沉积条件下白云石与伴生方解石碳氧同位素组成的差别及影响因素

李小宁，黄思静，黄可可，钟怡江，胡作维

(成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都 610059)

沉积条件下白云石与伴生方解石碳氧同位素组成的差别及影响因素

李小宁，黄思静，黄可可，钟怡江，胡作维

(成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都 610059)

以岩石学为基础，运用元素、X射线衍射和碳氧同位素分析等方法，在手标本中观尺度上探讨同一样品中白云石与伴生方解石的碳氧同位素组成及影响因素。研究表明，白云石比伴生方解石具有更高的δ13C和δ18O值。白云石的δ18O值高于伴生方解石可能与如下2种因素有关:(1)在白云石—水和方解石—水系统中，前者的氧同位素分馏系数大于后者，因此在白云石—方解石系统中，氧同位素分馏系数大于1;(2)白云石沉淀于比方解石盐度更高、更富18O的水体中。白云石的δ13C值高于伴生方解石可能与如下因素有关:在白云石—CO2和方解石—CO2系统中，前者的碳同位素分馏系数大于后者，因而对交代过程的白云石—方解石系统而言，碳同位素分馏系数大于1。准同生白云石与伴生方解石的氧同位素组成差值较大，而热液/深埋藏白云石与伴生方解石的氧同位素组成差值较小。

分馏系数;碳氧同位素;伴生方解石;白云石

白云石自从1791年命名以来，由于近地表常温常压条件下实验室合成白云石的困难性和沉积岩温压环境中白云石的广泛分布，使得白云石形成机制的研究一直是碳酸盐沉积学中最困难也是最有魅力的领域之一。这也使得一些和白云石有关的相应研究陷入困境，如白云石—水—CO2(或白云石/方解石)系统碳氧同位素分馏系数难以通过实验获取，造成了人们难以解释同一流体中形成(沉淀或交代方式)的白云石和伴生方解石之间碳氧同位素的差别。前人利用磷酸与方解石/白云石反应速率差异、X射线衍射等方法研究表明，古代白云石与伴生方解石之间存在碳氧同位素差异［1－4］，但谁对古海水碳氧同位素组成更具有代表性仍然是亟待解决的问题。如Horacek等［5］在研究南阿尔卑斯下三叠统和二叠系/三叠系界线的碳同位素记录时认为，白云岩的碳同位素没有偏离海水，只有氧同位素偏离了海水，显示白云石和伴生方解石碳氧同位素组成的差别。即使在同一地层中，白云石也比相邻的方解石具有较正的δ13C和δ18O值，尤其是氧同位素更为明显。美国犹他州瓦萨奇高原西部边缘暴露的古新统Flagstaff组下部的白云石比伴生方解石的氧同位素值偏正约7‰［4］，从高温实验获得的同位素数据外推到25℃时白云石和方解石在平衡状态下白云石比方解石富集18O约4‰～7‰［6－8］，变质岩组合中白云石和方解石在平衡状态下白云石与方解石的Δ18O(即白云石与方解石的δ18O值之差)值约为5‰～9‰［2，9－10］，白云石与方解石的Δ18O值约为3.2‰［11］。新近的白云石—水—CO2系统与方解石—水—CO2系统碳氧同位素分馏实验表明，两者存在碳氧同位素分馏系数的差别［12－16］，说明白云石的氧同位素组成与方解石的差别是分馏系数的差别所致，它们所代表的仍然是同一流体或类似流体。

近期我们研究了四川盆地合川盐井溪下三叠统嘉陵江组的白云岩和石灰岩的碳氧同位素组成，结果表明白云岩/不完全白云岩化地层比相邻的灰岩地层具较高的δ13C和δ18O值［17］。但是白云石和方解石分布于不同的地层间隔，无法排除年代效应对这2种矿物碳氧同位素差别的影响。基于这种考虑，我们尝试性地选择了3件同时存在白云石和方解石的样品，在手标本中观尺度上进行方解石和白云石碳氧同位素组成差别的研究，以进一步理解白云石与伴生方解石在碳氧同位素组成上的差别及可能的影响因素。

1 地质背景

研究区位于四川盆地东北部宣汉县渡口镇(图1)，构造上隶属于大巴山弧形断褶带与川东弧形褶皱带的交会部位［18］。该地区在下三叠统飞仙关组沉积时期是典型的盆地—台地沉积体系［19］，开江—梁平海槽东北侧是孤立的碳酸盐台地，开江—梁平海槽西南侧是与大陆毗邻的碳酸盐台地，该海槽在飞仙关组沉积末期完全关闭。研究区位于开江—梁平海槽东北侧的孤立碳酸盐台地内部，台地周边为边缘浅滩环境，台地内部主要为受限制的潟湖—潮坪环境。飞仙关组主要以碳酸盐岩沉积为主，少量的紫红色钙质泥岩，飞仙关组第一段和第四段因局限环境发育白云岩或云质灰岩等过渡岩石类型。在嘉陵江组沉积时期，研究区是开阔台地—局限台地沉积体系，嘉一、嘉三段以开阔台地相为主，发育泥微晶灰岩，嘉二段和嘉四段以局限台地相为主，发育白云岩和盐溶角砾岩，各段之间的岩性地层界线容易识别。样品采自川东北宣汉渡口剖面下三叠统飞仙关组第四段(简称飞四段)和嘉陵江组第二段(简称嘉二段)地层(图1)。

图1 川东北下三叠统飞仙关组沉积期古地理图及采样位置Fig.1 Paleogeographic map of northeastern Sichuan Basin during the deposition of Feixianguan Formation(Early Triassic)，also showing sampling locations

2 岩石学特征

选取的3组样品具有不同的岩石学组构特征及代表意义。样品BL30采自飞四段，具泥微晶结构(图2a)，缺乏生物化石和交代结构。研究区飞四段同时存在代表蒸发环境的石膏沉积，表明这些白云石可能是准同生期高盐度水交代先驱CaCO3矿物形成的［20］。

样品BL103采自嘉二段，具泥微晶藻粒结构(图2b)，显微镜下几乎看不到泥微晶白云石的晶体形态，部分藻粒因富含有机质而呈黑色，有机质往往富集在白云石分布的区域，显示白云石形成机制与藻粒之间的有机联系。另一个重要特征是白云石仅仅分布在藻粒中，呈不均匀斑块状分布，明显不同于第一类白云石，此类白云石与Hips等［21］报道的具有微生物结构的原白云石类似;岩石中存在少量孔隙分布在藻粒的内部，其形成机制可能与藻尸体腐烂有关，提示岩石经历了大气水成岩作用。方解石主要分布于藻粒之间，具微亮晶结构，薄片下难以判断其形成的成岩环境。依据白云石仅分布在藻粒中而粒间胶结物没有白云岩化这一事实，推测胶结物的初始矿物是具有更好热力学稳定性的低镁方解石，同时其沉淀作用也可能是在近地表的低Mg/Ca比值的大气水环境中发生的。

图2 四川盆地宣汉渡口剖面实验样品的显微照片Fig.2 Microphotographs of experiment samples from Dukou section in Xuanhan county，Sichuan Basin

样品BL98A采自嘉二段，具残余鲕粒结构(图2c)，大小约200～250 μm的鲕粒是主要的粒屑类型。胶结物以亮晶方解石为主，白云岩化局限在鲕粒的内部(图2d)，白云石呈平直晶面自形晶，粒径分布在50～70 μm。由于地质历史中的大多数鲕粒都是典型的文石质非生物颗粒，显示白云岩化作用是选择文石质的鲕粒进行的，同时基于鲕粒在岩石中呈漂浮状这一特征，可以认为胶结作用发生的时间很早。结合样品非常低的锰(＜10×10－6)、铁(＜500×10－6)含量(表1)，说明岩石的胶结作用主要是在准同生期海水潜流环境中发生的。

3 地球化学特征

3.1 X射线衍射及元素分析

对3组样品任意7个区域进行了X射线衍射分析，结果表明岩石基本上由白云石和方解石2种矿物组成，21个样品(3组样品任意7个区域)白云石和方解石含量之和变化在96.84%～100%之间，平均值为98.53%，其他矿物主要为少量的石英。基于X射线衍射的分析结果，我们可以通过CaO、MgO含量来较好地定量计算岩石中方解石和白云石的相对含量，而可以不采用可靠性较差的、仅有半定量意义的X射线衍射分析结果。同时，为了与化学分析计算获得的白云石和方解石相对含量对应，表1中我们也采用由Füchtbauer和Goldschmidt［22］提供的方法计算了白云石和方解石的相对含量，21个样品的X射线衍射结果中白云石的104面网间距值(d104)变化在2.877 3～2.891 8之间，显示这些白云石接近理想组成。因而通过化学分析CaO、MgO含量计算岩石中白云石和方解石的相对含量时，假定白云石具有理想组成(即白云石中CaCO3和MgCO3的摩尔分数都为50%)，不会对计算结果造成实质性影响。

总体上来讲，全部样品的MgO含量和X射线衍射分析获得的白云石含量呈正相关关系，两者之间的相关系数高达0.96(图3a)。在3个样品中，BL103的MgO含量和白云石含量也具有较好的相关性，相关系数达到0.93(图3b);其余2个样品相关性较差，尤其是BL98A样品，这与样品中白云石含量较低，X射线衍射半定量分析的误差相对较大有关。化学分析中CaO和MgO含量分析的检测限为0.1%，相对误差达到了2%，而由X射线衍射分析获得的矿物含量通常是一种误差较大的半定量分析。基于此，后面有关样品中白云石和方解石相对含量的讨论中，我们采用了由化学分析结果换算的白云石和方解石相对含量(表1)。

表1 四川盆地宣汉渡口剖面不同样品的元素分析、碳氧同位素和X射线衍射分析结果Table 1 Element，carbon and oxygen isotope values and XRD data of samples from Dukou section in Xuanhan county，Sichuan Basin

图3 四川盆地宣汉渡口剖面样品X射线衍射白云石含量与MgO含量交会图Fig.3 Cross-plots of dolomite content from XRD and MgO content of samples from Dukou section in Xuanhan county，Sichuan Basin

3.2 碳氧同位素

3组样品的碳氧同位素分析结果(均为PDB标准，全文相同)见表1，样品BL30的δ13C值变化在0.82‰～2.26‰，平均值为1.49‰，δ18O值变化在－6.16‰～－4.91‰，平均值为－5.46‰。样品BL103的δ13C值变化在0.58‰～1.32‰，平均值为0.96‰，δ18O值变化在－9.80‰～－6.58‰，平均值为－7.93‰。样品BL98A的δ13C值变化在5.19‰～5.47‰，平均值为5.32‰，δ18O值变化在－5.60‰～－5.36‰，平均值为－5.52‰。除了从样品BL98A获得的7个数据外，其余2个样品各自7个数据的δ13C和δ18O值都有较大的变化范围，并与元素含量和相应的白云石、方解石含量变化具有较好的对应变化关系。

4 讨论

4.1 白云石含量和碳氧同位素组成的关系

样品BL30和BL103的碳氧同位素组成和白云石含量(或相应MgO含量)之间都显示出良好的线性关系(图4)，表现为样品的碳氧同位素组成随白云石含量变化而变化的特征。按线性函数关系，二者之间的相关系数在0.7～0.86之间，显示在手标本中观尺度上，白云石与伴生方解石具有不同的碳氧同位素组成这一基本事实是存在的，表现为随着样品中白云石含量的增加，δ13C和δ18O值增加，白云石比伴生方解石具有更高的δ13C和δ18O值。样品BL98A的碳氧同位素组成未显示出随样品中白云石含量变化而变化的特征(图4)，我们推测与如下因素有关:

图4 四川盆地宣汉渡口剖面不同样品白云石含量和δ13C、δ18O值的对应关系Fig.4 Correlation of dolomite content and corresponding δ13C，δ18O values of samples from Dukou section in Xuanhan county，Sichuan Basin

(1)白云石含量较低且具有较小的变化范围。由MgO换算的白云石含量变化在0.87%～11.96%之间，较小的白云石含量变化导致较小的δ13C和δ18O值变化。分析结果显示，样品MgO含量变化在0.19%～2.60%之间，δ13C值变化在5.19‰～5.47‰之间，δ18O值变化在－5.60‰～－5.36‰之间，碳氧同位素这种较小的变化范围可能被分析误差叠加或掩盖，尤其是该样品的氧同位素组成，7个分析数据的标准偏差为0.081，已接近仪器0.08标准偏差。因而岩石中较低的白云石含量和较小的碳氧同位素变化范围是这7个样品白云石含量和同位素组成之间缺乏系统相关关系的主要原因。

(2)白云石形成机制。上述岩石学研究表明，样品BL98A的白云石具有和BL30、BL103不同的形成机制，后2个样品中的白云石都是泥微晶结构，具有准同生环境交代白云石或原白云石的特征。BL30样品的白云岩化流体是高盐度的海水，BL103样品与藻类活动有关的白云石，藻类新陈代谢活动产生的胞外聚合物对白云石的沉淀有着不可忽视的作用。这两类白云石都是在近地表常温常压环境下形成的，Sun等［24］从磷酸盐氧同位素反演的南盘江盆地早三叠世古海水的温度变化在30～40℃，表明当时的古海水温度较高。而BL98A中的白云石显然是成岩过程中交代鲕粒形成的，晶体相对较大，温度可能略高于前两类白云石形成的温度，白云岩化作用的流体在时间上和空间上都相对远离先驱方解石或文石的沉淀流体，因而白云石含量和碳氧同位素变化之间缺乏协同变化关系。不过，在分析误差和白云石成因2个因素中，分析误差是主要的，成岩交代白云石和先驱方解石或文石碳氧同位素之间的关系仍然需要进一步研究。

4.2 碳同位素组成和白云石含量的关系

对样品BL30而言，当白云石含量从61.87%变化到77.19%(MgO从13.45%变化到16.78%)时，其δ13C值从0.82‰增加至2.26‰，增加幅度超过1.4‰(图4a)。如果按图4a中白云石含量和相应δ13C值的函数关系，外延到方解石和白云石的端元矿物，则方解石和白云石的δ13C值分别为－3.2‰和3.3‰，白云石和方解石之间碳同位素的差值超过6‰。对样品 BL103而言，当白云石含量从56.30%变化到89.56%(MgO从12.24%变化到19.47%)时，其δ13C值从0.58‰增加至1.32‰，增加幅度超过0.7‰(图4a)。如果按图4a中白云石含量和相应δ13C值的函数关系，外延到方解石和白云石的端元矿物，则方解石和白云石的δ13C值分别为－0.5‰和1.5‰，白云石和方解石之间碳同位素的差值为2‰。2个样品不同白云石含量和相应δ13C值的变化关系说明如下问题:

(1)对于手标本中观尺度而言，白云石和伴生方解石具有不同的碳同位素组成，白云石的δ13C值高于伴生方解石是可以肯定的事实;

(2)上述岩石学研究表明2个样品都不具有交代组构，可以推测白云石和方解石可能都是从其母流体中沉淀的。假定是从同一母流体中沉淀的，则白云石—CO2的碳同位素分馏系数应大于方解石—CO2系统，但二者都是从同一母流体中沉淀的这一假定可能并不成立，因为白云石沉淀时，海水已演化到盐度更高、Mg/Ca比值更高的阶段，无论是按传统的渗透回流模式还是蒸发泵模式，二者沉淀时间都存在时间差，由于白云石形成需要较长时间［25］，这种时间差已足以造成海水碳同位素组成的差别(后边将进一步讨论这一问题);

(3)虽然上述岩石学研究表明2个样品都不具有交代结构，但这并不能完全说明这些白云石不是交代成因。传统的渗透回流模式和蒸发泵模式中的白云石都是准同生阶段交代先驱方解石或文石形成的，如果是这样，则说明白云岩化过程中存在碳同位素的分馏，并不是简单的镁和钙之间的置换，可能是一个溶解—沉淀过程，因而也与白云石—CO2和方解石—CO2的碳同位素分馏系数的差别有关;

(4)2个样品的δ13C值和白云石含量(或相应MgO含量)的直线函数具有不同的斜率，分别为0.065和0.02(图4a)，因而样品BL30中的方解石和白云石具有比BL103中的方解石和白云石更大的δ13C差值，前者为6.5‰，后者为2‰(表2)。我们认为这里叠加了年代效应，在图5所示的宣汉渡口剖面下三叠统碳同位素演化曲线中，样品BL30正处于δ13C快速上升的起点，就海水演化而言，白云石是形成于(沉淀或交代)伴生方解石或文石之后，海水此时具有更高的盐度和Mg/Ca比值，白云石形成时的海水显然已具有更高的δ13C值。由于早三叠世Induan期(可大致与上扬子地区的飞仙关组、大冶组或夜郎组对应［26］)持续时间只有约1 Ma时间段［27］，因而BL30样品所在的Induan期末期的海水δ13C值快速上升持续的时间可能达到万年的尺度范围。

表2 四川盆地宣汉渡口剖面样品的白云石含量与碳氧同位素之间的函数关系和相应的同位素值Table 2 Function expression of dolomite content and carbon and oxygen isotopes and corresponding isotope values of BL30 and BL103 samples from Dukou section in Xuanhan county，Sichuan Basin

图5 四川盆地宣汉渡口剖面下三叠统碳同位素演化曲线Fig.5 Carbon isotope evolution curves for Early Triassic，Dukou section in Xuanhan county，Sichuan Basin

4.3 氧同位素组成和白云石含量的关系及与碳同位素的对比

对样品BL30而言，白云石含量从61.87%变化到77.19%(MgO从13.45%变化到16.78%)时，其δ18O值从－6.16‰增加至－4.91‰，增加幅度超过1.2‰(图4b)。如果按图4b中白云石含量和相应δ18O值的函数关系，外延到方解石和白云石的端元矿物，则其方解石和白云石的δ18O值分别为－10.54‰和－3.54‰，白云石和方解石之间氧同位素的差值为7‰。对样品BL103而言，白云石含量从56.30%变化到89.56%(MgO从12.24%变化到19.47%)时，其δ18O值从－9.80‰增加至－6.58‰，增加幅度超过3‰(图4b)。如果按图4b中白云石含量和相应δ18O值的函数关系，外延到方解石和白云石的端元矿物，则其方解石和白云石的δ18O值分别为－15.39‰和－5.39‰，白云石和方解石之间氧同位素的差值为 10‰。按照实验得出的 BL30和BL103样品端元方解石的氧同位素值，根据已有的白云石—方解石系统中氧同位素分馏方程［12］，假设白云石的形成温度是30℃，计算获得的白云石的氧同位素分别为－7‰和－11.87‰，与两者各自的方解石氧同位素差值分别为3.54‰和3.52‰，可见白云石—方解石氧同位素分馏方程计算的白云石与方解石氧同位素之间的差值要小于我们实验方法获得的。这与计算过程中参数选取的合理性、白云石—方解石氧同位素分馏方程的由来以及地质事实中白云石形成的复杂性相关(如与白云石伴生的方解石可能在一定程度上受到大气水的影响而其δ18O值更低)。

从另一方面也说明，我们需要加强地质事实中白云石—方解石—水系统的氧同位素分馏方程的研究。2个样品不同白云石含量和相应δ18O值的变化关系说明如下问题:

(1)对于手标本中观尺度而言，白云石和伴生方解石具有不同的氧同位素组成，白云石的δ18O值高于伴生方解石是可以肯定的事实;

(2)如果白云石和方解石可能都是从同一母流体中沉淀的，则说明白云石—水系统的氧同位素分馏系数大于方解石—水系统，如果白云石和方解石不是从同一母流体中沉淀的，除了说明白云石—水系统的氧同位素分馏系数大于方解石—水系统以外，还可能说明白云石形成(沉淀或交代先驱文石或方解石)的流体的盐度高于伴生方解石的沉淀流体，当然相应的Mg/Ca比值也会更高。

(3)2个样品的δ18O值和白云石含量(或MgO相应含量)的直线函数具有不同的斜率，分别为0.07和0.1，因而样品BL103中的方解石和白云石具有比BL30中的方解石和白云石更大的δ18O差值，前者为10‰，后者为7‰，同时BL103外延至方解石后，δ18O值低至－15.39‰(表2)。结合岩石学研究说明该样品藻粒之间的方解石可能是大气水成因，白云石和方解石分别沉淀于具不同盐度的水体中是造成这种现象的主要原因。

(4)对比氧同位素和碳同位素组成与白云石含量之间的变化关系，可以看出，白云石与伴生方解石氧同位素组成的差值都大于碳同位素组成，尤其是样品BL103，白云石和方解石δ13C和δ18O的差值分别为2‰和10‰，这主要与白云石或方解石—水的氧同位素分馏系数大于白云石或方解石—CO2的碳同位素分馏系数有关。

4.4 温度对氧同位素组成差别的影响

虽然我们研究的样品中白云石和伴生方解石都形成于沉积温度条件下，但我们可以利用前人实验与理论研究成果，来进行温度对白云岩化过程中方解石和白云石氧同位素组成差别影响的讨论。较新的研究成果是由Horita完成的［12］，在综合方解石—水［28－29］和白云石—水氧同位素分馏方程的基础上，(原)白云石—方解石的18O/16O分馏系数可以用如下方程表达:

式中:α为分馏系数，T为开氏温度。

虽然该氧同位素分馏方程是在80～350℃温度范围下获得的，但氧同位素分馏系数与温度1/T2呈线性关系，可以外延至其他温度范围。显然该研究有助于我们理解白云岩化过程中方解石和白云石氧同位素组成的差别，以及温度对这种差别的影响。我们取4个温度点来讨论这种差别，分别是30，80，150，350℃，假定先驱方解石的δ18O值为0‰，则在这4种温度条件下形成的白云石的δ18O值分别为3.6‰，2.6‰，1.7‰，0.7‰，这4个数值显然也就是在这4种温度条件下白云石和先驱方解石的δ18O的差值，显示温度越高，白云岩化过程中方解石和白云石δ18O值的差别越小。因此，准同生白云石与伴生方解石的氧同位素组成差值较大，而热液/深埋藏白云石与伴生方解石的氧同位素组成差值较小。

5 结论

(1)在手标本中观尺度上，同一样品中白云石与伴生方解石具有不同的碳氧同位素组成，因而随着样品中白云石含量的增加，δ13C和δ18O值增加，显示白云石比伴生方解石具有更高的δ13C和δ18O值。

(2)白云石的δ18O值高于伴生方解石可能与如下2种因素有关:①白云石—水系统中和方解石—水系统中，前者的氧同位素分馏系数应大于后者，对交代过程而言，白云石—方解石系统中，氧同位素分馏系数大于1;②白云石沉淀于比方解石盐度更高、更富18O的水体中，因而白云石也更富18O。

(3)白云石的δ13C值高于伴生方解石可能与如下因素有关:白云石—CO2系统中和方解石—CO2系统中，前者的碳同位素分馏系数大于后者，对交代过程而言，白云石—方解石系统中，碳同位素分馏系数大于1。基于此，我们不能简单地用白云石或方解石的碳同位素去代替古海水，因而需要进一步加强沉积温压条件下白云石—方解石—CO2系统碳同位素分馏系数的定量研究。

(4)由于白云岩化作用需要时间，即使是万年尺度的年龄变化，对于海水碳同位素组成大幅度、高频率变化的时间间隔来说，已足以造成手标本中观尺度白云石和伴生方解石碳同位素组成的差别，这在早三叠世时间间隔显得尤其明显，因此，手标本中观尺度白云石和方解石碳同位素组成的差别也可能是时间造成的。

(5)相对低温条件的白云岩化过程中，白云石与先驱方解石氧同位素的差值较大，随着白云岩化过程温度的升高，白云石与先驱方解石之间氧同位素组成的差值减小，因而准同生白云石与伴生方解石的氧同位素组成差值较大，而热液/深埋藏白云石与伴生方解石的氧同位素组成差值较小。

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(编辑 徐文明)

Differences and controls of carbon and oxygen isotope composition in dolomite and coexisting calcite under deposition conditions

Li Xiaoning，Huang Sijing，Huang Keke，Zhong Yijiang，Hu Zuowei
(State Key Laboratory of Oil/Gas Reservoir Geology and Exploitation，Chengdu University of Technology，Chengdu，Sichuan 610059，China)

We discussed the composition and factors influencing carbon and oxygen isotopes in dolomites and coexisting calcites in hand specimen mesoscale based on petrography and combined with elemental，X-ray diffraction and carbon and oxygen isotope analyses.Results indicated that dolomites have higher δ13C and δ18O values than coexisting calcites.Two factors may account for the higher δ18O values of dolomites.(1)The oxygen isotope fractionation factors of a dolomite－water system are higher than those of a calcite－water system.Therefore，oxygen isotope fractionation factors are greater than 1 in a dolomite－calcite system.(2)The fluids of dolomite precipitation have higher salinity and higher18O abundance compared to coexisting calcite.In addition，the δ13C values of dolomites show the same trends with δ18O values.That is to say，the carbon isotope fractionation factors in a dolomite－CO2system are higher than those in a calcite－CO2system.Therefore，carbon isotope fractionation factors are greater than 1 in a dolomitecalcite system during replacement process.Oxygen isotope values varied obviously between syndepositional dolomites and coexisting calcites，while they were similar between hydrothermal/deeply burial dolomites and coexisting calcites.

fractionation factors;carbon and oxygen isotope;coexisting calcite;dolomite

TE12<2.2 class="emphasis_bold">2.2 文献标识码:A2.2

A

1001－6112(2016)06－0828－08

10.11781/sysydz201606828

2016－02－06;

2016－09－28。

李小宁(1986—)，女，博士生，从事沉积地球化学研究。E-mail:l-x-n@139.com。

黄思静(1949—)，男，教授，博士生导师，从事沉积学的教学与科研工作。E-mail:hsj@cdut.edu.cn。

国家自然科学基金项目(41272130)“川渝地区早三叠世海相碳酸盐岩的碳同位素研究”资助。