臼齿构造主要成因模式及时空分布意义

在综述臼齿碳酸盐岩成因研究历程和国内外最新研究成果的基础上,总结评述了6种主要的臼齿构造成因模式,其核心问题是在元古代正常潮下浅海环境中构建成岩作用早期臼齿构造裂缝形成及等粒微亮晶方解石快速沉淀充填的物理、化学及微生物条件。其中,气泡扩张裂缝模式、微生物-地球化学模式和同沉积地震脱水模式等具有一定的代表性。臼齿构造多产出于正常浅海潮下环境,并且呈幕式特点产出于前寒武纪地层记录中,其时空发育特点似乎表明与叠层石发育的不相容性。臼齿碳酸盐岩在中新元古代集中发育的事实可能反映了有利的物理、化学和生物条件在地质历史上的唯一结合。理清臼齿构造成因问题是认识前寒武纪复杂的碳酸盐岩世界的重要线索。     

徐州地区新元古界贾园组臼齿构造沉积环境分析及成因探讨

臼齿构造是一种发育于中、新元古代碳酸盐岩中的具有特殊结构和时限性的沉积构造,其成因有多种解释。徐州地区新元古界贾园组风暴沉积及臼齿构造发育。本文通过野外和室内观察研究,对研究区贾园组臼齿构造形态特征及沉积环境进行分析,并探讨其形成过程。贾园组臼齿构造集中发育于古纬度20°N~34°N的潮下碳酸盐岩缓坡地带,古海洋基底在地震波作用下产生裂隙系统,元古代特殊大气成分背景下的海水中的远源风暴流渗透进入温暖的碳酸盐缓坡地带碳酸盐沉积区的裂隙系统,并在裂隙的愈合作用下与孔隙水产生化学反应产生方解石快速结晶作用,并接受后期沉积作用改造。元古代大地构造背景、古海洋、古大气的物理化学条件是控制研究区臼齿构造时空分布的主要因素。     

微亮晶(臼齿)碳酸盐岩:21世纪全球地学研究的新热点

国际地质对比计划委员会批准启动了 IGCP44 7-元古代臼齿碳酸盐岩和地球演化项目 ( 2 0 0 1～ 2 0 0 5 )〔1〕。本文简要地回顾了臼齿碳酸盐岩的研究历史和最新进展。臼齿碳酸盐岩是一种具有类似大象臼齿的肠状褶皱构造的岩石 ,具有特殊的时限范围 (中 -新元古代 )。试图解释其成因和可能用于古大陆地层对比是本项目研究的重要课题 ,其重要意义还在于它们是解决前寒武纪生物学和地球化学事件的关键。臼齿碳酸盐岩的发育和衰退关系到地球生命起源和海洋碳酸盐岩沉积地球化学的突变。 87Sr/86 Sr年龄同位素测定证明 ,微亮晶 (臼齿 )碳酸盐消失的时限很可能为75 0 Ma。另外 ,中 -新元古代碳酸盐岩地层具有重要的生烃潜力。     

古地震记录与岩相古地理

本研究概括了古地震记录三方面的主要特征,即宏观构造、微观构造和地球化学异常。提出了不同沉积岩相古地理环境下古地震记录的差异性,指出了地震泄水充填脉构造在潟湖、潮坪、浅海碳酸盐岩和缓坡碳酸盐岩等相带中形成的特点,以及臼齿构造(molar tooth)出现在缓坡碳酸盐岩相带的原因。根据在地震事件层内发现火山晶屑和火山玻璃假象的事实,指出采取同位素测年样品的必要性。     

皖北新元古代臼齿碳酸盐岩石学特征及沉积环境探讨

臼齿构造是一种发育在元古代碳酸盐岩中的特殊类型的沉积构造。通过对皖北新元古代臼齿碳酸盐岩旋回层序和岩石学特征研究，探讨了臼齿构造形成的环境。以旋回层序和海平面变化为基础，将皖北新元古界地层划分为上、下两个旋回层序组，臼齿构造在各旋回层序中广泛发育，主要分布在泥晶灰岩、泥灰岩、粉屑灰岩中，在粗颗粒的碳酸盐岩中很少出现。研究发现，臼齿构造具有两个标志性特点：其一是臼齿构造在结构上与基质有明显区别，它是由均一的、等轴的、多边形的微亮晶方解石组成，个体为3～10μm；其二是臼齿构造比基质具有先固结，快速石化作用的特点，臼齿构造的^87Sr／^86Sr比值明显低于基质。臼齿碳酸盐岩的岩石学特征指示其形成并发育在稳定克拉通缓坡沉积体系中，是潮下浅水环境的标志。根据臼齿构造类型在各级旋回层序微相单元中的分布关系，将臼齿构造划分为垂直、斜交、杂乱、平行层面四种主要类型和六种组合类型，这种划分方案具有环境指示意义，不同的臼齿构造类型反映了不同的沉积环境，建立了臼齿构造碳酸盐岩微相环境模式。     

徐州—淮南地区新元古代臼齿碳酸盐岩成因探讨

臼齿碳酸盐岩是一种发育在中—新元古代，由微亮晶方解石组成的复杂褶皱构造，其成因一百多年来一直是个谜。通过对徐州-淮南地区新元古代臼齿碳酸盐岩特征、形成环境、分布时限研究，探讨了臼齿碳酸盐岩成因。该区臼齿碳酸盐岩发育在台地缓坡沉积体系中，可作为潮下浅水环境的标志，其形态在微层序中的分布反映沉积环境，具有重要的环境意义。建立了臼齿碳酸盐岩微相环境模式。快速石化作用形成均匀、等粒微亮晶方解石，是臼齿碳酸盐岩显著特征。现代类似于发育臼齿碳酸盐岩潮下环境没有这样的快速石化条件，它要求更高的超过饱和CaCO3沉淀。臼齿碳酸盐岩在本区分布时限介于850～720Ma间，在Sturtian冰期之前消失，与全球其他地区臼齿碳酸盐岩消失的时限一致，Sturtian冰期改变了海洋化学性质，是臼齿碳酸盐岩消失的根本原因。Sturtian冰期对海洋化学性质的影响，可能是揭开臼齿碳酸盐岩成因机理的一个重要新途径。     

大连金石滩兴民村组臼齿碳酸盐岩及其沉积环境研究

Molar-tooth构造(简称臼齿构造或MT)是前寒武纪碳酸盐岩中产出特殊的沉积构造,发育于特定的沉积环境。臼齿碳酸盐岩及其沉积环境的研究有助于其成因解释。大连金石滩新元古代兴民村组臼齿碳酸盐岩的研究表明,兴民村组的MT形成于开阔陆表海浅潮下带—潮间带动荡环境,海平面升降频繁;沉积序列主要为泥晶灰岩与含泥灰岩、砂屑灰岩与泥晶灰岩、纹层状泥晶灰岩与泥晶灰岩和砂屑灰岩与纹层状泥晶灰岩的韵律。MT形成于过饱和CaCO3的微高盐度和高古温度环境,少有陆源物质影响。     

宿州地区震旦系望山组主要沉积类型及其形成环境分析

安徽省宿州地区震旦系望山组因碳酸盐岩中含有大量形态复杂的微晶碳酸盐脉体(即臼齿构造)而得到了广大研究者的深入研究.该组中除含有碳酸盐岩、泥岩和页岩等正常海相沉积外,还记录了生物沉积和特征明显的地震、风暴、海啸等事件沉积过程和风化壳残积,沉积环境复杂多变.该组碳酸盐岩中臼齿构造、缝合线构造、滑塌构造、交错层理、冲刷构造等沉积构造具有较好的事件沉积指示意义.该组事件沉积的特征表明,当时频繁的地壳活动是造成事件沉积及复杂沉积环境的主要原因.     

徐淮地区上元古界臼齿构造碳酸盐岩事件

臼齿构造是一种发育在中—上元古界中的特殊类型的沉积构造，具有特定的时限。在对徐淮地区上元古界臼齿构造碳酸盐岩旋回层序、岩石学特征和臼齿构造形成环境研究的基础上，探讨了臼齿构造碳酸盐岩的成因。采用旋回层序、海平面变化及臼齿构造碳酸盐岩事件的综合分析方法，划分了徐淮地区上元古界臼齿构造发育的地层层序。臼齿构造主要出现在泥晶灰岩中，而在粗颗粒灰岩中则很少出现，臼齿构造与基质碳酸盐岩在组分和结构上有明显不同，臼齿构造是由纯净的微亮晶方解石组成，而基质则是由含粘土和细粉砂的泥晶碳酸盐岩组成，二者呈突变接触关系。对臼齿构造在层序中相序分布关系的详细研究表明，臼齿构造具有重要的环境意义，从台地内缓坡下部、中缓坡到外缓坡上部均有分布，但在不同环境中臼齿构造的类型不同。     

蓟县中元古界高于庄组沉积岩系及地质意义

天津蓟县元古界剖面具有极高的综合研究价值,而高于庄组在该剖面中居于承上启下的位置。高于庄组在整个中、新元古界剖面中厚度较大,岩石类型多样且成因特殊,主要岩石类型包括碳酸盐岩、泥岩、硅质岩和石英砂岩。碳酸盐岩主要为泥晶灰岩、瘤状灰岩、砂屑灰岩、臼齿灰岩及粉细晶白云岩等。硅质岩包括燧石和沉积石英岩,沉积石英岩具鲕状或砾状结构。仅在本组底部见石英砂岩。上述岩石特征表明,蓟县地区在中元古代长城纪晚期的高于庄期以浅海中深缓坡沉积为主,有短期的潮坪碳酸盐沉积环境,沉积作用受大红峪时期火山物质的影响。臼齿灰岩的存在可能提供华北地区中元古代年代地层学和构造沉积演化研究的新证据。     

再论臼齿碳酸盐岩成因

臼齿(Molar Tooth,简称MT)碳酸盐岩是产于元古代、并具有特殊全球性意义的碳酸盐岩类型之一.MT特有的微亮晶结构、严格的时空分布范围以及百余年来众多的成因解释,一直吸引着国内外地质学家对其进行持续的研究和探讨.作者在前人研究基础上,基于作者近10余年成果积累及新近对MT微观组构的研究进展,提出了若干新认识.M...     

Geochemistry of early precambrian carbonate rocks from the Brazilian Shield: Implications for archean carbonate sedimentation

Petrological and geochemical studies were carried out on early Precambrian carbonate rocks metamorphosed under granulite facies conditions from three areas of Bahia State (Brazil). Older rocks attributable to the Archean or lower Proterozoic consist of carbonates (mainly dolomite) and abundant, partially-serpentinized forsterite. Chemical data confirm their strong magnesian character and the almost complete absence of elements like Al, Ti, Na, K, Zr etc., which are normally found in the non-carbonate detrital part of impure carbonate rocks. Comparison with other carbonate rocks of similar silica content further emphasizes the scarcity of these elements. Samples of probably more recent origin belonging to migmatized complex of Central Bahia are more calcic in character and have a higher Sr and Ba content. The MgCO₃ solvus thermometer in calcites coexisting with dolomite was determined both by chemical and X-ray procedures. Temperature values for carbonates under granulite facies range between 472 and 640° C. These temperatures seem to represent quench or recrystallization temperatures. The general geochemistry of carbonate rocks suggests two main hypotheses for their formation: a) chemical precipitation of pure carbonates during the Archean and later silica enrichment by metasomatic reactions; b) chemical co-precipitation in the Archean or early Proterozoic of carbonates and silica from silica-rich sea water. In this case precipitation would have occurred locally owing to increasing CO₂ pressure (due, for example, to exhalative volcanism) or in limited evaporitic basins in areas of temporary stability bordering the continents.     

东营凹陷湖相烃源岩TOC与Sr的正相关性及原因

古近系沙河街组沙三段是东营凹陷的主力烃源岩。沙三段下部优质烃源岩常常呈纹层结构,主要由富有机质的碳酸盐纹层和粘土纹层组成。通过对其沉积环境和地球化学研究,发现烃源岩有机碳含量(TOC)与微量元素锶(Sr)含量具有显著的正相关关系,而且发现Sr赋存在碳酸盐纹层中,粘土纹层中Sr含量较低。碳酸盐纹层常常主要是由藻类勃发形成的钙质鳞板等内生成因碳酸盐薄纹层组成,因此Sr的来源与藻类勃发有关。藻类勃发对水体化学元素的吸附和同化作用诱发碳酸盐薄纹层形成,Sr占据Ca的晶格位置而在CaCO3中富集,从而在烃源岩中出现TOC与Sr同步富集。     

中国镁质碳酸盐岩型温石棉矿床的成矿规律

镁质碳酸盐岩型温石棉矿床是成矿热液交代镁质碳酸盐岩生成的,一般均产于地台环境。按地台稳定性不同,成矿环境分为地台隆起区的基底建造类型和地台拗陷区的盖层建造类型。产于地台隆起区的矿床,以前震旦纪镁质碳酸盐岩为控矿层位。产于太古代及早、中元古代深变质结晶基底中的矿床,由区域变质及混合岩化过程中的变质热液交代碳酸盐岩成矿。产于晚元古代浅变质褶皱基底(扬子准地台)中的矿床,以岩浆期后热液或接触交代(湿矽卡岩)热液为成矿热液来源。产于地台拗陷区的矿床,均以震旦纪镁质碳酸盐岩为控矿层位。其成矿时期较晚,一般与拗陷区内岩浆活动同期,由岩浆期后热液或接触交代(湿矽卡岩)热液对镁质碳酸盐岩进行交代成矿。     

辽宁萤石矿成矿条件和成矿规律探讨

辽宁是国内萤石重要产地之一,分布着阜新哈尔套-义县地藏寺、辽阳隆昌—金州杏树屯两个萤石成矿带,带内已发现大中型矿床7处、中小型矿床和矿(化)点60余处。通过对辽宁萤石成矿特征和地层、侵入岩、构造等控矿条件与成矿关系的分析,认为萤石成矿类型为中低温岩浆期后热液充填交代型,围岩类型主要为碳酸盐岩和硅酸盐岩;萤石成矿时期为燕山期、印支期和华力西期,且以燕山期为主;萤石矿体多赋存在花岗岩岩体内部断裂带或与围岩外接触带的断裂带位置。依据萤石矿床的地质特征和成矿规律,结合构造、岩石与围岩、地球物理与地球化学等找矿标志,圈定出6个成矿远景区。     

Characteristics and Genesis of Fine-Clastic Rock-Type Au Deposits in the Liaodong Rift

Gold deposits occurring in the Liaodong rift are located in interlayered carbonate rocks and fine-clastic rocks, belonging to the middle and upper parts of the lower Proterozoic. Compared with the Carlin-type Au deposits abroad and gold deposits in Yunnan-Guizhou-Guangxi, Qinling and western Sichuan Province, they are similar in many respects. This paper discusses the geological features of ore-bearing formations and ore-filling structures and metallogenetic characteristics. Through the discussion on the sources of ores, heat and water, it points out that the Au deposits belong to vadose reworked hydrothermal deposits. This conforms to the principle of "mineralization in the neighbouring areas", i.e., the deposits are formed in nearby ore-bearing layers, and the latest hydrothermal event was the main factor in forming the Au deposits.     

咸化湖盆沉积物有序分布及其控制因素——以渤南洼陷沙四上亚段为例

咸化湖盆存在碎屑岩、化学岩及混积岩共生的沉积现象,但多类型沉积物有序分布的机制尚不明确。本文以渤南洼陷沙四上亚段为例,开展了咸化湖盆多类型沉积物有序分布及控制因素的分析,结果表明：渤南洼陷沙四上亚段低位域沉积期以碎屑岩沉积为主,湖侵域和高位域则出现化学岩与混积岩,由近岸到远岸呈扇体、砂岩滩坝、混积岩滩坝、碳酸盐岩滩坝、盐湖、半深湖及深湖有序分布;化学岩主要受水体环境控制,水体古盐度大于10‰是化学岩形成的基础,盐度和深度共同控制碳酸盐岩、膏岩以及盐岩分布,同时水体深度对不同成因类型的碳酸盐岩及碎屑岩分布也产生影响;碎屑岩主要受物源地貌控制,物源区位置及物源供应强度决定着碎屑岩的沉积位置和规模大小,同时古碳酸盐岩的发育影响着现今碳酸盐岩的发育位置;古地貌位置的高低及坡度的陡缓决定着砂体成因类型,同时古地貌还影响着生物礁生长及碳酸盐沉淀;咸化湖盆多类型沉积物有序分布受古水深、古盐度、古物源、古地貌的共同作用。     

华南沉积岩系Hg、Sb丰度

从区域构造地球化学演化的角度来看,华南Hg、Sb矿床的形成主要可划分为三个阶段:(1)沉积层(主要是元古宙基底沉积层)堆积过程中Hg、Sb的储集;(2)元古宙基底(沉积层)的下沉-熔融-花岗岩形成与Hg、Sb释放;(3)在有利构造的引控下,含Hg、Sb流体形成、演化与成矿,简称为储存-释放-富集宏观三阶段。本文重点阐述的是第一阶段,华南沉积层特别是元古宙基底沉积层的Hg、Sb丰度。文中将华南沉积层Hg、Sb丰度分为四种类型:Ⅰ原生本底丰度;Ⅱ同生异常丰度;Ⅲ后生丰度;Ⅳ混合丰度。本文计算、统计出华南沉积岩系本底丰度Hg为0.368μg/g,Sb为1.28μg/g。华南元古宙基底沉积岩系本底丰度Hg为0.363μg/g,Sb为1.45μg/g都明显高于地壳及花岗岩Hg、Sb丰度值。     

Biomarkers in the Molar Tooth （MT）-Bearing Limestones in the Jilin-Liaoning Area of China

The origin of Molar Tooth (MT) carbonates has been argued for more than 100 years, which are a kind of Proterozoic carbonates especially composed of microsparite with ptygmatically folded and sheet-like structures. Biomarkers detected in the microcalcsparite from the Wanlong and Xingmincun formations in the Jilin-Liaoning area showed there are abundant normal alkanes, isoprenoids, hopanes, steranes, alkylmethylcyclohexanes, and alkyleyclohexanes, indicating a diversity of biological source: long-chain isoprenoids, the major components of chlorophyll, such as C19, C20, a kind of major biomarkers synthesized early by isoprenoid monomers; hopanes a type of characteristic biomarkers from prokaryote, such as archaebacteria and cyanobacteria; sterane a biomarker for eukaryote; and two kinds of alkanes with C17, C18 as the main peaks representing aquatic bacteria and with C23, C24 as the main peaks representing fungi, respectively. Biomarker analysis showed that MT is the result of bacterial and algal activities, which is a kind of organisms between aerobic and anaerobic bacteria, reproducing well in normal or slightly saline sea water under weak oxidation-reduction conditions, resulting in rapid deposition of calcite as microsparite clue to some mechanisms.