罗云, 黎刚, 张喜洋, 徐维海, 朱小畏, 周婉秋, 黄慧文, 钟福昌, 颜文
摘要: 在全球大洋中许多孤立碳酸盐岩台地、岛屿或环礁上普遍发育着新生代岛礁白云岩。然而,由于缺乏多期次白云石化的准确年龄和流体组成信息,导致对这些岛礁白云岩的成因模式仍存在争议。本文以南海南部美济礁南科1井南湾组中的白云岩为研究对象,系统分析了不同白云石化程度的岛礁碳酸盐岩中方解石、交代白云石和白云石胶结物的原位U-Pb年龄、Sr同位素年龄和元素组成,阐明了南海岛礁多期次白云石化流体组成与选择性白云石化过程。结果表明,准同生的交代白云石化作用发生在11.0- 8.5Ma,与前体灰岩的沉积时间相近,而白云胶结物的沉淀时间为8.5-6.0Ma。南湾组交代白云石和白云石胶结物的形成可能受海水的控制,其中白云石胶结物中较高的Mg/Ca比值和较低的Mn、Sr含量表明其流体来自于轻微蒸发的海水。此外,南湾组灰岩中白云石含量与孔隙度呈正相关,指示原生孔隙在后续白云石化作用中起重要作用,而珊瑚藻和含藻屑的灰泥则有利于白云石的快速成核。该研究进一步证实了激光原位分析在确定岛礁白云石化期次和流体来源方面具有很好的潜力,有助于进一步完善现有孤立环礁的白云石化模型。