滇西兰坪盆地上三叠统三合洞组沉积古温度研究.pdf

四、全球环境变化与沉积作用 滇西兰坪盆地上三叠统三合洞组 沉积古温度研究 李志明1’2，张长江1，廖宗廷2，秦建中1 (1．中石化石油勘探开发研究院无锡实验地质研究所，无锡214151；2．同济大学海 洋与地球科学学院，上海200092) 利用海相碳酸盐岩的6180值测定古海水温度，是现代同位素地质学领域中的一个重要 成就。Epstein等(1951)研究证明，碳酸盐岩中氧的稳定同位素180的含量与其形成温度 180值越大则温度越低。 呈线性负相关，6180值越小(越偏负)，反映当时海水温度越高，6 但研究资料表明，随着碳酸盐岩所遭受的成岩作用的逐渐增强，其6180值则也会逐渐变低， et 但对6¨C值的影响较小(张秀莲，1985；Keitha1．，1964；邵龙义，1994；杨长庚，1994)。 故欲利用碳酸盐岩的碳、氧同位素来反演沉积古环境，必需对测定6180值进行成岩效应校 正。本文以滇西兰坪盆地上三叠统三合洞组碳酸盐岩为例，在这方面进行了尝试性研究。 在滇西兰坪盆地，三合洞组主要分布于盆地中东部的金顶一弥沙河以及盆地东缘的石 180 钟山和月亮坪，沉积环境为浅海局限台地相(李志明，2003)。为了消除成岩作用对6 值的影响，在采集碳酸盐岩样品的同时，也采集了伴生的泥质岩或上覆地层中的泥岩样和煤 样，用于镜质体反射率的测定，以便了解其经历的成岩作用程度。实测结果和前人分析结果 (虞修竟，1997)显示，三合洞组碳酸盐岩的6HopDB值介于．12．60／oo～．6．5‰，6”CPDB值 为1．3％o～5．0‰，而伴生及上覆地层泥岩或煤样的镜质体反射率均值为2．01％～2．48％，说 明三合洞组碳酸盐岩已处在晚成岩期的c亚期。据碳酸盐岩6180PDB值与镜质体反射率凡 相关关系曲线(杨长庚，1994)，可推断三合洞组碳酸盐岩因成岩作用的影响使6180PDB值 降低了3‰～4．5‰。这样，消除成岩效应影响后三合洞组碳酸盐岩的6MoPDB值则为．7．1‰～ ．3．1‰。 965)修改的测温经验公式为： 953)所提出后，经Graig(1 由Epstein(1 t=-16．9．4．2(6 c．6w)十O．13(6c．6w)2 (1) 式中t代表碳酸盐岩形成的海水古温度(℃)，6c．6w系指CaC03和H3P04作用(25℃下) 生成的C02和与H20平衡的C02之间的氧同位素值的千分偏差。 H20(SMOW)平衡得到的C02之间的氧同位素值6值的差别为+O．22。据此，在实验室中 180值(6 采取以PDB为标准的CaC03的6博Oc。c03值和以SMOW为标准的水的6180H20) 在用上式计算古温度时，需加～个校正值+O．22(郑淑蕙等，1986)。而晚三叠世古海水的6 et 博OH20值约为．2％o(Veizera1．，1999)。这样(1)式变为： (2) f(℃)=16．9-4．2(6蜡0CaCO，+2．22)+0．13(6悄0CaCO，+2．22)2 这里6180 180值(PDB标准)。 CaC03为经成岩作用校正后碳酸盐岩的6 0C，主要为24．8～ 利用(2)式计算得到三合洞组碳酸盐岩沉积时的古温度为20．7～40．5 33．1℃，该温度范围反映了当时兰坪盆地区为温暖～炎热的气候。这与古地磁信息揭示晚三 叠世兰坪．思茅地块位于21。N(侯增谦等，1996)相吻合，表明这种计算古沉积温度的方法 基本是