全球二叠系顶部白云岩与沉积相关系统计及其白云石化机制的意义

本文对全球范围内23个典型的研究程度较高的晚长兴期露头进行了研究,逐一检查了晚长兴期白云岩前身沉积的沉积相,结果发现所有白云岩的前身都是浅水相的(除汉中梁山一个剖面外)。相反,目前已经研究的深水相上二叠统碳酸盐沉积物都没有发生白云岩化。这一结果表明,世界范围内上二叠统顶部白云岩的形成机制可能都与海平面下降有关,很可能是蒸发成因的浓缩卤水使沉积物发生白云岩化。据此推断,四川盆地东北部长兴组白云岩也应当是此种成因。     

四川宣汉盘龙洞长兴组白云岩组构定向与统计特征及其成因意义

四川盆地东北部发育的长兴组礁滩相白云岩层是油气勘探的重点对象,盘龙洞剖面是四川盆地发育最好的长兴组露头,其成岩作用研究对于认识川东北长兴组储层的形成演化控制因素具有很强的借鉴作用。白云岩的组构和产状包含了成因信息,笔者根据薄片观察发现白云石交代结构可分为"均一"与"不等晶"交代两种类型,过渡关系与阴极发光观察结果均表明细中晶是由粉晶发育而来的,且细中晶白云石具"组构定向"现象。首次对该地区白云岩的组构进行了定量统计。统计结果表明,细中晶白云石粒径大小和含量在纵向上有明显的变化规律,含量自上而下减少、粒径变小。结合成岩作用、流体包裹体、阴极发光研究结果综合分析后认为:白云石化作用开始于成岩早期,白云化流体具有低温、高盐度的特点,白云化流体自上而下运移。     

中国南方晚二叠世-早三叠世礁区生物群落演替序列与古环境变化——以四川盆地东北部盘龙洞剖面为例

四川盆地东北部宣汉县盘龙洞剖面晚二叠世至早三叠世剖面发育著名长兴期海绵礁.川东北地区由于强烈白云石化作用的破坏,二叠-三叠系地层界线难以确定.本次研究从盘龙洞剖面的上二叠统长兴阶长兴组到下三叠统印度阶飞仙关组依次识别出6个古生物群落:苔藓虫-古始孔藻-钙质海绵礁群落、钙质绿藻-有孔虫-海百合群落、小腹足有孔虫群落、介形虫-小腹足-囊状微生物群落、介形虫-小腕足群落和非钙化蓝细菌群落通过群落演替和古环境分析,将该剖面的二叠系-三叠系界线定在发育囊状微生物群落的钙质微生物岩中部.盘龙洞剖面的晚二叠世到早三叠世群落演替序列与我国南方其他地区同期礁区剖面比较一致,表明华南各地区P-T重大转折时期具有一致的古环境变化.研究表明:(1)中国南方长兴期海绵礁一般在大灭绝发生之前消亡,它们的消亡可能与晚二叠世大海退有关;(2)钙质绿藻-有孔虫-海百合群落替代海绵礁群落并成为大灭绝前的最后一个群落,该群落的灭绝可能与同时发生的一次全球性海平面下降有关;(3)大灭绝之后,首先发育小腹足类、有孔虫为主的生物群落,然后发育以微生物为主的群落,以微生物为主的群落结束后,又一次发育以小腹足类、小腕足等为主的群落,这三种群落之间的替代可能指示大灭绝后环境由贫氧到缺氧,再到贫氧的变化过程;(4)早三叠世正常浅水台地生物丰度极低,以海百合、腹足类和双壳类为主.     

微生物岩的概念和重庆老龙洞剖面P-T界线地层微生物岩成因*

微生物岩的原始定义指底栖微生物主导形成的沉积体或岩石体。笔者对该概念进行了扩充,认为微生物岩除了包括叠层石、凝块石、纹层石、核形石、均一石之外,还应该包括微生物骨架岩、微生物粘结岩、非钙化浮游或漂浮微生物形成的模铸岩、矿化浮游或漂浮微生物形成的颗粒岩和泥粒岩。P-T界线地层微生物岩的特征是具有由较粗矿物晶体(主要是方解石,其次是白云石)组成的斑点状、树枝状、网状结构的灰岩。这3种结构分别称为斑点状体、树枝状体、网状体,在露头上呈暗色,在薄片中呈浅色,一般由无定形的亮晶充填体和其间的微亮晶组成。亮晶充填体是指无定形的孔洞被不同成岩期形成的矿物充填形成的结构体,因成岩作用各异,造成不同层位、不同地点的亮晶充填体内部的矿物类型和充填顺序存在差异;所有的亮晶充填体都不具有壁,故不是钙化化石。通过形态、大小和生态比较,以及形成演化分析,认为亮晶充填体的前身是漂浮蓝细菌微囊菌,胶鞘是微囊菌形成模铸化石的关键因素。亮晶充填体是表层水漂浮生活的微囊菌沉入海底后,被泥晶沉积物掩埋或者被早期海底胶结物胶结,在泥晶沉积物半固结或固结之后腐烂留下的孔洞被后期成岩作用形成的矿物充填形成的。P-T界线地层微生物岩段顶部遭受成岩作用程度高,树枝状体和网状体中的亮晶充填体的轮廓基本都被破坏,变成微亮晶和亮晶,以前被学者解释为凝块石;但斑点状体、树枝状体、网状体是成岩流体沿着亮晶充填体或其他化石丰富的地方运移形成较粗的晶体而造成的,并不符合凝块石的定义。同时,少数学者把树枝状体本身当成底栖生物,也是没有充分认识树枝状体的矿物组成而做的解释。该微生物岩段含有钙化的小球状化石和同心层状化石,但它们不是组成微生物岩的主体。     

微生物岩的概念和重庆老龙洞剖面P-T界线地层微生物岩成因

微生物岩的原始定义指底栖微生物主导形成的沉积体或岩石体。笔者对该概念进行了扩充,认为微生物岩除了包括叠层石、凝块石、纹层石、核形石、均一石之外,还应该包括微生物骨架岩、微生物粘结岩、非钙化浮游或漂浮微生物形成的模铸岩、矿化浮游或漂浮微生物形成的颗粒岩和泥粒岩。P-T界线地层微生物岩的特征是具有由较粗矿物晶体(主要是方解石,其次是白云石)组成的斑点状、树枝状、网状结构的灰岩。这3种结构分别称为斑点状体、树枝状体、网状体,在露头上呈暗色,在薄片中呈浅色,一般由无定形的亮晶充填体和其间的微亮晶组成。亮晶充填体是指无定形的孔洞被不同成岩期形成的矿物充填形成的结构体,因成岩作用各异,造成不同层位、不同地点的亮晶充填体内部的矿物类型和充填顺序存在差异;所有的亮晶充填体都不具有壁,故不是钙化化石。通过形态、大小和生态比较,以及形成演化分析,认为亮晶充填体的前身是漂浮蓝细菌微囊菌,胶鞘是微囊菌形成模铸化石的关键因素。亮晶充填体是表层水漂浮生活的微囊菌沉入海底后,被泥晶沉积物掩埋或者被早期海底胶结物胶结,在泥晶沉积物半固结或固结之后腐烂留下的孔洞被后期成岩作用形成的矿物充填形成的。P-T界线地层微生物岩段顶部遭受成岩作用程度高,树枝状体和网状体中的亮晶充填体的轮廓基本都被破坏,变成微亮晶和亮晶,以前被学者解释为凝块石;但斑点状体、树枝状体、网状体是成岩流体沿着亮晶充填体或其他化石丰富的地方运移形成较粗的晶体而造成的,并不符合凝块石的定义。同时,少数学者把树枝状体本身当成底栖生物,也是没有充分认识树枝状体的矿物组成而做的解释。该微生物岩段含有钙化的小球状化石和同心层状化石,但它们不是组成微生物岩的主体。     

四川宣汉盘龙洞上二叠统长兴组沉积相与岩石地层精细划分

盘龙洞剖面长兴组与普光气田同属于川东北的碳酸盐台地边缘相礁滩相层序,其岩石地层和沉积相研究结果对于认识普光气田、龙岗气田的储层发育和分布规律具有很好的参考作用。根据对薄片的仔细观察分析以及对相关地层的认识,对剖面长兴组的结晶白云岩地层进行了原岩恢复。根据古生物面貌及岩石组构特征,将盘龙洞剖面长兴组自下而上划分四段:下生屑岩段、礁灰岩段、上生屑岩段、微生物岩段。下生屑岩段包括了下部含小型有孔虫的深水陆棚相泥晶灰岩、以及上部含腕足类和棘皮类的浅水陆棚相生屑泥粒岩。礁灰岩段厚达108m,由海绵骨架岩和障积岩组成。上生屑岩段厚约45.3m,已经白云石化为细晶白云岩,导致前人往往误划分为蒸发台地相。仔细观察后仍然可以进行原岩恢复,主要由生屑泥粒岩、粒泥岩组成,含棘皮类、有孔虫、粗枝藻、等组成的群落。微生物岩段厚约8.7m,不仅地层以不规则薄层状为特征,而且含有特征的微生物群落。与普光6井、湖北利川见天坝长兴组剖面对比后发现,它们有相似的沉积层序:下部的深水相灰岩、中部的生物礁岩、上部的开阔台地相或相似环境的生屑灰岩。这应代表台缘礁滩相带的典型层序,可作为认识台缘礁滩相储层的基础。前人研究未能识别长兴组顶部的微生物岩段。这直接导致了二叠系—三叠系界线的无法正确确定。本文提出可以把微生物岩段作为一个岩石地层单位对待,可以作为确定二叠系—三叠系界线的标志层,把界线放在微生物岩段的中部。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定稀土矿石中的三氧化二铝

铝是稀土矿石常检的杂质元素,目前采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)基体匹配校正模式测定矿石中的铝量,对基体中铝的空白及基体量有一定的要求;且稀土矿石的品种很多,铝在其中的存在形式也较复杂,简单的酸溶很难彻底地将铝转入溶液中进行准确测定.本文采用碱熔法处理样品,滤液酸化后用ICP-AES测定稀土矿石中的Al2O3.通过共存元素干扰实验发现样品中的稀土元素及钍对铝的测定产生严重的光谱干扰,提出预先以碱分离除去消除干扰,有效地降低了检测下限:采用基体校正模式,消除了盐分对测定的影响.方法检出限为0.021～0.035 mg/g,测定范围为0.50％ ～ 8.00％,精密度(RSD)＜7.1％.对不同含量的样品进行分析,测定值与化学容量法测定结果基本相符.该方法具有测定含量范围宽、分析速度快、结果准确等优点.