华南栖霞组灰岩-泥灰岩韵律层的成因

华南中二叠统栖霞组沉积了一套特殊的碳酸盐岩地层, 该套地层富含有机质和硅质结核, 是中国南方四套区域性海相烃源岩之一.在野外露头上, 灰岩-泥灰岩韵律层因为其抗风化能力不同而受到广泛关注, 其在整个华南栖霞组分布广泛.其中, 灰岩层富含各种生物碎屑, 主要包括钙藻、有孔虫和腹足, 其次还有腕足, 棘皮类和介形虫, 偶尔见苔藓虫和三叶虫.灰岩层中较好的保存了易碎的钙质藻类, 说明灰岩的胶结作用发生在成岩早期, 没有明显压实作用的痕迹.泥灰岩以粒泥生物碎屑灰岩和黑色钙质泥岩为主, 主要的生物碎屑以腕足和介形虫为主.生物碎屑都非常破碎, 壳体大都平行层面, 颗粒之间发育大量压溶缝, 说明泥灰岩层经历过强烈的成岩压实作用.基于对灰岩-泥灰岩韵律层的生屑类型和成岩现象的分析, 提出差异成岩作用来解释该套地层的形成过程: 泥灰岩层中不稳定的文石在早期成岩过程中溶蚀, 然后迁移到灰岩层中形成方解石胶结灰岩层; 随后机械压实作用和化学压实作用主要发生在泥灰岩层中; 最终灰岩-泥灰岩层由于差异成岩作用导致其抗风化能力不同而形成不同的露头特征.其中文石溶蚀发生在海水埋藏环境, 有机质的分解为其提供了动力来源, 这与栖霞期较高的原始生产力相符合.      

华南栖霞组灰岩—泥灰岩韵律层的成因

华南中二叠统栖霞组沉积了一套特殊的碳酸盐岩地层,该套地层富含有机质和硅质结核,是中国南方四套区域性海相烃源岩之一.在野外露头上,灰岩-泥灰岩韵律层因为其抗风化能力不同而受到广泛关注,其在整个华南栖霞组分布广泛.其中,灰岩层富含各种生物碎屑,主要包括钙藻、有孔虫和腹足,其次还有腕足,棘皮类和介形虫,偶尔见苔藓虫和三叶虫.灰岩层中较好的保存了易碎的钙质藻类,说明灰岩的胶结作用发生在成岩早期,没有明显压实作用的痕迹.泥灰岩以粒泥生物碎屑灰岩和黑色钙质泥岩为主,主要的生物碎屑以腕足和介形虫为主.生物碎屑都非常破碎,壳体大都平行层面,颗粒之间发育大量压溶缝,说明泥灰岩层经历过强烈的成岩压实作用.基于对灰岩-泥灰岩韵律层的生屑类型和成岩现象的分析,提出差异成岩作用来解释该套地层的形成过程:泥灰岩层中不稳定的文石在早期成岩过程中溶蚀,然后迁移到灰岩层中形成方解石胶结灰岩层;随后机械压实作用和化学压实作用主要发生在泥灰岩层中;最终灰岩-泥灰岩层由于差异成岩作用导致其抗风化能力不同而形成不同的露头特征.其中文石溶蚀发生在海水埋藏环境,有机质的分解为其提供了动力来源,这与栖霞期较高的原始生产力相符合.     

灰岩-泥灰岩韵律层的差异成岩作用

灰岩-泥灰岩韵律层包括结核状灰岩到灰岩和泥灰岩互层,广泛分布在陆棚及深海环境中,出现于各地质时期,是研究高分辨率地层学和环境恢复的理想工具.但是成岩作用在灰岩-泥灰岩韵律层形成过程中的作用一直存在分歧,有的学者认为差异化学压实成岩作用加强了原始沉积的差异,有的学者认为成岩作用不仅能够强烈歪曲原始环境特征,还可以通过自身...     

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。     

东中-田地栖霞组灰岩地层对比的探讨

列举了石灰岩层位对比的一般方法,主要侧重于矿物岩石学及化学组分、岩相分析等方法,并逐条论述了其优缺点,对今后石灰石勘探过程中的矿层划分及构造推断具有一定的指导意义.     

典型韵律互层式灰岩与泥灰岩的地球化学特征对比

通过对德国南部地区上侏罗统麻姆组典型韵律互层式灰岩与泥灰岩进行逐层采样,并进行不溶残余物分析和地球化学测定对比,发现两者所含非碳酸盐物质没有区别。SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O和TiO2等来源于陆源碎屑物,在灰岩与泥灰岩中的比例完全相同,其含量的不同完全由碳酸盐物质的稀释所引起。元素Sr、Zn、Mn和Mg归为成岩作用控制元素,最先存在形式与碳酸盐有关,但成岩阶段变化极大,Mg的含量主要受白云岩化作用程度控制。另一组元素如S、Ba、Rb和P等介于以上两组元素之间,表现为部分受陆源碎屑物含量控制,部分受成岩作用影响。研究表明,灰岩与泥灰岩韵律互层形成的原因主要是由于碳酸盐物质的沉积速率变化所致,成岩阶段的压溶作用加大了两者的差异,但这种差异只表现在于碳酸盐物质与酸不溶残余物的比例上,而地球化学组成没有本质区别。     

典型韵律互层式灰岩与泥灰岩的地球化学特征对比

通过对德国南部地区上侏罗统麻姆组典型韵律互层式灰岩与泥灰岩进行逐层采样,并进行不溶残余物分析和地球化学测定对比,发现两者所含非碳酸盐物质没有区别。SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O和TiO₂等来源于陆源碎屑物,在灰岩与泥灰岩中的比例完全相同,其含量的不同完全由碳酸盐物质的稀释所引起。元素Sr、Zn、Mn和Mg归为成岩作用控制元素,最先存在形式与碳酸盐有关,但成岩阶段变化极大,Mg的含量主要受白云岩化作用程度控制。另一组元素如S、Ba、Rb和P等介于以上两组元素之间,表现为部分受陆源碎屑物含量控制,部分受成岩作用影响。研究表明,灰岩与泥灰岩韵律互层形成的原因主要是由于碳酸盐物质的沉积速率变化所致,成岩阶段的压溶作用加大了两者的差异,但这种差异只表现在于碳酸盐物质与酸不溶残余物的比例上,而地球化学组成没有本质区别。     

安徽巢湖市二叠系栖霞组生物碎屑的数量及其地质意义

巢湖凤凰山东南坡二叠系下统栖霞组底部为梁山段含劣质煤线,上部为灰岩夹有薄层炭质泥页岩,顶部为含燧石结核灰岩,根据实测地层剖面,发现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,认为栖霞期海平面整体上升,在海侵的过程中出现多次海退,沉积环境为澙湖—局限海湾—开阔台地—碳酸盐岩台地。根据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。     

鄂湘桂地区栖霞组古氧相分析与层序地层和海平面变化

鄂湘桂地区，早二叠世栖霞组主要为贫氧沉积，通过恢复其形成时沉积环境水体中溶氧量特征及其变化，识别出６个古氧相和４种古氧相相序。古氧相类型、古氧相相序及相差分别反映了沉积环境海平面变化的相位，速度和幅度。古氧相分析从成因上刻画了地层层序的内部结构，成为本区栖霞组内关键性界面，副层序，体系域及层序识别和确定的基础，在对岩相组合单调，空间上岩相厚度变化不大，同时具缺氧成因特征的地层进行层序地层分析时，具     

华南地区栖霞组菊花状天青石的交代及其地质意义

本文在收集大量菊花石标本的基础上，通过岩石薄片镜下鉴定及X射线衍射分析，识别了华南地区栖霞组菊花石假象内矿物的成因类型，建立了矿物交代序列，并通过对菊花石假象内各种矿物成分的电子探针分析和对交代方解石，脉方解石及其围岩的氧，碳同位素分析，探讨了菊花石交代过程中的成岩环境,合理地解释了菊花石内正延性玉髓和栖霞组内海泡石的成因。     

恩施剖面栖霞组下部贫氧-缺氧环境成因模式

我国华南地区二叠系栖霞组沉积了多套富有机碳的暗色岩系,是华南地区油气勘探的潜在烃源岩。其形成主要与水体的氧化还原以及古特提斯海洋洋流系统有关。然而,栖霞期水体的缺氧-贫氧的成因模式还需要更多的地质证据。本文选择湖北省恩施剖面栖霞组下部臭灰岩段钙质页岩及碳酸盐岩夹层为研究对象,开展稀土元素REE、微量元素Th/U比值以及碳酸盐矿物晶格内微量硫酸盐硫同位素组成分析。研究结果表明,栖霞组下部臭灰岩段的下部沉积水体主要为缺氧至贫氧条件,而臭灰岩段上部主要为贫氧至氧化条件。这些缺氧至贫氧沉积主要是由洋流的上涌造成。洋流的上涌将深水环境中缺氧、贫氧的底部水体涌至陆棚斜坡地带,造成斜坡浅水地带形成一个近似倒三角的缺氧-贫氧水体带,从而沉积了栖霞组暗色薄层石灰岩或钙质页岩。     

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。     

鄂西峡口地区中二叠统栖霞组碳酸盐岩微相及相序

鄂西峡口地区在构造上属中扬子台地北缘,发育了一套比较完整的中、上二叠统海相碳酸盐岩沉积。采用微相分析的方法,对中二叠统栖霞组碳酸盐岩的生物组合、微相类型和沉积环境进行了研究,将峡口地区的栖霞组沉积归纳为7种微相:多类型生物碎屑粒泥灰岩、含大壳体有孔虫的生物碎屑粒泥-泥粒灰岩、粗枝藻粒泥-泥粒灰岩、破碎的生物碎屑粒泥灰岩、具定向排列的藻屑—腕足泥粒灰岩、含内碎屑的生物碎屑泥粒灰岩、含原地珊瑚和藻类的生物碎屑泥粒灰岩。碳酸盐岩微相类型的垂向序列指示了峡口地区的栖霞组形成于碳酸盐岩缓坡环境,其底部地层沉积于内缓坡局限海相,中上部地层为内缓坡边缘低能生物丘相与内缓坡开阔海相的交替沉积。     

华南栖霞组菊花石假象内正延性玉髓的成因及其地质意义

正延性玉髓常被视为干旱蒸发沉积环境的标志。正延性玉髓亦广泛分布于华南地区栖霞组菊花石 (目前绝大多数为天青石假象 )内。本文在天青石后期矿物交代序列识别的基础上,通过对菊花石内各期次碳酸盐交代矿物的电子探针分析,发现菊花石内正延性玉髓形成于富含硫酸根离子和镁离子的成岩介质条件中。结合已有的正延性玉髓研究报道和栖霞组的沉积、成岩作用环境特征分析,认为华南地区栖霞组菊花石内正延性玉髓的形成环境与高蒸发沉积环境或高盐度成岩环境无关。因此,仅根据正延性玉髓的出现不足以确定沉积或成岩环境的盐度条件。     

湖北省栖霞组沉积环境-沉积旋回及层序地层划分

根据岩石结构、构造及生物碎屑含量等特征,将本区栖霞组分为3类微相:A.生物碎屑灰岩;B.灰泥岩;C.具水平层纹的含炭质泥质细生物屑灰岩(泥灰岩).在剖面上,这3类微相组合成CA、CB或以C微相为主的韵律.不同韵律纵向上有规律的叠置常构成厚约10余米的沉积旋回.根据沉积旋回在垂向上的更替,在本区栖霞组内可识别出4次较大的海平面变化,周期约3My.通过与同期泛大陆北方各大陆上所发育的旋回层的对比,作者认为本区栖霞组内的4次海平面变化属三级海平面变化,对应4个三级层序,为全球冰川性海平面变化的结果,可与同期北美大陆上海平面变化曲线对比.     

安徽宿松坐山中二叠统栖霞组碳酸盐岩微相和黏土矿物特征及其对沉积相和古气候的指示

安徽宿松坐山剖面中二叠世地层发育,栖霞组、孤峰组和武穴组连续出露,为下扬子地区中二叠统的典型剖面之一。其中栖霞组主要为碳酸盐岩,其次为硅质岩和碎屑岩。栖霞组碳酸盐岩中共识别出9种微相类型,分别可以与Flügel整理的7种标准微相对比。栖霞组主要为斜坡沉积,其次为台地沉积,而斜坡相又可以进一步分为上斜坡相和下斜坡相。其中,上斜坡相主要出现在臭灰岩段的中部,该层位以产砾屑灰岩为特征,微相类型以MF3为主。其次出现在本部灰岩段的中偏上部,该处微相类型为MF3、MF8和MF9。此外,顶部灰岩上部发育灰岩砾石的层位中的微相类型主要为MF3和MF9,也属于上斜坡相。下斜坡相主要发育于上、下硅质岩段和本部灰岩段的顶部,主要特征为发育薄层硅质岩或长条状硅质结核,微相类型主要为MF4和MF5。台地相主要出现在本部灰岩中下部,其次出现在臭灰岩段的下部和上部及顶部灰岩段的下部,且其微相类型以MF1为主,其次为MF2、MF6和MF7,表明台地相整体属于开阔海台地。微相分析表明栖霞组整体形成于一个海侵过程中,期间经历了4次较明显的海退。黏土矿物分析显示栖霞组碳酸盐岩的黏土矿物以伊利石为主(平均含量为61.97%),高岭石次之(平均含量为27.25%),伊蒙混层(平均含量为9.43%)和绿泥石(平均含量为1.36%)较少。高岭石/(伊利石+绿泥石)的比值与伊利石的相对含量变化共同表明栖霞期由早期的相对干冷变为晚期的相对暖湿,期间发生了3次较为明显的气候变化周期。同时,栖霞期气候整体变暖湿、海平面整体上升的趋势与晚古生代冰川(LPIA)消融的时间对应,则暗示古气候变化导致的冰川消融事件控制了栖霞期的整体海平面变化。而沉积相变化所反映的栖霞期4次相对海平面变化与3次明显的气候波动能够较好的吻合,则显示出气候对海平面变化和沉积记录的控制作用。表现在气候变暖湿导致冰体融化,海平面上升,风化指数(WI)升高,主要发育碳酸盐斜坡相。气候变干冷、冰体增大导致海平面和风化指数(WI)的下降,以碳酸盐台地沉积为主。     

四川广元中二叠统栖霞组似球粒灰岩微相特征及沉积学意义

四川广元上寺中二叠统栖霞组中段发育碳酸盐岩浅滩相.露头观察、镜下分析得出,其颗粒类型中,似球粒、包粒十分丰富,占较大比重.研究层段识别出粪球粒、巴哈马似球粒、微生物似球粒三种类型.其中以巴哈马似球粒最为常见,它是由生物碎屑的泥晶化导致的.基于颗粒类型、沉积组构的详细观察和微相分析,得出研究层段总体沉积环境为似球粒为主的...     

Nodular celestite in the Chihsia Formation (Middle Permian) of south China

The middle Permian Chihsia Formation of south China accumulated on a shallow shelf, and consists mainly of black to dark grey micritic limestone rich in chert nodules and organic matter. A unique type of nodular crystal cluster is distributed widely in the carbonate succession. Most crystal clusters consist of calcite. Some, however, are composed of celestite, and geochemical, microscopic and crystal morphological data suggest that celestite was the precursor of the calcite. The celestite developed displacively within the sediments during early diagenesis, before compaction and before local dolomitization of the host rock. Similar strontium isotopic values were obtained from the celestite clusters, replacement calcite, vein calcite and host rock. The values are within the range of middle Permian sea water. The strontium in the celestite was furnished chiefly by either diagenetic alteration of strontium‐rich marine aragonite to strontium‐poor calcite, or aragonite dissolution induced by aerobic oxidation of organic matter, or both. The sulphur isotopic values of the celestite are about 6–11‰ heavier than the sulphur isotopic value of sulphate in coeval sea water. Based on geological context, this difference is attributed to microbial reduction of porewater sulphate in the Chihsia sediments.     

川西北二叠系栖霞组小有孔虫动物群

川西北广元旺苍王家沟剖面二叠系栖霞组小有孔虫动物群由14属27种组成(含比较种、亚种而不含未定种),其中Globivalvulina属及Palaeotextularidae科的物种分异度最高,合计约占总种数的50%。在系统分类的基础上,建立了Globivalvulina组合,作为识别该区二叠纪最大海进时期的标志性动物群。通过对该剖面栖霞组小有孔虫动物群的研究,不仅丰富了四川盆地二叠纪有孔虫的资料,而且为川西北王家沟剖面栖霞组与华南其他地区同期地层的对比提供了更多生物方面的依据。