湖北长阳资丘二叠纪沉积及演化特征

湖北长阳资丘二叠系剖面地层出露良好,特征明显,以碳酸盐岩沉积为主。野外剖面测量和室内微相分析表明,二叠系岩相主要由生物碎屑颗粒灰岩、砂屑灰岩、砾屑灰岩、硅质岩、钙质页岩等组成。根据岩相、古生物化石及碳酸盐岩微相分析,研究区二叠系主要为碳酸盐斜坡、台地和盆地沉积。其中,中二叠世发育碳酸盐斜坡沉积和盆地沉积,晚二叠世发育斜坡沉积、碳酸盐台地和盆地沉积。沉积演化表明,该区二叠纪发生了2次海进—海退旋回:第一次海侵发生在栖霞期,茅口期末结束;第二次始于吴家坪初期,持续到长兴末期。在中二叠统栖霞组下部发现了丰富的遗迹化石Zoophycos,形态及沉积构造研究表明此遗迹化石产生于浪基面以下较深水的碳酸盐岩斜坡环境。     

巢县二叠系栖霞组臭灰岩段异地成因碳酸盐岩

下扬子地区二叠系栖霞组臭灰岩段广泛发育。以巢县为例 ,研究表明组成臭灰岩段的石灰砾岩并非正常沉积。剖面特征 ,岩石学、沉积学和地球化学特征的分析结果 ,显示了石灰砾岩的砾石来源于浅海碳酸盐台地 ,它们作为碳酸盐岩碎屑流的产物 ,沿着台地边缘的斜坡 ,被搬运到半深海—斜坡处再沉积。环绕于砾石周围的胶结物和砾岩层之间的薄层硅质粒泥灰岩 ,主要是由等深流沉积物组成。因此 ,臭灰岩段碳酸盐岩主要是异地成因 ,沉积环境属于碳酸盐台地周缘水体较深的斜坡。     

湖南桃江奥陶系磨刀溪组锰质岩的内碎屑结构和重力流沉积

湖南桃江一带的奥陶纪锰质碳酸盐岩,具有清晰的内碎屑结构和一些粒度递变沉积构造。锰质岩或锰矿层呈薄层或条带夹在含有笔石的黑色泥页岩中,表现出它们在成因或沉积环境方面的极不协调。以砂屑和藻屑为主组成的白色、灰白色锰质碳酸盐岩是清洁、浅水、碱性环境中的产物;以细粉砂级颗粒为主并含有硅质、碳质的泥页岩则是污浊、深水、酸性环境中的沉积。这种不协调的沉积组合是由于浅水锰质碳酸盐沉积物以重力流方式进入深水盆地与黑色泥质沉积物混合、交互沉积结果。     

湖北巴东栖霞组缺氧沉积环境的地球化学特征

地层的岩石地球化学特征是判断其形成环境氧化还原条件的重要手段之一。对湖北巴东水布垭剖面栖霞组中层纹状灰岩和含泥质灰岩的地球化学分析,结合鄂湘桂地区栖霞期区域沉积古地理背景及栖霞组沉积学、古生态学特征,表明该区栖霞组沉积于一贫氧的沉积背景。同时该研究表明大部分适用于判别泥质岩古氧相的痕量元素和稀土元素地球化学比值,如Ｕ／Ｔｈ、Ｎｉ／Ｃｏ、Ｖ／（Ｖ＋Ｎｉ）和Ｃｅ／Ｌａ也可适用于该组以钙质沉积为主的沉积物。但部分指示,如Ｖ／Ｃｒ在碳酸盐岩中的应用值得今后研究注意。     

全球新元古代冰期的记录和时限

化学沉淀碳酸盐矿物在沉积后很容易受到各种作用的影响,其中最重要的是其在成岩阶段所经历的成岩作用。碳酸盐沉积物在成岩过程中主要受大气降水、海水和埋藏过程中孔隙流体的控制,经历一系列压实、溶解、矿物的多相转变、重结晶、胶结等成岩作用,逐渐转变为固结的岩石。在成岩过程中,由于孔隙流体与沉积流体之间的异同以及温度的变化,碳酸盐沉积物的原始矿物成分、地球化学特征可能会很好的保存下来,但在许多情况下,也可能会改变,从而使我们无法准确反演碳酸盐沉积物在沉积时水体的特征。因此,我们在应用碳酸盐岩重建相关古环境和古气候变化的时候,必须要通过有效的方法来对碳酸盐岩是否受到成岩作用的影响进行鉴定。     

东海北部表层沉积物中碳酸盐的形成作用

沉积物中的碳酸盐组分在形成条件和影响因素等方面都具有特殊性,能反映所在环境和相的特征。东海表层沉积物中有较丰富的碳酸盐产出,最高含量达样品总重的51.2％,或占总体积的70％。这些碳酸盐的成因类型、矿物成分、分布规律对了解东海海域的现代沉积作用及控制因素有重要意义,并能对产于类似环境的古钙质沉积的研究起借鉴作用。眭良仁等曾对东海碳酸盐作过研究,本文将对黄海南部至东海北部陆架区(30°-35°N,122°-128°E)表层沉积中的碳酸盐组分及其形成作用作一论述。     

碳酸盐沉积物的成岩作用

化学沉淀碳酸盐矿物在沉积后很容易受到各种作用的影响,其中最重要的是其在成岩阶段所经历的成岩作用.碳酸盐沉积物在成岩过程中主要受大气降水、海水和埋藏过程中孔隙流体的控制,经历一系列压实、溶解、矿物的多相转变、重结晶、胶结等成岩作用,逐渐转变为固结的岩石.在成岩过程中,由于孔隙流体与沉积流体之间的异同以及温度的变化,碳酸盐沉积物的原始矿物成分、地球化学特征可能会很好的保存下来,但在许多情况下,也可能会改变,从而使我们无法准确反演碳酸盐沉积物在沉积时水体的特征.因此,我们在应用碳酸盐岩重建相关古环境和古气候变化的时候,必须要通过有效的方法来对碳酸盐岩是否受到成岩作用的影响进行鉴定.     

塔里木盆地塔中-古城地区寒武系沉积体系发育特征与演化

塔里木盆地寒武系油气勘探在塔中与古城地区相继获得较大发现,但对该地区沉积体系的刻画仍以盆地尺度的岩相古地理编图为依据,缺乏多资料约束下的精细研究。通过岩石学分析对塔中—古城地区寒武系白云岩的原岩进行了细致恢复,其中塔中中下寒武统原岩以泥灰岩、(含膏)粒泥灰岩为主,上寒武统则以粒泥灰岩及颗粒灰岩为主;古城地区原岩多为粒泥灰岩、泥粒灰岩及颗粒灰岩。以地球化学研究为手段,恢复了寒武纪碳酸盐岩沉积期古环境,总体上从早寒武世到晚寒武世,水体深度逐渐增加,盐度降低,蒸发作用减弱。在此基础上,以威尔逊碳酸盐岩综合相模式为指导,划分出了3类沉积相、4类亚相、6类微相。利用三维地震资料的精细解释,刻画了古城地区台缘带礁滩体的发育特征及演化规律,4期礁滩体呈进积式向盆地方向迁移。台缘带礁滩体的迁移演化与台内沉积物的发育特征表明古城台缘带的礁滩体的发育与消亡对塔中台内沉积环境存在较大影响。台缘带的快速生长对台内水体形成围陷,造成了含膏碳酸盐岩的沉积,台内与台缘沉积物形成了良好的对应关系。     

软沉积物变形构造研究进展

本文对软沉积物变形构造的相关研究进展进行简要综述。软沉积物变形构造广泛发育于沉积地层中,对其形成过程的正确解释在理解沉积盆地的充填机制和性质、油气储层勘探,以及与其相关的沉积岩相和地层序列的解释等方面具有一定的指导意义。由此,对软沉积物变形构造的研究也成为近20年来沉积学的热点之一。软沉积物变形构造主要由液化或流化、反密度梯度、重力滑塌及剪切力等作用形成。碳酸盐沉积物在成岩过程早期由于较易于受到海水方解石的胶结作用而常呈固结或半固结状态,在外力触发下,会出现破裂、移位而形成竹叶状灰岩或碳酸盐岩块体;颗粒质碳酸盐沉积物由于不均匀胶结作用,也会出现差异液化现象,形成砾屑灰岩。地震是较为普遍的触发机制,但一些研究发现很多潮坪沉积、风暴沉积中的软沉积物变形构造可能是由潮汐涌潮和风暴作用触发而成,因此在解释软沉积物变形机制时要在对沉积过程、沉积环境和构造背景等做系统研究的基础上进行综合分析论证。     

川北下寒武统仙女洞组台缘斜坡碳酸盐岩重力流沉积

基于重力流剖面的野外观察、露头解剖及镜下鉴定等分析手段,对四川盆地北部下寒武统仙女洞组台缘斜坡碳酸盐 岩重力流沉积及发育机制进行了研究。研究区位于仙女洞组,主要沉积粉砂质泥岩、生屑泥晶灰岩、藻灰岩等3种岩石类 型;根据层面上产出形态的不同,将该区碳酸盐岩重力流沉积分为似瘤状碳酸盐岩重力流沉积和角砾型碳酸盐岩重力流沉 积2类。结合露头区重力流沉积物粒度及岩性变化,将碳酸盐岩重力流沉积由下至上划分出5个发育期次,期次内部重力流 沉积物由细变粗,纵向上呈现出明显的叠置关系,与仙女洞组时期所经历的海退环境大致吻合。地震、风暴浪等触发机制 导致台缘斜坡上部松散沉积的灰泥丘块体发生破碎并沿斜坡发生滑塌,伴随水体注入,大块砾石在沉积物-水体混合的环 境中发生破碎搅动,形成大小不等的块体,深水底流等作用对未固结或弱固结的砾屑灰岩进行溶蚀、改造,最终形成了层 面形态特征不同的2类似瘤状碳酸盐岩重力流沉积。角砾型碳酸盐岩重力流沉积则主要是未破碎的巨型灰泥丘块体经搬运 和短距离滑塌,最终与似瘤状砾屑灰岩共同沉积而成。     

渝东北陡山沱组碳酸锰微生物岩沉积环境初探

沉积型碳酸锰矿床多被认为沉积于水体较深、局限且较还原的沉积环境,特别是黑色页岩型碳酸锰矿床。在扬子北缘城口地区,埃迪卡拉系陡山沱组顶部黑色页岩中也发育碳酸锰沉积,黑色页岩及锰矿石Ce元素异常被认为是指示沉积环境的关键证据,但缺乏系统的沉积学证据,其沉积环境还存在争议。本次研究通过野外剖面、钻井岩心观察和室内薄片观察,详细描述了城口地区陡山沱组碳酸锰岩石的沉积结构、构造特征,对其展开了详细的沉积学研究,确定了其沉积环境并建立了沉积模式。研究表明,城口锰矿是典型的微生物岩沉积,菱锰矿以层状构造为主,内部发育叠层石、核形石、树形石以及凝块石。其中,核形石菱锰矿常黏结生长,菱锰矿微观特征记录了凝块状、球粒状、丝状、管状、纤维状以及放射状等微生物岩微结构。关键钻孔岩心沉积记录显示,研究区陡山沱组菱锰矿与胶磷矿交互沉积,菱锰矿中发育各种微生物岩旋回沉积,少见正粒序层理,内部偶有记录代表水动力变强的内碎屑层,而胶磷矿以强水动力内碎屑沉积为特征,常发育于菱锰矿上部,显示含锰岩系—含磷岩系旋回沉积特征,揭示陡山沱组末期城口地区沉积水体逐渐变浅的特征。结合区域陡山沱组地层沉积特征,认为扬子北缘城口地区陡山沱组1段为缺失盖帽的无障壁海岸沉积,陡山沱组2段是具有混积特征的碳酸盐岩缓坡沉积,微生物岩型菱锰矿主要发育于浅缓坡下部障积丘礁沉积环境。值得注意的是,研究区陡山沱组末期障积丘礁的发育是加速该区域沉积体系由缓坡向台地演化的重要盆地演化动力学因素。     

湖北兴山古洞口剖面中—上寒武统白云岩特征及其古环境意义*

华南上扬子区中部中—上寒武统白云岩大量发育,形成于特殊的古气候、古海洋环境,但其沉积环境和成因上存在争论。基于细致的野外和室内沉积学研究,湖北兴山古洞口剖面中—上寒武统覃家庙群、三游洞群划分出8个岩相类型和3种沉积旋回类型,主要沉积于浅海碳酸盐岩台地潮下带和页岩盆地环境。采用沉积旋回叠置方式和Fischer图解方法,分析了上扬子区中—晚寒武世可容纳空间的变化历史,识别出18个四级旋回和7个三级旋回,并初步建立了高频海平面变化曲线。中—晚寒武世沉积相的时空间展布规律表明,扬子台地相对海平面逐渐降低,经历了从页岩盆地（或深潮下带）到浅潮下带环境的演变,沉积类型从较深水的陆源碎屑与碳酸盐的混合沉积变化为较浅水碳酸盐沉积。中、晚寒武世扬子台地碳酸盐岩沉积与全球性沉积特征表现一致,反映了该时期独特的全球“超暖期”气候和台地内部较高盐度的古海洋条件。     

一个陆表海的潮坪沉积模式

本文从三个方面探讨了晚前寒武纪陆表海碳酸盐岩潮坪的清水沉积环境,并归纳出了中元古宙雾迷山组于该环境中的沉积模式:(1)岩石类型,基本上是由沉积白云岩组成,厚达三千余米,伴生有硅岩及微量陆源碎屑;(2)显示了浅水及潮坪沉积环境的叠层石组合及其它各种沉积形相;(3)旋(韵)律性组合,在纵向层序中可以见到多级次套叠的旋(韵)律性沉积,每一部段都寓示着若干赋存于各有既定层位的信息,即它的沉积物、古生物及沉积形相大致上是经常固定的组合。通过上述资料分析,综合归纳出了雾迷山组的陆表海潮坪沉积模式,它是在进积的背景上经历了海侵-海退的演化。     

冷泉流体沉积碳酸盐岩的地质地球化学特征

冷泉流体是指来自海底沉积界面之下的低温流体以喷涌和渗漏方式注入盆地, 并产生系列的物理和化学及生物作用, 这种作用及产物称为冷泉?它是继洋中脊以盆下源中高温流体的热泉被发现和研究之后的又一个新的盆地流体沉积领域?日前研究较多的是以水? 碳氢化合物 (天然气和石油) ? 硫化氢? 细粒沉积物为主要成分, 温度与海水相近的流体, 广泛发育于活动和被动大陆边缘斜坡海底?冷泉流体沉积体系发育高密度的化学自养生物群, 以碳酸盐岩和天然气水合物为主, 有少量的硫化物和硫酸盐等?冷泉碳酸盐岩的产状有丘? 结核? 硬底? 烟囱? 胶结物和小脉等, 以化学自养生物碎屑和多期次的自生碳酸盐胶结物组成的生物丘最为常见, 它在物质来源? 形成环境? 形成作用等方面与传统来源于海水碳的碳酸盐岩建隆不同, 用术语 C h e r m o h e r m 表示, 以区别于传统海水碳酸盐岩建隆术语b i o h e r m s ? l i t h o h e r m s ? p s e u d o b i o h e r m s 和 b i o s t r o m e s ?地层中石化的化学自养生物丘常是含有大量底栖生物化石的碳酸盐岩建隆产于深水相沉积地层中, 在沉积环境和相分析上出现纵向和横向的不连续, 甚至出现反常现象?矿物以镁方解石? 白云石和文石为主, 与传统的碳酸盐岩相似, 在地球化学组成上最大的区别是冷泉流体沉积碳酸盐岩的碳来源于冷泉体系中的细菌生物成因碳, 具有特别负的碳同位素值?冷泉在海底主要沿构造带和高渗透地层呈线性群, 或围绕泥火山或盐底劈顶部呈圆形或不规则状冷泉群分布,或以海底地形低凹处和峡谷转向处呈孤立冷泉形式产出?冷泉流体以沉积建造流体为主?上覆快速堆积? 成岩压实和胶结作用? 构造挤压和变形作用? 深部的后生作用和成岩作用? 海底沉积物中的天然气水合物分解作用是建造流体向上运移进入海底成为冷泉的驱动力?冷泉碳酸盐岩的沉积作用主要有胶结作用? 充填作用和生物化学沉积作用?冷泉流体中的碳主要是以甲烷为主的碳氢化合物形式存在, 经微生物作用转变为 C O₂ ,最终形成冷泉碳酸盐岩?     

Facies partitioning and sequence stratigraphy of cool-water, mixed carbonate-siliciclastic sediments (Upper Miocene Guadalquivir Domain, southern Spain)

During the late Miocene, the Guadalquivir Basin and its satellite basin, the Ronda Basin, were under Atlantic cool-water influence. The aim of our study is to develop a sequence stratigraphic subdivision of the Ronda Basin fill and to provide models for the cool-water carbonates. The Upper Miocene of the Ronda Basin can be divided into three depositional sequences. Sequence 1 is early Tortonian, Sequence 2 late Tortonian to earliest Messinian, and Sequence 3 Messinian in age. The sediments were deposited in a ramp depositional system. Sequence 1 is dominated by conglomerates and marls. In Sequence 2 and Sequence 3, carbonate deposits dominate in the inner ramp whereas siliciclastics preferentially occur in the middle and outer ramp. Bryomol carbonate sediments occur in all sequences whereas rhodalgal carbonates are restricted to Sequence 3. In bays protected from siliciclastic influx, rhodalgal deposits formed under transgressive conditions. A bryomol factory occurs in zones of continuous siliciclastic supply. This distribution results from facies partitioning during the flooding of the Ronda Basin, which has a rugged and irregular relief. Embayments were protected from siliciclastic influx and provided regions with less hydraulic energy.     

Upper Ordovician facies in the Lac Saint-Jean outlier, Québec (eastern Canada): palaeoenvironmental significance for Late Ordovician oceanography

Upper Ordovician (Caradocian) carbonates of eastern North America were deposited along the Iapetus continental margin and record a transition from warm- to cool-water settings despite this margin having been within the southern hemisphere tropical belt. This event has been documented from Virginia (USA) to southern Québec (Canada) although, not previously from areas close to the palaeoequator. Field, petrographic and major element geochemistry data have been gathered from the poorly-known Upper Ordovician carbonate succession outcropping in the Lac Saint-Jean outlier in central Québec. The succession consists of a lower siliciclastic formation (Tremblay) overlain by three limestone formations (Simard, Shipshaw and Galets) and capped by shales (Pointe-Bleue Shale). From macro- and microfaunal evidence, carbonate sedimentation occurred during the late Caradoc and is younger than the early- to mid-Caradoc carbonate succession present farther south. Relative sea level fluctuations recorded in the sediments suggest an overall sea level rise briefly halted by a minor end-Caradocian sea level fall. The lower limestone formation (Simard) consists of muddy sediments with algal-coral-stromatoporoid boundstones; green algae are abundant. This unit reflects low energy sedimentation on a shallow warm-water carbonate ramp colonized by a diverse chlorozoan fauna. The upper limestone formation (Galets) is typified by coarse-grained bioclastic sediments punctuated by numerous phosphate-rich hardgrounds with evidence for high energy shallow marine conditions. Faunas were dominated by crinoids and bryozoans. This unit represents high energy sedimentation on a cool shallow water carbonate ramp colonized by a brynoderm faunal association. Between both units, a deeper marine (outer shelf) limestone formation (Shipshaw) was developed. In the Lac Saint-Jean area, a transition from warm- to cool-water carbonate ramps occurred in latest Caradoc times and is litho- and biofacies-wise, similar to what is documented for lower Caradocian limestones present farther south. Upwelling of nutrient-rich cool bottom oceanic waters was a probable cause for this transition.     

海南岛排浦珊瑚礁区的现代沉积体系及其演化过程

海南岛排浦礁区由珊瑚岸礁和堤礁及其间水域组成。因堤礁的障壁作用和丰富的陆源物质供应,研究区内形成清水和浑水两类沉积环境,产出清水碳酸盐和浑水碳酸盐两列沉积体系,并形成礁源沉积、陆源沉积和混合沉积三类沉积物。文中详细论述了各类沉积的特征,讨论了沉积体系的演化过程:全新世早期是单一的陆源碎屑沉积体系,全新世中期海侵,气温转暖,形成早期排浦岸礁与大铲堤礁的雏型,全新世晚期堤礁进入成熟阶段,其障壁作用加强,最终形成清水与浑水两种沉积环境和两列沉积体系。     

辽西义县组碳酸盐岩夹层及其环境意义

义县组是热河生物群最繁盛的层位,它承载了热河生物群演化的重要信息,开展义县组沉积环境的深入研究是认识和恢复热河生物群生活环境的有效途径.辽西地区义县组中夹有多层碳酸盐岩沉积层,所含沉积环境信息丰富.通过碳酸盐岩的研究,获取碎屑岩中丢失的环境信息,并与碎屑岩沉积层的研究相结合,为恢复辽西地区义县期热河生物群的古地理、古气...     

Petrographic characteristics of the Proterozoic Vempalle carbonates,Cuddapah Basin,India and their implications

The Vempalle Formation of the Proterozoic Cuddapah basin has a well developed sequence of carbonate rocks, which are interbedded with shales, siltstones and chert. The stromatolitic carbonates are conspicuous at many places but the oolitic carbonates are less prominent and are present only in some areas. All the carbonates are pervasively dolomitized. Petrographic examination of these carbonates revealed that they are predominantly made up of fine grained micrite with patchy development of sparite and chert/quartz. The stromatolitic carbonates show distinct banding of alternate carbonate and cherty layers. The latter are rich in organic matter indicating prevalence of profuse biogenic activity. The oolitic carbonates comprise of ooids showing both concentric and radial patterns and made up of carbonate/chert and cemented by micro/mega quartz or carbonate itself. Diagenetic and post depositional features are reflected in cementation, recrystallization, compaction, stylolite formation and silicification processes. Various stages of cementing material are observed. Secondary vein fillings of carbonate or quartz traverse the carbonate/cherty groundmass. Intraclasts present suggest occasional erosional destruction of associated sediments, short lived transport and local redeposition. Accessory silicate minerals represent terrigenous influx during deposition. Dolomitization of the carbonates was fabric retentive and early diagenetic. The environmental conditions were characterised by low energy, within a shallow water zone, in occasional higher energy events and turbulence. The carbonates appear to have been deposited on a shallow water ramp within a tidal regime.