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封闭系统中的白云石化作用及其石油地质学和矿床学意义——以四川盆地东北部三叠系飞仙关组碳酸盐岩为例 总被引：9，自引：0，他引：9
作为优质储层的四川盆地东北部三叠系飞仙关组的结晶白云岩是通过埋藏成岩过程的封闭条件下的白云石化作用形成的.岩石所具有的高孔隙度与封闭体系中的白云石化反应:2CaCO3 Mg2 =CaMg(CO3)2 Ca2 有关.埋藏成岩体系中的高锶流体是该封闭条件下白云石化作用的产物,深埋藏条件下的热化学硫酸盐还原作用是锶进一步富集的原因,因而三叠系的大型和超大型天青石矿床的成因与这些因素有关.结晶白云岩极低的锰含量、与同期海水类似的δ13C值表明白云石化流体具有强烈的海源色彩,同时也说明白云石化过程没有与大气水交换;相对较低的δ18O值表明白云石化发生在较晚的埋藏成岩阶段.大多数已有的白云石化机制都是基于近地表成岩条件建立的,系统具有良好的开放性,但开放体系中的白云石化(或白云石沉淀)作用对油气储集空间和与成岩过程元素迁移有关的沉积层控矿床的形成没有多少实际意义.在四川盆地东北部三叠系飞仙关组地层中,作为非储层的微晶或泥晶白云岩以及原始结构保存的粒屑白云岩的白云石化作用主要是在有大气水介入的开放体系中发生的. 相似文献
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川东北飞仙关组白云岩的主要类型、地球化学特征和白云化机制 总被引：17，自引：9，他引：8
四川盆地东北部蕴藏有丰富的烃类资源,三叠系飞仙关组的白云岩是最主要的储层和产层,这使得飞仙关组白云岩成为人们近年来高度关注的对象.按照结构,我们可以将飞仙关组白云岩分为三种端元类型:微晶白云岩、具原始结构的粒屑白云岩和结晶白云岩,在一个向上变浅的剖面旋回中,这三种白云岩分别位于旋回的顶部、上部和中下部.微晶白云岩和具原始结构的粒屑白云岩具有较高的锰含量和较低的包裹体均一化温度,白云化流体的δ~(18O) 值(从白云石的包裹体均一化温度和δ~(18O) 值反演,以下同)介于大气水和海水之间,反映这类白云岩形成于有大气水参与的相对开放的沉积-成岩环境中,蒸发泵作用(对于微晶白云岩)和混合水作用(对于具原始结构的粒屑白云岩)可能是其主要的形成机制;结晶白云岩(表现为好储层)具有很低的锰含量和较高的包裹体均一化温度,白云化流体的δ~(18O) 值显著高于早三叠世海水,表明这类白云岩形成于相对封闭的埋藏成岩环境,白云化流体具较高的温度和盐度,但到目前为止,还没有一个已有模式可以较好地解释这类白云岩的成因. 相似文献
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作为川东北地区三叠系飞仙关组天然气气藏最重要储集岩的粒屑白云岩和结晶白云岩的成因始终是沉积和石油地质学家高度关注的研究热点之一.在总结川东北地区三叠系飞仙关组不同类型白云岩形成温度的基础上,通过已有的白云化流体Ca/Mg值和温度之间关系式获得了川东北地区三叠系飞仙关组白云化流体的Ca/Mg值的主要分布范围.结果表明:不同类型白云岩对应的白云化流体具有不同的Ca/Mg值,同时证实了三叠纪海水或与之有关的海源流体、三叠纪海水与大气淡水混合流体的Ca/Mg值都符合在40～130℃区间、甚至更高温度下白云化(白云石沉淀)作用的要求,微晶白云岩和具原始结构的粒屑白云岩可能与地表—近地表的低温、小Ca/Mg值混合流体中相对快速的白云石沉淀作用有关,并形成了相对细的他形白云石;结晶白云岩(包括结构类似的过渡岩石类型、白云石胶结物)可能与埋藏的高温、大Ca/Mg值三叠纪海水或与之有关的海源流体中相对缓慢的白云石沉淀作用有关,并形成了相对粗的自形白云石.白云化流体的Ca/Mg值估算,可望为川东北地区三叠系飞仙关组优质储层白云岩的成因研究提供一些有价值的基础资料. 相似文献
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白云岩作为优质的油气储层,其成因一直是沉积学研究热点,通过地球化学分析揭示其流体性质是探究白云岩成因的重要途径。本文通过对川西南中二叠统典型剖面和钻井的碳酸盐岩样品进行岩石学、稀土元素和锶同位素特征研究,分析结果显示:（1）其岩石类型主要有石灰岩、泥微晶白云岩、细-中晶白云岩和鞍形白云石4种。（2）研究区白云岩锶同位素比值（平均值0.709 77）明显高于石灰岩和同期海水,接近全球壳源锶同位素平均比值,显示白云岩化流体是热液来源,同时部分泥微晶白云岩显示海水锶同位素特征。（3）研究区碳酸盐岩相较于同期海相沉积物有较高的δCe值（平均值0.86）,显示其开放的成岩环境。（4）3种类型的白云岩相较于石灰岩有较高的δEu值（平均值0.99）和显著不同的稀土总量特征,显示研究区白云岩与石灰岩成岩流体性质不同且白云岩受到高温影响。综合分析表明,川西南地区白云岩主要是受构造控制的热液白云岩,部分为被岩浆和热液加热的海水改造的热对流白云岩。 相似文献
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塔里木盆地北部震旦系至奥陶系白云岩的岩石学及地球化学特征 总被引：9，自引：0，他引：9
塔里木盆地北部震旦系至奥陶系白云岩是油气的主要储集岩类之一。震旦系白云岩中的各种颗粒、微晶基质、纤状胶结物及柱纤伏胶结物是准同生白云石化的产物,前三者为海水白云石化的结果,后者为大气淡水或混合水白云石化的结果;细粒及粗粒状胶结物分别为大气淡水或混合水、埋藏环境中直接沉淀的白云石。寒武系至奥陶系的微晶白云岩、藻纹层白云岩及颗粒白云岩中的颗粒是准同生期海水潜流环境白云石化的产物;细至粗晶白云岩及颗粒白云岩及颗粒白云岩中的粗粒白云石胶结物是深埋藏成岩环境的产物。其间尚有许多过渡类型。 相似文献
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《海相油气地质》2013,(2):41-50
塔里木盆地巴楚隆起上寒武统发育一套极具勘探价值的厚层白云岩。基于该白云岩的钻井取心与薄片鉴定,将其分类为结晶白云岩、泥微晶白云岩、具残余(颗粒)结构白云岩及过渡型白云岩。运用多种地化分析和测试手段,认为上寒武统白云岩主要经历了(准)同生(蒸发泵、渗透回流)白云石化—埋藏白云石化—后期局部热液改造三个阶段,导致研究区白云石化的流体主要为高盐度卤水、埋藏残余海水以及深部热液流体,整个白云石化过程中岩石结构也发生相应演化。泥微晶白云岩主要形成于(准)同生期萨布哈环境,过渡型白云岩及残余结构白云岩由白云石化不彻底或选择性白云石化作用形成,结晶白云岩由埋藏白云石化作用形成。存在自生矿物、高Ba/Sr值、稀土Eu富集以及包裹体测温均显示深部热液对白云岩具有局部改造作用,该类白云石通常具有波状消光的特征。经过热液溶蚀改造的白云岩储集空间变好,这对白云岩储层的勘探具有指示意义。 相似文献
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湖相白云岩具有重要的油气地质意义,广泛发育于我国东部新生代地层中。本文通过大量资料统计和分析前人对国内湖相白云岩的研究成果,系统阐述了国内主要湖盆的湖相白云岩的成因、形成流体来源及相关物质的响应。根据白云石化流体的碳氧同位素、锶钡比、有序度、pH值、Eu异常、Ce异常等各类指标,将白云石化流体分为原始湖泊、外来淡水、热水热液和海源流体等类型。不同类型流体来源改造下生成白云岩所伴生的矿物组合不同;不同白云石化流体通过微生物作用、准同生作用、热液作用和埋藏作用等方式对原始碳酸盐岩进行白云石化作用,不同白云石化作用机制直接制约了其物质响应过程。提出了未来利用定量分析技术深入开展白云石化流体来源分析、准确判断成岩流体类型或成岩作用机制是进一步研究的方向。 相似文献
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川东邻水-渝北地区石炭系黄龙组白云岩成因 总被引：19，自引：2，他引：17
以岩石结构分析为基础,结合Sr同位素和Sr含量等资料,对川东邻水-渝北地区石炭系黄龙组广泛发育的白云岩成因进行了研究,从中识别出准同生期白云岩、成岩期埋藏白云岩、表生期淡水白云石和晚成岩期热液白云石等成因类型.其中具备储集意义的仅为成岩期交代成因的埋藏白云岩,其岩性主要为颗粒白云岩和晶粒白云岩.综合不同成因类型的白云岩Sr同位素和Sr含量地球化学特征,将白云石化过程划分为准同生期,早成岩期、中成岩期,古表生期和再埋藏晚成岩期五个成岩阶段.各阶段的白云岩(或白云石)在结构上有不同特征,其Sr同位素和Sr含量地球化学特征亦有显著差别.反映研究区白云化流体不仅来自同时期禁的海源地层水,而且受到古表生期岩溶过程中的淡水和再埋藏晚期热液的影响.根据岩石学特征和各种地化指标,结合研究区古地理背景,建立了黄龙组准同生、埋藏、淡水、热液白云岩(或白云石)化模式. 相似文献
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四川盆地东北部晚二叠世-早三叠世白云岩与同期海水锶同位素组成的对比研究 总被引：9，自引：3，他引：6
在四川盆地东北部14条野外剖面和地下钻井的二叠系长兴组、三叠系飞仙关组和嘉陵江组石灰岩和白云岩岩石学研究的基础上,对其中189个不同类型的碳酸盐样品(包括代表海水的石灰岩样品和在不同成岩阶段形成的各种白云岩样品)进行了锶同位素组成和相应的MgO、CaO和Mn、Sr元素分析,获得了系统的晚二叠-早三叠世海水的锶同位素组成数据并建立了相应演化曲线.在此基础上,对不同地层组/段和不同类型白云岩的锶同位素组成与同期海水锶同位素组成进行了对照研究,取得了如下主要认识:(1)川东北晚二叠-早三叠世白云岩的锶同位素组成与同期海水具有类似的演化趋势,结合白云岩的低锰、高锶特征,说明白云化流体与海水存在显著的亲缘关系,与铝硅酸盐地层无关;(2)白云岩的锶同位素组成与同期海水存在差别,各地层组/段白云岩的87Sr/86Sr比值都不同程度地高于同期海水,但从下往上,即从长兴组、飞2+3段、嘉2段到嘉4段,这种差值逐渐缩小,嘉4段白云岩的锶同位素组成已和同期海水基本一致;(3)川东北长兴组、飞2+3段白云岩形成的时间显著晚于同层石灰岩,白云化流体为时间上更晚的海源流体,但嘉2、嘉4段白云岩的形成时间仅略晚于同层石灰岩,白云化流体来源于非常近同期的蒸发浓缩的高Mg/Ca比值海水,一些嘉4段的白云岩的白云化流体就是同期海水,因而这些白云岩是同生或准同生的;(4)如果把白云化的时间看作白云岩的形成时间,则违背地层叠置原理是川东北长兴组和飞仙关组结晶白云岩的主要特征之一,其形成机制可用非同期海源流体的隐伏回流-对流模式来解释,嘉陵江组白云岩形成机制可用活跃回流-萨布哈模式来解释.白云岩和代表同期海水的石灰岩锶同位素组成的对比为解决白云化流体与海水之间的时间关系提供一种新的研究途径. 相似文献
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塔里木盆地玉北地区蓬莱坝组发育粉-细晶自形白云岩、中晶自形-半自形白云岩、粗晶自形-他形白云岩三种白云岩类型。粉-细晶白云岩具纹层状构造,稀土元素配分模式、总稀土含量与同期灰岩相似,氧同位素组成与同期海水成因的白云岩相近,表明白云岩化流体为同期海水,较高的盐度指数指示了相对浓缩的海水条件,较低的有序度值反应出快速的白云岩化过程,为准同生白云岩化的产物,白云石晶间均匀充填富Fe、富Si及高~(87)Sr/~(86)Sr比值的陆源物质,表明玉北地区在蓬莱坝组粉-细晶白云岩沉积期由于相对海平面较低从而受到陆源物质混入的影响。中晶白云岩和粗晶白云岩的稀土元素配分模式、总稀土含量、~(87)Sr/~(86)Sr比值等与同期海水特征相似,表明白云岩化流体为海水,可见残余颗粒结构,成岩温度较低,埋藏较浅,为埋藏的海水以及沿原始颗粒灰岩的粒间孔及可能存在的裂缝等通道向下运移的海水提供的Mg~(2+)导致的白云岩化,后期重结晶作用破坏了粗晶白云岩中的残余颗粒结构并导致其Fe、Mn含量及成岩温度、有序度值高于中晶白云岩,Sr含量及δ~(18)O值低于中晶白云岩。部分中-粗晶白云石边缘可见加大边,表明后期存在少量他源流体导致的次生加大作用。 相似文献
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通过剖面实测、薄片鉴定、阴极发光分析和地球化学分析，对川东北地区下寒武统龙王庙组白云岩成因进行了研究。研究结果表明:研究区龙王庙组自下而上发育灰岩—过渡岩性—白云岩，以颗粒结构为主，白云石主要为泥—粉晶，呈它形—半自形晶，阴极发光呈昏暗光—暗红光。样品的MgO与CaO呈负相关，白云岩Mg2+/Ca2+较低，高Na含量，低Sr、Fe、Mn含量，白云石有序度较低，各岩性稀土元素配分曲线平行一致分布，δCe无异常，δEu负异常，灰岩δ13C偏正、δ18O处于同期海水内，白云岩δ13C、δ18O偏正，87Sr/86Sr高于同期海水值。结合区域地质背景、岩石学特征和地球化学分析结果，研究区白云石化流体为高盐度蒸发海水，研究区白云岩为渗透回流白云石化作用形成。 相似文献
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川中磨溪—高石梯地区栖霞组发育滩相白云岩,目前对滩相中差异白云石化机理不明确,导致难以预测优质白云岩储层的分布。在岩石学和地层特征研究基础上,通过分析不同类型白云岩的微量元素及碳、氧、锶同位素特征,结合颗粒滩类型和构造背景,系统研究了该区不同类型白云岩的成因机理及模式。结果显示:研究区栖霞组白云岩中白云石以细晶为主,中晶和粗晶次之,晶形多为半自形—自形。白云岩具有明显的残余颗粒结构,表明原始岩性为颗粒灰岩。细晶、细—中晶白云岩的阴极发光整体较暗,呈暗红色至红色,稀土元素配分模式与同期灰岩相似,白云岩的87Sr/86Sr比值大部分落于二叠纪海水的87Sr/86Sr比值范围之内,表明白云岩的成岩流体与海水沉积的灰岩具有同源性。白云岩的δ13C值（3.73‰~4.19‰）与同期灰岩δ13C值（3.61‰~4.93‰）相近,表明白云岩与灰岩具有一致的碳源。从灰岩到白云岩,Sr含量明显减少且Mn含量有所增加,说明灰岩经过一定的成岩作用被交代形成白云岩,该类白云岩为埋藏条件下地层中富Mg2+的流体交代孔隙型颗粒灰岩而成;中—粗晶白云岩的阴极发光呈红色,具明显环带特征,且具有高的Mn含量、低Sr/Ba比值及铕的正异常,87Sr/86Sr比值高于同期海水值,δ18O值在-8.06‰~-8.52‰,为颗粒灰岩在埋藏期受持续、充足的云化流体供给而成,较高的包裹体均一温度和δ18O值明显偏负均指示埋藏白云化作用过程还受到局部高温的影响。总体而言,埋藏白云岩化是该区白云岩的主要成因,地层中富镁的流体在压力和热对流的双重影响下进行迁移,促进白云岩化流体的运移,但局部地区鞍形白云石的形成遭受了后期不同程度的热液改造作用。 相似文献
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白云岩成岩相与地球化学特征--以鄂尔多斯盆地中东部马家沟组马五5-马五1亚段为例 总被引：1，自引：0，他引：1
白云岩成岩相研究对恢复其成岩环境具有重要意义。以鄂尔多斯盆地中东部马家沟组马五5-马五1亚段为例,利用岩芯及岩石薄片研究了白云岩的成岩相类型及岩相特征,并根据氧、碳稳定同位素、锶同位素以及主、微量元素等分析了各类成岩相的地球化学特征。结果显示,鄂尔多斯盆地中东部马五5-马五1亚段白云岩成岩相主要包括近地表环境下的膏盐溶蚀角砾相、活跃回流渗透云化相和隐伏回流渗透云化相,以及表生淡水环境下的风化岩溶角砾相等四类,其中受淡水或混合水影响的近地表环境下的膏盐溶蚀角砾相、活跃回流渗透云化相及隐伏回流渗透云化相白云岩样品具有相对奥陶纪海水"负偏"的δ18O和δ13C值,相对高Mn或低Fe含量,中等-强阴极发光,高于同期海水的87Sr/86Sr值以及相对较低的Al和Ti含量;而表生淡水环境下的风化岩溶角砾相白云岩样品因受表生期淡水以及大量陆源碎屑物的影响,呈现出低于同期海水的δ18O和δ13C值,相对高Mn和过高Fe含量,弱或无阴极发光,明显高于同期海水的87Sr/86Sr值以及明显较高Al和Ti含量。研究结果表明,氧、碳稳定同位素、锶同位素及主、微量元素等地化数据是识别白云岩成岩相的有效指标。 相似文献
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白云岩化流体性质与成岩作用是近年来碳酸盐岩成岩作用研究的热点,研究白云岩的成因有利于进一步认识白云岩储层的形成机制并为优质储层的预测提供依据。通过岩石学、矿物学(X射线衍射)、地球化学(微量元素、稀土元素、碳氧同位素)方法,系统研究湖北秭归地区灯影组不同类型白云岩的成因,并分析了可能的白云岩化模式。样品的微量元素特征显示,秭归地区白云岩未受到陆源碎屑物质的影响,形成于气候干旱、海水咸度较大且氧化的沉积环境中;Sr含量特征显示白云岩发生了较为彻底的白云岩化,其成岩环境为温度较高的埋藏环境,成岩过程中未受到淋滤作用的影响;秭归地区白云岩化流体主要来源于海水。结合蒸发白云岩(萨布哈)及埋藏白云岩化模式解释了秭归地区泥微晶白云岩及晶粒白云岩的形成过程。 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
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通过岩心薄片、扫描电镜、碳氧锶稳定同位素、X衍射有序度及微量元素特征分析,系统研究了渤海湾盆地沙西北
构造带碳酸盐岩潜山白云岩的地球化学特征及成因机制。结果表明,沙西北构造带下古生界白云岩可划分为泥晶白云岩、
颗粒白云岩、泥质/灰质白云岩和鞍状白云岩四类,各类白云石特征差异明显。泥晶和颗粒白云岩δ18O大于-7‰,87Sr/86Sr值
与海水值接近,为0.7090~0.7120,Na2O含量较高,大于0.06%,有序度偏低,薄片中可见石膏,为准同生成因。泥质/灰质
白云岩为细晶结构,δ18O偏负,为-8‰~-10‰,87Sr/86Sr为0.7120~0.7140,Na2O含量降低,有序度变大,镜下见次生加大亮
边,为埋藏成因。鞍状白云岩为中粗晶结构,贫δ18O,87Sr/86Sr较高,薄片中见辉绿岩,为热液成因。本区白云岩以准同生
和埋藏成因为主,局部沿断裂可能存在热液成因。奥陶系沉积时期主要发生埋藏白云石化和溶蚀作用,是增加白云岩有效
孔隙的重要阶段,为优质储层形成起到了建设性作用。 相似文献
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Dolomitization by penesaline sea water in Early Jurassic peritidal platform carbonates, Gibraltar, western Mediterranean 总被引：6，自引：0，他引：6
Peritidal carbonates of the Lower Jurassic (Liassic) Gibraltar Limestone Formation, which form the main mass of the Rock of Gibraltar, are replaced by fine and medium crystalline dolomites. Replacement occurs as massive bedded or laminated dolomites in the lower 100 m of an ≈460‐m‐thick platform succession. The fine crystalline dolomite has δ18Ο values either similar to, or slightly higher than, those expected from Early Jurassic marine dolomite, and δ13C values together with 87Sr/86Sr ratios that overlap with sea‐water values for that time, indicating that the dolomitizing fluid was Early Jurassic sea water. Absence of massive evaporitic minerals and/or evaporite solution‐collapse breccias in these carbonate rocks indicates that the salinity of sea water during dolomitization was below that of gypsum precipitation. The occurrence of peritidal facies, a restricted microbiota and rare gypsum pseudomorphs are also consistent with penesaline conditions (salinity 72–199‰). The medium crystalline dolomite has some δ18Ο and δ13C values and 87Sr/86Sr ratios similar to those of Early Jurassic marine dolomites, which indicates that ambient sea water was again a likely dolomitizing fluid. However, the spread of δ18Ο, δ13C and 87Sr/86Sr values indicates that dolomitization occurred at slightly increased temperatures as a result of shallow (≈500 m) burial or that dolomitization was multistage. These data support the hypothesis that penesaline sea water can produce massive dolomitization in thick peritidal carbonates in the absence of evaporite precipitation. Taking earlier models into consideration, it appears that replacement dolomites can be produced by sea water or modified sea water with a wide range of salinities (normal, penesaline to hypersaline), provided that there is a driving mechanism for fluid migration. The Gibraltar dolomites confirm other reports of significant Early Jurassic dolomitization in the western Tethys carbonate platforms. 相似文献