叠层石与沉积矿产的关系

本文通过笔者实际考察资料及国内外学者研究资料,综合分析了叠层石与沉积矿产关系的研究现状,探讨了叠层石和造叠层石底栖微生物群落对铁、铜、多金属、磷、锰等矿产的成矿作用。叠层石可以溉括为直接的和间接的两种成矿作用:①叠层石为容矿体,其本身就是一种矿石类型;②叠层石不含矿,其岩礁为矿的间隔体。后者是一种金属硫化物避开叠层石岩礁而在礁侧沉积成巨大的富矿模式。     

柴达木盆地古近纪—新近纪湖相叠层石与藻礁的沉积组合特征与意义

在柴达木盆地发育了各种类型的渐新世—中新世湖相叠层石，其中丘状叠层石具有重要的地质意义，丘状叠层石直接生长在砾岩上，并向上逐渐演化为藻礁，藻礁向上又重新转化为叠层石沉积。通过对内部纹层特征和沉积组分的研究并结合叠层石的同位素、地球化学以及古生物资料分析表明，微生物自身的钙化作用以及微生物引发的沉淀作用形成了这种具有典型内部纹层的丘状叠层石。较高的温度、炎热和干燥的气候条件、坚硬的基底以及较少的藻类干扰作用是叠层石生成的主要因素。总体上，叠层石形成于较为低能的环境中，与高能环境中所形成的藻礁完全不同，而且两者具有明显的相互竞争作用。因此，与气候和水体条件密切相关的后生生物的生长和真核藻类的发育是叠层石在显生宙迅速衰落的主要因素。     

巴西桑托斯盆地白垩系湖相藻叠层石礁特征及主控因素分析

湖相碳酸盐岩研究正处于不断探索和认识阶段,近年来国内外大量湖相碳酸盐岩储层的发现,使主要借鉴海相碳酸盐岩理论的湖相碳酸盐岩研究得到关注和重视,并取得一定的成果和认识。巴西桑托斯盆地白垩系藻叠层石礁是湖相碳酸盐岩一种特殊的储层类型,对于丰富湖相碳酸盐岩理论具有重要意义。通过对地震剖面的振幅反射结构,钻井岩性剖面,岩芯沉积结构、构造观察,岩芯薄片孔渗及成岩分析,测井曲线反映的沉积物粒序变化及旋回组合特征等现象的综合分析,总结出了白垩系藻叠层石礁的主要特征及主控因素。藻叠层石礁以叠层石为格架,藻类的黏结作用使其成为大面积连片发育的黏结礁,其孔渗发育,是良好的储层。发育和分布主要受物源供给、古隆起、水体变化和藻类改造四种因素的控制。咸水环境下,在远离碎屑物源影响的水下古隆起上,水侵体系域时期,适应环境较强的叠层石繁盛,藻类的黏结作用使其成为具有格架结构的黏结礁,沿巴西桑托斯盆地东部隆起带大面积发育。     

新元古代微生物成锰作用——来自扬子北缘城口地区陡山沱组锰质叠层石的证据

叠层石菱锰矿被认为是生物成锰的证据,但少见相关报道.扬子北缘城口地区陡山沱组菱锰矿层中叠层石十分发育,但研究程度较低,其生长机制不明确,其是否是叠层石或者是附枝藻(Epiphyton)仍具有争议.从岩心描述与薄片观察出发,详细描述了研究区锰质叠层石的宏观和微观特征,根据其发育规模及形态特征将其划分为6种类型:微型分叉柱状叠层石、微型指状叠层石、指状叠层石、层状叠层石、柱状叠层石及层—柱状叠层石.研究表明,研究区柱状锰质叠层石直径一般小于l cm,具同步生长特征,与假裸枝叠层石(Pseudogymnosolenaceae)特征相似.研究区微小型、宏体型叠层石基本层常呈有立柱结构的板状,这种基本层由树形石及微型叠层石组成,而不是附枝藻.叠层石与核形石、鲕粒共生,形成于碳酸盐岩台地边缘礁滩及滩后泻湖环境.研究区锰质叠层石垂向演化从指状向层状演化为主,指示陡山沱组沉积末期水体逐渐变浅.锰质叠层石微观结构以凝块结构为主,具有丝状、球状和放射状等微生物岩显微结构.锰质叠层石记录了碳酸锰精美的原始沉积结构,暗示微生物参与了锰元素的沉积成矿作用.     

北京延庆千沟中元古代高于庄组第三段:一个典型的前寒武纪非叠层石碳酸盐岩沉积序列

在前寒武纪碳酸盐岩中,最为普遍的是叠层石碳酸盐岩沉积序列,而以潮下相沉积为主的非叠层石碳酸盐岩沉积序列与前者形成了较大的差异;因此,与叠层石碳酸盐岩沉积序列一样,非叠层石序列成为了解前寒武纪复杂多变的碳酸盐世界的重要线索。燕山地区中元古代高于庄组为一套厚度千余米的碳酸盐沉积序列,包括四大部分:第一段（或称为官地亚组）为发育在海侵砂岩上的叠层石白云岩地层;第二段（或称为桑树鞍亚组）为发育少量叠层石的含锰白云岩地层;第三段又称为张家峪亚组,为一套以发育灰岩为主的非叠层石碳酸盐岩沉积序列;第四段以叠层石岩礁和叠层石礁白云岩为特征。延庆千沟剖面的高于庄组第三段的非叠层石碳酸盐岩沉积序列,贫乏叠层石是其基本特点,包含3个三级层序,在三级层序的海侵体系域和早期高水位体系域中,层面上发育席底构造的中层均一石灰岩（隐藻泥晶灰岩）和灰黑色薄层泥灰岩组成若干潮下型米级旋回,晚期高水位体系域则以厚层块状纹理石灰质白云岩和白云质灰岩为特征;三级层序的凝缩段单元则以薄层泥灰岩和泥页岩构成的L-M型米级旋回为特征。因此,每一个三级层序均以一个有序的沉积相序列为特征。高于庄组的分布时限大致为200 Ma（1 600～1 400 Ma）,考虑到下伏的大红峪组和高于庄组之间的地层间断时限大致为50 Ma至100 Ma,所以推断高于庄组的堆积作用时限为100 Ma（1 500～1 400 Ma）左右,其中高于庄组第一段与第二段的分界线正好处于该组的中部而可以推断该界线的大致为1 450 Ma左右;因此,高于庄组第三段非叠层石碳酸盐岩沉积序列的发育表明,在1 450 Ma左右可能发生过一次可以与前寒武纪其他已经被识别出的三次叠层石衰减事件（2 000 Ma、1 000 Ma和675 Ma）相比拟的又一次叠层石衰减事件。延庆千沟剖面高于庄组第三段的非叠层石碳酸盐岩沉积序列,可以大致与北美地区的起始时限为1 450 Ma左右、Belt超群中的Helena组非叠层石碳酸盐岩沉积序列相对比,表明了1 450 Ma左右的叠层石衰减事件具有全球性,从而赋予高于庄组第三段非叠层石碳酸盐岩沉积序列重要的沉积学意义。延庆千沟剖面高于庄组第三段非叠层石碳酸盐岩沉积序列,特别的岩石类型和沉积构造,成为前寒武纪碳酸盐岩沉积中非叠层石碳酸盐岩沉积序列的典型代表,由其所代表的沉积学特点将有助于深入理解漫长的前寒武纪碳酸盐沉积作用的变化规律而具有重要意义。     

叠层石中的海绿石化和黄铁矿化:以天津蓟县中元古界铁岭组为例*

作为微生物碳酸盐岩的主要类型之一,叠层石是微生物席的主要建造物已成为共识。天津蓟县中元古界铁岭组二段叠层石生物礁灰岩发育,其中的细粒叠层石被前人解释为微生物席捕获碳酸盐泥的微生物建造物,使得其既不同于现代叠层石,也不同于显生宙尤其是寒武纪的叠层石。更为特殊的是,这些叠层石中的海绿石和黄铁矿代表着2种特殊的矿化作用,其中研究区普遍产出的黄铁矿,作为硫酸盐还原细菌的产物,是了解古代微生物的窗口;而发育在高能浅海的海绿石,产出环境不同于现代海绿石,不能作为慢速沉积环境的指示矿物,亦不具有沉积间断的地质意义。2种矿化作用表明铁岭组叠层石是由沉淀作用而非捕获碳酸盐泥形成,这为了解中元古代叠层石的形成和特征提供了一些有益的线索。     

柴西南翼山地区藻灰岩层储层特征及成因分析①

对南翼山藻灰岩岩层储层特征及成因进行了系统研究。结果表明，南翼山藻灰岩沉积水体环境相对浑浊，但藻类仍能生长；该区藻灰岩岩石组成及类型复杂，主要的藻灰岩岩石类型有包心菜状叠层石、藻礁、指状叠层石、水平波状叠层石等；其主要为滨岸斜坡上低能潮上环境至高能潮下环境形成的沉积体，在重力等因素的作用下产生滑动或滑塌形成的微生物成因的滑塌混积岩；岩层物性好于其它岩层；藻灰岩层的成因决定了该地区单个沉积体规模小、分散、层薄。     

北京西郊下苇甸剖面寒武系崮山组叠层石生物丘的沉积组构

北京西郊下苇甸剖面的崮山组,属于寒武系第三统顶部,自下而上从陆棚相泥灰岩向上变浅至鲕粒滩相灰岩,组成一个淹没不整合型三级沉积层序。在该组上部的一层块状鲕粒滩相颗粒灰岩中,发育串珠状分布的、可以归为叠层石生物丘的穹窿状构造。这些叠层石生物丘,典型的地势隆起和突变的边界代表了明显的早期石化作用特征。叠层石生物丘中的柱状叠层石,为典型的泥晶相叠层石,其内部除了黏结较多的三叶虫生物碎屑外,还不均匀地分布着放射-纤维状方解石(或文石？)组成的底栖鲕粒。这些底栖鲕粒,以其较小的粒径、多样的类型、平滑但不连续的鲕粒圈层以及外部边缘的泥晶套等特征,明显区别于宿主岩石中的颗粒滩相悬浮鲕粒,而且表现出较为明显的与微生物活动相关的微组构。鉴于叠层石是典型的微生物席建造物,该叠层石生物丘特别的宏观和微观沉积组构还可以进一步将其归为较为典型的"微生物礁",从而成为研究中奥陶生物大辐射事件之前贫乏骨骼的浅海环境的沉积作用样式、以及更加深入理解这一特殊时期的微生物造礁作用特征提供了一个较为典型的实例。     

瓮安埃迪卡拉系灯影组叠层石磷块岩形成环境及成矿机制

瓮安地区埃迪卡拉系灯影组叠层石磷块岩是瓮安-福泉磷矿区新发现的含磷层位。磷块岩以典型的叠层石构造为主 要特征,呈透镜状生物礁（藻礁）形式产于灯影组顶部。叠层石磷块岩的矿物组成主要为磷酸盐矿物及碳酸盐矿物;白色 纹层富含磷酸盐矿物,而暗色纹层磷酸盐矿物含量较低,主要为碳酸盐矿物。通过对叠层石磷块岩矿物学及地球化学特征 进行研究,提出灯影组叠层石磷块岩属于潮下带半局限环境叠层石礁,是大量藻类通过生物或生物化学作用,将海水中磷 质富集-沉淀而形成磷质柱状叠层石礁;磷酸盐的矿化主要发生在沉积物-海水界面弱碱性次氧化环境,藻类在磷块岩形成 过程中起重要作用。     

天津蓟县中元古界雾迷山组微指状叠层石及其对1250 Ma±叠层石衰减事件的响应

天津蓟县中元古界雾迷山组是一套厚度超过3000,m的叠层石碳酸盐岩沉积序列,在该序列中潮下相叠层石生物层、凝块石生物丘与潮坪相泥晶白云岩、潟湖相白云质泥页岩一起构成若干个环潮坪型米级旋回——"雾迷山旋回层"。在雾迷山组下部发育微指状叠层石,并被古生物学家定义为"Pseudogymnosolen mo-panyuensis-Scuphus-Yangzhuang columnaris"组合,即假裸枝叠层石科叠层石,沉积学家将其解释为元古代文石(灰华)海底沉淀物所构成的叠层石,代表从太古代海底结壳状文石沉淀物组成的叠层石到新元古代碎屑结构相的泥晶碳酸盐岩叠层石过渡时期的特殊产物。因此,雾迷山组巨厚的叠层石碳酸盐岩沉积序列,记录了元古代文石(灰华)海底沉淀物所构成的特殊的叠层石大规模消亡的层位,为研究前寒武纪以叠层石为代表的微生物碳酸盐岩所经历的漫长而复杂的地质历史演变提供了宝贵的材料。     

黔中息烽磷矿床成矿环境、成矿作用及成矿模式探讨*

息烽磷矿是贵州地区震旦纪陡山沱期磷矿的重要组成部分,以矿层厚、品位高、断裂构造发育、叠层石丰富而独具特色。通过对矿床地质特征及矿床地球化学特征综合研究认为,从陡山沱组底到顶气候经历温湿—干热—湿热变化,海平面对应经历了海进—海退—海进,其内的磷块岩和磷质岩是在热水沉积作用、生物作用和正常海水沉积作用等共同作用下形成于前滨—临滨环境。综合以上,反演息烽陡山沱期成矿过程,发现矿床经历了“海进—海退—海进”三阶段成矿,在陡山沱早期海进阶段形成下矿层,随后的海退阶段和海进阶段形成上矿层。空间上,2矿层之间夹白云岩,且交于靠黔中古陆一侧,当第2次海进越过第1次海进的前滨—临滨位置后,只形成上矿层,是开阳、息烽磷矿床1层矿体形成的对应部位。瓮福磷矿床有2层矿体,对应处于经历了“三阶段成矿”的前滨—临滨部位,且瓮福磷矿成矿时的位置高程明显低于息烽磷矿、息烽磷矿略低于开阳磷矿,通过岩性特征对比,与实际基本吻合。因此,在对陡山沱期的磷矿进行成矿预测和找矿勘查中,与息烽磷矿床相似的黔中及附近区域的动态前滨—临滨环境,均为磷矿床的找矿靶区,利用“三阶段成矿”形成相交的2矿层特点,可高效对已知矿床、矿化点和前滨—临滨带周围进行成矿预测。     

再论凡口矿区中上泥盆统叠层石及其地层沉积环境意义

本文论述阶叠状藻叠层石,柱轴与底面斜交的分离短柱状藻叠层石和短棒状层孔虫叠层石的形态与海侵方向、次数、幅度、盆地性质、盆底地形等沉积环境的关系。本区古生代底栖造礁沉钙藻对造架生物的镶盖和填隙粘结作用,形成有利成矿的礁环境。指出区内不同形态叠层石的分布及生物群落的演化,皆与西澳坎宁盆地同时代生物礁相似。     

柴达木盆地中新世叠层石成因与古环境研究

柴达木盆地西部干柴沟一带发育了大量湖相叠层石，主要存在于新近纪中新世地层中。柴西地区的叠层石形态各异，成因各具特点，而且部分叠层石与现代叠层石完全不同而是更类似于前寒武时期的对应物，根据国内外叠层石研究的最新成果和成因分类标准，柴西地区主要发育了骨架、凝集和细粒叠层石。对应于不同的分类标准其成因也各不相同，细粒叠层石的形成主要是通过微生物自身的钙化作用和生物膜上过饱和碳酸盐等物质以及微生物的引发的沉淀作用；凝集型叠层石的形成主要与原核生物和真核藻类共同发挥粘附作用有关；骨架型叠层石的形成主要是真核藻类等的钙化与原地碳酸盐的沉淀综合作用的结果。柴达木盆地频繁变化的湖相水体条件和周围的构造运动是叠层石形态多样，成因各异的主要外部和环境因素。对各类叠层石的深入细致研究将对沉积学和环境学的研究提供宝贯的现代对应物。     

四川秀山下寒武统清虚洞组的骨骼葛万藻藻鲕及岩石学意义

叠层石有正常叠层石和骨骼叠层石之分。与葛万藻有关的骨骼叠层石分为骨骼葛万藻叠层石、骨骼葛万藻核形石、骨骼葛万藻藻鲕和骨骼葛万藻凝块石等四类。骨骼葛万藻藻鲕是由葛万藻藻球经过重结晶作用而变成的。镜下观察,这种鲕由葛万藻及其捕获粘结的碎屑颗粒、葛万藻重结晶残余结构和重结晶方解石晶体三部分构成。骨骼葛万藻藻球是潮间和潮下低能环境中形成的,它为鲕的生物成因提供了有力的证据。     

微生物成因鲕粒研究进展

鲕粒岩在古气候、古环境,以及古海洋领域有着独特的研究价值,然而学术界对于鲕粒成因目前仍没有统一认识.近年来,随着鲕粒形成过程中微生物诱导矿化证据的不断丰富,广为接受的"无机成因"观点正不断受到挑战.本论文从历史和当前视角,回顾了从"藻类参与"到"细菌参与",以及现在"有机矿化过程"在微生物成因鲕粒研究方面的历程,对鲕粒...     

湘中锡矿山锑矿床成矿物质来源的同位素示踪

本文利用放射成因同位素（Pb、Sr)和轻稳定同位素（C、O）对锡矿山超大型锑矿床的成矿物质来源进行了示踪，从物源角度揭示了其在规模成矿、元素发生超常富集的原因。研究表明，锡矿山锑矿床的成矿物质不可能是来自赋矿围岩；深部地幔和基底都卷入了该矿的成矿作用；富Sb的交代型地幔和富Sb的元古界基底为其大规模成矿提供了充足的矿源，两者是形成锡成山超大型锑矿床的前提条件。     

Stromatolites in the Late Ordovician Eureka Quartzite: implications for microbial growth and preservation in siliciclastic settings

Well-preserved siliciclastic domal stromatolites, up to 2 m wide and 1·5 m high, are found in a 10 to 15 m thick interval within the Late Ordovician Eureka Quartzite of Southern Nevada and Eastern California, USA. These stromatolites appear as either isolated features or patchy clusters that contain more than 70% by volume quartz grains; their association with planar, trough and herringbone cross-bedding suggests that they were formed in an upper shoreface environment with high hydraulic energy. In this environment, sand bars or dunes may have provided localized shelter for initial microbial mat colonization. Biostabilization and early lithification of microbial mats effectively prevented erosion during tidal flushing and storm surges, and the prevalence of translucent quartz sand grains permitted light penetration into the sediment, leading to thick microbial mat accretion and the formation of domal stromatolites. Decimetre-scale to metre-scale stromatolite domes may have served as localized shelter and nucleation sites for further microbial mat colonization, forming patchy stromatolite clusters. Enrichment of iron minerals, including pyrite and hematite, within dark internal laminae of the stromatolites indicates anaerobic mineralization of microbial mats. The occurrence of stromatolites in the Eureka Quartzite provides an example of microbial growth in highly stressed, siliciclastic sedimentary environments, in which microbial communities may have been able to create microenvironments promoting early cementation/lithification essential for the growth and preservation of siliciclastic stromatolites.     

广西全州县上塘村铅锌矿成矿地质特征

全州县上塘村铅锌矿位于南岭成矿带桂东北,矿床产于中泥盆统棋子桥组（D2q）碳酸盐岩地层中,矿体赋存于构造复合部位的旁侧破碎带及层间裂隙中,具多期矿化特点。文章在全面分析了矿床成矿地质条件、矿石结构构造、矿石物质组成及围岩蚀变的基础上,认为该矿床成矿作用主要表现为地下热水成矿作用、岩浆热液成矿作用及岩浆热液叠加成矿作用,最后总结了五点找矿标志,为矿区深部及外围找矿提供帮助。