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1、第16卷第3期沉积学报Vol.16No.31998年9月ACTASEDIMENTOLOGICASINICASept.1998东营凹陷沙河街组湖相碳酸盐岩碳氧同位素组分及其古湖泊学意义刘传联(同济大学海洋地质开放实验室上海200092)提要湖相碳酸盐岩的碳、氧稳定同位素分析能提供重要的环境信息。山东东营凹陷沙河街组湖相碳酸盐岩主要分布在沙一段和沙四段。对47个碳酸盐岩样品碳、氧同位素组分的分析表明:沙一段、沙四中和沙四上亚段下部沉积时期东营湖均是程度不同的封闭型湖泊。古盐度和蒸发/降雨:沙四中亚段和沙四上亚段下部沉积时期>沙一段沉积时期>沙四上亚段上部沉积时期;古湖水面:沙四上亚段
2、上部沉积时期>沙一段沉积时期>沙四中亚段和沙四上亚段下部沉积时期;古生产力:沙一段沉积时期>沙四上亚段上部沉积时期>沙四中亚段和沙四上亚段下部沉积时期。关键词东营凹陷沙河街组碳酸盐岩碳氧同位素古湖泊学作者简介刘传联男34岁博士生(高级工程师)古湖泊学碳、氧稳定同位素分析是现今古环境研究中常用的一种为了更精确的指示环境,同时还对样品进行了微量元素手段,它可以用来进行地层划分、对比、恢复水体的古温度、Sr、Ca、Mg含量和有机碳含量的测试。古盐度、古水文条件、古生产力、古气候和沉积物成岩作用的过程。目前,该方法在古海洋学和第四纪古湖泊学研究中已得到了相当广泛的应用〔1,5〕。在前第四
3、纪古湖泊学研究中应用不多,但也已有成功的例子,如对苏格兰中石炭世Orcadi-〔6〕an盆地和西班牙第三纪Ebro盆地的研究。本文通过对山东东营凹陷早第三纪沙河街组湖相碳酸盐岩碳、氧稳定同位素的分析,探讨了其古湖泊学意义。1材料与方法碳、氧稳定同位素分析的材料可以是生物化石壳体,也可以是碳酸盐岩。本次分析所用样品为碳酸盐岩。东营凹陷沙河街组湖相碳酸盐岩主要分布在沙一段(早渐新世)和沙四段(中始新世),一般都夹于暗色泥岩中呈薄层状产出。本次研究选择了代表这两个层段的钻孔滨297井(沙一段)和图1研究钻孔位置纯11井(沙四段)(图1)。在选取样品时,为了避免成岩作用Fig.1Loca
4、tionmapofthestudiedwell的影响,首先对所有样品磨成薄片,在镜下详细观察其矿物2碳、氧同位素组分特征成分和结构特征,然后挑选具有泥晶结构的灰岩、白云岩、泥灰岩及一些过渡岩性,并在具体取样时尽可能的缩小取样范两口钻孔碳酸盐岩样品碳、氧同位素的分析结果如表1、表2。沙一段碳酸盐岩方解石D18围,最后取47块样品进行分析。O为-9.016‰～13所有样品均由青岛地矿部海洋地质研究所在美国0.446‰,平均值为-4.340‰;方解石DC为2.002‰～18Finnigan-MAT公司DeltaE型气体稳定同位素质谱仪上测9.258‰,平均值为5.119‰;白云石DO为
5、-4.074‰～0.861‰,平均值为-1.179‰;白云石D13试完成,使用的工作标准为TTB-1,所给数据均相对于国际C为3.110‰～标准PDB值,反应2分钟测出方解石,再继续反应8分钟测7.666‰,平均值为4.712‰。沙四上亚段上部(表2:1～1918出白云石。号样品)方解石DO为-9.215‰～-5.134‰,平均值为-收稿日期:1997-07-26收修改稿日期:1998-04-26110沉积学报第16卷137.983‰;DC为3.294‰～6.297‰,平均值为4.065‰。沙素分析数据,发现它们大多落在-15‰～5‰之间,而Kelts四上亚段下部和沙四中亚段(表
6、2:20～24号样品)白云石&Talbot〔5〕认为湖相原生碳酸盐岩的D13C为-2‰～6‰。上1813述东营凹陷沙河街组碳酸盐岩的D18DO为-1.502～0.331‰,平均值为-0.854‰;DC为-5.O值的范围与世界其它地区无差别,D1313476～1.616‰,平均值为-2.709‰。C则有“偏正”或“偏负”现象,这可能与DCDrummond等〔7〕根据文献资料统计了670个世界上不易受成岩作用影响有关,将在下面有关部分讨论。同地理和构造背景下现代和古代非海相碳酸盐岩的氧同位表1滨297井沙一段碳酸盐岩碳、氧同位素组分stTable1Carbonandoxygeniso
7、topiccompositionsofcarbonatesof1memberoftheShahejieFormationfromBin297well方解石白云石编号深度/m岩性(D18O±R)‰(D13C±R)‰(D18O±R)‰(D13C±R)‰11253.0介形虫-藻灰岩-7.712±0.0233.500±0.02421253.5泥灰岩-5.042±0.0224.574±0.03731253.8白云质灰岩-7.554±0.0492.775±0.039-4.074±0.0813
