塔里木盆地柯坪地区中寒武统准同生白云岩孔洞充填物期次、地化特征及形成条件

对塔里木盆地柯坪地区蓬莱坝剖面中寒武统沙依里克组萨布哈白云岩及其溶孔中的多期次充填物进行了岩石学和地球化学分析,以对其沉淀时的流体环境进行恢复。孔洞中的环带状充填物可分为4期,由白云岩向内依次为:(1)乳白色粒状方解石;(2)铁质浸染的杂色柱状方解石;(3)无色透明的石英;(4)紫色粒状萤石。碳氧同位素、微量元素及稀土元素分析结果表明:白云岩具有高的Sr/Ba值5.47,低的U/Th值0.2954(明显小于0.7),高的Zr/Hf值36.86,相对高的稀土总量,相对高的δ18O值-7.444‰,盐度指数Z值为120.56,表明它形成于相对低温、富氧和盐度相对较高的流体环境,进一步证实其是形成于蒸发环境的准同生白云岩。第1期方解石具有低的Sr/Ba值2.33,相对高的U/Th值1.3,低的Zr/Hf值20.857,相对居中的稀土总量,相对低的δ18O值-13.758‰,盐度指数Z值为105.35(小于120),表明它形成于温度相对较高、缺氧、盐度较低的流体条件下。第2期方解石具有具有相对低的Sr/Ba值2.77,相对高的U/Th值1,相对低的Zr/Hf值32.08,相对居中的稀土总量,相对低的δ18O值-11.344‰,盐度指数Z值为116.51,表明其形成于温度相对较高、贫氧、盐度较低的流体条件下。萤石具有居中的Sr/Ba值3.15,相对高的U/Th值0.8666,相对低的Zr/Hf值31.875,相对低的稀土总量,其配分模式与岩浆成因萤石较为接近,表明其形成于温度相对较高、缺氧、低盐度的流体条件下。这些特征反映该套地层经历了准同生期白云岩化后的埋藏—抬升—再埋藏—最终抬升至地表的过程。