碳酸盐岩—蒸发岩共生体系沉积特征及演化模式——以四川盆地东部高台组为例OA

【目的】碳酸盐岩—蒸发岩共生体系在四川盆地寒武系广泛分布,然而该共生体系的发育特征、沉积环境、沉积过程和演化模式研究薄弱,研究方法亟待厘清。【方法】以四川盆地东部寒武系高台组为例,基于钻井取心、野外剖面、岩石薄片和碳氧同位素、Fe与Mn含量及S同位素组成等资料,探讨共生体系的岩石学特征,蒸发岩的赋存状态,共生体系的沉积环境及沉积过程和演化模式。【结果】(1)研究区碳酸盐岩—蒸发岩共生体系发育五种碳酸盐岩—蒸发岩共生体系岩石组合序列,包括碳酸盐岩与蒸发岩互层、蒸发岩夹碳酸盐岩、蒸发岩上覆碳酸盐岩、碳酸盐岩上覆蒸发岩和碳酸盐岩夹蒸发岩。(2)δ^(13)C主要集中在-1.00‰~3.00‰,δ^(18)O主要集中在-9.00‰~-8.00‰,利用碳氧同位素数值计算古盐度及古温度结果表明,绝大多数Z值大于120,且δ^(13)C值大于-2.00‰,古海水温度介于23.10℃~40.64℃;Fe主要集中在(0~2000)×10^(-5);Mn主要集中在(1~30)×10^(-5),说明在高台组时期,沉积环境为温暖或炎热的古气候和咸化海水环境,水体氧化程度较高,经历了与大气水有关的相对开放体系中的成岩作用。(3)干旱炎热气候和高盐度富Ca^(2+)低SO_(4)^(2-)的“方解石海”的条件背景下,海相碳酸盐岩—蒸发岩共生体系沉积时期可分为海平面下降期蒸发岩—白云岩沉积阶段和海平面上升期白云岩—蒸发岩—灰岩沉积阶段;“潮坪萨布哈模式”和“水下浓缩沉积模式”是碳酸盐岩—蒸发岩共生体系发育的两种模式。【结论】碳酸盐岩—蒸发岩共生体系承载了沉积时期的古环境、古气候以及古海水化学等信息,也记录了共生体系沉积过程和演化模式,该研究为寒武系高台组海相蒸发环境碳酸盐岩—蒸发岩共生体系沉积环境和沉积模式提供了新的思路与认识。