广西南流江三角洲地区绿色自生矿物颗粒的透射电镜初步研究

本文应用分析透射电镜对广西南流江三角洲地区的绿色颗粒进行了研究。依据其矿物组成,它们为海绿石相蒙皂石和磁绿泥石-鲕绿泥石两种绿色颗粒。它们由很细小的自形层状晶体构成,以富铁(总氧化铁25—40％)为特征。透射电镜观察揭示,它们是细小晶体在基质孔隙中自生生长形成,并逐渐替代基质。富铁自生矿物的矿物种与基质孔隙的局部地球化学条件密切相关。海绿石相蒙皂石形成于前三角洲,磁绿泥石-鲕绿泥石形成于三角洲前缘斜坡和残留砂中,而针铁矿形成于潮间带。本区海绿石相蒙皂石和磁绿泥石-鲕绿泥石的形成水深远小于以往研究所提出的水深。     

中国泥盆纪鲕铁石沉积环境、成因

中国泥盆纪鲕铁石分布在华南的云南、四川、贵州、广西、湖南、江西、湖北等7个省(区)。鲕铁石结构有鲕粒、假鲕粒、凝胶团粒。鲕粒一般有环带、有核心,也有仅有环带、无核心的鲕环2-3层,少数数十层。鲕粒环带、团粒一般为自形晶微粒赤铁矿、绿泥石、菱铁矿,含少量粘土矿物及其他自形品矿物。核心为石英碎屑,或铁矿物碎屑。鲕粒间基质自形晶矿物、粘土矿物及其碎屑矿物。以接近封闭的浅水泻湖环境沉积最好(占鲕铁石总储量60%),以河口三角洲砂坝沉积最差(占4.2%)。鲕铁石是海水中胶体沉积的,当海水有一定能量时,铁质围绕碎屑物或铁矿物碎屑转动沉积鲕粒环带,铁质也可围绕先凝聚的铁矿物转动沉积无核心的环带。当海水能量低时形成凝胶团粒。     

龙门山地区北川石沟里泥盆系养马坝组铁质鲕粒沉积及其环境分析

龙门山地区中泥盆统养马坝组铁质鲕粒是我国"宁乡式"鲕粒赤铁矿矿床重要铁质赋存形式。为查明龙门山地区泥盆系铁质鲕粒的沉积环境和成因机制,以甘溪石沟里剖面精细实测为基础,通过薄片鉴定和扫描电镜分析,对铁质鲕粒的沉积特征进行了详细研究。研究结果表明:龙门山地区甘溪石沟里泥盆系养马坝组铁质富集于生屑灰岩、鲕粒生屑灰岩和生屑鲕粒灰岩,呈层状或透镜状夹于粉砂质泥岩和泥岩中。铁质鲕粒是重要的铁质赋存载体,类型多样,根据鲕粒成分可将其划分为灰泥鲕粒、绿泥石鲕粒、铁化鲕粒和铁质鲕粒4种类型。龙门山地区石沟里剖面养马坝组铁质鲕粒沉积于有障壁海岸的潟湖环境中,根据鲕粒的纵横向分布特征,建立了有障壁海岸铁质鲕粒的成因分布模式,从障积滩外侧、障积滩内侧到潟湖,依次发育灰泥鲕粒、铁化鲕粒、绿泥石真鲕、绿泥石薄皮鲕和铁质鲕粒。     

长江口地区绿色颗粒的矿物学研究

本文对长江下游河道、长江口现代沉积区、口外残留砂沉积区及大陆架现代沉积区表层沉积物中的绿色颗粒进行了系统的矿物学研究。特别运用透射间和能谱分析对其内部超微结构、单晶结构和单晶化学组成进行了研究。长江口地区的绿色颗粒从宏观形态上可分为三类：颗粒状、书页状和生物状，不同的形态者，其形成机制基本相同，只是微晶聚集的微空间环境不同。绿色颗粒的颜色和成熟度有较密切的关系，颜色愈深，K和Fe含量愈高。其成熟度也愈高，K2O含量为3－7％，仅少数可达8.5％。绿色颗粒主要矿物成分为海绿石、鲕绿泥石、磁绿泥石和蒙4皂石。其中以海绿石为主，因此是一种复合型绿色颗粒。不同形态及不同沉积亚环境中绿色颗粒的矿物成分并无太大差别。     

龙门山区北川甘溪剖面泥盆系养马坝组铁质鲕粒成因及其古环境讨论

龙门山区中泥盆统养马坝组底部发育丰富的铁质鲕粒。为分析该铁质鲕粒成因,本文以甘溪石沟里剖面精细实测为基础,通过详细的薄片和扫描电镜等分析,对铁质鲕粒的特征进行了研究,分析结果表明:龙门山区北川甘溪泥盆系养马坝组鲕粒类型多样,鲕粒核心包括石英碎屑颗粒、海百合碎片、黑色赤铁矿和方解石等4种类型,鲕粒圈层可分为明暗相间圈层、颜色均匀圈层和绿泥石圈层等3种类型。根据鲕粒核心和外部圈层的组合,可将甘溪泥盆系养马坝组的铁质鲕粒划分为粉砂质鲕粒、铁化鲕粒和绿泥石薄皮鲕粒等3种类型。龙门山区北川甘溪泥盆系养马坝组铁质鲕粒对古环境具有重要的指示意义,粉砂质鲕粒形成于开放近岸浅海氧化环境,而铁化鲕粒和绿泥石薄皮鲕粒则指示浅海滨岸中相对封闭的泻湖与残积鲕粒滩环境。     

鲕粒原生矿物识别及对海水化学成分变化的指示意义

鲕粒是碳酸盐沉积过程中一类非常特殊的颗粒类型, 为研究当时的沉积背景、水动力条件、气候环境, 甚至储层特征提供了重要线索。然而, 鲕粒的矿物组成及控制因素问题, 长期受到忽视。组成鲕粒的原生矿物类型在地质历史时期呈周期性变化, 在显生宙表现为三个以文石和高镁方解石占主导的时期以及两个以低镁方解石占主导的时期, 这也被称作“文石海”和“方解石海”时期。原生矿物的组成, 制约着鲕粒的纹层结构、保存程度以及成岩特征, 还蕴含着海水化学成分变化的线索。鲕粒原生矿物识别主要依据:①原生纹层结构;②保存程度;③微量元素浓度, 尤其是Sr-Mg的浓度。文石质鲕粒受文石不稳定性的影响, 原生结构保存程度较差;一般保存有典型的文石残余纹层结构(例如砖砌结构、溶解变形结构以及偏心结构等);在封闭成岩环境下原生矿物为文石质的鲕粒Sr浓度往往大于2 000 ppm;纹层结构主要为切线状(占主导)和放射状。方解石质鲕粒包括低镁方解石和高镁方解石两种类型:低镁方解石为稳定矿物, 原生结构一般保存良好。尽管高镁方解石也为亚稳定矿物, 但成岩转换后的保存程度好于文石。两者Sr含量一般均低于1 000 ppm, Mg含量一般在0~20 mol % MgCO₃(两者以4 mol % MgCO₃为界)。高镁方解石受成岩作用影响, 在纹层中往往保留有微粒白云石包裹体;海相地层中保存的方解石质鲕粒为放射状或同心-放射状结构。另外还存在一类由两种矿物共同构成的双矿物鲕粒, 可以通过分析两类纹层在结构和保存特征上的差异进行区分。鲕粒原生矿物成分随时间的波动变化受到海水化学条件, 尤其是Mg/Ca比值, 大气二氧化碳分压以及碳酸盐饱和度的控制。Mg/Ca比值的波动决定着鲕粒原生矿物类型的长期变化规律。一些突发性事件可能会扰动(区域)短时间尺度下鲕粒原生矿物的组成, 造成鲕粒原生矿物的转换。通过研究碳酸盐鲕粒原生矿物特征以及控制因素进而了解海水的化学特征, 是独立于古生物学和地球化学分析之外的一种较为可靠的沉积学方法。     

我国显生宙鲕铁石

我国显生宙鲕铁石主要分布在我国中南、西南,其次为华东地区,主要产于中奥陶世,中、晚泥盆世,早、中侏罗世地层中,以晚泥盆世最为重要,其矿石储量占70.5％,沉积条件最好,为接近封闭的浅海泻湖中。奥陶纪及泥盆纪海水中沉积的鲕粒直径分别为0.7—2mm,0.2—0.8mm。侏罗纪湖水沉积的鲕铁石直径为0.15—0.66mm。鲕粒环带的形成,与水体波动能量使铁质围绕碎屑矿物,或围绕先已形成的自形晶微粒铁矿物旋转有关。静水沉积时能量小,无环带形成,多为无核心的铁质团粒。鲕粒环带,杂基多为自形晶铁矿物或碳酸盐物,鲕核有的为石英碎屑,右的为自形晶铁矿物或碎屑铁矿物。     

北京西山地区下苇甸剖面寒武系张夏组鲕粒硅化成因探讨

鲕粒作为碳酸盐岩中非常重要的指相颗粒,其研究主要集中在成因上面,而成岩作用研究较少。北京西山地区下苇甸剖面寒武系张夏组发育大套鲕粒灰岩,通过对该剖面野外实测、薄片观察、XRD测试等手段,结合有机碳、热解等地化参数,对鲕粒的硅化机制及其硅质来源做了系统的研究。结果表明,鲕粒溶蚀再沉淀或者新生变形作用造成鲕粒边缘有机质富集,有机质演化释放的有机酸是硅质沉淀的主要因素,硅质来源主要为陆源输入和黏土矿物的转化。由于有机质主要富集在鲕粒边缘,形成有机质膜,从而造成硅质的沉淀主要沿鲕粒边缘发生,形成鲕粒边缘特有的硅化套,这种结果也从侧面反映了微生物在原始鲕粒形成中发挥了重要作用。     

北京下苇甸剖面张夏组鲕粒特征及其白云化机制

北京下苇甸剖面张夏组作为华北寒武系的标准剖面之一,鲜有人对其中的鲕粒类型及其成岩作用进行细致研究。在充分调研前人研究的基础上,通过野外观察、实测,并结合室内薄片鉴定、XRD测试等技术,对下苇甸剖面张夏组的鲕粒类型进行总结,并对鲕粒白云化机制进行分析。结果显示：(1)下苇甸张夏组鲕粒类型主要为放射鲕、同心放射鲕及单晶鲕/多晶鲕,还有少量同心鲕、复鲕及藻鲕;(2)鲕粒发生白云化,填隙物未见白云化,且放射圈层白云化程度高于同心圈层,并且放射圈层白云石颗粒围绕核心呈放射状分布,同心圈层围绕核心呈同心状分布;(3)鲕粒内部白云石颗粒多为中细晶,自形-半自形,回流渗透白云化是造成鲕粒白云化的主要成因,因此造成亮晶鲕粒石灰岩白云化程度高于灰泥鲕粒石灰岩。     

北京西山下苇甸剖面寒武系徐庄组鲕粒研究

对北京西山下苇甸剖面寒武系徐庄组鲕粒灰岩进行了观察和研究,在其中不仅发现了有核及无核同心-放射状鲕、单(或多)晶鲕、泥晶鲕和复合鲕,而且还发现了暗色颗粒包壳、凝聚颗粒和黄铁矿聚集体等特殊组构。暗色颗粒包壳的发现尚属首次,其可能是丝状蓝细菌菌体的残留物。凝聚颗粒由方解石或白云石构成,可能代表了微生物席内的含氧气泡。生物碎屑上的附着体可能是微生物群落的痕迹,在其内部发现有类似鲕粒的球状颗粒。复合鲕胶结松散,包壳不发育,表明其可能形成于相对稳定的水体环境。研究表明,徐庄组鲕粒可能形成于水动力条件相对较弱的浅海环境中,微生物在鲕粒的形成过程中发挥了较大的作用。     

沉积鲕石和尿路结石若干特征的对比研究

本文从仿生学的思路出发，将几种沉积鲕石、核形石、结核等从其结构、成分和形成条件等方面与四种常见尿路结石进行对比研究。认为这些产物虽然发生在自然界或人体内两种截然不同的环境中，但是在研究其形成机理时，彼此有许多可以互相借鉴之处。沉积鲕石、核形石的分层结构和再结晶交代现象等，可以对比应用于尿石的形成和发育机理的解释；同时，尿路结石形成理论中的局部过饱和以及取向附生学说，也可引进于沉积鲕石、核形石和结核的形成理论中。此外，本文首次介绍了热发光方法研究沉积鲕石和尿路结石的成果，并认为这一研究方法仍有继续深入探讨其应用范围的潜力。     

江油二郎庙鱼洞子剖面飞仙关组鲕粒滩内部构成

江油二郎庙鱼洞子地区飞仙关组早期发育4期鲕粒滩,分别位于4个准层序组Pss1、Pss2、Pss3和Pss4内部.Pss1由两个准层序Ps1和Ps2组成,Ps2是鲕粒滩主体;滩体发育时,剖面位于稳定鲕粒砂坪边缘靠近深水区,以含鲕粒粉-细晶灰岩和鲕粒灰岩为主,鲕粒直径较小,在0.3~0.8mm之间,下部鲕粒含量在20%左右,往上增加到50%~60%,分选中等,呈圆-次圆状.Pss2由3个准层序Ps1、Ps2和Ps3组成,Ps1上部、Ps2和Ps3共同构成鲕粒滩主体;滩体发育时,剖面位于稳定鲕粒砂坪区,以含豆粒鲕粒灰岩和含鲕粒豆粒灰岩为主,颗粒含量在40%~65%之间,其中鲕粒直径较大,在0.2~1.8mm之间,颗粒分选普遍较差,多呈圆-次圆状.Pss3由两个准层序Ps1和Ps2组成,Ps1和Ps2共同构成鲕粒滩主体;滩体发育时,剖面位于稳定鲕粒砂坪靠近鲕粒滩活动边缘区,以鲕粒灰岩为主,颗粒含量在40%~70%之间,其中鲕粒直径较小,在0.1~0.8mm之间,颗粒分选中等-差,多呈次圆状.Pss4由5个准层序Ps1、Ps2、Ps3、Ps4和Ps5组成,后4个是鲕粒滩主体;滩体发育时,剖面位于鲕粒滩活动边缘区,每个准层序下部为白云质鲕粒灰岩,鲕粒含量在50%~60%之间,直径较小,在0.2~0.8mm之间,分选中等-差,多呈圆状,上部为残余鲕粒云岩,鲕粒含量多在80%以上,直径很小,在0.2~0.5mm之间,分选好,呈圆状.滩体解剖和物性测试发现在鲕粒滩活动边缘区,受较强水动力条件改造的鲕粒滩易于形成优质储层,颗粒含量在55%以上且白云石含量在60%以上的鲕粒滩岩石物性明显较好,其平均孔隙度和渗透率分别可以达到10.94%和0.076×10-3μm2.可见,鲕粒滩活动边缘是潜在的优质储层发育部位,且优质储层形成与原始沉积条件密切相关.      

深水异地鲕粒灰岩的特征及成因探讨——以宁夏中宁地区香山群徐家圈组为例

深水异地鲕粒灰岩可从宏观特征、微观特征、粒度特征及沉积构造等方面进行识别。通过宁夏中宁县狼嘴子地区香山群徐家圈组中部发育的鲕粒灰岩的野外露头剖面和室内薄片观察,对鲕粒灰岩的宏观及微观特征进行了研究。对颗粒粒径的统计和对比分析表明,鲕粒与假鲕、正常鲕与表皮鲕分别来自不同环境,粒度分析结果显示其具有重力流搬运的特征。结合沉积背景认为,此种鲕粒灰岩应为深水异地沉积成因,鲕粒可能来自同时期的鄂尔多斯地块西缘碳酸盐台地,由重力流搬运至深水。     

鲕粒灰岩的溶解动力学特征和微观形貌的发育演化

鲕粒灰岩是重要的碳酸盐岩油气储层。通过常温常压下,北京西山鲕粒灰岩的溶解动力学实验发现,鲕粒灰岩的溶解主要受岩石和矿物的结构和化学成分控制。结构上表现为构造裂缝、鲕粒结合纹、颗粒晶体结合带等结构薄弱带优先发生溶蚀。成分上表现为白云岩化组分不仅自身较易溶蚀,而且能促进鲕粒灰岩的整体溶解;粘土矿物、石英等杂质组分常与鲕粒和白云岩化颗粒伴生,其对两者的阻溶效应更大。溶解过程中,鲕粒灰岩的构造裂隙、鲕粒放射结合纹和同心圈层等首先发生溶蚀,产生溶隙、粒内溶孔和粒间溶孔;其次为白云质组分以及白云质组分与方解石结合处而产生晶间溶孔、粒内溶孔;随着溶蚀强度的加强,围绕鲕粒形成环状溶蚀沟,在鲕粒溶蚀脱落后而形成鲕模孔。     

渝北巫溪鱼鳞剖面灯影组鲕粒沉积特征及其地质意义

鲕粒是恢复古海水性质和古环境的重要载体。通过对巫溪鱼鳞剖面震旦系地层的实测,发现该剖面鲕粒发育于灯影组二段上部,且可以划分为两个鲕粒层。底部鲕粒层(鲕粒层A)厚约5.5 m,顶部鲕粒层(鲕粒层B)厚约1.4 m,两个鲕粒层之间为厚约2.4 m的泥—粉晶云岩。显微特征表明,鲕粒虽然完全白云石化,但纹层特征保存良好。鲕粒类型以泥—微晶鲕为主,同心鲕和同心—放射鲕次之,其余类型鲕粒发育较少。研究区灯二段鲕粒云岩为台地浅水鲕粒滩沉积,同心鲕和同心—放射鲕指示较强的水动力条件,泥—微晶鲕发育于水体相对较为安静的环境,而破碎再生鲕则可能与风暴事件相关。保存清晰的纹层可能表明鲕粒云岩是早期拟晶白云石化后的产物,因此灯影二段上部鲕粒白云岩是研究前寒武海水性质的良好载体。鲕粒纹层以同心状和同心—放射状主,指示灯影期海水性质可能为文石海。     

广西隆安都结剖面下石炭统都安组上部鲕粒类型及其地质意义

鲕粒是一类特殊的沉积颗粒,为古气候和古海洋环境的重要指示器。为了深入认识此类特殊颗粒的成因机制、形成环境及地质意义,对广西隆安地区都结剖面下石炭统都安组上部含鲕粒地层开展了古生物学、沉积学和岩相学研究。研究区共识别出5种主要的鲕粒类型:放射状纹层鲕粒(O1)、规则同心放射状纹层鲕粒(O2)、不规则同心放射状纹层鲕粒(O3)、泥晶鲕粒(O4-A和O4-B)和复合鲕粒(O5)。各类鲕粒的显微组构和沉积环境指示其具有不同的形成过程,其中水动力条件影响和控制着鲕粒的发育和分布情况。研究区含鲕粒地层形成于维宪期末-谢尔普霍夫期,恰好对应早石炭世晚期冰川作用的开始。受冰川作用影响,全球海平面频繁波动,研究区地处低纬度地区并以浅滩和潮坪沉积环境为主,为鲕粒的形成提供了适宜的水体条件,即温暖、动荡的浅水环境。此外,含鲕粒岩层内广泛发育钙质微生物和微生物席,说明微生物活动在研究区较为常见,可能与鲕粒的形成过程具有一定的关联。     

山西省石炭纪铝土矿中鲕特征及成因

在重新划分山西省石炭纪铝土矿中鲕的类型基础之上,详细总结了各种类型鲕的循环,并结合石炭纪铝土矿的成矿古环境,深入探讨了鲕的形成过程,明确提出了组成鲕的物质组分之颗粒细微,粘附能力强与炎热多雨的气候环境是铝土矿中鲕形成的主要因素。     

浅谈华南上扬子区中奥陶统铁质鲕粒沉积

中奥陶统铁质鲕粒(简称铁鲕)沉积在华南上扬子区广泛分布,但迄今仅有零星报道,缺乏系统的研究。本文在前人工作的基础上,通过开展广泛的野外勘察和分析测试,全面阐述了这套铁鲕沉积的分布规律、发育特点及其控制因素与环境背景。该铁鲕沉积主要见于华南上扬子区中—上奥陶统华弹组、十字铺组和牯牛潭组,在川滇交界至川西南以鲕铁岩、砂页岩、灰岩形式产出,在滇东北—川南—黔北及陕南—川北多为灰岩,含铁矿物主要包括赤铁矿、鲕绿泥石、针铁矿等。铁鲕沉积的时代主要为达瑞威尔中—晚期,在多数地点发育1～2层,个别可见3层,可归属于两期。铁鲕的形成主要受沉积或早期成岩环境的影响或控制,如区域构造运动、古海洋水物理化学条件、微生物活动等。华南的铁质核形石、叠层石和海相红层等独特沉积记录同样发育在大致同期的台地上,共同构成一套含铁质“时征相”。进一步系统研究这套铁鲕沉积,将为全面认识铁质沉积、深入理解华南乃至全球奥陶纪古地理与古环境演变、探索地史时期重大事件等奠定基础。     

我国显生宙沉积鲕铁矿鲕粒成因新见解

我国显生宙鲕铁矿从奥陶纪、泥盆纪海相沉积到侏罗纪湖相沉积都有。以接近封闭的浅海泻湖沉积规模最大，以粘土页岩相沉积含铁最富。鲕粒的成因除过去认为与海水、湖水流动有关以外，作者意见还与形成鲕粒的水体盐度有关，盐度大的水浮力大，鲕粒在水体中悬浮的时间长，有足够时间生长，因而鲕粒的直径大、环带多、发育完好，在矿石中所占百分率高。相反在淡水中浮力小，停留的时间短即行下沉，所形成鲕粒远不如在浮力大的盐水中的鲕粒，为此淡水中鲕粒直径小、环带少、发育差，所占百分率低。     

扬子台地西南部奥陶系宝塔组底部含鲕绿泥石灰岩成因意义

对四川省兴文县上奥陶统宝塔组底部含鲕绿泥石灰岩开展成因研究,有助于了解扬子台地西南部同时期的沉积环境演化过程.通过沉积学分析,并辅助以电子探针和扫描电镜等矿物学研究方法,发现富鲕绿泥石鲕粒及球粒为同生期沉积物,共生的生物碎屑组合指示海水为氧化性水体.丰富的微生物相关组构表明同期微生物席发育,且其代谢活动可致使水岩界面附近形成还原性水体,这是同生鲕绿泥石形成的必要条件,鲕绿泥石形成所需的Fe、Al元素来自早期风化壳在海侵阶段的大规模输入.宝塔组底部富鲕绿泥石灰岩是同期全球海平面演化在扬子台地的具体表现,佐证了早桑比期的海平面下降,是晚桑比期扬子台地快速海侵的重要标志.