塔中—巴楚地区下奥陶统云灰岩地球化学与成因探讨

塔里木盆地下奥陶统分布着规模巨大的白云岩地层,在这些白云岩地层中已经发现了工业油气藏,勘探潜力巨大。应用岩石学与地球化学方法,对塔中隆起—巴楚隆起内下奥陶统的云灰岩开展成因研究。根据岩石学特征,下奥陶统云灰岩分为低云化程度灰岩、高云化程度白云岩、与中云化程度云灰岩3个端元。地球化学分析结果显示,白云岩与云灰岩δ18 O值均比灰岩重约3.5‰,3个端元具有相似的稀土元素配分模式与相似的87Sr/86Sr同位素组成,表明云化流体主要来源于海水或蒸发海水。云灰岩与白云岩端元表现出富Fe、贫U和Mo、负Ce异常特征,指示其形成于水体偏浅的氧化环境中;相反,灰岩端元表现出形成水体偏深的还原环境中。利用白云岩—海水与灰岩—海水的氧同位素温度计估算岩石形成温度的结果显示,白云岩形成温度高于灰岩,表明温度可能是克服白云岩化动力学障碍的关键性因素。根据流体源、氧化还原条件、形成温度与水体深度的认识,建立了"层状水温控云灰互层模式";并认为白云岩化主要发生在水体较浅（0～70m）、温度相对较高（夏季达30℃）的环境中,对应沉积相主要包括半局限台地潮坪亚相与潮下浅滩亚相;灰岩沉积水体相对较深,温度相对较低（10℃）,对应沉积相主要为半局限台地潮下滩或滩间海亚相。