受多级海平面控制的早成岩期岩溶发育模式——以鄂西渝东——湘鄂西地区石龙洞组为例

摘要

综合野外露头、薄片、阴极发光、碳氧同位素和测井资料对鄂西渝东—湘鄂西地区下寒武统石龙洞组岩溶发育特征进行研究,并对其岩溶发育模式及控制因素进行分析.在石龙洞顶部识别出发育于古洞穴中的钟乳石;古岩溶风化壳被划分为基岩、弱风化层、强风化层、溶塌层和风化黏土层;发育两类岩溶角砾:一类是富含基质的碎屑支撑岩溶角砾,另一类是基质支撑岩溶角砾;而在石龙洞组下部3个四级层序的顶部颗粒滩中,发育典型的相控溶蚀充填特征,可以识别出基岩带、半解离带和混合充填带;且早期海底纤维状胶结物被溶蚀;悬垂状方解石胶结物和岩溶角砾的发育.研究结果表明:石龙洞组发育多期次的早成岩期岩溶作用.碳氧同位素特征表明,岩溶带中的δ^(13)C为-3.7‰^-0.3‰,δ^(18)O为-10.6‰^-8.5‰,较非岩溶带中的碳氧同位素值偏负.在石龙洞组的每个四级层序顶部的高渗透层中,均受到淡水成岩作用的改造;横向上,在PSQ1-PSQ3时期,岩溶带只局限于丁寨剖面,在PSQ4时期,岩溶带广泛发育于整个台地,故在PSQ1-PSQ3时期,岩溶类型为海岛型;在PSQ4时期,岩溶类型为海岸型.在米兰科维奇理论的指导下,建立了米兰科维奇旋回与四级海平面变化的响应关系,表明多期次发育的早期岩溶受到米兰科维奇旋回对四级海平面变化控制的影响.本模式的建立对四川盆地周缘地区油气勘探的部署和岩溶发育模式的丰富均有一定指导意义.