白云石晶体结构和地球化学特征对沉积环境响应:以扬子地台晚埃迪卡拉纪灯影组白云岩为例

杨志波; 季汉成; 鲍志东; 史燕青; 赵雅静; 向鹏飞

doi:10.13745/j.esf.sf.2023.6.16

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (3) : 68 -79. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.6.16

沉积作用与沉积环境

白云石晶体结构和地球化学特征对沉积环境响应:以扬子地台晚埃迪卡拉纪灯影组白云岩为例

杨志波 ¹^,² ,
季汉成 ¹^,²^,^* ,
鲍志东 ¹^,² ,
史燕青 ¹^,² ,
赵雅静 ¹^,² ,
向鹏飞 ¹^,²

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Dolomite crystal structure and geochemical characteristics in response to depositional environment: An example of dolomite from the Late Ediacaran Dengying Formation of the Yangzi Plateau

Zhibo YANG ¹^,² ,
Hancheng JI ¹^,²^,^* ,
Zhidong BAO ¹^,² ,
Yanqing SHI ¹^,² ,
Yajing ZHAO ¹^,² ,
Pengfei XIANG ¹^,²

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摘要

受沉积环境的影响,在白云石形成过程中,其晶体结构与地球化学记录着相应的环境信息。本文以扬子地台晚埃迪卡拉纪灯影组杨坝剖面为例,通过系统采样研究了白云石的晶体结构和地球化学特征,明晰了基于岩石学和地球化学特征的灯影组沉积环境演化,归纳出了白云石晶体结构、地球化学特征与形成环境的耦合关系。结果表明:(1)杨坝剖面灯影组主要发育叠层石、核形石、泡沫棉石及凝块石等4种微生物白云岩和少量的晶粒、颗粒及角砾白云岩,垂向发育多期的微生物白云岩叠置韵律层,主要为局限台地潮坪相-颗粒滩相。(2)地球化学分析表明,灯影组沉积演化过程为:一段主要为干旱气候、较高盐度的较浅水体,发育泥、粉晶白云岩沉积;二段下部水体加深、潮湿、低盐度,微生物白云岩最为发育;二段中上部水体总体相对较浅,湿度降低,盐度略增高;四段时水体先加深后迅速变浅,湿度逐渐降低,盐度亦逐渐增大。(3)研究区白云石晶体结构特征突显出典型的高Mg/Ca环境下流体参与形成,在干旱、高盐度的环境下,a/c值负偏,潮湿、低盐度的环境会导致晶胞参数a/c值正偏。有序度分布表明,随有序度的增加,a/c值逐渐靠近理想白云石。该结果不仅阐明准同生白云石晶体结构与形成环境关联,还揭示元古宇灯影组古海水环境特征。