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鲕粒原生矿物识别及对海水化学成分变化的指示意义 总被引：1，自引：0，他引：1
鲕粒是碳酸盐沉积过程中一类非常特殊的颗粒类型, 为研究当时的沉积背景、水动力条件、气候环境, 甚至储层特征提供了重要线索。然而, 鲕粒的矿物组成及控制因素问题, 长期受到忽视。组成鲕粒的原生矿物类型在地质历史时期呈周期性变化, 在显生宙表现为三个以文石和高镁方解石占主导的时期以及两个以低镁方解石占主导的时期, 这也被称作“文石海”和“方解石海”时期。原生矿物的组成, 制约着鲕粒的纹层结构、保存程度以及成岩特征, 还蕴含着海水化学成分变化的线索。鲕粒原生矿物识别主要依据:①原生纹层结构;②保存程度;③微量元素浓度, 尤其是Sr-Mg的浓度。文石质鲕粒受文石不稳定性的影响, 原生结构保存程度较差;一般保存有典型的文石残余纹层结构(例如砖砌结构、溶解变形结构以及偏心结构等);在封闭成岩环境下原生矿物为文石质的鲕粒Sr浓度往往大于2 000 ppm;纹层结构主要为切线状(占主导)和放射状。方解石质鲕粒包括低镁方解石和高镁方解石两种类型:低镁方解石为稳定矿物, 原生结构一般保存良好。尽管高镁方解石也为亚稳定矿物, 但成岩转换后的保存程度好于文石。两者Sr含量一般均低于1 000 ppm, Mg含量一般在0~20 mol % MgCO3(两者以4 mol % MgCO3为界)。高镁方解石受成岩作用影响, 在纹层中往往保留有微粒白云石包裹体;海相地层中保存的方解石质鲕粒为放射状或同心-放射状结构。另外还存在一类由两种矿物共同构成的双矿物鲕粒, 可以通过分析两类纹层在结构和保存特征上的差异进行区分。鲕粒原生矿物成分随时间的波动变化受到海水化学条件, 尤其是Mg/Ca比值, 大气二氧化碳分压以及碳酸盐饱和度的控制。Mg/Ca比值的波动决定着鲕粒原生矿物类型的长期变化规律。一些突发性事件可能会扰动(区域)短时间尺度下鲕粒原生矿物的组成, 造成鲕粒原生矿物的转换。通过研究碳酸盐鲕粒原生矿物特征以及控制因素进而了解海水的化学特征, 是独立于古生物学和地球化学分析之外的一种较为可靠的沉积学方法。 相似文献
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本文所述的由1-5μm自形菱形方解石组成的微晶化鲕粒采自得克萨斯奥陶系-侏罗系的鲕粒灰岩和泥粒灰岩,其中:露头样品4个,岩心样品3个,岩屑样品7个。微晶化鲕粒的孔隙度可大于15%,渗透率为1毫达西.鲕粒的微晶化不是由淋滤作用所引起,而是在矿物稳定化过程中由文石转化而成方解石。 相似文献
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黄思静 《沉积与特提斯地质》1990,10(4):9-15
引言众所周知,原始的海相碳酸盐矿物为文石、高镁方解石和低镁方解石,但它们对成岩蚀变极度敏感,在大气淡水成岩环境中,文石和高镁方解石都会转变为成岩低镁方解石,同时,原始的低镁方解石也会有不同程度的蚀变。在进行古代碳酸盐岩的沉积环境和古海洋学研究时,往往需要测定岩石中的微量元素及氧、碳、锶等同位素组成,用以判断古海水 相似文献
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四川盆地震旦系灯影组葡萄状白云岩是天然气藏的重要储集层和铅锌矿床的重要容矿围岩,但关于其特征和成因研究却充满争议。基于传统沉积学研究方法和手段,结合地球化学分析,并与前人研究成果进行对比,认为四川盆地灯影组葡萄状白云岩主要由顺地层、(层间和穿层)溶蚀孔缝中产出的拟晶白云石化的葡萄状团块和葡萄状、栉壳状胶结物或充填物组成。葡萄状团块主要顺地层产出,包括核心和包壳两部分:核心为葡萄石,主要成分为泥、微晶高镁方解石,由沉积阶段的海水沉积作用和微生物捕获、粘结作用形成;包壳主要成分为等厚纤维状环边文石,主要形成于沉积—同生阶段,有厚、薄之分,其中薄包壳形成于相对动荡的海底,而厚包壳形成于相对安静的海底。葡萄状、栉壳状充填物主要在溶蚀孔缝中产出,主要成分为等厚纤维状文石和高镁方解石,为准同生阶段大气淡水作用和海水沉积作用的产物;也存在顺地层葡萄状团块、内碎屑等颗粒粒间或顶部产出的葡萄状、栉壳状胶结物或层状胶结壳,主要为同生—准同生阶段海水潜流带沉积。在葡萄状或栉壳状团块、充填物、胶结物的形成过程中,文石和高镁方解石结晶析出后迅速发生拟晶白云石化作用,并保留其原生的结构和构造。文中关于葡萄状团块和拟晶白云石化作用的研究,为葡萄状白云岩成因研究提供了新的思路和认识。 相似文献
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对北京西山下苇甸剖面寒武系徐庄组鲕粒灰岩进行了观察和研究,在其中不仅发现了有核及无核同心-放射状鲕、单(或多)晶鲕、泥晶鲕和复合鲕,而且还发现了暗色颗粒包壳、凝聚颗粒和黄铁矿聚集体等特殊组构。暗色颗粒包壳的发现尚属首次,其可能是丝状蓝细菌菌体的残留物。凝聚颗粒由方解石或白云石构成,可能代表了微生物席内的含氧气泡。生物碎屑上的附着体可能是微生物群落的痕迹,在其内部发现有类似鲕粒的球状颗粒。复合鲕胶结松散,包壳不发育,表明其可能形成于相对稳定的水体环境。研究表明,徐庄组鲕粒可能形成于水动力条件相对较弱的浅海环境中,微生物在鲕粒的形成过程中发挥了较大的作用。 相似文献
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豫西登封寒武系第三统灰岩中的鲕粒自下而上个体直径与鲕核逐渐变小、形态变得更加浑圆、鲕粒间胶结程度更高,反映了从深水不稳定鲕粒灰岩到浅水高速建造鲕粒滩的演变过程。研究区鲕粒灰岩发育可以分为3个阶段:(1)台地深斜坡鲕粒灰岩建造阶段(A段),主要发育放射鲕及同心—放射鲕,鲕粒形态多样、粒径大,粒间多为灰泥充填;(2)滩前缓斜坡鲕粒灰岩建造阶段(B段),主要发育同心—放射鲕、同心鲕,鲕粒含量极不稳定,粒径差异大,粒间由微亮晶及亮晶方解石胶结;(3)台内鲕粒滩高速建造阶段(C段), 主要发育白云化的同心鲕和微晶鲕,鲕粒含量极高、粒径极小,鲕核也很小,粒间由亮晶方解石胶结。由A段到C段,相对水深逐渐变浅,成鲕环境变得成熟而稳定,鲕粒沉积规模逐渐扩大。 相似文献
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豫西登封寒武系第三统灰岩中的鲕粒自下而上个体直径与鲕核逐渐变小、形态变得更加浑圆、鲕粒间胶结程度更高,反映了从深水不稳定鲕粒灰岩到浅水高速建造鲕粒滩的演变过程。研究区鲕粒灰岩发育可以分为3个阶段:(1)台地深斜坡鲕粒灰岩建造阶段(A段),主要发育放射鲕及同心—放射鲕,鲕粒形态多样、粒径大,粒间多为灰泥充填;(2)滩前缓斜坡鲕粒灰岩建造阶段(B段),主要发育同心—放射鲕、同心鲕,鲕粒含量极不稳定,粒径差异大,粒间由微亮晶及亮晶方解石胶结;(3)台内鲕粒滩高速建造阶段(C段),主要发育白云化的同心鲕和微晶鲕,鲕粒含量极高、粒径极小,鲕核也很小,粒间由亮晶方解石胶结。由A段到C段,相对水深逐渐变浅,成鲕环境变得成熟而稳定,鲕粒沉积规模逐渐扩大。 相似文献
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沿100多公里长的多哥和贝宁海岸，有碳酸盐胶结合的全新世海滩岩零星出露。海滩砂主要是硅质屑，其次是碳酸盐骨骼碎片和内碎屑。^14C年龄测定表明，这些砂质沉积是在最近5000年内形成的。海滩岩在渗流环境中石化，而后又经历了数次埋藏和地表暴露阶段。阴极发光（CL）是查明海滩复杂胶结过程的有效工具。根据阴极发光分析，可将胶结作用划分为3个阶段：1）镁方解石沉淀于活跃的海水潜流带，它是一种等厚环边的针状晶体和球粒状微晶（CL1－组构），具极暗橙色和极暗蓝色的阴极发光，反映沉积环境中不同的Eh、pH沉淀条件。2）针状的和等轴的亮晶胶结物（CL2－组构），具亮黄到橙色的阴极发光性，本文信为它们形成于温合潜流带。3）出现在海滩岩向陆部分的胶结物，并伴随有早期海水胶结物的新生变形作用，该胶结物为CL3－组构的等厚亮晶，具暗蓝色、中等橙色的阴极发光性，它们是大陆淡水潜流带的典型产物。这种自海水向淡水发展的孔隙充填过程是与海平面稳定时期砂坝的推进作用相伴随的，最后发生砂坝的侵蚀作用，并导致了海滩岩的地表暴露和部分侵蚀。通过对全新世海滩岩早期成岩期间海岸线重复推进作用的判别，说明可借助于成岩作用研究，鉴别地质历史中的海退与海侵作用。 相似文献
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碳酸盐岩中的鲕粒是古沉积环境重建的重要载体之一。塔里木盆地北部露头剖面、星火1井区埃迪卡拉系奇格布拉克组潟湖相及浅滩相沉积中发现了多种类型鲕粒及其共生现象。文中通过剖面详勘、岩心观察以及薄铸片、阴极发光、环境扫描电镜等研究方法,阐明了不同类型鲕粒的基本特征及分布,探讨了鲕粒成核、生长的特殊沉积环境和成岩改造等过程。按显微结构、特殊形态、组合以及成岩改造,依次将研究区奇格布拉克组鲕粒划分出12种类型,其中大气淡水、快速拟晶白云岩化、重结晶、交代白云岩化等成岩作用主要发现于中等水动力条件形成的同心(圈)鲕、同心—放射状鲕等。近源风暴引起的底流和涡流产生的撕裂、磨损及搬运作用为泥晶(大)鲕、薄皮鲕、放射状泥晶(正常或大)鲕、脑状鲕以及部分球(或细菌)鲕、复鲕的成核和微生物作用提供了基本条件,而文石—白云石海中低能环境下的黏性软底质中广泛发育的文石—高镁方解石胶结促进鲕粒的形成; 前者发育于潮道或浅滩环境,后者发育于潮坪—潟湖环境,短暂风暴潮或底流是两者共生的可能原因。 微生物参与泥晶成核、一定水动力条件下台阶状生长、差异性成岩改造是前寒武纪多种类型鲕粒发育的主控因素。鲕模孔、粒间(内)溶孔、晶间孔、有机微孔等孔隙具有一定储集意义。对奇格布拉克组鲕粒的研究,有助于深化对前寒武纪古海洋和大气组分、黏性软底质中成核与生长中的水动力及微生物作用、早期成岩改造及孔隙形成与保存机理等的认识。 相似文献
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在雪宝顶北麓的黄龙地区新发现的鲕状钙华包壳粒,是高寒区钙华形成环境中产出的一类典型陆相包覆颗粒构造。通过系统采样鲕状包壳粒沉积剖面,并借助常规显微镜、扫描电镜与能谱分析等,揭示出鲕状钙华包壳粒的矿物组分、微观结构等特征。结果表明:研究区的鲕状钙华包壳粒分为同心圆状、同心圆—放射状、薄壁同心圆状3种基本类型,包壳粒核部是由异地的钙华碎屑构成,外壳层是由泥晶与微亮晶方解石纹层围绕核部逐层形成的圈层构造;微观特征显示泥晶层无明显微生物成因发育特征。鲕状钙华包壳粒的微观形态与组构特征反映出壳体中的泥晶圈层可能形成于相对深的静水环境,亮晶圈层可能形成于浅水高能环境,鲕状钙华包壳粒的成因偏于鲕类而非核形石类。 相似文献
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西藏南部晚白垩世厚壳蛤不同壳层的地球化学特征及其对古海洋信息的保存性 总被引：6，自引：0，他引：6
测试了西藏南部岗巴剖面上白垩统宗山组上段地层中厚壳蛤不同壳层的Sr、Mn、Al、Si含量,以及碳、氧、锶同位素组成,测试结果表明:1）厚壳蛤的不同壳层（包括柱状层、珍珠层和二者间的过渡层）的碳酸盐矿物均已新生变形为成岩低镁方解石（DLMC）,各种原始碳酸盐矿物（沉积低镁方解石或文石）都已不同程度地发生重结晶;2）从壳的外层（柱状层）向内层（珍珠层）方向,碳酸盐矿物重结晶作用有逐渐增强的趋势,柱状层仍具有很好的柱状结构,其平均阴极发光强度明显弱于内部的珍珠层;3）厚壳蛤不同壳层的Sr含量和δ18O值都呈现有规律的变化,从靠外部的柱状层到内部的珍珠层,Sr含量和δ18O值都逐渐降低,同样说明内部的珍珠层丢掉的海水信息相对较多;4）厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的δ18O值都显著低于前人报道的同期海水值,说明在新生变形过程中,厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的氧同位素都与大气水或其它成岩流体发生了交换,但柱状层的氧同位素与大气水（或其它成岩流体）的交换相对较少;5）厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的锶、碳同位素组成与同期海水值接近,不同壳层之间也没有表现出有规律性的变化,因而在矿物的新生变形过程中,厚壳蛤的锶、碳同位素与成岩流体间的交换相对较少,同时也说明,在氧、碳、锶三种同位素中,氧很容易与成岩流体发生同位素交换,而碳、锶同位素则更多地代表了海水信息。 相似文献
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产于南威尔土、德国和比利时下石炭统边缘海石灰岩的钙结层呈现出复杂的方解石微量晶组构：包括各种嵌晶中菱形的、不规则的和球粒状的晶体，其中很多组构类似传统的重结晶的微亮晶，并具不规则的晶形和不平直的品体边界。阴极发光显微镜分析表明，它们是在多期沉淀和溶解过程中形成的。没有发现准稳定的方解石矿物相（文石或高镁方解石）转变时所发生的晶体边界移动或交代等重结晶作用的迹象。然而，曾被广泛描述的第四纪钙质土壤中的与之完全相同的微亮晶组构，则可能属于原生组构而不是重结晶或矿物转变作用的产物。阴极发光是解释钙结层组构的有用工具。在阴极发光下，石炭纪的钙结层显示出多阶段的碳酸盐饱和和淋滤作用，反映在伴生物的土壤垂直层序中，存在明显的干、湿阶段，这沉淀，溶解的复合旋回是成土钙结层的特征。同时，用阴极发光识别出的这种特征可用以区别地下水钙结层和成土钙结层。 相似文献
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为了研究碳酸盐的阴极发光特征，在实验室培养了方解石晶体。除Mn^2＋外，不需另加其他微量元素，例激活出与天然碳酸盐类似的阴极发光性。通过阴极发光性的观察，并结合对合成晶体和天然方解石、白云石的Mn、Fe分析，结果表明：1）15－30ppm和30－35ppm的Mn就足以分别激活方解石和白云石的阴极发光。2）阴极发光强度受Mn^2＋的绝对含量控制而不受Fe^2＋／Mn^2＋比率的控制。在Fe的含量较低（＜200ppm）时，上面两个结论成立。3）在合成晶体和天然碳酸盐中常见的阴极发光环带，反映在晶体生长过程中，有含量不同的Mn^2＋进入晶体，其原因有：a）沉淀流体中Mn^2＋含量发生变化；b）晶体生长速率发生变化，这与流体中Mn^2＋含量的多少无关。在过去的阴极发光研究中，对后一过程未给予充分考虑，但它对解释阴极发光特征有着十分重要的意义。例如，在采用岩石的阴极发光性对孔隙流体地球化学历史进行解释时，如不考虑后一过程，就可能得出不尽合理的结果。在对胶结层序的原理进行解释（即将发光颜色或强度类似的胶结物进行对双），尤其需要小心谨慎。只有在证明这种现象主要是由于孔隙流体中的地球化学变化产生的，而不只是由一地晶体生长速率的不同造成时，才可应用这种原理。本文还对鉴别的试验标准进行了讨论。 相似文献
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北京西郊下苇甸剖面寒武系崮山组叠层石生物丘的沉积组构 总被引：10，自引：2，他引：8
北京西郊下苇甸剖面的崮山组,属于寒武系第三统顶部,自下而上从陆棚相泥灰岩向上变浅至鲕粒滩相灰岩,组成一个淹没不整合型三级沉积层序。在该组上部的一层块状鲕粒滩相颗粒灰岩中,发育串珠状分布的、可以归为叠层石生物丘的穹窿状构造。这些叠层石生物丘,典型的地势隆起和突变的边界代表了明显的早期石化作用特征。叠层石生物丘中的柱状叠层石,为典型的泥晶相叠层石,其内部除了黏结较多的三叶虫生物碎屑外,还不均匀地分布着放射-纤维状方解石(或文石？)组成的底栖鲕粒。这些底栖鲕粒,以其较小的粒径、多样的类型、平滑但不连续的鲕粒圈层以及外部边缘的泥晶套等特征,明显区别于宿主岩石中的颗粒滩相悬浮鲕粒,而且表现出较为明显的与微生物活动相关的微组构。鉴于叠层石是典型的微生物席建造物,该叠层石生物丘特别的宏观和微观沉积组构还可以进一步将其归为较为典型的"微生物礁",从而成为研究中奥陶生物大辐射事件之前贫乏骨骼的浅海环境的沉积作用样式、以及更加深入理解这一特殊时期的微生物造礁作用特征提供了一个较为典型的实例。 相似文献
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鲕粒灰岩的溶解动力学特征和微观形貌的发育演化 总被引：1，自引：0，他引：1
鲕粒灰岩是重要的碳酸盐岩油气储层。通过常温常压下,北京西山鲕粒灰岩的溶解动力学实验发现,鲕粒灰岩的溶解主要受岩石和矿物的结构和化学成分控制。结构上表现为构造裂缝、鲕粒结合纹、颗粒晶体结合带等结构薄弱带优先发生溶蚀。成分上表现为白云岩化组分不仅自身较易溶蚀,而且能促进鲕粒灰岩的整体溶解;粘土矿物、石英等杂质组分常与鲕粒和白云岩化颗粒伴生,其对两者的阻溶效应更大。溶解过程中,鲕粒灰岩的构造裂隙、鲕粒放射结合纹和同心圈层等首先发生溶蚀,产生溶隙、粒内溶孔和粒间溶孔;其次为白云质组分以及白云质组分与方解石结合处而产生晶间溶孔、粒内溶孔;随着溶蚀强度的加强,围绕鲕粒形成环状溶蚀沟,在鲕粒溶蚀脱落后而形成鲕模孔。 相似文献
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贵州紫云县猴场镇扁平村的上石炭统叶状藻礁及其周边灰岩中广泛发育大量的各类胶结物。通过对胶结物的形态、结构和阴极发光特征以及胶结物间的接触关系的研究,可以确定成岩作用的先后并识别成岩环境。浅海海底同生成岩阶段大的孔隙中形成等厚环边针状胶结物、葡萄状胶结物,小的孔隙里形成微晶胶结物。早成岩阶段形成微亮晶和斑块状亮晶方解石胶结物和放射纤维扇状胶结物,表生成岩阶段的溶蚀作用和胶结作用强烈,胶结物类型有斑块状或等粒的方解石胶结物和等厚环壁柱状胶结物,等厚环壁柱状胶结物在所有胶结物中体积是较大的。早期胶结作用使叶状藻礁灰岩孔隙度大为降低。中、晚成岩阶段,孔隙被等厚环壁刃状胶结物和晶簇或斑块状亮晶方解石所充填,有些先成的胶结物被热液改造。后生作用阶段发生的主要是构造破裂作用,其中少数裂隙被红褐色含Fe2O3微晶层和晶体粉砂及渗流豆粒充填。叶状藻礁灰岩的孔隙在晚成岩阶段前或中被胶结而之后没有创造出大且连通的孔隙,是它没能成为油气储集层的原因之一。 相似文献
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为了研究洞穴母岩对洞穴系统及次生沉积物产生的影响,以重庆丰都雪玉洞母岩为研究对象,对其沉积地质特征进行了详细的研究,同时还探讨母岩的沉积地质特征与洞穴发育及次生沉积物特征之间的关联。结果表明,雪玉洞的母岩层位为下三叠统飞仙关组第二段,其沉积相为颗粒滩。母岩的岩性为砂屑灰岩、鲕粒灰岩、砾屑灰岩, 夹少量微晶灰岩。母岩和洞穴次生沉积物的主要矿物成分是低镁方解石（LMC, low magnesium calcite）。母岩较低的Mg/Ca导致洞穴滴水的Mg/Ca也较低,这使得组成次生沉积物的低镁方解石晶体快速侧向生长,并导致方解石晶体纯净、粗大且自形程度高。雪玉洞母岩顶底板岩层沉积期稳定的滩间海沉积环境有助于形成高强度的厚层微晶灰岩从而为洞穴系统的发育提供有效的支撑。这表明洞穴母岩的沉积地质特征会在物质基础的层面对洞穴系统的发育以及洞穴次生沉积物的特征产生显著影响。 相似文献
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海水珍珠微结构棱柱层的新认识 总被引：7，自引：5，他引：7
棱柱层是珍珠层微结构中与珍珠质层明显不同的结构单元。运用XRD、IR显微镜和偏光显微镜对我国优劣海水珍珠层微结构——棱柱层进行微区测试研究，结果发现海水珍珠微结构棱柱层不是以往认为的仅由方解石组成，而是有各种形态的文石棱柱，文石与方解石共同组成的棱柱。珍珠质量与棱柱体层的厚度及空间分布有密切关系，而并非完全是以往认为的文石含量越高海水珍珠质量就越好。 相似文献