柴達木盆地西部SG-1鉆孔中白云石成因探討

王曉曉 ，韓作振，李明慧 *，方小敏 ，趙延洋

1. 中國科學院 青藏高原研究所，北京 100101；2. 中國科學院 青藏高原地球科學卓越創(chuàng)新中心，北京 100101；3. 中國科學院大學，北京 100049；4. 山東科技大學 地球科學與工程學院，青島 266590

1 引言

白云石理論分子式為CaMg(CO3)2，但多數(shù)天然形成的白云石含有過量的Ca2+，其組成為Ca1.16Mg0.94(CO3)2—Ca0.96Mg1.04(CO3)2(Last,1990; Warren, 2000)。Fe、Mn、Co、Zn等 元 素 常 與白云石晶格中的Mg產(chǎn)生類質(zhì)同象替代，如Mg2+:Fe2+≤4:1時形成鐵白云石。大部分白云石出現(xiàn)在古代沉積物中，現(xiàn)代白云石沉積主要出現(xiàn)在受海洋影響的潮坪環(huán)境和內(nèi)陸干旱區(qū)的鹽湖環(huán)境中，而且無機環(huán)境下無法合成白云石（Land, 1998; Wright, 1999; Warthmann et al., 2000），白云石的成因是長期困擾學者們的焦點問題。目前認為反應動力機制是影響白云石形成的主要因素，圍繞這一機制，學者們提出了多種白云石成因模式，如準同生、毛細管濃縮、回流滲透、埋藏作用 （王茂林等, 2013; 趙文智等, 2018）、構造熱液作用和微生物白云石化作用（Vasconcelos and McKenzie, 1997）等。其中，微生物在白云石形成過程中的作用廣受關注，如硫酸鹽還原菌新陳代謝活動對白云石沉淀過程具有促進作用（Vasconcelos and McKenzie, 1997; Hinrichs et al., 1999; Roberts et al., 2004），微生物的介導作用能在地表條件下促使原生白云石的沉淀（Bontognali et al., 2010）。

白云石作為一種碳酸鹽礦物，首先是一種蒸發(fā)鹽類礦物（曲懿華等, 1979），因此，蒸發(fā)作用是白云石形成的必要條件之一。既然無機環(huán)境下無法合成（Land, 1998），那么有機環(huán)境 （如微生物活動） 也是白云石礦物形成的必要條件之一。白云石的形成需要大量Mg2+的存在，而高Mg2+的水體與鹽度有一定聯(lián)系。因此，本文擬選擇柴達木盆地西部千米鉆孔SG-1中的白云石，分析不同鹽度環(huán)境下白云石礦物的成因及環(huán)境意義。……