川西北漢旺地區(qū)卡尼期鮞?；?guī)r特征及地質(zhì)意義

姬國(guó)鋒, 范　鴻, 時(shí)志強(qiáng), 杜怡星

(油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué)),成都 610059)

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川西北漢旺地區(qū)卡尼期鮞粒灰?guī)r特征及地質(zhì)意義

姬國(guó)鋒, 范鴻, 時(shí)志強(qiáng), 杜怡星

(油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué)),成都 610059)

[摘要]探討川西北地區(qū)晚三疊世卡尼期馬鞍塘組下部的鮞?；?guī)r的沉積相及沉積時(shí)的古氣候、古鹽度。在前人研究成果基礎(chǔ)上，對(duì)綿竹縣漢旺觀音崖剖面開(kāi)展野外調(diào)查和室內(nèi)薄片鑒定及碳氧同位素測(cè)試，結(jié)果表明共發(fā)育3套鮞?；?guī)r，主要沉積于碳酸鹽緩坡，由下到上鮞粒以復(fù)鮞、同心鮞、放射同心鮞、腦狀鮞呈現(xiàn)，展示鮞粒沉積時(shí)海水能量降低、水體逐漸加深的趨勢(shì)；上部灰?guī)r中腦狀鮞與同心鮞共存且同心鮞具雙峰態(tài)粒度分布，顯示鮞粒沉積時(shí)受到風(fēng)暴作用影響。碳、氧同位素測(cè)試顯示，鮞粒灰?guī)r沉積時(shí)的古溫度大體在24～35℃，Z值在127～131，表明在卡尼期早期，川西北地區(qū)以蒸發(fā)量較高的低緯度地區(qū)干熱氣候?yàn)橹鳌?/p>

[關(guān)鍵詞]川西北；卡尼期；鮞?；?guī)r；碳酸鹽巖緩坡；古氣候

Characteristics and geological significance of

四川盆地西北部邊緣地區(qū)上三疊統(tǒng)發(fā)育，有從海相碳酸鹽巖到過(guò)渡相以至陸相碎屑巖較齊全的層位，但晚三疊世卡尼期沉積地層分布局限[1]。在龍門(mén)山前緣，馬鞍塘組局限分布于從什邡金河到江油馬鞍塘一帶的古特提斯海東部邊緣地區(qū)，巖性為從下部的灰?guī)r到上部泥頁(yè)巖、粉砂巖，時(shí)代為卡尼階—下諾利階。新的牙形石證據(jù)顯示，馬鞍塘組下部以鮞?；?guī)r、海綿灰?guī)r為代表的碳酸鹽巖屬早卡尼期沉積，其分布較為局限，而且在空間上厚度不同。這套碳酸鹽巖沉積從下部的鮞粒灰?guī)r轉(zhuǎn)變?yōu)樯喜康牧浜＞d骨針團(tuán)塊灰?guī)r，展示出海水能量降低、水深逐漸增加的趨勢(shì)[2]。在過(guò)去的幾十年里，許多學(xué)者對(duì)該套沉積進(jìn)行過(guò)考察研究，逐步建立起了該地區(qū)的地層系統(tǒng)，并對(duì)鮞粒灰?guī)r上部的海綿生物礁的結(jié)構(gòu)、巖石學(xué)特征、生物化石組合和成礁機(jī)制、分布和控制因素及其油氣地質(zhì)條件進(jìn)行了研究[3-11]，而對(duì)下部的鮞?；?guī)r關(guān)注較少。

一般認(rèn)為，鮞粒是碳酸鹽巖的一種包覆顆粒類(lèi)型[12]，鮞粒作為碳酸鹽巖有特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)組分，在古氣候研究、古環(huán)境分析方面起著重要作用。在鮞粒形成的地質(zhì)歷史中，鮞粒經(jīng)歷了不同的地質(zhì)成巖作用，擁有不同粒徑、不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的鮞粒有著不同的地質(zhì)歷史意義[13,14]。在油氣地質(zhì)研究中，鮞?；?guī)r常作為一種較好的儲(chǔ)集層[15]。

1地層學(xué)背景

川西北地區(qū)卡尼期鮞?；?guī)r屬于馬鞍塘組下部，與下伏的天井山組層紋石灰?guī)r或?qū)蛹y石白云巖整合接觸，鮞?；?guī)r之上沉積有厚度不等的海綿(骨針)灰?guī)r、凝塊石灰?guī)r。在龍門(mén)山前緣地區(qū)出露的鮞?；?guī)r大致呈現(xiàn)出由南西向北東方向延展的趨勢(shì)，在什邡金河剖面，其累計(jì)厚度<3.5 m，在漢旺觀音崖剖面厚度約為30 m，在安縣雎水罐子灘厚度為64 m左右；但在江油馬鞍塘剖面，鮞粒灰?guī)r呈夾層產(chǎn)出，累計(jì)厚度<10 m[16]。本文研究以綿竹漢旺觀音崖剖面(圖1)為主，該剖面無(wú)土壤、植被覆蓋，界面清晰，便于觀察。

值得注意的是，在川西北地區(qū)，鮞粒灰?guī)r常見(jiàn)于馬鞍塘組頂部，如在漢旺觀音崖剖面，其以殘積層的形式存在于馬鞍塘組與小塘子組不整合面之下[17]；在江油馬鞍塘剖面，其出現(xiàn)于馬鞍塘組與小塘子組不整合面之下約10 m處，呈薄夾層產(chǎn)出。在前人研究中，該鮞粒灰?guī)r層一般歸為諾利階[18]，不在本文的研究范疇。

圖1　綿竹漢旺觀音崖剖面地理位置圖Fig.1　Location of the Guanyinya cross section in the Hanwang of Mianzhu County

圖2　綿竹漢旺觀音崖剖面下卡尼階灰?guī)r地層柱狀圖及樣品層位Fig.2　Stratigraphic column and sampling horizon of Lower Carnian limestone section at Guanyinya

漢旺觀音崖剖面下卡尼階鮞?；?guī)r主要可見(jiàn)3套：下部鮞?；?guī)r，厚約4.7 m，中厚層狀，分布于第2—第3層；中部鮞?；?guī)r厚約11.2 m，分布于第5—第6層，見(jiàn)豐富的苔蘚蟲(chóng)、腕足、海綿、雙殼、海百合等生物化石；上部鮞?；?guī)r厚約14.2 m，以中層狀為主，分布于第8—第12層(圖2)。從漢旺觀音崖剖面下卡尼階3套鮞?；?guī)r的觀察表明，灘相鮞粒灰?guī)r沉積于海水能量降低、水深逐漸增加的環(huán)境，在這種背景下灘相鮞粒灰?guī)r在川西北分布廣泛，且厚度迥異。

圖3　漢旺觀音崖剖面微觀照片及野外照片F(xiàn)ig.3　Microphotographs of samples and field photographs from the Guanyinya cross section(A)復(fù)鮞及小型放射鮞，單偏光,樣品號(hào)H2a-b2; (B)同心鮞，單偏光,樣品號(hào)H5b-b8; (C)放射同心鮞，單偏光,樣品號(hào)H5c-b9; (D)腦狀鮞，單偏光,樣品號(hào)H9a-b15; (E)糞球粒，單偏光,樣品號(hào)H3a-b4; (F)具有雙峰態(tài)粒徑分布的同心鮞粒，單偏光,樣品號(hào)H10b-b18; (G)破碎的生屑，單偏光,樣品號(hào)H11b-b20; (H)薄-中層深灰色鮞?；?guī)r,第6層野外照片; (I)灰色中層狀鮞?；?guī)r,第9-第10層野外照

2觀察及測(cè)試結(jié)果

2.1樣品采集及研究方法

在野外實(shí)測(cè)剖面時(shí)，在漢旺觀音崖剖面采集新鮮樣品47個(gè)，并磨制成薄片，每個(gè)層位均有薄片。在野外剖面觀察以及沉積相剖析的基礎(chǔ)上，筆者用顯微鏡觀察了鮞粒的類(lèi)型，探討鮞粒灰?guī)r特點(diǎn)，剖析內(nèi)部紋層及膠結(jié)物等鮞粒構(gòu)成特征及成巖過(guò)程。以顯微鏡下觀察的巖石學(xué)特征為基礎(chǔ)選擇未風(fēng)化的新鮮巖石樣品，尤其是無(wú)裂縫、無(wú)后生方解石脈、沒(méi)有強(qiáng)烈重結(jié)晶作用、白云化作用弱的亮晶鮞粒結(jié)構(gòu)的鮞粒灰?guī)r，用分析純乙醇清洗樣品表面，然后在瑪瑙缽里碾磨到200目。在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室用MAT-253儀器磷酸法測(cè)試碳酸鹽巖碳、氧同位素，探究該地區(qū)卡尼期的古鹽度和古溫度特點(diǎn)。具體做法是在實(shí)驗(yàn)室采用磷酸法制備樣品的CO2，將所獲的CO2氣體在MAT-253質(zhì)譜儀上進(jìn)行測(cè)試并得到δ18O和δ13C的數(shù)值，測(cè)試結(jié)果以PDB標(biāo)準(zhǔn)輸出，質(zhì)譜儀測(cè)試精度優(yōu)于2‰。

2.2漢旺觀音崖剖面鮞粒微觀特征

鮞粒由核心開(kāi)始生長(zhǎng)，具有光滑的圈層而成熟，經(jīng)過(guò)后期不同的成巖作用形成不同類(lèi)型的鮞粒，鮞粒的類(lèi)型能夠反映它在生長(zhǎng)階段所經(jīng)歷的成巖作用的變化。通過(guò)顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，漢旺觀音崖剖面下卡尼階鮞?；?guī)r由下到上鮞粒出現(xiàn)4種類(lèi)型。

復(fù)鮞(圖3-A)：在第2層的底部出現(xiàn)，粒徑在1～2 mm，一個(gè)較大的復(fù)鮞內(nèi)包括2～3個(gè)小的鮞粒，單個(gè)鮞粒的核心以生屑為主，在海水高能區(qū)域復(fù)鮞才能形成，應(yīng)處于潮緣帶的紊流環(huán)境中形成。

同心鮞(圖3-B)：在第5層中部出現(xiàn)0.2～0.8 mm的同心鮞，圓度較好，文石長(zhǎng)軸沿著紋層的切向排列形成了同心紋層。同心鮞粒的核心多生屑為主，且生屑大多發(fā)生了重結(jié)晶。同心鮞粒形成于比較高能的內(nèi)緩坡鮞灘。

放射同心鮞(圖3-C)：在第5層頂部出現(xiàn)0.5～1.5 mm的放射鮞，高美方解石或文石由鮞粒核心垂直于同心紋層向鮞粒邊緣輻射形成，放射紋清晰，且具有明顯的同心紋層。具同心紋層的放射鮞形成時(shí)的海水能量跟同心鮞接近，放射同心鮞形成于相對(duì)高能的內(nèi)緩坡鮞灘環(huán)境。

腦狀鮞(圖3-D)：在第9層底部出現(xiàn)0.8～2 mm的腦狀鮞，粒徑較大，鮞粒邊緣具有褶皺，瘤狀突起在鮞粒邊緣局部出現(xiàn)。腦狀鮞粒形成時(shí)可能受到細(xì)菌或藻類(lèi)作用，此時(shí)的海水能量比較低，形成于中緩坡鮞粒灘。

2.3碳氧同位素測(cè)試結(jié)果及分析

根據(jù)前人對(duì)古老地層碳酸鹽巖碳氧穩(wěn)定同位素研究表明，碳氧穩(wěn)定同位素組成可以揭示成因信息和地層信息，指示古環(huán)境的演變[20]。本次研究共測(cè)試了8個(gè)鮞?；?guī)r碳氧同位素，測(cè)試分析結(jié)果如表1、圖4。

2.4C、O同位素“年代效應(yīng)”

表1　研究地鮞?；?guī)rC、O同位素值及Z值和古溫度

圖4　碳、氧同位素值分區(qū)特征Fig.4　Partition characteristics of carbon andoxygen isotopes

在利用碳氧穩(wěn)定同位素對(duì)沉積物當(dāng)時(shí)所處環(huán)境的古溫度和古鹽度研究時(shí)，由于巖石受到不同成巖作用、沉積物中有機(jī)物受到微生物氧化產(chǎn)生的CO2污染，或者不同地質(zhì)年代發(fā)生地質(zhì)作用不同[21]，導(dǎo)致原始沉積物中的δ18O和δ13C值因同位素的交換而發(fā)生變化，從而降低了利用δ18O和δ13C值定量計(jì)算古溫度和古鹽度的可靠性。所謂的同位素“年代效應(yīng)”是指年代越老的地層受到越強(qiáng)烈的成巖改造作用，使得δ18O和δ13C值有越大偏離的效應(yīng)[22]。根據(jù)研究，一般情況下碳酸鹽巖δ18O值<-5‰時(shí)，需要對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行年代效應(yīng)校正；但是此次筆者所測(cè)的δ18O值均>-5‰，所以不需要對(duì)δ18O值進(jìn)行校正。對(duì)于δ13C值是否存在“年代效應(yīng)”的影響，目前還存在不同的看法。有學(xué)者在對(duì)寒武紀(jì)以來(lái)的成巖作用研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)δ18O和δ16O之間的交換比δ13C和δ12C之間的交換強(qiáng)很多[23]；以Veizer為代表的學(xué)者，在研究時(shí)發(fā)現(xiàn)早古生代δ13C值比晚古生代升高2‰，二疊紀(jì)的δ13C值增加了2.6‰，新生代δ13C值降低了1.5‰[24]。盡管在地質(zhì)歷史時(shí)期中海相碳酸鹽巖的δ13C值不斷波動(dòng)變化，跟地質(zhì)年代變化沒(méi)有明顯的線性關(guān)系，δ13C值分布在(0±3)×10-3～5×10-3范圍內(nèi)[24,25]。研究表明碳酸鹽巖在沉積之后所經(jīng)歷的成巖作用沒(méi)有對(duì)原始的碳同位素造成影響[26]；因此碳酸鹽沉積時(shí)的環(huán)境因素是主要因素，可用來(lái)剖析沉積時(shí)的古環(huán)境。

3古環(huán)境分析

在古環(huán)境和古氣候的研究分析時(shí)，碳氧同位素的數(shù)據(jù)會(huì)給分析帶來(lái)重要的信息。認(rèn)同并應(yīng)用δ18O和δ13C值來(lái)確定古鹽度和古溫度的學(xué)者越來(lái)越多[23,27]。在不同環(huán)境形成的各種海相碳酸鹽巖的δ13C、δ18O值是不相同的，鮞粒灰?guī)r中亮晶膠結(jié)物是沉積期后作用的產(chǎn)物，亮晶膠結(jié)物干凈、透明，不含原巖殘余物。鮞粒沉積后沉積物中的孔隙水通過(guò)海水的補(bǔ)給，不斷形成CaCO3的沉積物，這是膠結(jié)物的主要來(lái)源。亮晶膠結(jié)物反映沉積物在沉積作用以后的變化和特征[28]。

碳酸鹽礦物中的氧同位素組成在決定碳酸鹽成巖過(guò)程中流體性質(zhì)和成巖溫度方面具有不可替代的作用，因此碳酸鹽的氧同位素組成也是碳酸鹽成巖作用研究的重要手段之一[29]。氧同位素同時(shí)受到溫度和鹽度的控制，既是溫度的函數(shù)，也是鹽度的函數(shù)，因此有學(xué)者建立起了碳氧同位素反映古鹽度、古溫度的關(guān)系方程式，通過(guò)用測(cè)試出來(lái)的碳氧同位素值計(jì)算古鹽度及古溫度。采用的樣品保存完好，基本沒(méi)有受到成巖蝕變，大氣水影響比較弱，測(cè)出的數(shù)據(jù)能反映古鹽度和古溫度特征。

3.1古鹽度特征

在不斷研究的基礎(chǔ)上，Epstein等建立了用Z值計(jì)算古鹽度的基本理論[30]。他們假設(shè)一個(gè)地區(qū)溫度不變，那么鹽度的變化就是由于δ18O值的變化而引起的；Clayton和Degens研究表明，碳酸鹽巖中鹽度變化時(shí)，碳同位素也發(fā)生變化[31]。研究人員判定碳氧同位素的數(shù)值變化與鹽度的高低存在著聯(lián)系，鹽度越低，碳氧同位素?cái)?shù)值越小；Keith等將碳氧同位素結(jié)合起來(lái)計(jì)算古鹽度[32]，得出了下列方程式

Z=2.048(δ13C+50)+0.498(δ18O+50)

(1)

方程式(1)中：δ13C、δ18O值都是用PDB標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)Z>120時(shí)，為海相石灰?guī)r；Z<120時(shí)，為淡水石灰?guī)r。筆者用各鮞?；?guī)r樣品的δ13C、δ18O值計(jì)算出Z值，獲得Z值為127～131，平均值為130.66，Z值>120，說(shuō)明屬于海相沉積；且Z>122，δ13C>0，表明鮞粒灘成巖環(huán)境是一種鹽度較大的海水或咸化海水環(huán)境，這更能印證該時(shí)期的灘相鮞粒灰?guī)r是在緩坡環(huán)境中發(fā)育的[11]，并且是在蒸發(fā)量大于降雨量的干熱氣候?yàn)橹鞯沫h(huán)境下發(fā)育的。

3.2古溫度特征

在對(duì)古溫度的剖析研究中，發(fā)現(xiàn)δ18O與古海水溫度有著緊密的關(guān)系。在鹽度一定的假設(shè)條件下，δ18O值隨古海水溫度的降低而升高。在本文古溫度計(jì)算時(shí)應(yīng)用的是Kennett和Shsckleton(1974)在前人的基礎(chǔ)上提出的古溫度計(jì)算公式

t=16.9-4.38(δC-δW)+0.1(δC-δW)2

(2)

式中：t為海相碳酸鹽巖沉積時(shí)的古海水溫度；δC指25℃時(shí)化學(xué)式3CaCO3+2H3PO4(100%)=Ca(PO4)2+3CO2+3H2O中的CO2的δ18O值；δW指25℃測(cè)試碳酸鹽巖沉積時(shí)與海水平衡的CO2的δ18O值；所以δC-δW指的是在25℃時(shí)，CaCO3和H3PO4作用生成CO2及與H2O平衡的CO2之間的氧同位素值的千分偏差。

根據(jù)學(xué)者Craig(1961)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在25℃時(shí)CaCO3和H3PO4作用生成CO2和與H2O(SMOW)平衡得到的CO2之間的氧同位素值的差值為+0.22[33]。因此，為了得到更為準(zhǔn)確的古溫度數(shù)值，在實(shí)驗(yàn)室中采用PDB標(biāo)準(zhǔn)的CaCO3的δ18O(δ18OCaCO3)和SMOW標(biāo)準(zhǔn)的H2O的δ18O值(δ18OH2O)計(jì)算古溫度時(shí)，需要應(yīng)用公式(3)進(jìn)行校正δC-δW=(δ18OCaCO3-δ18OH2O)+0.22

(3)

公式中：δ18OCaCO3是實(shí)驗(yàn)所測(cè)得鮞?；?guī)r的PDB標(biāo)準(zhǔn)的δ18O值；δ18OH2O是以SMOW為標(biāo)準(zhǔn)H2O的δ18O值。但是目前三疊紀(jì)古海洋水的δ18O仍未知，所以本文只能假設(shè)與現(xiàn)代大洋水的δ18O相同，那么δ18OH2O(SMOW標(biāo)準(zhǔn))為0[34,35]，所以公式(3)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

δC-δW=δ18OCaCO3+0.22

(4)

根據(jù)上述公式(4)，筆者計(jì)算出川西北漢旺觀音崖剖面晚三疊世卡尼期鮞?；?guī)r形成時(shí)的古海洋溫度，其結(jié)果匯總于表1。從表1可以看出，晚三疊世卡尼期海水溫度大約在24～35℃范圍內(nèi)，平均溫度為30.4℃，說(shuō)明當(dāng)時(shí)該地區(qū)為以干熱氣候?yàn)橹鳌Ｇ叭搜芯匡@示四川盆地在中三疊世雷口坡組的古緯度是23.3°左右，在晚三疊世須家河組古緯度是28.9°左右[36]，所以四川盆地在晚三疊世卡尼期時(shí)古緯度處于中低緯度，這一結(jié)論與孢粉植物群和古生物信息所反映的四川盆地卡尼期早期為亞熱帶-熱帶相一致[37]，說(shuō)明晚三疊世卡尼期早期川西北地區(qū)為亞熱帶-熱帶干熱氣候。

3.3沉積環(huán)境解釋

3.3.1下部鮞?；?guī)r

為灰—深灰色中厚層狀含生物碎屑鮞粒灰?guī)r，在第2層底部出現(xiàn)1~2 mm大小的復(fù)鮞，同一層位還伴生有橢圓形的小型放射鮞(圖3-A)，粒徑在0.18~0.6 mm；下部鮞?；?guī)r的中上部發(fā)育有小型糞球粒(圖3-E)，有機(jī)質(zhì)含量較高，鮞粒的核心主要為生屑，主要有海膽、骨針、有孔蟲(chóng)、海百合、雙殼及腕足的碎片等。在該套鮞?；?guī)r中，復(fù)鮞跟小型放射鮞共同存在，說(shuō)明此時(shí)海水正處于高能與低能并存的環(huán)境，即下部鮞?；?guī)r沉積時(shí)正處于海侵前的低水位潮緣低紊流環(huán)境[11](圖2)。

3.3.2中部鮞?；?guī)r

以薄-中層間有厚層深灰色的亮晶鮞?；?guī)r為主(圖3-H)，在第5層中部出現(xiàn)直徑為0.2~0.8 mm的同心鮞，在第5層頂部以及第6層的底部出現(xiàn)具有同心紋層的放射鮞。放射鮞粒直徑在0.5~1.5 mm，同心紋層清晰，在其之上生屑含量增加，可見(jiàn)腕足、腹足、苔蘚蟲(chóng)、海綿骨針等生物碎屑。同心鮞與放射同心鮞形成時(shí)水體能量相對(duì)較高，此時(shí)中部鮞?；?guī)r的沉積環(huán)境為內(nèi)緩坡鮞灘(圖2)，局部可見(jiàn)少量復(fù)鮞及比較細(xì)碎的生物碎屑，在鮞粒沉積時(shí)受到了風(fēng)暴或波浪作用的顯著影響。

3.3.3上部鮞粒灰?guī)r

圖5　鮞?；?guī)r沉積環(huán)境示意圖Fig.5　Sketch showing sedimentary environment of oolitic limestone

以灰色中層狀鮞粒灰?guī)r為主(圖3-I)，厚度占整個(gè)灘相鮞粒灰?guī)r累計(jì)厚度的1/2。在第9層的底部出現(xiàn)直徑在0.8~2 mm的腦狀鮞粒(圖3-D)，有一定數(shù)量的腦狀鮞以腕足或腹足的碎屑為核心，腦狀鮞與粒徑不等的同心鮞共存。同心鮞具雙峰態(tài)粒徑分布(圖3-F)，0.2~0.5 mm的小型同心鮞粒和0.7~1.5 mm的大型同心鮞。此處同心鮞在沉積時(shí)受到風(fēng)暴作用運(yùn)移至此與腦狀鮞共存(圖5)，并能見(jiàn)到一定數(shù)量的破碎的鮞粒。此段鮞粒多以基底式膠結(jié)為主，并伴生有接觸-基底膠結(jié)的鮞粒；并且該段沉積生物碎屑含量較少，沉積環(huán)境水體能量相對(duì)較低。在第11-第12層，生物碎屑含量增加，多以雙殼、腕足、腹足、有孔蟲(chóng)、海綿骨針的碎屑為主；受風(fēng)暴作用影響，生屑較為破碎(圖3-G)。總的來(lái)講該鮞?；?guī)r中腦狀鮞較為發(fā)育，推測(cè)沉積時(shí)處于能量相對(duì)較低的中緩坡鮞灘，鮞粒的雙峰態(tài)分布、破碎鮞粒和生物碎屑表明鮞粒沉積時(shí)受到的風(fēng)暴作用比中部鮞粒灰?guī)r更為強(qiáng)烈。

4結(jié) 論

a.漢旺觀音崖剖面馬鞍塘組下部鮞?；?guī)r屬早卡尼期沉積，多以深灰色中—厚層狀亮晶含生屑鮞粒灰?guī)r為主，共發(fā)育3套鮞?；?guī)r，累計(jì)約30 m厚；通過(guò)顯微觀察鮞粒由下到上表現(xiàn)為：復(fù)鮞、同心鮞、放射同心鮞、腦狀鮞，鮞粒形成時(shí)的能量逐漸降低，水體深度增加，沉積環(huán)境由潮緣紊流環(huán)境到中緩坡鮞粒灘。

b.通過(guò)對(duì)古環(huán)境古鹽度的分析，鮞?；?guī)rZ值為127～131，平均值為130.66，反映鮞粒沉積時(shí)為海水蒸發(fā)量大于降雨量鹽度較大的海水-咸化海水環(huán)境；根據(jù)碳氧同位素測(cè)試結(jié)果計(jì)算的早卡尼期馬鞍塘組鮞?；?guī)r古溫度為24～35℃，反映川西北綿竹漢旺地區(qū)在晚三疊世卡尼期早期氣候?yàn)楦蔁釣橹鳎藭r(shí)川西北地區(qū)應(yīng)屬于中低緯度的熱帶或者亞熱帶地區(qū)。

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the late Triassic Carnian oolitic limestone in Hanwang area,

northwest Sichuan Basin, China

JI Guo-feng, FAN Hong, SHI Zhi-qiang, DU Yi-xing

StateKeyLaboratoryofOil&GasReservoirGeologyandExploitation,

ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China

Abstract:Sedimentary facies, paleoclimate and paleosalinity of late Triassic Carnian oolitic limestone in the lower part of Ma'antang Formation, northwest Sichuan Basin are studied based on former achievements, field investigation and sedimentary facies analysis. The Carnian limestone section is composed of three parts, occurred as composite oolite, concentric oolite, radial-concentric oolite and brain-like oolite from the bottom to top, and they are mainly deposited on carbonate ramps under the condition of decreased seawater energy and deep sea water. However, the coexistence of brain-like oolite and concentric oolite on the top of the limestone and the bimodal size distribution of concentric oolite reveal that the formation of oolites is affected storm during the deposition. According to the analysis ofδ18O andδ13C, the paleotemperature is 24~35℃ and theZvalue is 127~131 during the deposition of oolitic limestone. It implies that the northwest Sichuan Basin was an area with high evaporation and low latitudes and characterized by hot dry climates in early Carnian of the late Triassic. Oolitic limestone in the area is of great importance in the analysis and reconstruction of paleogeography and paleotemperature.

Key words:Sichuan Basin; Carnian; oolitic limestone; carbonate gentle slope; paleoclimate

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼][分類(lèi)號(hào)] P588.245 A

DOI:10.3969/j.issn.1671-9727.2016.01.07

[文章編號(hào)]1671-9727(2016)01-0068-09

[收稿日期]2015-01-30。

[基金項(xiàng)目]國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41272131)。

[第一作者] 姬國(guó)鋒(1988-),男,碩士研究生,研究方向:礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué), E-mail：jiguofeng0628@163.com。

[通信作者]時(shí)志強(qiáng)(1972-),男,博士,教授,從事沉積學(xué)的教學(xué)與科研工作, E-mail：szqcdut@163.com。