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1.
埋藏条件下碳酸盐岩实验室溶蚀作用模拟的热力学模型与地质勘探方向——以陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组第五段为例 总被引：1，自引：0，他引：1
肖林萍 《沉积与特提斯地质》1997,(4)
陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组五段为潮坪相碳酸盐岩夹蒸发盐沉积。马五段经历了多期复杂的成岩作用，其中溶蚀作用对马五段影响深刻。首次引用热力学理论对埋藏条件下碳酸盐岩溶蚀作用进行了理论分析和计算。其结果表明碳酸盐岩在埋藏成岩的不同温度压力条件下，酸性介质中溶解反应的吉布斯自由能均为负值，说明反应可自动向方解石、白云石溶解的方向进行，并随着温压的升高溶解的趋势增大，而且白云石溶解的趋势比方解石更大。碳酸盐岩溶蚀作用是受热力学规律支配的自然地质作用。碳酸盐岩溶蚀实验模拟的热力学数学模型对陕甘宁盆地油气田勘探具有重大的理论意义和实际应用价值。 相似文献
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肖林萍 《沉积与特提斯地质》1997,17(4):57-70
陕甘宁分下奥陶统马家沟组段为湖坪相碳酸盐岩夹蒸发盐沉积，马五段经历了多期复杂的成岩作用，其中溶蚀作用对马五段影响深刻，首次引用热力学理论对埋藏条件下碳酸盐岩溶蚀作用进行了理论分析和计算，其结果表明碳酸盐在埋藏成岩的不同温度压力条件下，酸性介质中溶解反应的吉布斯自由能均为负值，说明反应可自动向方解石，白云石溶解的方向进行，并随着温压的升温溶解的趋势增大，而且白云石溶解的趋势比方解石更大，碳酸盐岩溶蚀 相似文献
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方解石和白云石溶蚀实验热力学模型及地质意义 总被引：15，自引：0，他引：15
通过碳酸盐（方解石、白云石）溶蚀作用实验室模拟研究，建立了溶蚀作用的热力学模型方程，对埋藏成岩的3种不同温压条件下（348．15K，Mpa ,373．15K，25Mpa，403．15K，30MPa）碳酸盐溶蚀作用进行了定量研究。提出随着温度和压力的升高，碳酸盐溶解反应的吉布春播由能降低，因而溶解反应增强；在相同温度和压力的地质条件下，白云石较方解石更易溶蚀并形成次生孔隙，这为油气生成运移提供了有利的地下空间和通道。 相似文献
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柴达木盆地西部北区E13地层普遍发育了很好的碎屑岩,储层物性与成岩作用密切相关.为了认清柴西北区E13有利储层的分布规律,在岩心观察、显微分析和各种分析化验的基础上,划分了本区成岩作用序列,并通过热力学分析进一步研究了成岩作用的控制因素.研究发现,本区主要存在四次较大规模的成岩作用,第一次是白云石胶结及交代作用,第二次是方解石的胶结与交代作用,第三次是胶结物的溶解,第四次是晚期硬石膏的胶结及交代作用,而油气充注发生在溶解作用之后硬石膏胶结作用之前.另外,压实和压溶作用贯穿整个成岩作用过程.各种成岩作用都是在一定的热力学体系下进行的,通过细致的热力学推导,绘制出包含方解石、白云石和硬石膏等矿物相在内的五组分相图,从而得到了成岩环境的地球化学特征. 相似文献
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柴达木盆地西部北区E13碎屑岩的成岩作用及其热力学分析 总被引：1，自引：0，他引：1
柴达木盆地西部北区E13地层普遍发育了很好的碎屑岩，储层物性与成岩作用密切相关。为了认清柴西北区E13有利储层的分布规律，在岩心观察、显微分析和各种分析化验的基础上，划分了本区成岩作用序列，并通过热力学分析进一步研究了成岩作用的控制因素。研究发现，本区主要存在四次较大规模的成岩作用，第一次是白云石胶结及交代作用，第二次是方解石的胶结与交代作用，第三次是胶结物的溶解，第四次是晚期硬石膏的胶结及交代作用，而油气充注发生在溶解作用之后硬石膏胶结作用之前。另外，压实和压溶作用贯穿整个成岩作用过程。各种成岩作用都是在一定的热力学体系下进行的，通过细致的热力学推导，绘制出包含方解石、白云石和硬石膏等矿物相在内的五组分相图，从而得到了成岩环境的地球化学特征。 相似文献
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盐酸及乙酸介质中的碳酸盐岩溶蚀表面特征及机理——以南堡凹陷为例 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究酸性条件下碳酸盐岩的溶蚀表面特征及机理,以南堡凹陷及周边凸起区10个典型碳酸盐岩样品为研究对象,进行乙酸和盐酸溶液的溶解实验,并通过扫描电镜观察样品的溶蚀特征。结果显示,岩石结构和矿物成分的选择性溶蚀,是碳酸盐岩溶蚀过程中的主要作用形式;方解石和白云石均存在特有的溶蚀现象,即"溶蚀晶锥"方解石和"蜂窝状"白云石,为晶体选择性溶蚀的产物;表生条件下,灰岩中少量白云石的加入能够增加方解石的溶解度,白云石的含量上限为13%,超过该界限,随白云石含量的增加,溶蚀作用减弱。 相似文献
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碳酸盐岩作为一种化学岩类其物性受成岩作用的影响十分明显,溶解作用是否发育直接关系到碳酸盐岩储层质量的好坏。碳酸盐矿物在埋藏环境中的溶解度与地层水的化学成分、环境的温度、pH等有着密切的关系。利用地层水化学资料,根据化学热力学的理论,通过方解石及白云石与地层水作用的平衡反应,计算吉布斯自由能变化ΔG,以此来判断方解石及白云石的溶解趋势,并建立了封闭系统中这两种矿物与水作用的热力学模型。根据这个理论模型,对塔北地区159口井奥陶系及6口井的寒武系地层水进行了ΔG的计算,结果显示,塔北地区碳酸盐岩与地层水反应的ΔG基本为负值,表明该地区总体处于碳酸盐岩溶解的环境,寒武系白云岩反应的自由能小于奥陶系灰岩,即在这种深埋条件下白云岩比灰岩更易溶解,这一点在实际岩芯资料上及前人的实验模拟中均有显示。塔北于奇地区自由能的计算结果也为负值,说明该地区强烈的充填作用并非发生在现今条件下,于奇地区现今的埋藏环境是有利于碳酸盐矿物溶解的,这一结论也在该地区奥陶系及寒武系岩芯上得到了验证。 相似文献
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江汉盆地白垩系渔洋组砂岩的成岩作用及其热力学分析 总被引：4，自引：2，他引：4
江汉盆地白垩系渔洋组砂岩存在五种类型的成岩作用。其中,与油气运移有关并对储层孔隙演化产生重要影响的是硬石膏的胶结与交代作用和后期方解石再次胶结作用。为了更好的研究成岩作用发生的控制因素以及成岩环境的变化,我们通过细致的热力学推导,绘制出包含方解石、白云石和硬石膏等矿物相在内的五组分相图。通过相图分析可以看出,pH 值在成岩作用过程中有着重要的作用。方解石和白云石的胶结及交代作用代表了偏中性或碱性的成岩环境;而硬石膏的胶结及交代作用则表明成岩环境由中性或碱性向酸性转变,例如酸性的油气前锋流体的注入。另外,成岩环境中阳离子(Ca~(2 )、Mg~(2 ))和阴离子(CO_3~(2-)、SO_4~(2-))的浓度对方解石、白云石和硬石膏的胶结、溶解及交代作用也有重要影响。 相似文献
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表生和埋藏成岩作用的温压条件下不同组成碳酸盐岩溶蚀成岩过程的实验模拟 总被引：17，自引：2，他引：17
表生到埋藏成岩作用的温度与压力（４０～１００℃，常压～２５ＭＰａ），方解石、白云石相对含量不同的碳酸盐岩的溶蚀证明，在表生与相对浅埋藏的温压条件（低于７５℃、２０ＭＰａ）下，方解石的溶解速率大大超过白云石，随着温度和压力的升高，两者溶解速率的差值变小。在相对深埋藏的温压条件（高于７５℃、２０ＭＰａ）下，白云石的溶解速率已超过方解石，在１００、２５ＭＰａ的温压条件下，微晶白云石（白云石／方解石＝９８／２）的溶解速率已是含云灰岩（白云石／方解石＝１６／８４）的２倍，造成这种现象的原因是白云石的温度、压力效应大大超过方解石之故。根据实验的结果可以预测：表生与相对浅埋藏的温压条件下，石灰岩的岩溶作用较白云岩发育；但在深埋藏阶段，由溶解作用造成的白云岩次生孔隙应比方解石更为发育，这是埋藏深度大于２０００ｍ的地层中，白云岩储层多于石灰岩的重要原因。 相似文献
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表生和埋藏成岩作用的温压条件下不同组成碳酸盐岩溶蚀成岩过程的实验模拟 总被引：4，自引：0，他引：4
表生到埋藏成岩作用的温度与压力（４０～１００℃，常压～２５ＭＰａ），方解石、白云石相对含量不同的碳酸盐岩的溶蚀证明，在表生与相对浅埋藏的温压条件（低于７５℃、２０ＭＰａ）下，方解石的溶解速率大大超过白云石，随着温度和压力的升高，两者溶解速率的差值变小。在相对深埋藏的温压条件（高于７５℃、２０ＭＰａ）下，白云石的溶解速率已超过方解石，在１００、２５ＭＰａ的温压条件下，微晶白云石（白云石/方解石＝９８/２）的溶解速率已是含云灰岩（白云石/方解石＝１６/８４）的２倍，造成这种现象的原因是白云石的温度、压力效应大大超过方解石之故。根据实验的结果可以预测:表生与相对浅埋藏的温压条件下，石灰岩的岩溶作用较白云岩发育；但在深埋藏阶段，由溶解作用造成的白云岩次生孔隙应比方解石更为发育，这是埋藏深度大于２０００ｍ的地层中，白云岩储层多于石灰岩的重要原因。 相似文献
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James P. Hendry Mark Wilkinson Anthony E. Fallick & Nigel H. Trewin 《Sedimentology》2000,47(3):631-644
Unusual textural and chemical characteristics of disseminated dolomite in Upper Jurassic shelf sediments of the North Sea have provided the basis for a proposed new interpretation of early diagenetic dolomite authigenesis in highly bioturbated marine sandstones. The dolomite is present throughout the Franklin Sandstone Formation of the Franklin and Elgin Fields as discrete, non‐ferroan, generally unzoned, subhedral to highly anhedral ‘jigsaw piece’ crystals. These are of a similar size to the detrital silicate grains and typically account for ≈5% of the rock volume. The dolomite crystals are never seen to form polycrystalline aggregates or concretions, or ever to envelop the adjacent silicate grains. They are uniformly dispersed throughout the sandstones, irrespective of detrital grain size or clay content. Dolomite authigenesis predated all the other significant diagenetic events visible in thin section. The dolomite is overgrown by late diagenetic ankerite, and bulk samples display stable isotope compositions that lie on a mixing trend between these components. Extrapolation of this trend suggests that the dolomite has near‐marine δ18O values and low, positive δ13C values. The unusual textural and chemical characteristics of this dolomite can all be reconciled if it formed in the near‐surface zone of active bioturbation. Sea water provided a plentiful reservoir of Mg and a pore fluid of regionally consistent δ18O. Labile bioclastic debris (e.g. aragonite, Mg‐calcite) supplied isotopically positive carbon to the pore fluids during shallow‐burial dissolution. Such dissolution took place in response to the ambient ‘calcite sea’ conditions, but may have been catalysed by organic matter oxidation reactions. Bioturbation not only ensured that the dissolving carbonate was dispersed throughout the sandstones, but also prohibited coalescence of the dolomite crystals and consequent cementation of the grain framework. Continued exchange of Mg2+ and Ca2+ with the sea‐water reservoir maintained a sufficient Mg/Ca ratio for dolomite (rather than calcite) to form. Irregular crystal shapes resulted from dissolution, of both the dolomite and the enclosed fine calcitic shell debris, before ankerite precipitation during deep‐burial diagenesis. 相似文献
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库车凹陷克拉2气田深层优质储层成因及成岩作用模式 总被引：7，自引：1，他引：6
基于成岩作用的影响因素及库车盆地的实际,深入研究了克拉2气田次生孔隙发育段储层岩石成分特征及早期古气候条件下胶结物对于成岩作用及次生孔隙的影响,分析了地层压力系统中超高压带、构造裂缝、自生矿物分带的成因、作用、特点及其与储层物性、成岩环境的相关关系,评价了储层中长石、方解石的溶解,白云石对方解石的交代,压实、胶结等主要成岩作用类型对次生孔隙的具体影响和贡献,认为该区早期碱性成岩环境下方解石胶结物的溶解是形成该区次生孔隙发育带的主导因素,并根据该区自生矿物流体包裹体及埋藏史特征,建立了该区成岩作用及孔隙演化的模式。 相似文献
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塔里木盆地塔中地区深埋碳酸盐岩储层显示出极强的非均质性。如灰岩地层孔隙度极低,而含酸性气藏的白云岩储层最大孔隙度高达27%。然而,造成这些现象的原因仍然不清楚。通过岩芯、薄片、扫描电镜观察,结合流体包裹体均一温度、盐度分析,方解石、白云石的碳氧同位素测定,试图解决这一问题。前人研究认为,塔中地区碳酸盐岩优质储层分布主要受控于原始沉积条件（如高能的礁滩相）和表生溶蚀,热液活动和断裂活动也起到重要作用。然而,多期流体活动和成岩作用导致大量同生期和表生期形成的溶蚀孔洞被破坏。在某些井区（如ZG9井和TZ75井）,埋藏溶蚀作用可能对优质储层形成起到重要作用。在寒武系和奥陶系岩芯中发现了大量硬石膏、重晶石、黄铁矿、沥青、方解石等,方解石交代硫酸盐,方解石具有较高的均一温度及较低的碳同位素值说明其形成与热化学硫酸盐还原作用（TSR）有关。在发生TSR的白云岩井段,储层物性较好,说明TSR可能对深埋储层的改善具有促进作用。这些认识有助于指导深层寒武系碳酸盐岩储层的进一步勘探。 相似文献
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羌塘盆地中央隆起带南侧隆额尼-昂达尔错布曲组古油藏白云岩稀土元素特征及成因意义 总被引：2，自引：0，他引：2
以系统的岩石学及沉积相分析为基础,深入探讨了隆额尼—昂达尔错古油藏白云岩及其伴生灰岩的稀土元素地球化学特征,认为该区灰岩及白云岩∑REE仍受沉积相带及沉积过程的控制,且具∑REE较低的总体特征,白云岩中HREE比LREE更具贫化的特点,这些特征均系淡水淋漓作用的结果;灰岩及白云岩在配分模式上,均为相对平坦的页岩配分模式。其中灰岩在配分模式上,在∑REE较高的情况下表现出起伏较大的特点,而白云岩在∑REE较低的情况下,表现出较为平坦的特征,白云岩化过程中稀土元素有贫化和均一的趋势;灰岩与白云岩相比,灰岩δEu值较高,而白云岩δCe较高,反映出灰岩形成于水体较深的还原环境,而白云岩形成于古地理相对高点的氧化环境。该区白云岩为混合水交代成因。 相似文献
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Petrography and geochemistry of the Belle Roche breccia (lower Visean, Belgium): evidence for brecciation by evaporite dissolution 总被引：1，自引：0，他引：1
The lower Visean Belle Roche breccia (east Belgium) displays a number of features that indicate brecciation by evaporite dissolution collapse: the sharp lower contact of the breccia, the gradual transition into the overlying strata, the presence of semi-continuous beds within the breccia giving it a crude ‘stratification’, and the existence of several types of (calcite, dolomite and silica) evaporite pseudomorphs. Furthermore, the majority of the breccia fragments indicates hypersaline to lagoonal sedimentation conditions. Most of these fragments display an interlocking fabric. The interpretation is also supported by the existence of continuous evaporite beds replaced by carbonates (calcite and dolomite) both under and overlying the breccia. The brecciation history is characterized by gradual subsidence. Multiple brecciation episodes are recognized, and are best seen in the lower breccia which underwent at least two major brecciation episodes. Here, brecciated and veined breccia fragments occur within a microsparite (neomorphosed mud) matrix. Brecciation of these strata was due to the dissolution of interlayered evaporites. The second brecciation event relates to infiltration of meteoric water and to the dissolution of the remaining evaporites. This infiltration was probably triggered by the orogenic event at the end of the Visean (Sudetic orogenic phase). The whole breccia was finally cemented by a blocky calcite. The different lithologies and cements were characterized by their trace element (Mg, Sr, Na, Fe, Mn, K), insoluble residue and organic matter content. Carbon/oxygen isotope data of the cements and replaced evaporite layers helped to place the multiple collapse episodes within a general diagenetic model. Solution-reprecipitation processes within the original aragonite-dominated mud fragments, as well as in the early diagenetic dolomite fragments, have been recognized. The geochemical data show that these transformation processes occurred in equilibrium with the same fluid. These processes may have occurred within a freshwater lens very early in the diagenetic evolution or under shallow burial conditions. Cementation of blocky calcite occurred in a meteoric realm under burial conditions. 相似文献
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通过研究马五段去白云石化作用的成因及发生模式,可进一步了解鄂尔多斯盆地南部奥陶系碳酸盐岩储集层成岩和物性的演化。通过岩心与薄片的观察,结合地球化学方法,和对白云岩的碳、氧同位素与微量元素的测定,分析了去白云石化作用成因及成岩演化过程,并结合物性资料分析去白云石化作用对储集层的影响,建立了研究区去白云石化的作用模式。结合样品的碳氧同位素和微量元素特征显示:M51+2含石膏结核的白云岩层段普遍受淡水淋滤作用影响,但只有部分层段发生淡水淋滤成因的去白云石化作用,Th/U、Th/Cr、Cr/Zr与Y/Ho特征表明由于淡水淋滤作用,大气淡水溶解陆源花岗岩类物质并携带陆源泥质灌入岩层。淡水淋滤去白云石化作用流体Ca2+源来自溶解蒸发岩(膏盐层)和石膏结核, 源来自表生期白云石化作用方解石分解,流体主要运移通道为溶蚀缝和缝合线;作用过程分为表生—浅埋藏期的交代过程和浅埋藏期的胶结过程,富Ca2+和 大气淡水流至运移通道末端,沿晶间缝下渗,造成白云石的选择性溶蚀和方解石对其的等体积交代,方解石胶结物填充晶间孔、缝和裂隙,使白云岩物性变差。 相似文献
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不同温度条件下CO2水溶液对碳酸盐岩的溶蚀作用 总被引：6，自引：1，他引：5
普遍认为酸性流体的溶蚀作用是碳酸盐岩储层形成的重要制约因素。本文以一个全新的模拟实验方式对不同类型碳酸盐岩在CO2水溶液中的相对溶蚀能力进行了研究,结果发现随温度从常温至200℃,碳酸盐岩的溶蚀能力由弱变强再变弱,在60～90℃区间内溶蚀能力最强。白云岩不管在低温还在高温环境下,总比灰岩更难溶蚀,过渡类型的岩类介于二者之间,当温度大于150℃后,CO2对碳酸盐岩的溶蚀能力变得越来越弱。灰岩与白云岩的溶蚀差异也变得越来越小。这暗示碳酸盐岩在早成岩晚期—中成岩早期,CO2水溶液对灰岩的溶蚀作用有重要影响,而对白云岩的溶蚀作用影响较小,白云岩优质储层的形成可能与碳酸盐岩中钙质的流失或白云岩化作用有关。 相似文献
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华南地区栖霞组菊花状天青石的交代及其地质意义 总被引：4，自引：0，他引：4
本文在收集大量菊花石标本的基础上，通过岩石薄片镜下鉴定及X射线衍射分析，识别了华南地区栖霞组菊花石假象内矿物的成因类型，建立了矿物交代序列，并通过对菊花石假象内各种矿物成分的电子探针分析和对交代方解石，脉方解石及其围岩的氧，碳同位素分析，探讨了菊花石交代过程中的成岩环境,合理地解释了菊花石内正延性玉髓和栖霞组内海泡石的成因。 相似文献
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黄骅坳陷三马地区中-深部储层成岩作用及主控因素分析 总被引：12，自引：2，他引：12
黄骅坳陷三马地区储集岩样品的显微特征及成岩矿物的组合关系分析结果表明，三马地区下第三系中深层储层主要处于晚成岩A期，成岩现象包括石英、长石的次生加大、碳酸盐矿物胶结作用、矿物交代作用、溶解作用和粘土矿物转化作用等。其中石英次生加大于2700m左右开始出现，随埋深增大，石英增生加强；长石次生加大现象不十分普遍；碳酸盐胶结作用包括早期自生泥晶方解石胶结作用、连晶方解石和晚期白云石(或铁方解石)的胶结作用。在扫描电镜下可见到方解石与含铁方解石集合体充填在粒间孔隙中或与石英、钠长石及粘土矿物共生，白云岩多呈菱形粒状分布于粒间；常见的交代现象主要有方解石交代长石、石英及粘土矿物，粘土矿物交代长石、石英等；溶解作用主要有长石的溶解、碳酸盐颗粒的溶解和方解石胶结物的溶解等，粘土矿物的转化主要为蒙脱石、高岭石向伊利石(或绿泥石)转化。还讨论了储层岩相、岩性特征、孔隙水中有机酸含量、早期方解石的充填、烃类早期注入等因素对储层成岩演化的控制作用。 相似文献
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JOHN D. HUMPHREY 《Sedimentology》1988,35(2):327-348
ABSTRACT Field, geochemical, and petrographic data for late Pleistocene dolomites from southeastern Barbados suggest that the dolomite precipitated in the zone of mixing between a coastal meteoric phreatic lens and normal marine waters. The dolomite is localized in packstones and wackestones from the algalAmphistegina fore-reef calcarenite facies. Stable isotopic evidence suggests that meteoric water dominated the diagenetic fluids responsible for dolomitization. Carbon isotopes in pure dolomite phases average about -15%0 PDB. This light carbon is attributed to the influence of soil gas CO2, and precludes substantial mixing with seawater. A narrow range of oxygen isotopic compositions coupled with a wide range of carbon compositions attest to the meteoric diagenetic overprint. Dolomitization likely occurred with as little as a five per cent admixture of seawater. Strontium compositions of the dolomites indicate probable replacement dolomitization of original unstable mineralogy. The dolomite is characterized by low sodium values. Low concentrations of divalent manganese and iron suggest oxidizing conditions at the time of dolomitization. A sequence of petrographic features suggests a progression of diagenetic fluids from more marine to more meteoric. Early marine diagenesis was followed by replacement dolomitization of skeletal grains and matrix. Limpid, euhedral dolomite cements precipitated in primary intra- and interparticle porosity subsequent to replacement dolomitization. As waters became progressively less saline, dolomite cements alternated with thin bands of syntaxial calcite cement. The final diagenetic phase precipitated was a blocky calcite spar cement, representing diagenesis in a fresh-water lens. This sequence of diagenetic features arose as the result of a single fall in eustatic sea-level following deposition. A stratigraphic-eustatic-diagenetic model constrains both the timing and rate of dolomitization in southeastern Barbados. Dolomitization initiated as sea-level began to fall immediately following the oxygen isotope stage 7–3 high stand, some 216 000 yr bp . Due to the rapidity of late Pleistocene glacio-eustasy, dolomitization (locally complete) is constrained to have occurred within about 5000 yr. 相似文献