安徽巢湖地区中二叠统栖霞组灰岩中燧石成因

安徽省巢湖地区中二叠统栖霞组以发育一套滨海沼泽-浅海碳酸盐台地环境为主的细碎屑岩至碳酸盐岩沉积建造为特征,灰岩中常见结核状及条带状燧石。燧石多为椭球状和串珠状,部分燧石与灰岩间发育宽约0.5 cm的过渡带。镜下观察灰岩为微晶生物碎屑灰岩;过渡带也多由微晶方解石组成,多数钙质生物壳体被石英充填或半充填,扫描电镜下可见方解石微溶、石英充填溶孔的现象;燧石主要为隐晶及微晶石英,生物碎屑类型与灰岩中基本一致,且多被石英交代。岩石学特征表明死亡的生物在腐烂降解过程中形成的有机酸抑制了碳酸钙的沉淀,并使部分生物碎屑及灰泥发生溶蚀,胶质二氧化硅沉淀,形成燧石结核。燧石中w(Al)/w(Al+Fe+Mn)平均值为0.63,远大于热水沉积硅质岩的最大值0.35;Fe/Ti平均值为9.5,小于热水成因的最小值20;Al-Fe-Mn三角图投点位于非热液成因区域;燧石中Al2O3含量平均值为0.20%,远高于MgO、Na2O、K2O的含量。分析认为,该区燧石结核的二氧化硅可能来源于陆源物质。

华北秦皇岛地区柳江盆地马家沟组碳酸盐岩多期白云化作用

华北秦皇岛地区的中奥陶统马家沟组以广泛发育海相白云质灰岩、灰质白云岩和白云岩为特征。在石门寨奥陶系亮甲山剖面,马家沟组自下而上识别出四类碳酸盐岩:含白云石泥晶灰岩(类型I)、细—粉晶白云岩(类型II)、"麦粒状"细—粉晶白云岩(类型III)和钙质泥晶白云岩(类型IV)。类型I主要由泥晶方解石构成,含三叶虫和介形类生物碎片,少量自形的粉晶白云石呈"漂浮状"分布于压溶缝合线内,基质中少见。岩相学和地球化学特征表明此类白云石形成于埋藏成岩期压溶作用之后,压溶缝为云化流体提供通道,压溶缝内泥质组分的成岩转化可能为白云化作用提供了部分镁离子来源;类型II白云岩主要由自形、半自形不等粒粉晶—细晶白云石构成,白云石普遍具有"雾心亮边",在背散射和阴极发光照片中白云石可见清晰的多圈亮、暗相间环带。环带和带间主量元素的差异表明白云石经历了埋藏成岩期多期成岩流体的改造;类型III白云岩中白云石呈单向延伸的"米粒"或"麦粒"状,粉晶为主,晶体长轴方向具有垂直结晶轴c的特点,白云石具富铁、贫锰、锶的特点,长、短对角线上钙、镁离子的微小差异以及阴极发光特征表明此类白云石也经历了埋藏成岩期的改造,成岩流体使白云石发生微溶作用可能是导致白云石晶体单向延伸且光学性质固定取向的主要原因;类型IV为钙质泥晶球粒白云岩,含石膏假晶,白云石多为微晶和微亮晶,球粒也多由微晶白云石构成,溶孔发育,但全被亮晶贫铁方解石充填,此类岩石的白云化作用发生得很早,可能形成于潮上带澙湖或潮坪环境。综上所述,研究区马家沟组碳酸盐岩具有经历了不同类型及多期白云化作用的特点。自剖面底部向顶部,白云石的有序度由0.8降至0.47,而去云化作用则呈现逐渐增强的趋势。

白云岩成因研究新认识及新方法

沉积学领域中白云岩成因问题已成为研究热点,但至今悬而未决。在综述白云岩成因及研究动向的基础上,概述了白云岩成因研究的进展:硫酸盐及硫化物对白云石形成的影响受到重视;溶洞白云岩的研究为解释白云岩成因带来了新的认识;相对常规同位素分析,δ26Mg和δ44Ca值在反映白云岩成岩流体性质方面也具有一定价值;白云石晶体结构分析从新的角度解释了白云岩成因。

室温条件下青海湖水中镁离子浓度对沉淀碳酸钙同质多像类型的调控

青海湖是我国唯一报道过的现代湖底沉积物中白云石、方解石和文石等多种碳酸盐矿物共存的高原内陆咸水湖泊。以青海湖水和除菌青海湖水作为载体,以CaCl_(2)和MgCl_(2)·6 H_(2)O作为反应原料,在实验室常温条件下采取控制变量法制备出不同浓度Mg^(2+)参与下的钙质沉淀物,探讨Mg^(2+)浓度对沉淀物类型的影响。仅添加CaCl_(2)时,青海湖水中的沉淀物主要是石膏(CaSO_(4)·2 H_(2)O)和球霰石(CaCO_(3));在添加CaCl_(2)的同时添加MgCl_(2)·6 H_(2)O,沉淀物的石膏消失,完全转变成碳酸盐矿物,包括方解石和球霰石;当湖水中Mg^(2+)浓度为0.62 mol/L时,球霰石消失,沉淀物变为方解石和文石;随着Mg^(2+)浓度继续升高,文石含量稳步增加,方解石含量则逐渐减少,当Mg^(2+)浓度达到1.22 mol/L或更高时,方解石全部消失,沉淀物仅剩文石。实验结果表明,青海湖水中较高浓度的SO_(4)2-对碳酸钙晶体生长有抑制作用,而额外加入的Mg^(2+)可以解除SO42-的抑制作用,使得Ca^(2+)与HCO_(3)-和CO_(3)2-结合形成碳酸钙。此外,碳酸钙的同质多像类型也明显受到Mg^(2+)浓度的控制,随着湖水中Mg^(2+)浓度增加,方解石、球霰石不再稳定,而文石逐渐占主导地位,当Mg/Ca值达到6.1时,反应产物中仅有文石稳定存在。