川西北地区中泥盆统—下石炭统碳氧同位素特征及地质意义OA

川西北地区(四川盆地西北部简称)是中国泥盆系研究的重要区域之一,但该地区的年代地层对比与古环境研究仍存在争议。本研究针对川西北地区中泥盆统观雾山组与下石炭统总长沟组系统开展野外露头剖面实测和薄片鉴定,并对其中210个碳酸盐岩样品开展碳、氧同位素分析。结果显示:川西北地区观雾山组中部古盐度较高,水体较浅,是白云岩发育的有利层段,与上覆沙窝子组、下伏金宝石组呈整合接触;泥盆系与石炭系之间为区域性不整合,表现为观雾山组上部与总长沟组下部缺失;观雾山组δ^(13)C分布在-3.72‰~3.19‰之间,平均为0.61‰,δ^(18)O分布在-7.30‰~-1.11‰之间,平均为-4.49‰;总长沟组δ^(13)C分布在-4.47‰~2.08‰之间,平均为-0.92‰,δ^(18)O分布在-5.83‰~-0.64‰之间,平均为-3.52‰。古环境恢复表明,观雾山组与总长沟组均属于典型的海相沉积,观雾山组沉积期海水温度主要分布在15~40℃之间,平均25.32℃,属于亚热带—热带气候,而总长沟组海水温度主要介于15~34℃之间,平均23.71℃,属于温带—亚热带气候,也揭示了从泥盆纪到石炭纪存在降温事件。此外,δ^(13)C的多期正—负漂移变化趋势受控于高频海平面波动及陆架周期性暴露,反映了古海洋的碳循环扰动。实测的研究区3个露头的碳同位素整体变化趋势基本一致,且与中国广西、法国和德国露头剖面的碳同位素变化趋势基本相同,故其可有效应用于泥盆系与石炭系的年代地层对比与划分。本研究揭示的川西北地区泥盆系—石炭系碳氧同位素地球化学特征,不仅为区域地层等时对比提供关键证据,而且重建的古水温演变及碳循环波动机制,有助于明确白云岩的有利发育时期,对认识特提斯东缘古环境演化及油气储层预测有重要意义。