海南岛排浦更新世现代白云岩特征及白云岩管成因探讨

海南岛排浦更新世白云岩系我国首次发现的现代白云岩。露头位于潮间-潮上带,剖面高约4米,分7层,白云石与陆源碎屑共生。经鉴定白云石为粉晶,具完好菱面体晶形,为含铁白云石,有序度0.4-0.64,为淡水白云石之特征。第三层中含有相当数量的白云岩管。岩管具圆及椭圆形管状,形态固定,大小相似,管壁光滑,单管状,管内白云石含量较管外高等特征,笔者认为其成因是虫孔先被方解石充填,成岩早期经白云石交代形成的。     

海南岛排浦近代白云岩管成因浅探

海南岛儋县排浦市东北部海滨,在潮间带海蚀坪及潮上带陡崖上,出露有高约四米的剖面,是1981年同济大学王国忠首次发观的我国更新世近代白云岩,据同位素年龄测定约32000~35000年,剖面根据岩性可分七层,陆源碎屑主要是石英、长石、岩屑含量很少。碎屑粒度从砾级—粉砂级均有,在各层中有主次不等的分布,填隙物为粉晶白云石(10—30μ),是该文的主要研究对象。     

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。     

海南岛全新世碳酸盐沉积及成岩作用

三亚湾珊瑚可以分为５个微相：生物骨架岩、生物屑、礁岩屑、珊瑚碎块，强烈改造的生物质，成岩作用包括同生沉积作用、胶结、藻缠结、细粒物充填，机械和化学侵蚀。排浦更新世白云岩与掘穴生物的钻孔有关，粉至中晶结构为混合水成因，峨曼更新世灰岩为砂质灰岩、角砾状灰岩，豆状灰岩。生物屑经重结晶，Ｘ（ＭｇＣＯ３）小于２％，贫铁，三亚湾潮间带海滩岩胶结物为文石和高镁方解石，见悬挂式胶结和渗滤砂。     

海南岛第四纪玄武岩的红土化作用

我国海南岛北部广泛分布着第四纪玄武岩,其中喷出规模最大、分布面积最广的是早更新世玄武岩(Q₁),其上覆盖着一层较厚的红土风化壳,有的成为可供开采的铝土矿和褐铁矿。晚更新世玄武岩(Q₃)出露范围较小,地表亦多风化成红土,但发育较差。笔者研究的红土风化剖面便发育在早更新世橄榄玄武岩上(图1)。     

地质记录中的海水白云岩化作用

地质记录中的海水白云岩化作用是广泛存在的。它不仅发育于时代较新的始新世地层内(如太平洋中的Enewetak珊瑚岛地区),而且也发育于时代较老的震旦纪灯影期地层内(如云南东北部地区)。在以前的白云岩成因研究过程中,海水白云岩化作用的普遍性和重要性被大大地低估了。自从Saller(1984)首次报道了正常海水白云岩化的实例以来,海水白云岩化作用的研究已取得了长足的进展,如Kasner(1984);Land(1985);Smart(1988);Tucker(1990);朱同兴、罗安屏(1993)等。近年来,作者通过对云南东北部地区震旦系灯影组潮缘沉积物的岩石学、沉积相、古地理格局和沉积地球化学标志等综合研究,认为该套巨厚的白云岩层(400-1000m)的成因不是原生的,而是成岩交代形成的,其主要的形成机制之一就是成岩早期的海水白云岩化作用。海水白云岩化作用的发育主要受海平面变化、沉积作用类型以及古气候等条件的限制。造成滇东北地区灯影期海水白云岩化作用的主要机制可能是位于其西北部的青藏大洋内的冷洋流向东部沉积物内泵吸,和位于其东南缘的扬子边缘海的海水向西部沉积物内循环对流(柯特对流)。上述的泵吸作用与对流作用的相互叠加可使巨大体积的海水通过扬子海域,尤其是扬子台地西南边缘(滇东北地区)沉积物,从而使其发生巨大规模的海水白云岩化作用。由海水白云岩化作用形成的白云岩的结构有序度中等,I=0.68-0.82,其碳、氧同位素组成均显示海水碳酸盐来源,δ13C=+1.8-+2.6‰(PDB),δ18O=+2.1-+2.7‰(PDB)(冷洋流来源,Enewetak Atoll,始新统)或-5.1——6.5‰(受地热和大气淡水双重影响而偏负值,滇东北地区;灯影组)。灯影期海水白云岩化作用模式合理地解释了区域巨厚沉积物的块状白云岩化成因、充足的镁离子来源以及多余的钙离子的搬运等白云岩成因研究过程中的关键性问题。     

白云岩化作用与碳酸盐岩储层物性

研究资料表明,白云岩化作用对碳酸盐岩储层物性的影响可分为直接影响和间接影响2个方面。直接影响包括白云岩化过程中的溶蚀作用、等摩尔交代、过白云岩化、等体积交代和对渗透率的提高5个方面。间接影响主要是白云岩化之后的溶蚀(多具选择性)和白云岩比同类灰岩抗压实压溶,从而易于保存孔隙;同等条件下比灰岩更易发育断裂、裂缝。对碳酸盐岩储层来讲,原始沉积环境是重要条件,白云岩化作用常常是先决条件,而白云岩化之外的成岩作用改造是关键因素。     

论海南岛地区志留系

海南岛志留系以往被划分为上、中、下三个统。志留系之上是南好组 ,其层位以往被确定为下石炭统岩关阶 ,并认为它与其下的上志留统足赛岭组呈不整合接触。最近在南好组选层型剖面发现早志留世特里奇期晚期(L ate Telychian)的 Xinanospirifer腕足动物群和三叶虫 L atiproetus cf.latilimbatus (Grabau) ,重新论证了以往被确认为中志留统靠亲山组所产的腕足类、三叶虫和珊瑚化石其实都是特里奇期早至中期的分子。现在以无可争辩的事实证明了久归于下石炭统岩关阶南好组 ,以及其下的、以往被确定为上志留统足赛岭组、中志留统靠亲山组等所谓两个构造层的地层都应改归于下志留统 (L landovery Series)。北区下志留统仅有鲁丹期中期至爱隆期早期的黑色碳质页岩相和泥页岩相沉积 ,未发现任何大化石。南区下志留统发育较全 ,为细至中粗粒碎屑岩相夹碳酸盐岩相沉积 ,产丰富介壳相各门类化石 ;当时该区所生存的动物群与扬子区早志留世的关系非常密切 ,并在早志留世末期与扬子区大部分地区一样上升为陆 ,表明海南岛地区在当时属于扬子地台区范畴。     

海南岛泥盆—石炭系界线研究

通过对新建立的海南岛上泥盆统昌江组及其下石炭统南好组多重地层的综合研究,并以首次发现的南好组底部的河流相砾岩和砂砾岩为标志,指出海南岛在泥盆纪末期曾发生大规模海退事件,这恰好与泥盆纪—石炭纪之交的全球海平面下降事件完全一致。不仅确认了昌江组与南好组为平行不整合接触关系,而且两者以Ⅰ型层序界面相隔分别构成2个三级层序,因而认为海南岛泥盆—石炭纪年代地层界线已与层序界面重合为一个共同的分界面——平行不整合面。     

海南岛沉积建造特征及大地构造问题

海南岛是欧亚大陆壳的南缘。作者主要依据沉积建造特征及其演化、空间分布和大地构造属性,并结合岩浆活动等重要标志,认为海南岛经历了地槽、地台、地洼三个大地构造发展阶段。以岛南九所—陵水深断裂为界,岛中岛北现阶段属东南地洼区,前寒武纪一早古生代为地槽区,晚古生代为地台区;深断裂以南为南海地洼区,前寒武纪时为地槽区,古生代演化为地台区。全岛早三叠世末同时进入地洼发展阶段。岛西石碌铁矿和近年发现的戈枕金矿成矿带皆位于前寒武纪地槽构造层内,皆受地洼构造叠加改造影响,皆属多因复成矿床。     

海南岛三亚湾现代碳酸盐沉积

现代沉积是了解古代沉积岩和沉积矿产的钥匙。为此,冯增昭参加了1978年由四川石油管理局地质勘探开发研究院和华东石油学院等八个单位组成的“海南岛现代海洋碳酸盐沉积联合考察团”。在考察期间,在中国科学院南海海洋研究所的资助下,冯增昭和南海所的朱袁智、聂宝符和林宏雄以及四川局的孔金祥,共同对三亚湾海域的表层沉积物进行了取样;另外,冯增昭还对东、西瑁洲的滨岸砂进行了取样,共48个(图1)。     

海南岛地壳演化的基本特征

本文系采用历史分析法对海南岛的沉积建造、岩浆建造、变质作用、构造型相进行分析.可将其地壳演化划分为前地槽、地槽、烛台、地洼四个发展阶段;采用动力分析法把具有成生联系的构造成分归为一起。作者认为海南岛存在着古北东,古东西、北北东、南北构造系和环状构造系:用历史和动力综合分析法全面探讨海南岛地壳演化与构造格局变迁特点。可得出结论:其前地槽发展阶段受北东古构造系控制,于地槽发展阶段叠加了东西古构造系:地洼初动期北北东构造系又疊加在东西古构造系之上并产生复合;地洼激烈期北北东向构造系与东西构造系产生联合环状构造系:地洼余动期的东西构造系和南北构造系又先后叠加在环状构造系之上.海南岛地壳在长期复杂多阶段的演化过程中,曾几经左,右旋交替的剪切作用,最终导致形成海南岛环形块体.     

海南岛石碌群研究的新进展

<正> 赋存于石碌群上部的海南岛石碌铁矿,是我国著名的大型富铁矿。但是,由于没有在石碌群内找到有说服力的化石证据,致使这个在基础地质和矿产普查方面都具有重大意义的问题,长期悬而未决。1986年,我们在石碌群发现晚前寒武纪的宏观藻类化石,在解决石碌群的地质时代方面取得了重大进展。     

海南岛地壳生长和基底性质的Nd同位素制约

通过对海南岛花岗岩、变质沉积岩等地壳岩石SmNd同位素的详细剖析,探讨了海南岛的基底性质及其地壳生长史。研究表明:海南岛九所—陵水断裂的南、北经历了不同的构造演化史。断裂以北地壳岩石的εNd(t)分布在3.3至-17.2之间,Nd模式年龄分布在1.2～3.2Ga之间,并在1.4～1.6Ga和2.0Ga形成统计峰值。断裂以北地壳主要以幕式生长形成,太古代时期形成若干陆核(距今3.1～3.2Ga或更早?),1.4～1.6Ga和1.8～2.0Ga为地壳生长的主要时期。断裂以北地壳岩石的SmNd同位素特征和地壳生长史与华夏古陆的相似,其基底是华夏古陆的一部分,断裂以南可能是亲东冈瓦纳(澳大利亚)的裂解块体。     

海南岛主要入海河流流域地貌演化

河流入海物质的输出特征不仅与流域的构造、岩性、自然地理特征相联系, 还与水系流域所处的地貌演化阶段密切相关。基于海南岛13条主要入海河流流域的SRTM数据, 分别计算流域HI值、河流纵剖面拟合曲线和S-A双对数曲线图, 旨在探讨海南岛主要入海河流流域地貌演化阶段、均衡态和未来动态以及对沉积物入海通量的指示意义。结果表明: 海南岛主要入海河流流域处于地貌发育的老年阶段, 其HI值为0.09~0.29, 指示入海河流沉积物通量总体处于较低水平。海南岛在东南亚河流入海通量环节处于极低值区域, 侵蚀模数低于东南亚其他岛屿一个数量级。结合河流地貌均衡态和河流纵剖面曲线拟合函数的结果, 可推断河流地貌下一阶段地貌演化将遵循继承型、回春型和演化型的方向, 河流入海通量将表现为稳定、增大和减小趋势。     

海南岛几个重大基础地质问题评述

对海南岛太古宙古老结晶基底的属性、海南岛古特提斯洋存在的可靠性证据、海南岛科马提质玄武岩、海南岛花岗岩及海南岛前寒武纪地层等进行了全面的综述。认为海南岛基础地质工作仍相当薄弱，所取得的相关成果仍存在明显不足和分歧，而解决这些不足和分歧除了必须加强野外地质调查、研究和区域地质对比外，还有赖于精细年代学，它们是正确理解岩石成因、岩浆来源及其动力学机制、构造演化事件和地壳演化的关健，也是研究海南岛大地构造和岩石圈动力学演化及其与周缘地块(南海、东南陆缘带)运动间关系的突破口。