《Sedimentary Geology》：Multistage dolomitization of the Middle Permian Maokou carbonate platform in the central Sichuan Basin: Sedimentary and tectono-thermal controls
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•羽流相关的隆起作用促进了限制型台地的渗流-返流白云岩化。•地球化学特征将海水与受地壳改造的热液流体区分开来。•原位U-Pb定年将热液白云岩化限定在256.3–253.7 Ma。•缅勒裂解作用及残余羽流热量促进了以断裂为中心的流体运移。引言碳酸盐岩建造是地球历史的基本记录载体
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羽流相关的隆起作用促进了限制型台地的渗流-返流白云岩化。
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地球化学特征将海水与受地壳改造的热液流体区分开来。
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原位U-Pb定年将热液白云岩化限定在256.3–253.7 Ma。
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缅勒裂解作用及残余羽流热量促进了以断裂为中心的流体运移。
引言
碳酸盐岩建造是地球历史的基本记录载体，保存了古气候、生物圈与沉积体系之间复杂相互作用的信息（Tomassetti and Brandano, 2013; Tomassetti et al., 2016）。然而，其原始沉积组构通常被成岩作用深刻改变。白云岩化是重要性最强且最具争议的成岩过程之一。尤其是热液活动，因其能够在地球地壳内部驱动大规模流体流动和矿物反应而备受关注（Davies and Smith, 2006; Mansurbeg et al., 2024）。热液流体与碳酸盐岩台地的相互作用本质上十分复杂，既包含可增强孔隙度和渗透性的建设性过程，也包含如广泛胶结等作用而破坏孔隙度的破坏性过程。这些对岩石物性产生相反效应的作用仍是持续争论的话题（Ngia et al., 2024）。除热液模型外，研究者提出了多种白云岩化机制，包括萨布哈型、渗流-返流型、混合水型和埋藏白云岩化（Adams and Rhodes, 1960; Illing and Wells, 1964; Badiozamani, 1973; Mattes and Mountjoy, 1980）。此外，微生物介导的白云岩化（Vasconcelos et al., 1995）以及热对流白云岩化（亦称Kohout对流，Kohout, 1965）等模型也被广泛讨论。白云岩类型的多样性凸显了长期以来"白云岩问题"的复杂性。因此，许多白云岩体可能记录了多重叠加的白云岩化过程，而非单一的成因路径（K?rmac? et al., 2018; Tian et al., 2022; Yang et al., 2024, Yang et al., 2025）。
热液流体通常与构造或岩浆活动相关，其来源可包括深部地壳卤水、岩浆脱气或深循环的大气降水（Cruset et al., 2021, Cruset et al., 2023）。这些流体通常沿断裂系统和裂隙运移，由压力和温度梯度驱动（Agirrezabala, 2009）。因此，确定这些流体运移事件的精确时间约束对于重建区域构造-热演化史至关重要。最近，利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法（LA-ICP-MS）对碳酸盐岩矿物进行原位U-Pb年代学分析已成为强有力的工具（Cruset et al., 2021）。该技术直接测定成岩矿物的结晶年龄，从而约束流体运移的时间（Roberts et al., 2017; Sun et al., 2023; He et al., 2024; Sheng et al., 2024）。由此获得的年龄可与构造或岩浆事件进行比较，从而降低传统热年代学方法的相应不确定性（Hansman et al., 2018）。
位于中国西南部四川盆地的中二叠统茅口组记录了与峨眉山大火成岩省（ELIP）就位相关的显著构造和热效应。该盆地被认为发生了羽流相关的穹隆化和基底断裂复活，但其表现具有空间差异性（Guan et al., 2024）。与海平面波动相结合，这些过程重组了台地古地理格局，并在局部促进了有利于早期渗流-返流白云岩化的限制性浅水环境。断裂被认为是白云岩化流体的通道（Guo et al., 2024; Su et al., 2024），但这些流体的来源和时间仍存在争议。一些研究将热液循环与ELIP的主 eruptive 期（约260 Ma）联系起来（Feng et al., 2021; Yang et al., 2022），而另一些研究则倾向于早-中三叠世的伸展构造作用（Su et al., 2024）。
然而，近期研究指出白云岩化并非完全由断裂控制；一些白云岩体与台地内部颗粒状浅滩等沉积相带密切相关（Tan et al., 2025; Xiao et al., 2025; Xie et al., 2025）。这表明其具有由多种过程控制的复合成因。为解决这些不确定性，本研究综合了岩石学、多指标地球化学、流体包裹体显微测温、原位U-Pb年代学、埋藏-热演化建模及地震解释等方法，以：(1)对白云岩类型及其母质流体特征进行分类；(2)直接约束热液流体活动的时间；(3)建立综合的多期次白云岩化模型。本研究阐明了区域构造与ELIP岩浆活动如何共同影响四川盆地碳酸盐岩台地的演化及多期次成岩作用。
各章节片段
地质背景
四川盆地是一个富含烃类的叠合型盆地，面积约18万平方公里（Liu et al., 2021），位于中国南方扬子地块的西北缘（图1a）。二叠纪时，四川盆地北接缅勒洋，南邻金沙江-哀牢山洋，西连古特提斯洋（图1b）。这些洋域的下沉及板块边界演化对二叠纪产生了重要影响。
材料与方法
选取七口代表性取心井（X3、X4、X5、X11、X22、X402和H1）以研究二叠系茅口组的白云岩化机制（图1c）。分析方法包括详细的岩心描述、岩薄片岩石学分析及阴极发光（CL）成像。地球化学研究包括稳定碳（C）、氧（O）和锶（Sr）同位素、稀土元素（REE）分析及流体包裹体显微测温。原位U-Pb年代学采用
白云岩的岩石学特征
代表性地层剖面显示茅二段（Mao 2）下部白云岩层厚度变化显著，一般厚2–10 m，局部可达20 m，并表现出明显的横向非均质性（图3）。钻井岩心观察发现，茅二段白云岩储层中天然水力裂缝和孔洞发育良好（图4）。天然水力裂缝呈分支状、网状及切割状，宽度介于1 mm至1 cm之间，一般较短（
白云岩的形成时代
原位U-Pb定年约束了白云岩化及相应热液活动的时代（Yang et al., 2022; Su et al., 2024; Zhu et al., 2025）。将这些年龄与埋藏-热演化模型相结合，可以估算白云岩形成时的埋深和围岩温度。Md2的中央年龄为256.3 ± 6.0 Ma，Cd1为255.8 ± 3.2 Ma，Cd2的中央年龄介于253.7 ± 2.3 Ma至255.6 ± 3.2 Ma之间。这些中央年龄落在晚二叠世早期，尽管其
结论
本研究记录了中国中部四川盆地二叠系茅口组的两期白云岩化历史。早期Md1形成于峨眉山地幔羽流相关的地壳穹隆化和海平面下降背景下的限制性台地相渗流-返流作用。该期次保存了原始沉积组构，并建立了前驱白云岩体。Md2、Cd1和Cd2则记录了随后一期由高温
CRediT作者贡献声明
Ningliang Sun：撰写 – 原稿，软件，方法学，经费获取，数据管理，概念构思，撰写 – 审阅与编辑。Bing Hao：撰写 – 原稿，软件，调查。Jianbo Gao：验证，软件，调查。Siqiang Guo：调查，形式分析。Zhiwei Chen：验证，软件。Pingshuai Wang：软件，形式分析。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性经济利益关系或可能影响本文所报道工作的个人关系。
致谢
感谢中国四川川源威谱分析科技有限公司的杨晓博士在 原位LA-ICP-MS测量中提供的协助。本研究受河北省自然科学基金（批准号 D2024501002）及中央高校基本科研业务费专项资金（批准号 N2423020）资助。衷心感谢主编Micha? Gradziński博士及共同客座编辑Marcello Caggiati对本稿件的悉心处理。我们同样感谢两位
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