塔北、塔中地區(qū)寒武系—奧陶系白云巖多成因模式

摘 要 【目的】塔里木盆地下古生界厚層白云巖具有良好的油氣勘探前景，但目前其成因尚未達(dá)成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。通過對這些白云巖的成因研究，可為塔里木盆地下古生界厚層白云巖的油氣勘探提供一定的理論支撐。【方法】基于國際學(xué)術(shù)界通用的白云石分類方案，對塔北、塔中地區(qū)寒武系—奧陶系白云巖開展了詳細(xì)的巖相學(xué)和地球化學(xué)（微量—稀土元素、δ13C和δ18O及87Sr/86Sr比值）研究。【結(jié)果和結(jié)論】基質(zhì)白云石可識(shí)別出6種類型：（1）泥粉晶白云石（Md1）；（2）殘余擬晶白云石（Md2）；（3）粉—細(xì)晶、直面、自形—半自形、漂浮狀白云石（Md3）；（4）細(xì)晶、直面、自形—半自形白云石（Md4）；（5）細(xì)—粗晶、他形、曲面白云石（Md5）；（6）粗晶、曲面、鞍形白云石（Md6）。Md1和Md2的成巖流體為不同程度蒸發(fā)濃縮的同期海水，形成于相對局限沉積環(huán)境的同生—準(zhǔn)同生白云石化作用；Md3和Md4的成巖流體為地層中殘留的海源孔隙水，形成于淺—中埋藏白云石化作用；Md5的成巖流體為海源流體，形成于深埋藏白云石化作用或早期白云石的重結(jié)晶作用；Md6的形成流體為與宿主白云巖發(fā)生強(qiáng)烈水巖反應(yīng)的深部熱液，主要形成于深部熱液及圍巖之間相互調(diào)節(jié)、再平衡過程中的“熱液調(diào)節(jié)白云石化作用”對宿主白云巖的改造作用。

關(guān)鍵詞 巖相學(xué)；地球化學(xué)特征；白云石化作用；下古生界；塔里木盆地

第一作者簡介 王丹，男，1978年出生，博士，高級(jí)工程師，碳酸鹽巖儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)，E-mail： 279388044@qq.com

中圖分類號(hào) P534.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

0 引言

白云巖的成因仍然存在很大爭議[1?3]，同時(shí)白云巖作為儲(chǔ)層在碳酸鹽巖油氣勘探中具有非常重要的地位，其儲(chǔ)集性能很大程度上受白云巖成因類型和結(jié)構(gòu)特征影響[4]。近年來，國內(nèi)白云巖儲(chǔ)層中發(fā)現(xiàn)了多個(gè)大型（油）氣田，如塔里木盆地、鄂爾多斯盆地蘇里格氣田、四川盆地普光—元壩及安岳大型或超大型氣田等[5?6]。因此，對白云巖的結(jié)構(gòu)類型及成因機(jī)理進(jìn)行深入研究，不僅具有較大的理論意義，而且也將促進(jìn)我國碳酸鹽巖油氣勘探取得更大的進(jìn)展。

塔里木盆地作為重要的含油氣盆地，勘探目標(biāo)層位逐漸由中淺層轉(zhuǎn)移到深層—超深層[5，7]。特別是下古生界深層白云巖中不斷鉆取工業(yè)油氣流，使得該地區(qū)深層白云巖儲(chǔ)層的形成、演化及儲(chǔ)集特征等一系列問題成為研究的熱點(diǎn)[8?16]。但由于這些白云巖的埋藏深、成因復(fù)雜、勘探難度大等特點(diǎn)[17?18]，導(dǎo)致目前塔里木盆地寒武系—奧陶系白云巖的形成機(jī)制尚未達(dá)成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。因此，深入研究塔北、塔中及周邊區(qū)域寒武系—奧陶系白云巖的結(jié)構(gòu)類型和形成機(jī)理，探討其成因聯(lián)系，以期對塔里木盆地下古生界白云巖的油氣勘探突破提供一定的理論支持。

1 地質(zhì)背景

塔里木盆地位于新疆維吾爾自治區(qū)南部（74°～91° E，36°～42° N），面積為56×104 km2，是我國最大的內(nèi)陸盆地[18]。盆地位于天山和昆侖山之間，周邊被一系列次級(jí)山系圍繞（圖1）。東南側(cè)為阿爾金山，東北側(cè)為庫魯克塔格山，西北側(cè)柯坪塔格山，西南側(cè)為鐵克力克山。塔里木盆地由七個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元組成，自北向南依次為庫車坳陷、塔北隆起、北部坳陷、中央隆起、塔西南坳陷、塔東南隆起和塔東南坳陷。其中北部坳陷包括阿瓦提凹陷、順托果勒低凸起、滿加爾凹陷；中央隆起帶處于塔里木盆地中部，自西向東依次為巴楚隆起、卡塔克隆起、東南斷隆起（圖1，2）[19]。

研究區(qū)內(nèi)，寒武系自下而上由玉爾吐斯組、肖爾布拉克組、吾松格爾組、沙依里克組、阿瓦塔格組及下丘里塔格群構(gòu)成[18，21?22]，它們主要形成在碳酸鹽臺(tái)地，其巖性主要為白云巖和少量灰?guī)r、頁巖及硅質(zhì)巖（圖3）。下奧陶統(tǒng)為蓬萊壩組，巖性主要為灰?guī)r、白云巖（圖3）。

2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法

白云巖樣品取自塔北地區(qū)（鉆井：DG2、DG3、DG7、S13、S15 和S888）和塔中地區(qū)（鉆井：Z1、Z4、Z13、T1、GL1和HT1）。在對研究區(qū)內(nèi)白云石的精細(xì)分類基礎(chǔ)之上，為了保證地球化學(xué)分析的準(zhǔn)確性，利用微鉆（最小直徑1 mm）對各種類型白云石和灰?guī)r進(jìn)行精細(xì)取樣。選定19個(gè)樣品開展微量—稀土元素測試，65個(gè)樣品開展碳、氧同位素測試，31個(gè)樣品進(jìn)行鍶同位素比值測試。

微量—稀土元素測試在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所微量元素地球化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室完成，稱取40 mg粉末樣品，采用HNO3+HF進(jìn)行溶解，分析儀器為Finnigan MAT 公司 ELEMENT 型高分辨率等離子質(zhì)譜儀。選用后太古宙澳大利亞頁巖（PostArchean Australian Shale，PAAS）[23]對測試結(jié)果進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。δCe 和δEu 的計(jì)算公式分別為：δCe=CeN/（LaN×PrN）1/2，δEu=EuN/（SmN×GdN）1/2，式中的下角標(biāo)N代表標(biāo)準(zhǔn)化值。碳、氧同位素測試在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所穩(wěn)定同位素實(shí)驗(yàn)室完成，采用磷酸法制備CO2，分析儀器為MAT253質(zhì)譜儀，測試結(jié)果采用VPDB標(biāo)準(zhǔn)，測試精度高于0.1‰。鍶同位素測試在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所固體同位素實(shí)驗(yàn)室完成，測試儀器為MAT262型質(zhì)譜儀，測試結(jié)果誤差（2σ）低于0.000 015。

3 白云巖巖相學(xué)特征

以Gregg et al.[24]和Sibley et al.[25]白云石的分類方案為基礎(chǔ)，根據(jù)白云石的產(chǎn)狀，首先將白云石分為基質(zhì)白云石和白云石膠結(jié)物[26]。再依據(jù)白云石的晶粒大小、晶面接觸關(guān)系（平面、曲面）、晶形（自形、半自形、他形）等特征，進(jìn)一步將基質(zhì)白云石識(shí)別出6種白云石結(jié)構(gòu)類型：（1）泥—粉晶基質(zhì)白云石（Md1）；（2）殘余擬晶基質(zhì)白云石（Md2）；（3）粉—細(xì)晶、直面、自形—半自形、漂浮狀基質(zhì)白云石（Md3）；（4）細(xì)—中晶、直面、自形—半自形基質(zhì)白云石（Md4）；（5）細(xì)—粗晶、曲面、他形基質(zhì)白云石（Md5）；（6）粗晶、曲面、鞍形基質(zhì)白云石（Md6）。本文研究主要針對基質(zhì)白云石，不涉及白云石膠結(jié)物。

3.1 泥—粉晶白云石（Md1）

這類白云石常構(gòu)成灰白色或灰紅色致密白云巖，其晶體直徑小于0.05 mm，為泥晶—粉晶級(jí)，局部為極細(xì)晶；晶體形態(tài)以他形為主，少量半自形，晶體之間界限模糊。根據(jù)白云巖中是否與膏鹽共生，可將其進(jìn)一步分為與膏巖共生泥—粉晶白云石和泥—粉晶白云石兩種亞類。

1） 與膏巖共生泥—粉晶白云石

這類白云石主要分布在中寒武統(tǒng)，由泥—粉晶白云巖與共生的硬石膏和石膏構(gòu)成。此類白云石常呈紋層狀、條帶狀；硬石膏主要以層狀產(chǎn)出，單層厚度介于5～60 mm，與泥—粉晶白云巖呈互層產(chǎn)出（圖4a），鏡下呈針狀、纖維狀石膏假晶，長0.15～0.30 mm，具有一定的定向性。此外，可見白云巖礫屑包裹于硬石膏層之中（圖4b）；而石膏以層狀或塊狀產(chǎn)出，鏡下石膏晶體常呈等軸粒狀或橢圓形（圖4c），邊緣不光滑有溶蝕痕跡，石膏晶體內(nèi)部偶見柱狀硬石膏（圖4d），石膏晶體之間為泥晶白云石。

2） 泥—粉晶白云石

相比前一類型白云石，該類型白云石在區(qū)內(nèi)更常見，其分布時(shí)代貫穿整個(gè)下古生界，其結(jié)構(gòu)特征與上述含膏泥—粉晶白云巖中白云石的結(jié)構(gòu)類似，但不含膏巖，且不與膏巖層共生，鏡下巖性均一未見任何顆粒和交代殘余。巖石呈淺灰—灰褐色，常呈薄層產(chǎn)出，常與藻凝塊白云巖構(gòu)成向上變淺的米級(jí)沉積旋回（圖4e）；顯微鏡下，可見白云石層與富泥質(zhì)層構(gòu)成水平紋層（圖4f）。

3.2 殘余擬晶基質(zhì)白云石（Md2）

這類白云石一般發(fā)育在富含生物骨架的白云巖中，白云巖一般為灰色—灰黑色，藻團(tuán)塊含量較高時(shí)一般為灰黑色。該類型白云石保留了原始灰?guī)r的部分結(jié)構(gòu)特征（圖5a，b），其內(nèi)常見的生物骨架包括藻（Renalcis、Epighyton 及其他藻類）等。顯微鏡下，Md2的晶體主要為微—細(xì)晶，發(fā)育平面半自形或曲面半自形—他形結(jié)構(gòu)（圖5）；藻團(tuán)塊的顏色通常為深灰色或灰黑色；陰極發(fā)光下，藻團(tuán)塊常呈暗紅色，粒間孔膠結(jié)白云石常為紅色（圖5b，c）。殘余擬晶白云石的孔隙類型主要為溶蝕孔或粒間孔，但大多數(shù)層位中這類白云巖的孔隙已被膠結(jié)（圖5a，b）。

3.3 粉—細(xì)晶、直面、自形—半自形、漂浮狀基質(zhì)白云石（Md3）

這類白云石常發(fā)育在部分白云石化的微晶灰?guī)r中，其中灰?guī)r一般為淺灰色，而白云巖斑塊常呈深灰色（圖6a）[26]。這種白云石常呈不規(guī)則的斑狀或條帶狀沿低幅度的縫合線或壓溶縫分布，其長軸常平行于縫合線及層面延伸方向（圖6a）。顯微鏡下，這類白云石以粉—細(xì)晶、自形—半自形為主，呈漂浮狀分散于基質(zhì)之中，白云石晶體具有明顯的霧心亮邊結(jié)構(gòu)（圖6b）；正交偏光下，白云石晶體表現(xiàn)出均勻的消光特征；陰極發(fā)光下，白云石晶體核心發(fā)暗淡的橙紅光，邊緣發(fā)較亮的橙光或橘紅光。局部可見自形—半自形的細(xì)晶白云石漂浮于硅質(zhì)膠結(jié)物之中，且部分白云石晶體表現(xiàn)出港灣狀的邊緣（圖6c～f）。

3.4 細(xì)—中晶、直面、自形—半自形基質(zhì)白云石（Md4）

這類白云石的手標(biāo)本通常為灰色—褐灰色；單偏光下，白云石晶體以細(xì)晶為主，具直面、自形—半自形結(jié)構(gòu)（圖6g）；可見晶粒大小不一的白云石晶體呈簇狀分布，局部隱約可見縫合線的痕跡（圖6h），且較大的白云石晶體常發(fā)育明顯的霧心亮邊結(jié)構(gòu)；正交偏光下，白云石晶體表現(xiàn)出均勻的消光特征；陰極發(fā)光下，白云石晶體發(fā)光顏色為暗紅色—橙紅色，局部為褐紅色。該類型白云石晶體之間見殘余的灰泥，但孔隙相對較為發(fā)育，主要為晶間孔。部分孔隙可見油氣充注，部分被后期方解石或白云石膠結(jié)物充填。在部分白云石化作用比較徹底的情況下，Md4表現(xiàn)出明顯的“糖粒狀結(jié)構(gòu)”。此外，部分白云石晶體發(fā)生明顯的曲面化（圖6h）[26]。

3.5 細(xì)—粗晶、曲面、他形基質(zhì)白云石（Md5）

這類白云石是研究區(qū)寒武系—奧陶系白云巖中最常見的結(jié)構(gòu)類型，其手標(biāo)本一般為灰色、淺灰色、灰白色。在顯微鏡下，白云石晶體的晶粒大小變化較大，以中—粗晶為主，局部為細(xì)晶（圖7）；白云石晶體常表現(xiàn)出曲面他形結(jié)構(gòu)，晶面之間為鑲嵌狀接觸（圖7a～d）；細(xì)—中晶白云石晶體發(fā)育較明顯的霧心亮邊結(jié)構(gòu)（圖7a），但粗晶表現(xiàn)出較污濁晶面、缺乏環(huán)帶的特征（圖7c，d）；局部可見生物顆粒等交代殘余的幻影結(jié)構(gòu)。此外，高倍鏡下中—粗晶白云石晶體中可見大量微小的礦物包裹體，但氣液兩相包裹體較少見。正交偏光下，白云石晶體表現(xiàn)出均勻的消光特征；陰極發(fā)光下，Md5晶體主要發(fā)暗淡的紅光或斑狀暗淡紅光，其中細(xì)—中晶具霧心亮邊的白云石晶體表現(xiàn)為中心不發(fā)光或暗淡紅光、邊緣發(fā)較亮的紅光（圖7b）。這類白云石的結(jié)構(gòu)致密（圖7a～d），僅局部發(fā)育零星的晶間孔稀少（圖7b）。

3.6 粗晶、曲面、鞍形基質(zhì)白云石（Md6）

這類白云石的發(fā)育常與斷裂系統(tǒng)密切相關(guān)，且一般與鞍形白云石膠結(jié)物共生。顯微鏡下，白云石晶體常以粗晶為主，且晶面比較污濁；白云石晶體主要為曲面他形結(jié)構(gòu)（圖7e），常以曲面形式或縫合接觸，局部可見半自形；部分粗大的白云石晶體內(nèi)部發(fā)育大量的微裂縫（圖7e）；發(fā)育一定數(shù)量的氣液兩相包裹體，但其豐度不及伴生的鞍形白云石膠結(jié)物。正交偏光下，粗大的白云石晶體表現(xiàn)出明顯的波狀消光特征（圖7f）。陰極發(fā)光下，鞍形白云石晶體不發(fā)光，或發(fā)斑狀暗紅色光，局部可見白云石晶體的邊緣發(fā)明亮的紅光。該類型白云石發(fā)育少量孔隙，主要為晶間孔和溶蝕孔。

4 成巖序列

塔里木盆地寒武系—奧陶系白云巖經(jīng)歷了十分復(fù)雜的埋藏成巖作用歷史。基于前人研究成果，本文以縫合線（低振幅的壓溶縫）出現(xiàn)的時(shí)間作為淺—中埋藏階段的開始[27?28]，以鞍形白云石出現(xiàn)之前的構(gòu)造裂縫—溶蝕作用作為晚期（或深埋期）成巖作用的開始[29?30]。根據(jù)巖相學(xué)特征，可大致推測各成巖礦物的成巖序列如下（圖8）：方解石質(zhì)的顆粒、生物格架和泥晶可視為同生期不同相帶的原始沉積，在這類沉積物剛剛沉積后不久的準(zhǔn)同生期，纖維狀、片柱狀方解石膠結(jié)物開始在顆粒間隙或生物格架孔隙內(nèi)部沉淀[31]。同時(shí)，在潮上帶的蒸發(fā)—濃縮作用下泥粉晶白云石（Md1）開始形成，伴隨著表層富鎂離子鹵水的回流滲透，顆粒、生物格架等灰?guī)r的原始結(jié)構(gòu)組分逐漸被交代形成擬晶基質(zhì)白云石（Md2）（詳見第6部分）隨著沉積物繼續(xù)堆積，早期的沉積物埋藏深度加大，逐漸脫離了海水環(huán)境，成巖流體開始發(fā)生變化，環(huán)境溫度逐漸增加，孔隙中開始形成等軸粒狀方解石膠結(jié)物，該類型膠結(jié)物一般出現(xiàn)在潛流帶的成巖環(huán)境[31]。

灰泥埋深在500 m左右時(shí)開始出現(xiàn)壓溶縫[27?28]，其周圍逐漸形成以自形—半自形結(jié)構(gòu)為主的白云石集合體（Md3）。隨著埋深的繼續(xù)增加，灰泥中會(huì)形成更多的晶核并繼續(xù)生長，灰泥逐漸溶解并形成自形—半自形白云石晶體。隨著白云石化作用的持續(xù)進(jìn)行，灰泥全部被交代形成相互連接的自形—半自形白云石晶簇（Md4），其內(nèi)可見晶間孔發(fā)育，部分被烴類流體充注。當(dāng)埋藏深度繼續(xù)增加，這些自形白云石晶體之間開始發(fā)生化學(xué)壓溶，并且隨著環(huán)境溫度的升高，晶面開始發(fā)生曲面化，形成細(xì)晶他形基質(zhì)白云石（Md5-f）。同時(shí)伴隨著晶體的溶解和重結(jié)晶，最終形成了較粗的曲面他形、鑲嵌狀的基質(zhì)白云石（Md5-m-c）。伴隨著這一溶解再沉淀的過程，黃鐵礦可以富集。

他他形、曲面白云石形成以后，發(fā)生了一次比較廣泛的構(gòu)造劈裂—溶蝕作用，形成了與裂縫相連的晶洞，塔里木盆地白云巖地層進(jìn)入一個(gè)新階段，之后白云石膠結(jié)物（包括早期的直面、自形白云石膠結(jié)物和后期鞍形白云石膠結(jié)物）開始沉淀（圖8）。緊隨其后，石英或瑪瑙狀玉髓、黃鐵礦、閃鋅礦和黏土礦物開始出現(xiàn)。之后在殘余孔洞或裂縫內(nèi)形成方解石膠結(jié)物，這代表了后期流體的性質(zhì)發(fā)生明顯轉(zhuǎn)變，可能與構(gòu)造抬升，地層接近地表遭受大氣淡水淋濾有關(guān)。但在野外發(fā)現(xiàn)柯坪、巴楚地區(qū)，在下古生界中發(fā)現(xiàn)有兩組方解石脈發(fā)育，說明下古生界經(jīng)歷了兩次構(gòu)造抬升。在巖心觀察中，由于資料和視野有限，不能對方解石膠結(jié)物（包括裂縫中的方解石）進(jìn)行進(jìn)一步區(qū)分。

5 地球化學(xué)結(jié)果

5.1 微量—稀土元素

本次樣品稀土分析結(jié)果①顯示，各種類型白云石的微量元素鈧（Sc）和鈾（U）的含量均較低。其中Sc的含量變化范圍為（0.17～3.74）×10-6，平均值為1.40×10-6（樣品數(shù)n=18）；除了一個(gè)樣品（YA-1）的U含量較高（13.71×10-6）外，其余樣品的U 含量變化范圍為（0.15～3.28）×10-6，平均值為1.31×10-6（樣品數(shù)n=17）。

整體來說，塔北地區(qū)和塔中地區(qū)各種類型白云石的稀土元素（Rare Earth Element，REE）總量（下文簡稱ΣREE）較為類似，均較低，整體介于（1.71～15.70）×10-6；同時(shí)，各種類型白云石整體表現(xiàn)為輕稀土（LREE）略微富集，重稀土（HREE）相對虧損。其中輕稀土整體介于（1.48～14.16）×10-6，平均值為6.31×10-6；重稀土整體介于（0.22～1.96）×10-6，平均值為0.78×10-6；LREE/HREE介于5.73～12.63，平均值為8.35。

標(biāo)準(zhǔn)化后的結(jié)果總體表現(xiàn)為Eu明顯負(fù)異常，只有個(gè)別樣品出現(xiàn)正異常（如TS1-1-6），δEu平均值為0.90；大多數(shù)樣品Ce異常不明顯，只有個(gè)別樣品出現(xiàn)正異常或負(fù)異常，δCe平均值為0.93，這與塔里木盆地寒武系—奧陶系泥晶灰?guī)r的稀土分配模式特征相似（圖9）[32?33]。2個(gè)泥—粉晶白云石樣品（Md1）的稀土分配模式圖形態(tài)基本相同，輕稀土略微富集，Eu表現(xiàn)為明顯的或輕微的負(fù)異常，Ce表現(xiàn)出輕微的負(fù)異常（圖9b）；2個(gè)殘余擬晶基質(zhì)白云石（Md2）的稀土分配模式圖形態(tài)基本相同，輕稀土略微虧損，表現(xiàn)出微弱的Eu負(fù)異常和Ce負(fù)異常（圖9c）；4個(gè)細(xì)晶自形—半自白云石（Md4）的稀土分配模式圖形態(tài)基本相同，輕稀土略微富集，表現(xiàn)出輕微的Eu負(fù)異常和輕微的Ce 負(fù)異常或正異常（圖9d）；8 個(gè)他形曲面白云石（Md5）的稀土分配模式圖形態(tài)基本相同，輕稀土略富集，表現(xiàn)出輕微的Eu正異常或負(fù)異常、輕微的Ce正異常或負(fù)異常（圖9e）；3個(gè)鞍形基質(zhì)白云石（Md6）的稀土分配模式圖略有差別，其中兩個(gè)形態(tài)基本相同，輕稀土相對虧損，表現(xiàn)出明顯的或輕微的Eu 負(fù)異常，而另一個(gè)樣品表現(xiàn)出明顯的Eu正異常（圖9f）。

5.2 碳氧同位素（δ13C 和δ18O）

對塔北地區(qū)和塔中地區(qū)65個(gè)樣品碳、氧同位素測試數(shù)據(jù)①的分析發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)不同類型成巖礦物間的氧、碳同位素值之間通常會(huì)有重疊（圖10）。塔北地區(qū)一個(gè)泥晶藻灰?guī)r的δ13C 值為1.33‰，δ18O 值為-7.67‰；1 個(gè)殘余擬晶基質(zhì)白云石的δ13C 值為-1.19‰，δ18O值為-5.51‰；細(xì)晶自形—半自形基質(zhì)白云石的δ13C 值介于-1.71‰～ -0.84‰，平均值為-1.31‰（樣品數(shù)：n=4），δ18O值介于-8.96‰～-5.35‰，平均值為-6.46‰；中晶自形—半自形基質(zhì)白云石的δ13C值介于-2.07‰～-1.71‰，平均值為-1.89‰（樣品數(shù)n=2），δ18O 值介于-5.63‰～ -5.41‰，平均值為-5.52‰；細(xì)晶他形曲面基質(zhì)白云石的δ13C 值介于-2.04‰～-0.81‰，平均值為-1.37‰（樣品數(shù)n=7），δ18O值介于-8.98‰～-5.51‰，平均值為-6.93‰；中粗晶他形曲面基質(zhì)白云石的δ13C 值介于-2.40‰～-1.28‰，平均值為-1.97‰（樣品數(shù)n=7），δ18O值介于-6.63‰～-5.08‰，平均值為-5.66‰。

塔中地區(qū)泥晶灰?guī)r樣品的δ13C 值介于0.60‰～1.35‰，平均值為0.92‰（樣品數(shù)n=4），δ18O 值介于-6.39‰～-5.08‰，平均值為-5.58‰；1個(gè)殘余擬晶基質(zhì)白云石的δ13C值為-2.21‰，δ18O值為-6.51‰；細(xì)晶自形—半自形、漂浮狀白云石的δ13C值為-2.02‰～-2.00‰，平均值為-2.01‰（樣品數(shù)n=2），δ18O 值為-5.88‰～-5.20‰，平均值為-5.30‰；細(xì)晶自形—半自形基質(zhì)白云石的δ13C值介于-2.45‰～1.72‰，平均值為-0.53‰（樣品數(shù)n=5），δ18O 值介于-5.66‰～-5.09‰，平均值為-5.30‰；中晶自形—半自形基質(zhì)白云石的δ13C 值介于-2.06‰～ -1.62‰，平均值為-1.91‰（樣品數(shù)n=4），δ18O值介于-7.96‰～-7.19‰，平均值為-7.59‰；細(xì)晶他形曲面基質(zhì)白云石的δ13C值介于-2.83‰～-1.18‰，平均值為-2.13‰（樣品數(shù)n=11），δ18O 值介于-8.98‰～ -5.36‰，平均值為-6.35‰；中—粗晶他形曲面基質(zhì)白云石的δ13C值介于-2.03‰～-1.08‰，平均值為-1.62‰（樣品數(shù)n=9），δ18O值介于-8.49‰～-5.05‰，平均值為-6.90‰；粗晶鞍形基質(zhì)白云石的δ13C值介于-1.65‰～-1.33‰，平均值為-1.48‰（樣品數(shù)n=7），δ18O 值介于-7.13‰～-5.28‰，平均值為-6.35‰。

5.3 鍶同位素比值（87Sr/86Sr）

通過對塔北地區(qū)和塔中地區(qū)31個(gè)樣品Sr同位素測試數(shù)據(jù)①的分析發(fā)現(xiàn)，泥微晶灰?guī)r與不同類型基質(zhì)白云石的87Sr/86Sr值變化范圍有重疊（圖11），這與它們的碳、氧同位素特征相似（圖10）。塔北地區(qū)1個(gè)泥晶藻灰?guī)r的87Sr/86Sr值為0.710 572；1個(gè)殘余擬晶藻白云石的87Sr/86Sr值為0.709 206；細(xì)晶自形—半自形基質(zhì)白云石的87Sr/86Sr值介于0.708 9～0.709 4，平均值為0.709 3（樣品數(shù)n=3）；細(xì)晶他形曲面基質(zhì)白云石的87Sr/86Sr 值介于0.709 1～0.709 6，平均值為0.709 2（樣品數(shù)n=4）；中晶他形曲面基質(zhì)白云石的87Sr/86Sr值介于0.709 2～0.710 3，平均值為0.709 7（樣品數(shù)n=2）。

塔中地區(qū)1個(gè)泥晶灰?guī)r的87Sr/86Sr值為0.708 513；細(xì)晶自形— 半自形基質(zhì)白云石的87Sr/86Sr 值介于0.709 7～0.710 3，平均值為0.710 1（樣品數(shù)n=3）；中晶自形—半自形基質(zhì)白云石的87Sr/86Sr值介于0.709 1～0.711 6，平均值為0.710 2（樣品數(shù)n=4）；細(xì)晶他形曲面基質(zhì)白云石的87Sr/86Sr 值介于0.709 0～0.709 1，平均值為0.709 1（樣品數(shù)n=3）；中—粗晶他形曲面基質(zhì)白云石的87Sr/86Sr 值介于0.709 0～0.709 9，平均值為0.709 2（樣品數(shù)n=7）；粗晶鞍形基質(zhì)白云石的87Sr/86Sr值介于0.708 7～0.709 2，平均值為0.709 0（樣品數(shù)n=2）。

6 解釋與討論

6.1 數(shù)據(jù)有效性評(píng)價(jià)

碳酸鹽巖的稀土元素地球化學(xué)特征通常被用來探討碳酸鹽巖成巖作用過程中的水巖反應(yīng)（如白云石化流體的來源和特征）和古海洋的REE特征[38?40]。但碳酸鹽巖的REE含量和配分模式會(huì)受非碳酸鹽物質(zhì)（如陸源碎屑物質(zhì)、硫化物等）和成巖作用的影響，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能有效地反映白云石化流體的性質(zhì)[39?40]。因此，在利用碳酸鹽巖的REE示蹤白云石化流體來源和探討白云石化作用模式之前，應(yīng)先評(píng)估REE數(shù)據(jù)的可靠性。

陸源碎屑物質(zhì)（如頁巖）是碳酸鹽巖REE的一個(gè)主要污染源，頁巖中鋯（Zr）元素含量較高（PAAS中Zr含量可達(dá)210×10-6），而低溫水體中Zr含量非常低，因此Zr可以作為表征陸源碎屑物質(zhì)污染的有效手段[38，41]。研究區(qū)寒武系—奧陶系白云巖的Zr-ΣREE協(xié)變圖（圖12a）顯示，它們的Zr含量與ΣREE相關(guān)性較好，說明研究區(qū)寒武系—奧陶系白云巖的REE特征受到較為強(qiáng)烈的陸源碎屑污染。另一方面，由于鈧（Sc）元素常在硫化物中富集，因此可利用Sc元素來示蹤硫化物對碳酸鹽巖REE特征的影響[38，42]。研究區(qū)寒武系—奧陶系白云巖的Sc-ΣREE協(xié)變圖（圖12b）顯示，它們的Sc含量與ΣREE不具相關(guān)性，指示研究區(qū)寒武系—奧陶系白云巖的REE特征未受硫化物的影響。此外，成巖作用過程可造成碳酸鹽巖中Ce含量的增加和DyN/SmN比值的降低，從而造成δCe與DyN/SmN之間的負(fù)相關(guān)和DyN/SmN與ΣREE之間的正相關(guān)[42?43]。研究區(qū)寒武系—奧陶系白云巖的δCe與DyN/SmN和DyN/SmN與ΣREE之間均不具相關(guān)性，表明它們的REE特征受成巖作用的影響微弱。

6.2 白云巖的形成機(jī)制

塔北、塔中地區(qū)寒武系—奧陶系不同類型白云石的巖相學(xué)和地球化學(xué)特征顯示，研究區(qū)寒武系—奧陶系白云巖主要形成于同生—準(zhǔn)同生白云石化作用（薩布哈白云石化作用和回流滲透白云石化模式）、埋藏白云石化作用（淺—中埋藏白云石化作用和深埋藏白云石化作用）及構(gòu)造—熱液白云石化作用。

6.2.1 Md1的形成機(jī)制

1） 巖相學(xué)證據(jù)

研究區(qū)Md1常與硬石膏、干裂構(gòu)造等干燥氣候下的潮緣環(huán)境沉積特征共生，局部發(fā)育的微波狀—水平紋層構(gòu)造（圖4），說明其形成于鹽化的潮坪環(huán)境[3]，而且泥粉晶晶體說明其形成環(huán)境溫度較低[12，44?45]。以上特征表明Md1形成于強(qiáng)烈蒸發(fā)的鹽化潮坪環(huán)境，類似于波斯灣的薩布哈潮上帶[45]。

2） 地球化學(xué)證據(jù)

陳永權(quán)等[32?33]報(bào)道的塔里木盆地寒武—奧陶系泥微晶灰?guī)r或含云灰?guī)r的ΣREE 為（1.69～6.81）×10-6，輕稀土略微富集，Ce和Eu均表現(xiàn)出輕微的正異常或負(fù)異常，這些特征與受非碳酸鹽物質(zhì)影響的碳酸鹽巖類似，而與現(xiàn)代海相碳酸鹽巖的稀土配分模式（如輕稀土虧損、La的正異常、Gd的正異常和Ce的負(fù)異常[46]）存在明顯不同，表明研究區(qū)寒武系—奧陶系泥微晶灰?guī)r或含云灰?guī)r的REE特征受到非碳酸鹽礦物的影響[31，47]。Md1的ΣREE變化范圍和稀土配分模式與塔里木盆地寒武系—奧陶系泥晶灰?guī)r稀土元素含及配分模式類似（圖9a，b），表明Md1的成巖流體主要為不同程度蒸發(fā)濃縮的海水[9，47]。

3） 成因模式

寒武紀(jì)—早奧陶世時(shí)期，塔里木盆地位于赤道附近，氣候以溫暖、半干旱—干旱為主[48]。在該氣候背景下，強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用使得潮上帶表層碳酸鹽沉積物中孔隙水不斷濃縮，石膏首先發(fā)生沉淀，而使粒間水或表層積水的Mg2+/Ca2+比率大大提高，硫酸根離子濃度降低，其毒化作用大大消減[49?50]，有助于克服白云石形成的動(dòng)力學(xué)障礙[3]。由于鹽度差和毛細(xì)管作用，下部海水可以源源不斷的被泵吸至表層，最終導(dǎo)致表層碳酸鹽沉積物完全白云化。另一方面，高潮期或風(fēng)暴潮汐強(qiáng)烈時(shí)期，涌入潮上帶的海水在重力作用下也會(huì)通過松散的沉積物下滲（圖13），從而為孔隙流體源源不斷的提供鎂離子[3，51]。一些研究表明，細(xì)菌的存在（或細(xì)菌硫酸鹽還原作用，BSR）也是促進(jìn)白云石化作用的一個(gè)重要條件，它們在白云石化作用過程中發(fā)揮著重要的作用[12，44，52?54]。

6.2.2 Md2的形成機(jī)制

1） 巖相學(xué)證據(jù)

Md2的藻黏結(jié)結(jié)構(gòu)指示其發(fā)育在一個(gè)相對低能的局限環(huán)境[31]。這類白云石晶體的晶粒主要為微—細(xì)晶，且以平面半自形或曲面半自形—他形結(jié)構(gòu)為主，表明這類白云石形成于相對低溫的同生—準(zhǔn)同生白云石化作用[2?3，24?25]。因此，Md2主要形成于相對低能局限環(huán)境的同生—準(zhǔn)同生白云石化作用。

2） 地球化學(xué)證據(jù)

Md2的ΣREE變化范圍和稀土配分模式與塔里木盆地寒武系—奧陶系泥晶灰?guī)r類似，但配分模式存在一定差異，且與朱東亞等[34]報(bào)道的塔北地區(qū)S15井粉—細(xì)晶白云巖（石）的稀土含量和配分模式類似（圖9a，c，g），說明Md2的REE特征受陸源碎屑物質(zhì)的影響較Md1小，且其成巖流體主要為海源流體（主要為同時(shí)期海水）[9，47]。塔北地區(qū)這類白云石的δ13C值和87Sr/86Sr值與塔中地區(qū)相當(dāng)，且與同時(shí)代泥微晶灰?guī)r或亮晶方解石膠結(jié)物[9]和同時(shí)期海水（δ13C介于-2.5‰～1.5‰；87Sr/86Sr 介于0.708 6～0.709 6[12，36?37]）類似，也表明塔北和塔中地區(qū)Md2的形成流體均為同時(shí)期海水。需要注意的是，塔北地區(qū)這類白云石較低的δ13C值可能受到有機(jī)來源低碳（12C）的影響[50]。

3） 成因模式

在相對局限的臺(tái)地內(nèi)部（如潟湖），由于其中的水體與開闊海的循環(huán)受限，蒸發(fā)作用會(huì)造成其內(nèi)的水體鹽度一定程度的升高。但Md2內(nèi)未見蒸發(fā)巖類（如石膏等）的發(fā)育，說明其形成時(shí)，其成巖流體的濃度仍低于石膏的飽和度，即潟湖內(nèi)主要為中鹽度—近咸化海水（mesosaline to penesaline seawater）[11，51，54]。細(xì)粒沉積物可為初始白云石（種晶，seed crystals）提供大量的成核點(diǎn)，有利于白云石晶體的沉淀[3]。由于潟湖內(nèi)海水的密度比下伏孔隙水高，這種蒸發(fā)濃縮的海水會(huì)滲透過下伏的沉積物（即回流滲透[51，55]）。在低溫環(huán)境下生物骨架的交代作用可以緩慢進(jìn)行，其原生結(jié)構(gòu)可得以保存[2]，這樣便形成了Md2。這與前人對塔里木盆地寒武系—奧陶系具生物結(jié)構(gòu)白云巖（石）的成因認(rèn)識(shí)是一致的[50，56?57]。

6.2.3 Md3和Md4的形成機(jī)制

1） 巖相學(xué)證據(jù)

Md3常與低振幅縫合線共生，說明其形成與縫合線的形成過程密切相關(guān)[11?12，58]。Md3和Md4的自形—半自形晶體結(jié)構(gòu)均表明它們形成在淺埋藏環(huán)境，此時(shí)地溫低于白云石生長的臨界糙面溫度（criticalroughening temperature，介于50 ℃～60 ℃ [24?25]）。

2） 地球化學(xué)證據(jù)

Md4的ΣREE變化范圍和稀土配分模式也與塔里木盆地寒武系—奧陶系泥晶灰?guī)r稀土元素含量及配分模式類似（圖9a，d），說明Md4的成巖流體主要為海源流體[9，47]。整體來看，塔中地區(qū)的Md3和兩個(gè)地區(qū)的Md4 的δ13C 和87Sr/86Sr 比值范圍與Guo etal.[12]報(bào)道的塔北地區(qū)上寒武統(tǒng)—下奧陶統(tǒng)同類型白云石的δ13C（-2.30‰～-1.10‰；平均值為-1.90‰）和87Sr/86Sr（0.709 1～0.709 3；平均值為0.709 2）與Guoet al.[11]報(bào)道的塔西露頭地區(qū)下奧陶統(tǒng)同類型白云石的δ13C（ -2.30‰～ -1.40‰；平均值為-1.90‰）和87Sr/86Sr（0.709 1～0.709 3；平均值為0.709 2）類似，同時(shí)這兩類白云石的δ13C值和87Sr/86Sr值與同時(shí)代泥微晶灰?guī)r或亮晶方解石膠結(jié)物[9]和同時(shí)期海水[12，36?37]基本相當(dāng)，也表明Md3和Md4的形成流體為海源流體。中晶Md4的87Sr/86Sr值高于同時(shí)期泥微晶灰?guī)r或亮晶方解石膠結(jié)物和海水，可能是因?yàn)槭艿疥懺次镔|(zhì)或重結(jié)晶作用的影響[29?30，58]。

3） 成因模式

前人研究表明，低振幅縫合線形成的埋藏深度一般大于500 m[27?28]。假設(shè)地表年平均溫度為20 ℃，考慮到塔里木盆地古生代地溫梯度為30～35 ℃/km[59?60]，那么Md3的形成時(shí)間主要為晚奧陶世—志留紀(jì)，此時(shí)寒武系—下奧陶統(tǒng)地層埋深大概為500～1 000 m（圖14）。在淺埋藏環(huán)境，上覆沉積物的壓實(shí)作用會(huì)導(dǎo)致壓溶作用的發(fā)生，可促進(jìn)富泥質(zhì)灰?guī)r中鎂離子的釋放，有利于提高孔隙水中的鎂離子濃度[65?66]，有助于Md3的形成。另一方面，細(xì)粒沉積物也可為初始白云石提供大量的成核點(diǎn)，也有利于白云石晶體的形成[3]。當(dāng)白云石化流體補(bǔ)充不足時(shí)，將會(huì)發(fā)生部分白云石化作用，形成漂浮狀的Md3[11?12]。若白云石化流體充足，可將流經(jīng)的灰?guī)r完全交代形成Md4。隨著埋深的增加，地層溫度和壓力均會(huì)升高，先期形成的Md4晶體會(huì)發(fā)生競爭性的生長，形成花瓣?duì)畹陌自剖w（圖6h）[2]。

6.2.4 Md5的形成機(jī)制

1） 巖相學(xué)證據(jù)

與上述幾種基質(zhì)白云石相比，Md5白云石晶體晶粒更加粗大，晶面更加曲面化且呈鑲嵌狀接觸（圖7a～d），表明Md5 的形成溫度更高、生長的速度更快[24?25]，揭示Md5形成于更大的埋藏深度。前人研究顯示，更粗大的白云石晶體和嵌晶結(jié)構(gòu)可能形成于細(xì)晶Md5的晶體增生和聚合[12，58]。

2） 地球化學(xué)證據(jù)

Md5的ΣREE變化范圍和稀土配分模式也與塔里木盆地寒武系—奧陶系泥晶灰?guī)r稀土元素含量及配分模式基本類似（圖9a，e），且與朱東亞等[34]報(bào)道的塔北地區(qū)S15井中—粗晶白云巖（石）的稀土含量和配分模式類似，表明Md5主要形成于海源流體[9，47]。整體來看，塔北地區(qū)Md5的δ13C和87Sr/86Sr比值范圍，與Guo et al.[12]報(bào)道的塔北地區(qū)上寒武統(tǒng)—下奧陶統(tǒng)同類型白云石的δ13C和87Sr/86Sr比值及Guo et al.[11]報(bào)道的塔西露頭地區(qū)下奧陶統(tǒng)同類型白云石的δ13C和87Sr/86Sr 比值類似。同時(shí)，這類白云石的δ13C 值和87Sr/86Sr值與同時(shí)代泥微晶灰?guī)r或亮晶方解石膠結(jié)物[9]和同時(shí)期海水[12，36?37]類似，也指示Md5的形成流體為海源流體（即地層中封存的海源孔隙水）。

3） 成因模式

Md5作為研究區(qū)最為常見的一種白云石類型。隨著埋深的增加，地層溫度和壓力均升高，且地層溫度超過臨界糙面溫度（50 ℃～60 ℃[24?25]），此時(shí)白云石晶體的持續(xù)生長便形成Md5。除此之外，當(dāng)白云石生長的環(huán)境受到異常熱源（如深部熱流體）的影響時(shí)，也可加速白云石晶體的增生和曲面化，從而形成Md5。在這種情況下，先期形成的白云石會(huì)發(fā)生重結(jié)晶作用，也可形成粗大的Md5。另一方面，考慮到中深埋藏階段孔隙水難以提供大量的鎂離子來源，Md5可能主要來自先期形成白云石的重結(jié)晶作用[11?12，30]。

6.2.5 Md6的形成機(jī)制

1） 巖相學(xué)證據(jù)

粗大的白云石晶體和曲面他形結(jié)構(gòu)（圖7e，f）表明其形成在高于臨界糙面溫度的環(huán)境[24?25]。卿海若等[67]對加拿大薩斯喀徹溫省東南部上奧陶統(tǒng)Yeoman組碳酸鹽巖中鞍形白云石膠結(jié)物的巖石學(xué)和地球化學(xué)開展研究，認(rèn)為這類鞍形白云石膠結(jié)物主要形成于相對封閉體系中早期交代白云石的自調(diào)節(jié)白云石化作用。但研究區(qū)鞍形白云石常與斷裂系統(tǒng)和鞍形白云石膠結(jié)物共生，說明其形成與構(gòu)造熱液活動(dòng)有關(guān)，并非封閉體系中白云石的自調(diào)節(jié)作用。

2） 地球化學(xué)證據(jù)

Md6的ΣREE變化范圍和稀土配分模式也與塔里木盆地寒武系—奧陶系泥晶灰?guī)r和Md5類似（圖9a，e，f），指示Md6的成巖流體與上述基質(zhì)白云石類似。但塔北地區(qū)Md6稀土配分模式中Eu表現(xiàn)是明顯的正異常，說明塔北地區(qū)Md6形成過程中受到熱液活動(dòng)的作用[40?41]。塔中地區(qū)Md6 的δ13C 和87Sr/86Sr比值范圍與上述基質(zhì)白云石、同時(shí)代泥微晶灰?guī)r或亮晶方解石膠結(jié)物[9] 及同時(shí)期海水（δ13C：-2.5‰～1.5‰；87Sr/86Sr：0.708 6～0.709 6[12，36?37]）類似，也表明Md6形成于與它們類似的成巖流體。此外，Md6的δ13C和δ18O與塔北地區(qū)上寒武統(tǒng)—下奧陶統(tǒng)白云巖內(nèi)鞍形白云石的δ13C（-1.70‰～-0.70‰，平均值為-1.10‰）和δ18O（ -8.90‰～ -5.60‰；平均值為-7.50%）、87Sr/86Sr 范圍（0.708 5～0.709 0；平均值為0.708 8）[12]和研究區(qū)寒武系—奧陶系碳酸鹽巖中鞍形白云石膠結(jié)物的δ13C（-2.45‰～ -0.69‰）和δ18O（-9.10‰～-5.12‰）、87Sr/86Sr范圍（0.708 6～0.710 2）[16]相當(dāng)，指示塔中地區(qū)Md6的成巖流體與塔北地區(qū)上寒武統(tǒng)—下奧陶統(tǒng)白云巖內(nèi)鞍形白云石類似。Guoet al.[12]將塔北地區(qū)上寒武統(tǒng)—下奧陶統(tǒng)白云巖內(nèi)鞍形白云石的成巖流體解釋為與二疊紀(jì)火山巖省有關(guān)的熱液流體，這類流體在沿裂縫向上運(yùn)移的過程中與宿主圍巖強(qiáng)烈反應(yīng)，獲得了與宿主圍巖類似的δ13C和87Sr/86Sr特征；王丹等[16]依據(jù)研究區(qū)鞍形白云石膠結(jié)物的87Sr/86Sr特征（低于世界范圍內(nèi)其他盆地鞍形白云石），認(rèn)為研究區(qū)鞍形白云石成巖流體主要為深部熱液，未經(jīng)過碎屑疏導(dǎo)層的長距離運(yùn)移。結(jié)合研究區(qū)Md6的巖石學(xué)、地球化學(xué)特征，將Md6的成巖流體解釋為深部熱液流體。

3） 成因模式

前人研究顯示，塔里木盆地?zé)嵋喊自剖饔门c海西晚期的火山熱液活動(dòng)密切相關(guān)[12，18，50，58，68]，后者可形成一系列的斷裂系統(tǒng)（圖15）。在熱動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下，熱液流體流經(jīng)高孔滲的斷裂帶時(shí)，會(huì)引起先期形成白云石的溶蝕作用和重結(jié)晶作用。該過程中，強(qiáng)烈的水巖反應(yīng)使得熱液流體具備與基質(zhì)白云石類似的δ13C和87Sr/86Sr，從而形成具有與基質(zhì)白云石類似地球化學(xué)特征的鞍形基質(zhì)白云石（Md6）。另一方面，這種對白云石過飽和的熱液流體沿?cái)嗔严到y(tǒng)向上運(yùn)移過程中，還可能交代周圍的灰?guī)r形成鞍形基質(zhì)白云石（Md6）（圖15）。整體來說，塔里木盆地寒武系—奧陶系鞍形白云石碳氧鍶同位素?cái)y帶了宿主白云巖（石）的信息，是一種特殊的熱液白云石化作用（hydrothermal cannibalized dolomitization，稱之為“熱液調(diào)節(jié)白云石化作用”）。

7 結(jié)論

（1） 基于國際學(xué)術(shù)界通用的白云石分類方法，將塔北、塔中地區(qū)寒武系—奧陶系基質(zhì)白云巖劃分為6種類型：①泥—粉晶基質(zhì)白云石（Md1）；②殘余擬晶基質(zhì)白云石（Md2）；③粉—細(xì)晶、直面、自形—半自形、漂浮狀基質(zhì)白云石（Md3）；④細(xì)晶、直面、自形—半自形基質(zhì)白云石（Md4）；⑤細(xì)—粗晶、曲面、他形基質(zhì)白云石（Md5）；⑥粗晶、曲面、鞍形基質(zhì)白云石（Md6）。

（2） Md1～Md5的稀土配分模式、δ13C和87Sr/86Sr與寒武系—奧陶系泥微晶灰?guī)r及同時(shí)期海水具有類似的特征，表明它們的成巖流體均為海源流體。與斷裂系統(tǒng)密切相關(guān)的關(guān)系和與其他類型基質(zhì)白云石類似的地球化學(xué)特征，指示Md6可能形成于與宿主白云巖發(fā)生強(qiáng)烈水巖反應(yīng)的深部熱液。

（3） 研究區(qū)寒武系—奧陶系白云巖主要形成于同生—準(zhǔn)同生白云石化作用（包括薩布哈白云石化作用和回流滲透白云石化模式）、埋藏白云石化作用（包括淺—中埋藏白云石化作用和深埋藏白云石化作用）、構(gòu)造—熱液調(diào)節(jié)白云石化作用。

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基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（U1663209）［Foundation： National Natural Science Foundation of China， No. U1663209］