旋回年代学及其应用意义--华北地台中寒武世碳酸盐岩鲕滩高频旋回的年代学研究

华北地台中寒武世鲕滩碳酸盐岩沉积序列中发育大量分属4～7级的高频层序,依据旋回平均厚度的频率分布、不同级别旋回叠加样式和比率、沉积发育样式和跨越整个地台的可对比等特征认为,它们受控于地球轨道参数变动,是典型的米兰柯维奇旋回,其中Ⅳ、Ⅵ级分别对应于长、短偏心率旋回,时限分别为0.4Ma和0.1Ma.应用轨道旋回规则的周期间隔给出了中寒武世各级层序、地层阶和相应界面的年龄值.     

马海盆地含盐碎屑层中的鲕粒岩及泥质团粒岩

鲕粒岩常见于海相或湖相灰岩中,鲕粒间的胶结物多为碳酸盐矿物,但笔者在柴达木盆地北缘的马海盆地第四纪含盐碎屑层中发现了石膏胶结的团粒岩。在这套地层中还发现了一种黑色球状或棒状、无内部结构,“分选”很好、石膏胶结的泥质团粒岩。在部分薄片中可见到少数以泥质团粒为核的鲕粒,两者的形成环境密切相关。从鲕粒岩和泥质团粒的产出层位看,它们是古卤水演化到一定阶段的产物,深入研究其形成环境对恢复古卤水的演化历史,指导寻找有利的成钾层位必将有一定的帮助。     

小秦岭楼村地区寒武系鲕粒变形有限应变测量分析及意义

秦岭造山带中洛南-栾川断裂是划分华北板块南缘和北秦岭的重要界线.断裂带北侧楼村地区广泛出露寒武系张夏组鲕粒灰岩,鲕粒变形普遍发育.通过对变形鲕粒进行显微组构研究,在了解该地区岩石宏观变形机制及构造演化期次基础上,分别计算楼村3处测点样品的三轴比率及Flinn参数K,绘制该区岩石应变测量的Flinn图解.结果认为,鲕粒变形以单轴压扁为主(0＜K＜1),是南北向挤压应力所致,鲕粒发生单轴压扁变形是洛南小秦岭逆冲推覆构造作用的微观响应.岩石变形主要受秦岭主造山期(印支期)小秦岭逆冲推覆构造系自北向南的推覆挤压作用影响.另外,通过野外观察与邻近地区进行对比,表明洛南小秦岭逆冲推覆构造系自北向南变形增强.     

鄂尔多斯盆地中元古界碳酸盐岩微观组构与微生物造岩作用

鄂尔多斯盆地中元古界蓟县系发育了大规模以叠层石、凝块石和鲕粒为主要组成的碳酸盐岩。通过电子显微镜、扫描电镜、阴极发光对其微观组构进行观察分析，均发现了大量与微生物生命活动相关的组构。叠层石具有鲜明的纹层状结构，是微生物通过其周期性的生命活动及其中包含的机械性圈捕和生物诱导矿化机制与相应沉积环境中的碳酸钙沉积物交替发育、共同构建的产物。凝块石由不同级别的凝块结构构成。凝块体的发育可能主要由带有大量碳酸钙微粒的微生物胞外聚合物（EPS）在三维空间发生的降解、收缩及破裂所导致。鲕粒中圈层的发育机制与叠层石中纹层的发育机制相似。有核心鲕粒中的暗色核心可能由实心的微生物群落球体构成。空心鲕粒的发育可能与由微生物在进行光合作用过程中释放的氧气气泡所形成的碳酸钙包壳有关。独特的显微组构表明研究区三类碳酸盐岩的发育均离不开微生物的参与，是生物作用与非生物作用的结合。蓝细菌等微生物在中元古代适宜其发育的古气候、古海洋、古构造等背景下、在不同沉积环境中出于对不同水动力条件的适应、以最适合其生存的方式生长，并通过特定的生物物理与生物化学机制参与造岩作用，从而导致了与微生物作用密切相关的不同类型碳酸盐岩的大规模发育。     

光合作用生物膜诱发的放射鲕粒:以江苏徐州贾旺剖面寒武系苗岭统张夏组为例*

几年来针对巴哈马现代文石鲕粒的持续性研究表明,微生物和细胞外聚合物质(EPS)在鲕粒的形成和发育中起着关键而重要的作用,从而产生了一个重要的认识,即: 鲕粒可以看作是“纹层状的有机沉积构造”并遵循着微生物岩体系的一些形成特征。但是,鲕粒30亿年的发育历史、多样化的产出环境、特征性的矿物构成和各种各样的沉积组构,确实赋予了鲕粒生长和形成机理的复杂性和神秘性,因为鲕粒在何处而且如何形成、以及鲕粒究竟记录着何种生物与非生物过程的许多问题还存在剧烈争论。来自于江苏徐州贾旺剖面苗岭统张夏组上部鲕粒滩相灰岩,由较为典型的方解石放射鲕粒所组成,表现出放射状、放射—同心状和泥晶质的沉积组构,而且在鲕粒核心、鲕粒皮层以及在鲕粒间的不规则团块或凝块的暗色泥晶质构成中高密度地保存着精美的葛万菌(Girvanella)化石,进一步表明了这些暗色泥晶构成代表着较为特征的光合作用生物膜,从而提供了一个苗岭世方解石海中放射鲕粒形成较为直接的微生物证据,以及与光合作用生物膜之间复杂的成因联系,因为葛万菌是相对较为肯定地类比于近代钙化织线菌(Plectonema)的丝状蓝细菌化石,尽管还可类比于现代的伪枝菌(Scytonema)。虽然形成放射状鲕粒皮层的放射纤维状方解石的沉淀作用确实不能解释为直接的微生物沉淀作用的结果,但是,这些放射鲕粒确实表现出光合作用生物膜诱发、滋养并促进了放射纤维状方解石皮层增生作用的重要证据,为拓宽“鲕粒谜”的阐释提供了一个较为重要的典型实例,而且还成为寒武纪苗岭世方解石海与后生动物辐射相耦合的蓝细菌繁荣的重要证据。     

淋雨对桂林鲕粒灰岩溶蚀机理的实验研究

灰岩在自然环境下易发生溶蚀,其中水是引起灰岩发生溶蚀的重要因素。在淋雨试验箱内利用纯净水冲刷鲕粒灰岩表面,研究动力水对鲕粒灰岩溶蚀的机理。实验共进行1200 h,每隔120 h（即为1个循环）后,测试试块的表面微观形貌、质量和波速等参数,并基于起伏度变化计算溶蚀速率。微观形貌的测试结果表明,淋雨可以导致试块表面的方解石基质溶解与鲕粒脱落。其中,第1~4次循环间,试块表面方解石基质缓慢溶解,溶蚀速率为0~0.05 μm ·h-1;第5次循环时,试块发生鲕粒脱落,溶蚀速率增大到0.08~0.47 μm ·h-1;第6~10次循环间,方解石基质缓慢溶解,溶蚀速率为0~0.06 μm ·h-1。同时,弹性波速在整个淋雨循环过程中没有变化,表明灰岩试块的内部没有发生劣化。     

鄂西晚泥盆世含磷鲕状铁矿石中磷的赋存状态与形成

广泛分布于我国南方泥盆纪地层的"宁乡式"铁矿储量巨大, 然而含磷高严重制约了该类型铁矿的开发利用.铁矿石中磷的赋存状态是设计该类型铁矿"提铁降磷"方案的理论基础, 是开发该铁矿首先要了解的问题.充分利用湿化学全岩分析、电感耦合等离子体质谱分析等全岩元素分析, 扫描电子显微镜、X射线衍射等物相分析, 电子探针微分析、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析等微区分析技术, 对鄂西晚泥盆世含磷鲕状铁矿石中磷的赋存状态、物质来源与磷矿物形成过程进行了初步探讨.铁矿石中的含磷矿物主要为碳氟磷灰石, 分别以短柱状磷灰石晶体颗粒(65%以上粒径小于20 μm)、磷灰石内碎屑(粗砂至极粗砂级, 集中形成透镜状或带状层理)以及鲕粒中与赤铁矿相互包裹的凝胶状磷灰石(层厚度10~50 μm)3种形式存在.磷灰石晶体是在孔隙水中重结晶而生成, 磷质可能来源于晚震旦世地层的磷块岩; 磷灰石内碎屑是古海水体中原位化学沉积的产物, 磷质可能来源于古海周边的大陆; 鲕粒中凝胶状磷灰石也是原位化学沉积的产物, 但与铁质沉积位置相同, 并与富铁的鲕绿泥石混合或相互包裹形成鲕粒.      

Mn2+和Fe3+的致色作用:来自意大利白垩纪远洋红色灰岩的启示

本文首先详细研究了含Mn2 和Fe3 的致色矿物菱锰矿、鲕状赤铁矿、云母赤铁矿和镜铁矿的可见光吸收光谱及其一阶导数谱,鲕状赤铁矿、云母赤铁矿和镜铁矿的可见光吸收一阶导数谱的红光区的吸收谷的位置的变化表明随赤铁矿结晶度的降低,吸收谷由586.4nm移至577.4nm,而菱锰矿展示出了Mn2 的因电子跃迁产生的四个典型吸收及其一阶导数谱上577nm的吸收谷的强度比赤铁矿相应谷的强度低一个数量级,表明其电子跃迁的致色机理与赤铁矿的染色机理完全不同。依据赤铁矿的结晶度和鲕状赤铁矿与大洋红层中赤铁矿的沉积成因相似的原则遴选出鲕状赤铁矿为含Fe3 致色矿物,依据菱锰矿是和方解石具有相似结构且为红色的原则选取菱锰矿为含锰致色矿物,并佐以化学纯氧化镁为基体配制了一系列的含菱锰矿、鲕状赤铁矿和菱锰矿及鲕状赤铁矿的两相或三相混合物。详细研究了三类混合物的可见光吸收光谱的一阶导数谱,发现含菱锰矿和含鲕状赤铁矿在573nm附近均存在一吸收谷,鲕状赤铁矿的重量分数低至0.05%时仍可见一明显吸收谷且该吸收谷移至565nm附近,菱锰矿在低至0.50%时也可见这一吸收且在低至0.11%时仍可显示出菱锰矿的信息,其575nm的吸收峰未见偏移;混合物可见光一阶导数吸收谱上鲕状赤铁矿的575nm附近的吸收谷的强度随鲕状赤铁矿的重量分数的升高而增强,而所有的配制混合物中该吸收谷的位置低于577.4nm的事实也表明为使致色矿物和氧化镁混合均匀的研磨降低了赤铁矿的结晶度。本研究表明Mn2 的电子跃迁激发和细小、结晶差的赤铁矿的染色共同造就了意大利白垩纪远洋红色灰岩的红色。     

深水异地鲕粒灰岩的特征及成因探讨——以宁夏中宁地区香山群徐家圈组为例

深水异地鲕粒灰岩可从宏观特征、微观特征、粒度特征及沉积构造等方面进行识别。通过宁夏中宁县狼嘴子地区香山群徐家圈组中部发育的鲕粒灰岩的野外露头剖面和室内薄片观察,对鲕粒灰岩的宏观及微观特征进行了研究。对颗粒粒径的统计和对比分析表明,鲕粒与假鲕、正常鲕与表皮鲕分别来自不同环境,粒度分析结果显示其具有重力流搬运的特征。结合沉积背景认为,此种鲕粒灰岩应为深水异地沉积成因,鲕粒可能来自同时期的鄂尔多斯地块西缘碳酸盐台地,由重力流搬运至深水。     

峡东地区下寒武统天河板组鲕粒灰岩微相分析及沉积环境探讨

通过对峡东地区下寒武统天河板组底部鲕粒灰岩进行微相分析,划分出放射铺面鲕型鲕粒灰岩(SHF15-R)、同心鲕型鲕粒灰岩(SHF15-C)以及微晶鲕型鲕粒灰岩(SHF15-M)三种不同类型的鲕粒灰岩亚相.通过与标准徽相类型中镶边碳酸盐岩台地模式和缓坡模式相带对比.认为研究区鲕粒形成于镶边碳酸盐岩台地内部局限环境至台地边缘鲕潍相的沉积环境.对鲕粒粒径大小和类型的分析,支持后期海侵事件的存在.