主,其有序度在总体偏低的背景下呈现与晶体尺寸呈正比的特征。泥晶(藻)灰岩锶含量远小于同时代全球泥晶灰岩的锶含量,锶残留程度受到淡水和白云岩化等多种因素的影响。呈显出白云岩化程度越高,铁和锰含量也越高,白云岩化程度越高,其碳、氧同位素值越向负值方向偏移的特征。从岩石学和地球化学指标来看,白云岩化过程是蒸发泵、渗透回流和埋藏白云岩化多种作用叠加的结果。