巢湖市二叠纪栖霞组生物碎屑的数量及其地质意义

通过对巢湖凤凰山东南坡二叠系下二叠统栖霞组进行了系统的剖面测量,底部为梁山段劣质煤线,上部为灰岩夹有薄层碳质泥页岩,顶部为含燧石结核灰岩,生物碎屑含量具有先增加后减小的规律。结合前人对全球栖霞期古气候、古海洋的研究,栖霞期海平面整体上升,在海侵的过程中出现多次海退,沉积环境为泻湖-局限海湾-开阔台地-碳酸盐岩台地。结合燧石结核主要为热液成因的认识,推断二叠纪栖霞组生物碎屑的变化可能与260Ma峨眉山地幔柱前期地质作用有关。     

华南地区二叠纪栖霞组燧石结核成因研究及其地质意义

燧石结核是华南地区二叠纪栖霞组的重要识别特征之一，其成因具重要的古地理、古海洋意义。通过对湖北黄石、江苏南京和广西来宾三地栖霞组燧石结核的岩石矿物学研究，确定了栖霞组燧石结核的矿物组成和成岩作用序列。研究区燧石结核主要由微石英、负延性玉髓、粗晶石英组成，并含少量白云石、方解石及生物碎屑。其中，微石英、负延性玉髓、正延性玉髓、白云石形成于早期成岩作用，方解石晶粒形成于晚期成岩作用，粗晶石英的形成则具有多期性。结合栖霞组菊花状天青石和海泡石成因研究结果，本文认为组成栖霞组燧石结核的硅质来源与当时全球硅质生物的繁盛有关。燧石结核内玉髓和白云石形成环境条件及形成时间的确定，为建立更加合理的燧石结核成因模式和白云岩化模式提供了重要资料，同时也对深入探讨本区二叠纪层状硅质岩的成因具启发意义。     

安徽巢湖二叠系栖霞组碳酸盐岩斜坡沉积

长期以来,人们均认为下扬子地区广泛发育的栖霞组碳酸盐岩属于浅海碳酸盐岩台地沉积。但以巢湖地区为例研究表明,栖霞组主要为碳酸盐岩斜坡沉积。碳酸盐岩碎屑流沉积物形成了臭灰岩段和顶部灰岩段的层状石灰砾岩,分布于斜坡上部;等深流沉积物形成了上、下硅质层段的砂屑硅质粒泥灰岩,主要分布于斜坡下部。而上、下硅质层段中的钙、硅质页 (泥 )岩属于斜坡远端和盆地沉积;唯有本部灰岩段可能属于浅海碳酸盐岩台地沉积。这一认识不仅突破了传统观念,而且有助于重新认识下扬子板块二叠纪的古地理特征和盆地构造演化。     

安徽巢湖地区中二叠统栖霞组灰岩中燧石成因

安徽省巢湖地区中二叠统栖霞组以发育一套滨海沼泽－浅海碳酸盐台地环境为主的细碎屑岩至碳酸盐岩沉积建造为特征,灰岩中常见结核状及条带状燧石。燧石多为椭球状和串珠状,部分燧石与灰岩间发育宽约0.5 cm的过渡带。镜下观察灰岩为微晶生物碎屑灰岩;过渡带也多由微晶方解石组成,多数钙质生物壳体被石英充填或半充填,扫描电镜下可见方解石微溶、石英充填溶孔的现象;燧石主要为隐晶及微晶石英,生物碎屑类型与灰岩中基本一致,且多被石英交代。岩石学特征表明死亡的生物在腐烂降解过程中形成的有机酸抑制了碳酸钙的沉淀,并使部分生物碎屑及灰泥发生溶蚀,胶质二氧化硅沉淀,形成燧石结核。燧石中w(Al)/w(Al+Fe+Mn)平均值为0.63,远大于热水沉积硅质岩的最大值0.35;Fe/Ti平均值为9.5,小于热水成因的最小值20;Al-Fe-Mn三角图投点位于非热液成因区域;燧石中Al₂O₃含量平均值为0.20%,远高于MgO、Na₂O、K₂O的含量。分析认为,该区燧石结核的二氧化硅可能来源于陆源物质。     

广西来宾二叠系栖霞组黏土矿物和地球化学特征初步研究及地质意义

研究了广西来宾铁桥剖面栖霞组的黏土矿物组合和地球化学特征的纵向变化特征。黏土矿物分析结果表明,栖霞组上部和下部地层中,黏土矿物含量较高,以伊利石、绿泥石为主,含少量的高岭石和蒙脱石;中部地层中黏土矿物含量较少。在电子显微镜下,有些黏土矿物,如伊利石,发育在草莓状黄铁矿晶体之间,形成于早期成岩作用阶段。整体上黏土矿物成因与陆源碎屑物质输入有关。配套的地球化学分析表明,Al、Fe和Ti质量分数等反映陆源物质的指标,在栖霞组下部和上部质量分数较高,中部明显较低。上述黏土矿物分析和地球化学测试结果意味着该地区二叠纪栖霞期呈现一个明显的陆源碎屑物质输入旋回变化,早期和晚期陆源物质供应较明显,而中期较贫乏,可为该区进一步古地理研究提供重要参考。     

华南二叠系栖霞组菊花状天青石锶同位素特征及其地质意义

菊花状天青石是华南地区栖霞组内一种特殊的矿物集合体,形成于早期成岩作用阶段。在研究其成因过程中,系统分析了湖北黄石和湖南浏阳栖霞组内菊花状天青石的Sr同位素组成以及湖南浏阳、湖北黄石、江西永丰和广西来宾四处天青石假象、天青石围岩（泥晶灰岩）和围岩中方解石脉的Sr同位素组成。Sr同位素分析结果表明,天青石中的87Sr/ 86Sr最高值为0.707525,最低值为0.706981,平均值为0.707215。与天青石相比,天青石假象、天青石围岩和方解石脉的87Sr/ 86Sr值整体相对富含87Sr。由于天青石假象和方解石脉明显为晚期成岩作用成因,它们相对富含87Sr的锶同位素特征应是晚期成岩作用叠加的结果,与其类似的泥晶灰岩的87Sr/ 86Sr值也可能同样受到了晚期成岩作用的影响。栖霞组菊花状天青石比同组泥晶灰岩更好地记录了栖霞期海水的Sr同位素组成。     

华南地区二叠纪栖霞组碳酸盐岩成因研究及其地质意义

二叠系栖霞组是华南地区一个特殊的碳酸盐岩地层,富含有机质和燧石结核,具广泛的空间分布,但是岩相和厚度变化极小,同时发育天青石结核和海泡石。概述前人对这些沉积特殊性的研究成果及存在问题。对其特殊性的深入成因分析表明,栖霞组其他沉积特殊性均与栖霞期的缺氧沉积环境有关,而缺氧沉积环境的成因可能与栖霞期较高的生物产率有关。根据栖霞期全球古气候、古海洋背景研究的最新进展,结合栖霞组的沉积学特征,认为栖霞组特殊性的成因可能与当时较高生物产率有关,进一步研究、确定栖霞期较高生物产率的成因及其变化将具有重要的地质意义。     

南京栖霞山栖霞组遗迹化石的指相意义

本文详细研究了栖霞山地区栖霞组地层中所产的遗迹化石,结合其它沉积构造特征,分析了该组地层的沉积环境和沉积相。证明了遗迹化石具有重要的指相意义。     

重庆石柱二叠纪栖霞组地球化学特征及其环境意义

在对重庆市石柱县二叠纪栖霞组地层野外露头沉积特征研究的基础上,结合室内薄片观察,根据碳酸盐岩样品的元素含量、比值及相关性,探讨了栖霞组沉积地球化学特征与古环境意义.用于古环境分析的10件栖霞组样品SiO₂、MgO含量低,且两者具有较好的正相关性,Sr含量高,平均为1 751×10-6,Mn/Sr<0.1,Fe/Sr<1,δ18O_PDB>-10‰,表明成岩过程中样品几乎不受硅化及白云岩化作用的影响,未发生化学性质上的改变,可作为古环境分析的可靠对象.栖霞组碳酸盐岩CaO含量高,平均为53.81%,接近纯灰岩的理论化学组成,陆源元素Al₂O₃、TiO₂含量很低,平均值分别为0.17%与0.012%,表明其形成于陆源碎屑影响微弱的稳定古海洋环境.古气候指标MgO/CaO比值极低,平均为0.026,古盐度指标100×(MgO/Al₂O₃)比值高,平均为1 241,古水深判别指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值高,平均值分别为286和4.54,指示了栖霞组碳酸盐岩为潮湿气候下的陆表海(远岸)沉积.古氧相地球化学指标U/Al、V/Al、Mo/Al、Cr/Al、Co/Al、V/(V+Ni)和U/Th特征一致表明栖霞组碳酸盐岩沉积于贫氧—缺氧环境.垂向上,陆源元素∑(Al₂O₃+TiO₂)含量逐渐降低,古水深指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值逐渐增大,表明栖霞组沉积过程中离岸渐远、陆源供给逐步减少、水体持续加深.     

广西来宾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，笔者对广西来宾铁桥剖面栖霞组中层纹状灰岩和含泥质灰岩进行岩石地球化学分析，结合栖霞组积学和古生态学特征，对栖霞组沉积环境进行了探讨，岩石微量元素含量、黄铁矿矿化程的DOP值、痕量元素V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/（V Ni)等比值的研究结果显示，研究区具有缺氧沉积成因地球化学特征，是由温度引起的季节性盆氧。     

川西北下二叠统栖霞组微生物丘的发现及地质意义*

通过野外露头与钻井剖面的室内外分析,确认在四川盆地西北部(川西北)下二叠统栖霞组中发育有微生物丘,它们主要由凝块灰(云)岩、叠层灰(云)岩和微生物粘结颗粒灰(云)岩等组成。这些微生物碳酸盐岩发育较为典型的凝块、叠层、窗格、粘结等组构。微生物丘大小不一,实测高度一般为几十厘米至几米,宽度通常变化于几米至几十米之间,具有底平顶凸的典型丘形外貌,以发育向上变浅的沉积序列为特征,一般由丘基、丘核、丘盖3个微相组成,也可与颗粒滩共同构成微生物丘滩复合体。基于区域古地理背景和微生物丘特征的剖析,认为川西北地区栖霞期沉积环境总体受限,推测为半局限—局限台地环境,水深较浅,能量普遍不高;海平面频繁的相对升降变化和微生物丘的侧向迁移叠置,导致发育于缓坡背景下的碳酸盐岩台地极易受限,引起早期沉积物发生与丘滩发育密切相关的准同生期白云石化作用。因此,微生物丘滩复合体是栖霞组白云岩储集层发育的物质基础,台缘坡折带、台内缓坡折带和高地是栖霞组白云岩储集层发育的有利区带,这对寻找规模性层位不稳定的带状白云岩储集层具有重要的指导作用,并将大大拓展栖霞组白云岩储集层的勘探领域。     

松辽盆地北部上二叠统林西组地球化学特征及地质意义

为探讨松辽盆地北部林西组地球化学特征、沉积环境及构造背景,对该区黑富地1井所钻遇的上二叠统林西组暗色泥质板岩进行主量元素、微量元素和稀土元素测试分析,结果表明：样品主量元素平均质量分数SiO₂为65.05%、Al₂O₃为17.23%、CaO为2.58%、Na₂O为2.84%、K₂O为3.29%,K₂O/Na₂O值为0.20~3.48,A1₂O₃/（CaO+Na₂O）值为0.41~8.01;稀土元素w（∑REE）值介于80.68×10^-6~215.59×10^-6之间,平均值为173.41×10^-6,δEu值介于0.61~0.88之间,平均值为0.70,表现为Eu的负异常,δCe值介于0.91×10^-6~1.01×10^-6之间,为微弱的Ce负异常,LREE富集,HREE亏损;微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,相对富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。样品元素分析和物源w（TiO₂）-w（Ni）、La/Th-w（Hf）等判别图解表明,林西组沉积物源具有多样性,主要来源于上地壳长英质物源,还有少量来自中、基性岩火成岩物源区。样品微量元素标准化蛛网图,稀土元素球粒陨石标准化配分模式图,K₂O/Na₂O-w（SiO₂）、Th-Co-Zr/10、F₂-F₁构造背景判别图及地球化学参数对比结果表明,松辽盆地北部林西组物源构造背景主要为活动大陆边缘和大陆岛弧,可能形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景。林西组应形成于海陆过渡相到陆相环境,水体由半咸水逐渐转变为淡水。     

四川盆地中二叠世栖霞期微生物丘及其对沉积环境的启示

在四川盆地华蓥溪口地区首次发现了发育在二叠纪栖霞期的微生物灰泥丘,该灰泥丘以灰泥作为支撑结构;参与建筑的生物主要是菌类微生物,其次为多门类无脊椎动物,如有孔虫、腕足等,但生物物种分异度较低,丰度较高;岩石类型主要为生屑泥晶灰岩以及凝块石等;灰泥丘可划分为丘基、丘核及丘翼。根据地化分析,华蓥溪口栖霞组剖面野外样品古盐度Z值均122,且δ~(13)C0;δ~(18)O变化在-6.33‰~-4.22‰,向上δ~(18)O总体为正偏移,表明海平面逐渐下降。恢复的古水温在33.60~24.26℃。V/(V+Ni)比值为0.51228,U/Th比值为8.28205;指出华蓥溪口地区处于水体较深,水动力较弱,温度较高的超咸缺氧环境。这种环境有利于微生物丘的发育,并影响了造礁生物的发育和生长,是导致栖霞期没有发育骨架礁的原因之一。     

川西地区中二叠统栖霞组中—粗晶白云岩成因

通过野外剖面、岩心、薄片的观察及地球化学分析等手段,对川西地区栖霞组中—粗晶白云岩成因进行了研究。结果表明,中—粗晶白云石晶形呈自形、半自形及他形,可见残余生物(碎屑)幻影,裂缝发育,白云石被缝合线切割,储集空间以溶蚀孔洞和晶间孔为主,孔洞内充填有自形白云石及鞍状白云石。中—粗晶白云岩的碳同位素值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围;川西的南部地区中—粗晶白云岩氧同位素相对于川西的北部地区更偏负;川西的北部中—粗晶白云岩锶同位素比值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围,而川西的南部则高于此范围;稀土元素配分模式显示白云岩基本继承了石灰岩特点;白云岩Ce显示正异常,Eu无明显正异常,川西的南部地区具有较明显的La负异常。综合研究得出:颗粒滩相是白云石化作用发生的有利相带,浅埋藏阶段的海水白云石化作用是中—粗晶白云岩的主要成因,后期局部遭受热液改造作用,孔洞内充填的自形白云石也为浅埋藏阶段的海水白云石化作用所形成,而鞍状白云石为后期热液成因。     

安徽巢湖-南陵地区栖霞组碳酸盐岩定量微相分析

安徽巢湖-南陵地区栖霞组地层较为发育,厚度稳定,具有较高的有机质含量和良好的孔隙度。前人对本区栖霞组碳酸盐岩的微相研究均为定性的工作,因此,定量分析栖霞组碳酸盐岩的微相特征对其沉积相的进一步确定及油气资源的预测与勘探均具有重要的意义。栖霞组中第一段为斜坡中部沉积,颗粒和开阔海生物含量及颗粒/基质比最高,分别为35.65%、0.43%和0.70;第二段为斜坡下部沉积,颗粒含量和颗粒/基质比值最小,分别为24.69%和0.38,开阔海生物含量也最高,为0.43%;第三段为开阔台地沉积,具有较高的颗粒含量和最低的开阔海生物含量,分别为32.68%和0.34%;第四段为斜坡中上部沉积,具有较高的颗粒含量和颗粒/基质比,分别为29.91%和0.52,开阔海生物含量为2.39%。该结论与以往认识一致,进一步佐证了前人的研究成果。