纹层状细粒碳酸盐岩成因:以贵州习水吼滩剖面下奥陶统为例

纹层是组成层理的基本单位,既可以是低能深水沉积环境的产物,也可能形成于高能环境中。在受风暴影响的区域,微小的泥质颗粒能够在流动过程中发生絮凝形成絮粒并沉积下来形成纹层。贵州习水吼滩剖面下奥陶统桐梓组碳酸盐岩纹层发育,纹层中风暴沉积构造丰富,包括风暴侵蚀面和渠模等。基于细致的野外观察和室内沉积学研究,将在风暴作用影响下形成的纹层划分为5个类型:平行厚纹层、单向交错薄纹层、平行薄纹层、波状厚纹层和水平厚纹层。采用EDS元素面扫描方法,发现亮、暗纹层中都含有铝、硅和镁元素且分布都比较均匀,而暗纹层所含黏土矿物稍多,所以暗纹层中3种元素的含量比亮纹层的稍高。利用开尔文—赫姆霍兹不稳定性解释了亮、暗纹层的形成机制,即絮粒与未发生絮凝的微小颗粒在开尔文—赫姆霍兹不稳定性作用下交替沉积,其中以絮粒为主的纹层更容易发生重结晶形成亮纹层。根据各纹层不同的垂向结合序列划分出3种风暴序列,且从Ⅰ型到Ⅲ型风暴作用逐渐减弱。     

塔里木盆地苏盖特布拉克地区下寒武统风暴岩及其地质意义

塔里木盆地苏盖特布拉克地区下寒武统肖尔布拉克组发育较为典型的风暴岩。风暴沉积标志主要有冲刷充填构造、风暴砾屑层和丘状交错层理等。在野外实测和室内薄片观察基础上,依据风暴沉积物、沉积位置和沉积标志组合的不同,划分出5种风暴沉积序列。序列Ⅰ为mm级或cm级的递变纹层,截切深水微生物礁,为风暴浪基面以下的深水陆棚远源风暴浊流沉积;序列Ⅱ发育异地型风暴砾屑、粒序段、平行纹层段和水平层理黑色钙质页岩,为风暴浪基面与晴天浪基面之间的缓斜坡下部沉积;序列Ⅲ为风暴成因的生屑、砾屑与平行纹层、丘状纹层的组合,多出现在风暴浪基面与晴天浪基面之间的缓斜坡上部;序列Ⅳ以渠模与复合丘状交错层理的组合为特征,为水体较浅的晴天浪基面附近的沉积;序列Ⅴ由风暴砂砾屑及沉积充填构造、平行纹层段组成,上部单元为正常天气沉积的蓝细菌礁滩垮塌体,为晴天浪基面以上的台地边缘礁滩前缘沉积。风暴层序自下而上的沉积环境演化为深水陆棚→浅水陆棚缓斜坡下部→缓斜坡上部→台地边缘前缘,形成向上变浅沉积特征。风暴岩的发现和研究,对于塔里木早寒武世古纬度与古板块演化、古地理及沉积学研究具有重要意义。     

川西汉旺地区雷口坡组四段风暴岩特征及地质意义

通过野外实测剖面和镜下薄片观察,川西汉旺地区雷口坡组四段发育典型的风暴岩,具有底冲刷—充填构造、风暴砾屑层、菊花构造和丘状交错层理等典型风暴沉积标志。根据该风暴岩岩性、沉积位置、沉积标志组合特征,共识别出三种风暴沉积序列类型:1)序列Ⅰ由侵蚀底面及砾屑段、粒序段组成,代表靠近风暴浪基面附近的台前缓斜坡下部环境; 2)序列Ⅱ由侵蚀底面及砾屑段、粒序段、平行纹层段、丘状纹层段组成,代表靠近正常浪基面附近的台前缓斜坡上部环境; 3)序列Ⅲ由粒序段、平行纹层段组成,代表台地边缘环境。风暴层序自下而上的沉积演化为:台前缓斜坡下部—台前缓斜坡上部—台地边缘,整体为一个向上变浅的沉积序列。     

鄂尔多斯盆地徐庄组碳酸盐岩风暴沉积发育特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地寒武系徐庄组发育碳酸盐岩风暴沉积现象。风暴沉积主要包括侵蚀底面、风暴砾屑层、丘状和洼状层理等沉积构造。沉积构造在不同的条件下会形成不同的沉积序列,理想的沉积序列包括5个沉积单元,从下到上依次为：A侵蚀底面及砾屑段,代表风暴高峰期和衰减期的沉积作用,底面有突变的底界及特殊的沉积构造;B粒序段,为风暴减弱时沉积物从下向上变细的层段;C平行纹层段;D丘状纹层段,为风暴衰减期流体性质逐渐由密度流变为牵引流时形成的产物;E水平层理泥岩和泥晶灰岩段,为风暴停息期晴天条件下的产物。经野外考察发现研究区共可识别出5种不同类型的沉积序列组合,每种序列组合有不同的沉积特点,代表的沉积环境也不同。研究区寒武系徐庄组碳酸盐岩风暴沉积的发现和研究,对于古板块演化与古纬度恢复、鄂尔多斯盆地古地理研究具有重要的意义。     

西湖凹陷古近系花港组风暴沉积研究

通过岩心观察,发现花港组典型的风暴沉积构造主要包括风暴侵蚀形成的渠模、冲刷沟槽、冲刷面,风暴涡流形成的撕扯构造、菊花状构造,风暴重力流形成的粒序层理,风暴浪形成的丘状交错层理、浪成沙纹层理、平行层理,同生变形构造及生物逃逸构造.运用岩石相组合分析的方法,发现花港组风暴垂向沉积序列发育不完整.其理想的序列由A~G共7段构成。根据花港组垂向沉积序列类型、沉积构造特点总结出了A+B+G、A+B+C、A+B+D、B+C+D、C+E+G、E+F+G等6种风暴沉积序列和原地风暴岩、近源风暴岩和远源风暴岩3种风暴岩类型.     

徐州地区震旦系贾园组的风暴沉积

徐州地区震旦系下部的贾园组具有丰富典型的风暴沉积标志,包括各种冲刷－充填构造、丘状交错层理、碎屑流沉积、粒序层理及卷曲层理等。通过详细的野外观测及室内研究,根据风暴沉积标志的组合可划分出6种风暴沉积序列类型。其中,类型Ⅰ为具粒序层理的薄层含粉砂灰岩,形成于风暴浪基面以下的远源风暴浊流的末梢;类型Ⅱ以渠模与丘状交错层理的组合为特征,出现在风暴浪基面与晴天浪基面之间;类型Ⅲ为风暴流成因的碎屑流沉积内碎屑灰岩与底面的冲刷沟槽、丘状交错层理的组合,是形成于晴天浪基面附近的槽道碎屑流型风暴沉积;类型Ⅳ为具颗粒流沉积特征的内碎屑灰岩与冲刷面构造及丘状交错层理的组合,丘状纹层段中常见卷曲层理,形成于滩前陆棚斜坡的上部;类型Ⅴ为夹于湖相薄层灰岩中的鲕粒砾屑灰岩,为风暴水流冲越鲕滩,在滩后湖近滩一侧的风暴沉积;类型Ⅵ为湖相风暴岩,由冲刷面构造、薄层内碎屑灰岩及丘状交错层理的组合,顶部具晴天沉积。各种序列在垂向上叠置,构成向上变浅序列。风暴沉积的研究对于深化区域古地理及地层对比研究具有重要的理论和现实意义。     

贵阳乌当地区奥陶系湄潭组风暴岩特征

贵阳乌当地区奥陶系湄潭组下部的页岩中所夹的一层生物碎屑泥晶灰岩,是一个完整的风暴岩层,整个风暴岩厚约130cm,其沉积序列由下而上分为粒序段A、块段层段B、平行层理段C、丘状交错层理段D、小型沙纹层理段E以及泥岩段F,其A段+B段厚度小于D段+E段,为一下陆棚环境的远积风暴岩.     

青藏高原五道梁地区中新世湖相叠层石特征、分类及古气候意义

通过对青藏高原五道梁地区中新世湖相叠层石样品岩石薄片、扫描电镜的观察,发现叠层石纹层主要有层带状、波状和柱状3种形态,且明暗纹层的结构极不相同,富屑层颗粒结构明显,富藻纹层由致密状含有机质泥晶方解石构成,呈泥晶结构;在此基础上,对叠层石进行了成因分类,认为研究区发育骨架叠层石、凝集叠层石和细粒叠层石。综合叠层石的沉积学、矿物学和稳定C,O同位素值特征,认为叠层石沉积期气候湿润,而纹层层偶则形成于呈季节性变化的气候条件下,亮层代表湿润期,暗层形成于相对干旱期。     

塔里木盆地西北缘震旦纪风暴岩成因探讨

本文首次论证了塔里木盆地西北缘震旦纪风暴岩的存在。就风暴岩的结构特征、沉积序列、成因模式作了探讨。震旦纪风暴岩具有底面侵蚀-充填构造、无规则排列的砾屑灰岩层、粒序层及丘状层理,以及水平纹理和纹状交错层。风暴岩可分为二种类型:钙屑风暴岩为强的风暴产生的风暴浪和风暴流而形成,由-套砾屑灰岩及泥灰岩、泥岩组成;砂屑风暴岩是由强度相对较弱的风暴离岸回流将风暴高峰悬浮起的砂屑物带到浪基面以下的地方沉积而成,由砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩组成。     

峡东地区埃迪卡拉系灯影组风暴岩的发现 及其环境意义

本文首次报道了峡东地区埃迪卡拉系灯影组石板滩段地层中的风暴岩。通过详细的剖面观察、测制和室内研究,识别出石板滩段典型的风暴沉积标志,包括各种丘状交错层理、粒序层理、冲刷 充填构造、平行层理及变形层理等。结合各类风暴沉积标志在剖面上的组合关系将研究区风暴岩划分出4个风暴沉积序列类型：其中类型Ⅰ为风暴流成因的滞留沉积与底面的冲刷面、丘状层理、波状层理、水平层理的组合,属形成于正常浪基面附近的近原地风暴岩; 类型Ⅱ为具颗粒流性质的块状内碎屑灰岩与丘状交错层理的组合,常见变形层理,形成于斜坡上部;类型Ⅲ为以渠模、丘状交错层理与水平层理的频繁叠加为特征,出现在风暴浪基面与正常浪基面之间;类型Ⅳ为具粒序层理的砂 砾屑浊积灰岩,形成于风暴浪基面以下,划归为风暴成因的远源浊流沉积。研究区风暴岩的特征表明：风暴层蕴含了强烈的气候信息,风暴频发是灯影期气候转型的重要响应;该时期构造相对活跃、海底地形复杂化是风暴沉积形成的原因之一;研究风暴岩的特征对等时地层对比研究也具有重要意义。     

川南柏香田地区早志留世石牛栏组风暴沉积的发现及意义

通过野外实测剖面和镜下薄片观察,于通过野外实测剖面和镜下薄片观察,在川南柏香田剖面早志留世石牛栏组下部发现一套风暴沉积,具有侵蚀底面、砾屑层、粒序层理、丘-洼状交错层理、沙纹层理以及风暴与平静天气形成的沉积物互层等风暴沉积特征。理想风暴沉积序列由6个沉积单元组成,根据剖面不同沉积单元间的排列组合,将其划分为4种风暴沉积序列,各序列间存在一定继承性,由下向上表现为远源型风暴向近源型风暴的转变、风暴强度逐渐增强的过程。结合更靠扬子东南缘的深水剖面重力流沉积的缺乏,可以推断早志留世石牛栏期研究区的沉积模式为碳酸盐缓坡。结合风暴的形成机制以及石牛栏组风暴沉积的发育特征可知（尤其是正粒序层理和典型丘状交错层理）：研究区早志留世处于中低纬度的古地理位置,可为上扬子区古气候及古扬子海盆演化提供依据;上扬子区早志留世同期异相地层存有争议,风暴沉积特征为石牛栏组、小河坝组、罗惹坪组等地层提供等时性对比标尺;川南早志留世石牛栏组沉积环境意见不一,风暴沉积为其碳酸盐岩缓坡环境提供证据资料。通过总结前人对风暴岩物性认识,结合上扬子区同期地层油气地质条件,可提供油气勘探新途径。川南柏香田剖面早志留世石牛栏组下部发现一套风暴沉积,发育侵蚀底面、砾屑层、粒序层理、丘-洼状交错层理、沙纹层理以及风暴与平静天气形成的沉积物互层等风暴沉积特征。理想风暴沉积序列由6个沉积单元组成,根据剖面不同沉积单元间的排列组合,将其划分为4种风暴沉积序列,各序列间存在一定继承性,由下向上表现为远源型风暴向近源型风暴的转变、风暴强度逐渐增强的过程。结合更靠扬子东南缘的深水剖面中重力流沉积的缺乏,可以推断早志留世石牛栏期研究区的沉积模式为碳酸盐缓坡。结合风暴的形成机制以及石牛栏组风暴沉积的发育特征可知（尤其是正粒序层理和典型丘状交错层理）：研究区早志留世存于中低纬度的古地理位置,可为上扬子区古气候及古扬子海盆演化提供依据;上扬子区早志留世同期异相地层存有争议,风暴沉积特征为石牛栏组、小河坝组、罗惹坪组等地层提供等时性对比标尺;川南早志留世石牛栏组沉积环境意见不一,风暴沉积为其碳酸盐岩缓坡环境提供证据资料;总结前人对风暴岩物性认识,结合上扬子区同期地层油气地质条件,提供油气勘探新途径。     

四川龙门山石炭纪鲕状赤铁矿及其古环境意义

四川龙门山地区石炭系总长沟组底部发育一层鲕状赤铁矿,其内的铁质鲕粒由各种不同类型的核心和同心纹层构成.鲕粒核心主要有3种:由纯赤铁矿颗粒构成的鲕粒核心、由破碎鲕构成的鲕粒核心、由夹有石英颗粒的赤铁矿构成的鲕粒核心.鲕粒同心纹层由赤铁矿及高岭石组成,存在着明显的颜色、成分差别.纹层颜色有暗黑色、铁红色及亮白色,与之相对应,Fe2O3含量分别为39.472%～58.200%、12.988%～24.275% 及3.617%～9.230%.三者交替出现,构成鲕粒圈层.通过对鲕状赤铁矿的成分、结构及其他相关特征分析,推测其形成于后砂坝环境.汤靶沟阶晚期存在一次规模较大的古暴露及古岩溶事件,其间风化剥蚀形成的铁铝质风化壳为鲕状赤铁矿提供了物质基础.     

湘西北渔塘地区寒武系清虚洞组风暴岩及其地质意义

在湘西北渔塘地区,下寒武统的清虚洞组下部发育一套地质特征典型、沉积序列特殊的风暴岩。其底面侵蚀构造清楚,覆盖于底面上的各层段厚度变化较大,在各层段内由下向上碎屑粒度依次变细,并相继出现叠加式丘状交错层理、平行层理和浪成沙纹层理等沉积构造,是典型的浅海风暴岩。该风暴沉积的发现,对建立湘西北地层的沉积学剖面、探讨该区风暴沉积模式的空间变化、明确成矿环境和成矿地质特征等具有重要意义。     

中国碳酸盐风暴岩发育特征及其地质意义

碳酸盐风暴岩具有重要的古地理和古构造意义,20世纪60-70年代以来,国内外学者就一直对其进行着研究。对比国内外风暴岩研究历程,系统总结近30年来我国碳酸盐风暴岩的研究成果,并归纳风暴岩研究的几点地质意义。我国碳酸盐风暴岩分布在20个省和3个直辖市,层位上分布在中元古界到三叠系,呈现出双峰式分布特征。完整的风暴岩沉积序列从下到上主要有:A—侵蚀底面及砾屑段;B—粒序段;C—平行纹层段;D—丘状纹层段;E1—远源风暴浊流;E2—水平层理泥岩、泥晶灰岩段,其中A段和D段为风暴岩沉积最明显、最有力的证据。结合风暴岩的分布与古地史演化特征,发现古地理环境控制了风暴岩的分布。在此基础上,总结我国碳酸盐风暴岩沉积模式,并阐述我国碳酸盐风暴岩的古纬度与古板块演化意义、古地理意义、地质等时意义和油气矿产意义,以期对碳酸盐风暴岩的研究有所裨益。     

西昌盆地新基姑地区大箐组风暴岩特征及其地质意义

西昌盆地新基姑地区奥陶系大箐组发育典型的风暴岩.风暴沉积构造主要有底冲刷构造、砾屑层理、粒序层理和丘状交错层理等.通过剖面实测,识别出3种风暴沉积序列:序列Ⅰ主要为薄层泥晶白云岩夹黄灰色极薄层状泥岩,为风暴浪基面以下的远源风暴浊流沉积,为风暴岩序列的E1段沉积,主要发育于外缓坡下部;序列Ⅱ发育底冲刷面(A)、平行层理段...     

河南省济源盆地下侏罗统鞍腰组重力流沉积特征及其构造意义

在详细野外剖面工作的基础上,通过岩性特征、沉积构造及沉积序列等的系统观察研究,发现济源盆地下侏罗统鞍腰组重力流沉积由滑塌沉积、砂质碎屑流沉积和浊流沉积构成。滑塌沉积以砂岩和泥岩的混杂、岩层的滑动变形以及泥岩呈碎块被卷入砂岩层中为特征;砂质碎屑流沉积常呈厚层块状,颗粒分选和磨圆较差,杂基较多,可见漂浮于层内的石灰岩砾石;常见的浊流沉积分为2种类型:具有明显正粒序结构的浊流沉积和砂泥岩薄互层的浊流沉积,可用鲍马序列来描述。鞍腰组重力流沉积可划分为3个沉积序列:序列A记录了滑塌沉积→砂质碎屑流沉积→浊流沉积→深湖沉积的转换过程;序列B表现为砂质碎屑流与浊流沉积的叠覆;序列C由浊流及湖泊沉积构成,并经历了由序列A→序列B→序列C的沉积演化过程。重力流的形成受秦岭造山带于早侏罗世沿三门峡—鲁山—舞阳断裂发生逆冲推覆作用的控制,其沉积演化指示了秦岭造山带造山作用由强到弱的过程。     

四川盆地龙门山区甘溪石沟里泥盆系养马坝组风暴沉积特征及其地质意义

通过对四川盆地龙门山区甘溪石沟里剖面实测,建立了石沟里剖面泥盆系养马坝组风暴沉积的识别标志,进而对其风暴岩进行了系统研究。石沟里养马坝组风暴沉积的重要标志包括冲刷面、渠模等风暴侵蚀构造和粒序层理、平行层理、丘状交错层理等风暴浪构造。该区养马坝组发育了6种类型的风暴沉积单元组成序列,据此建立了完整的风暴序列模式,由粒序层理段(Sa)、平行层理段(Sb)、丘状交错层理段(Sc)、波状层理段(Sd)和泥岩段(Se)组成,底部常发育冲刷面和渠模构造。龙门山区甘溪石沟里养马坝组风暴沉积可分为近源风暴和远源风暴2种类型,依据风暴沉积的剖面结构类型和沉积构造特点,建立了该区风暴沉积序列的分布模式。龙门山区甘溪石沟里养马坝组发育的风暴沉积是该区混合沉积发育、抑制生物礁发育的重要控制因素,对于该区古地理重建具有重要的指示意义。     

徐州地区新元古界赵圩组风暴沉积特征分析

徐州地区新元古界赵圩组地层在赵圩村出露良好,整体为一套碳酸盐岩沉积,岩性组合可划分为4 段：鲕粒灰岩段、 风暴事件沉积段、叠层石段和白云岩段,其中叠层石段又划分为A 和B两个单元。剖面内部发育大量风暴沉积记录,并与 正常沉积在垂向上互层叠置,整体具有向上频率变弱、规模变小的趋势。典型的风暴沉积标志包括丘状交错层理、粒序层理、 冲刷- 充填构造、冲刷切削构造、砾屑灰岩层、生物礁丘截切现象等。文中划分出4 种风暴沉积序列类型,说明每种序列类 型指示的古地理和古环境意义,以及在剖面上的分布组合特征。依据剖面岩性与风暴沉积的分布组合规律,认为赵圩组由 下至上构成一个总体向上变深,而后又变浅的沉积序列,沉积环境演化依次为浅滩-近岸浅水潮下带-碳酸盐岩开阔台地- 碳酸盐岩局限台地-深水斜坡-潮坪、泻湖,气候总体炎热干旱。风暴频发可能与沉积期本区所处的较低的古纬度有关。     

东海盆地西湖凹陷天台区始新世平湖组风暴岩的发现及其地质意义

风暴岩对于古地理和古环境具有良好的指相意义。东海盆地西湖凹陷天台区始新世平湖组发育典型的风暴岩。通过详细的岩心观察,发育的风暴沉积标志主要有冲刷-充填构造、风暴撕扯构造和丘状-洼状交错层理构造等。根据风暴岩垂向上的组合特征及沉积构造差异,识别出了近源和远源两种风暴沉积类型,分别指示了不同的沉积背景：近源风暴岩表现为不完整的风暴岩垂向沉积序列,呈风暴砾屑层段（A）+泥岩段（E）叠加,为潮坪潮下带沉积;远源风暴岩具完整和不完整的风暴岩垂向沉积序列,以粒序段（B）+平行层理段（C）+丘状（洼状）层理段（D）叠加为特征,属浅海陆棚沉积。风暴层序自下而上沉积环境为浅海陆棚→潮坪,风暴岩的分布差异表明形成环境向上变浅的沉积特征。该发现为本区古环境的演变提供了重要依据。     

黔东镇远地区早寒武世清虚洞组潮坪风暴沉积特征及古地理意义

东镇远地区早寒武世（相当于2008国际地层年表中的寒武纪第二世）清虚洞组发现类型丰富、特征典型的风暴沉积标志。侵蚀底面、粗粒滞留沉积、粒序层、波状层理、韵律层理等沉积组构明显,而丘状层理不发育。通过对金盆剖面和溜沙关剖面详细的野外观察及室内分析,识别出三种类型的风暴沉积序列。研究区风暴沉积的背景沉积为灰色纹层状灰岩,见波状层理、鸟眼构造等,指示潮坪环境。综合分析得出,镇远地区的风暴沉积属于潮坪风暴沉积。这丰富了湘西黔东地区早寒武世清虚洞组风暴沉积的类型。风暴沉积的发现也为研究区早寒武世位于赤道附近的低纬度区域提供了间接的证据。