川北江油-剑阁地区早三叠世近源重力流滑塌砾石早期白云石化记录及其地质意义

Affected by multi-period fluid alteration, the early diagenesis information is hard to be recorded well by the autochthonous deposits at the high-energy zone of the ancient carbonate platform margin. Thus, the accuracy early diagenesis study is difficult as the loss of the information.at Jiange-Qingchuan area in the Northern Sichuan basin, a lot of slumping block is found at the Feixianguan Formation of the Lower Triassic, which is the deep water area near platforms margin. Furthermore, the internal floaty gravels were rarely influenced by late fluid actions according to the comprehensive analysis. Based on the field survey, outcrop modeling data, drilling data, and seismic data, the formation process, period, distribution, and structural significance of the gravity flow event will be revealed. The diagenesis and fluid flow characteristics of gravel will be revealed through the record of the slumping gravity flow during the depositionperiod to shallow burial period by the petrology and geochemical comprehensiv analysis using the micro-sampling and testing methods. Then, the early dolomitization process, fluid properties, dolomitization mechanism, and main controlling factors will be analysis. Comparied with the original deposition of corresponding layer in the carbonate platform margin and carbonate platform area ,the alteration and information retention degree of the late multi-periods fluid actions on the early diagenesis will be discussed. The research ideas and contents are meaningful to exploration and extension, and it is expected to make a better understanding or breakthrough about early dolomitization mechanism and dolomitization process.

受多期流体改造影响，古老的碳酸盐台地边缘高能带原地沉积往往很难较好地保留早期成岩作用信息，甚至会导致相关信息的缺失，进而影响其成岩作用研究的准确性。前期研究在川北剑阁-青川地区下三叠统飞仙关组下部发现了大量的沉积期滑塌体，其主要沿邻近台缘带前缘深水区分布，综合分析揭示其内部呈漂浮状的砾石很少受后期流体改造影响。本研究将野外实测和写实资料、钻井、地震等资料相结合，系统揭示该事件的形成过程、期次、分布及构造指示。通过岩矿分析及分级微区取样和地球化学综合测试分析，系统揭示滑塌重力流沉积体内砾石记录的沉积期-浅埋藏期成岩作用及流体活动特征，重点剖析早期白石化过程、流体性质、云化机理及主控因素，并通过与其层位对应的台缘和台地内的原区沉积对比，探讨后期多期流体对早期成岩的改造及信息保留程度。研究内容和技术思路方法具有很好的探索性和推广性，并有望在早期白云石化机理和云化过程研究方面取得较好的认识或突破。

本项目为国家自然科学基金面上基金项目，研究期限为2017年1月至2020年12月。野外露头观察和室内综合分析，系统探讨了该滑塌体沉积特征、沉积环境和构造意义，记录的早期白云石化作用特征、成因、主控因素及早期成岩演化序列；探讨了早期成岩信息保留程度。研究揭示了两期滑塌沉积，形成于Dienerian中晚期，并在扬子地区台前深水区普遍且总体等时存在，指示了一期区域性构造活动。物源类比认为滑塌沉积主要来自邻近的台地边缘-陆棚区。砾石内白云石记录了交代和胶结两种白云石作用，而非单一的交代作用，元素地球化学特征指示了具有一定封闭性的海水或海源流体背景，加之塑性的含白云石砾石、与淡水的混合作用、低白云石有序度及成岩序列等，综合指示了一定封闭性海源流体背景下的准同生期-浅埋藏期多期白云石化过程，微生物的普遍存在可能影响了早期白云石化；白云石化结构多样，反映了不同部位同期白云石化具有明显的结构差异性。滑塌砾石记录了早期频繁的暴露溶蚀，记录了海底胶结、大气淡水溶蚀和胶结、白云石化等丰富的沉积期-浅埋藏期成岩演化序列。认为滑塌体砾石早期成岩作用结构和信息记录总体保存良好，但部分砾石受到了后期热流体活动、周围泥岩的成岩演化的影响；而物源区早期成岩作用更容易受到埋藏期成岩作用和流体影响。研究建立了台前深水区带状滑塌沉积时空演化模式及基于滑塌沉积的早期白云石化机理及成岩演化序列模式，为古老碳酸盐岩白云石化机理及早期成岩研究提供一定思路和理论参考。形成了多方法综合的异地碳酸盐岩时空溯源、砾石原位顶底方向恢复等方法，有望进一步推广。油气显示的揭示，有望拓展油气勘探领域，并为预测提供一定参考。滑塌体指示的区域性构造事件、鲕粒普遍溶蚀、微生物与白云石组合等现象和科学问题，将有利于推动该地区及层系的综合地质研究。