新生代岛礁白云岩的基本特征、发育演化和成因机制

来源：古地理学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：王瑞, 吴律, 余克服, 任敏, 潘立银

单位：1 广西大学海洋学院,广西大学珊瑚礁研究中心,广西南海珊瑚礁研究重点实验室,广西南宁 530004;2 厦门大学海洋与地球学院,福建厦门 361005;3 中国石油碳酸盐岩储层重点实验室,中国石油杭州地质研究院,浙江杭州 310023

摘要：广泛发育于全球大洋中的新生代岛礁白云岩,具有埋藏浅、形成时间晚、后期改造弱等特点,被认为是研究经典“白云岩(石)问题”的天然实验室。文中系统梳理了岛礁白云岩的基本特征、时间演化、白云石化流体性质和成因模式,并探讨了控制该类白云岩形成的古环境和古气候因素,以期为解译“白云岩(石)问题”提供借鉴。新生代岛礁白云岩厚几十米至几百米,具有相似的岩石学(结构保存型和结构破坏型)、计量学(高钙白云石和低钙白云石)和地球化学(碳氧同位素、锶、铁、锰、钠元素)特征,发育时间上具有全球同步性(~10-0.5 Ma)。在单个岛礁内,受海平面变化和构造活动控制,白云石化时间由底部至顶部呈现出连续或断续变年轻的现象。结合氧同位素和团簇同位素数据分析显示,正常—轻微蒸发的海水是岛礁白云石化流体的主要来源, 其中高钙白云石主要与正常海水有关,而低钙白云石则受蒸发海水控制。单一的流体驱动模式(如渗透回流、地热对流等)难以普遍适用于岛礁白云岩的成因解释, 促进白云石化作用的岛礁内地下水流动机制可能是多重复合而成。新生代岛礁白云石化时期,单一的古环境、古气候因子(海水的Mg/Ca、温度、$ext{SO}_{4}^{2-}$浓度、氧化还原状态、pCO2及pH等)并未呈现出特殊性,推测多种古环境、古气候因子的耦合作用可能共同控制了岛礁的白云石化事件。为了更好地理解岛礁白云岩的成因机制,未来应在白云石化微观过程、新兴探测技术应用和数值模拟方面进行拓展研究。

关键词：白云岩,新生代,珊瑚礁,成因机制,研究进展