Key Words:
Mg同位素;白云岩成因;奥陶系鹰山组;塔里木盆地;中央隆起;
Abstract:
中—下奥陶统鹰山组作为塔里木盆地中央隆起区潜在的重要勘探接替层系，其白云岩成因认识仍不清楚，因此制约了对该区域的进一步勘探。鹰山组由下至上依次发育白云岩、白云质灰岩和灰岩，表明发生了灰岩向白云岩的交代转化过程。交代白云岩的形成需要足够的含镁流体和长期的镁泵输送机制，而新兴的Mg同位素技术在示踪白云石化流体来源和迁移路径方面已经取得良好效果。因此，本研究通过系统采集鹰山组白云岩、白云质灰岩和灰岩，开展岩石学、微量元素、碳氧同位素和Mg同位素测试。实验结果显示，鹰山组发育6类岩石，分别是泥晶-微晶白云岩（D1）、粉晶-细晶白云岩（D2）、颗粒白云岩（D3）、中晶-粗晶白云岩（D4）、白云质灰岩（DL）和灰岩（L）。鹰山组碳酸盐岩的δ13CV-PDB值为-2.10‰～-0.37‰（平均值-1.37‰）,δ18OV-PDB值为-7.51‰～-3.54‰（平均值-5.41‰）,δ26Mg值为-4.03‰～-1.28‰（平均值-2.55‰）。δ26Mg、Na含量、Sr/Ba、Mn/Fe、δ13CV-PDB、δ18OV-PDB、古盐度（Z）和古温度（T）在垂向上显示出一定的联动性和系统性。通过综合分析与讨论得出以下几点认识：（1）鹰山组δ26Mg值垂向变化趋势与沉积旋回具有密切联系，沉积旋回的顶部为富镁流体源区，旋回界面为流体迁移通道；（2）识别出4种Mg同位素变化趋势与白云石化流体迁移规律，即云灰互层结构（L→DL→D）、准同生白云岩结构（D1→D2）、渗透回流白云岩结构（D1→D2→D3→D4→L）和埋藏白云岩结构（D4→DL/D）;（3）鹰山组白云岩形成主要与海平面周期性波动有关，海平面下降时，蒸发作用促使局限水体中富集Mg2+,并且富镁流体会沿着下伏高孔高渗的颗粒灰岩垂向迁移至下伏地层，有利于白云石化作用的持续进行，当富镁流体遇到孔隙度不发育的泥晶灰岩时，富镁流体无法进入矿物晶格中，白云石化作用停止。海平面上升时，局限水体转变为开阔水体，海水与富镁流体源区相互混合，降低了流体的白云石化驱动力，致使白云石化作用逐渐减弱，从而发育灰质白云岩和灰岩；（4）除受海平面控制外，深埋藏阶段经历的多期交代、重结晶或热液作用也有利于鹰山组白云岩的形成；（5）白云石化作用对鹰山组沉积储层具有建设性意义，早期白云石化作用有利于孔隙的继承和保存，而晚埋藏和热液白云石化对储层起破坏作用。
Document Code:
1005-2321(2023)04-0352-0024
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