生物礁对海平面变化的响应——基于黔南晚石炭世大型珊瑚礁的海平面变化幅度估算

晚古生代冰期是地质历史时期一个重要事件,由晚古生代冰期引起的海平面变化对该时期的生物礁系统产生深远影响.主要讨论了晚古生代冰期背景下生物礁对海平面变化的响应.生物礁随海平面变化表现为三种生长模式,即“放弃”“跟随”和“追赶”.以黔南地区格舍尔期大型珊瑚礁为例对黔南地区海平面变化幅度进行计算,认为黔南地区格舍尔期海平面上升(60±5)m,主要由冰川作用引起.根据扁平村珊瑚礁对格舍尔期黔南地区海平面变化幅度计算的误差来源主要为基底沉降以及古水深估算不精确.造礁珊瑚Fomitchevella的形态以及快速生长的特点揭示了黔南地区格舍尔期气候温暖、海平面上升且海侵快速的古环境条件.扁平村珊瑚礁的发育反映了全球气候变化和相关的海平面波动与冰期有关.

辽东半岛震旦系甘井子组叠层石生长机制研究

辽东半岛新元古界震旦系甘井子组叠层石出露完好,宏观形态完整,微观构造清晰,是研究新元古代微生物碳酸盐岩建造的理想对象,对恢复古环境和古生态研究具有重要意义。笔者等选择甘井子组地层为研究对象,根据岩性特征该组自上而下可分成3段。叠层石出露于下段的底部和上段的顶部,底部叠层石为透镜状,顶部叠层石呈大规模层状。下段叠层石呈现波纹状—柱状—丘状的形态组合,上段叠层石呈现波纹状—柱状—长柱状的形态组合,均为水深不断增加的结果。笔者等通过对比现代叠层石生长机制,确定甘井子组叠层石纹层的3层构造和形成顺序,分析硬质基底对于叠层石定殖和叠层石密集生长的控制,厘定环境变化从微观到宏观对于柱体形态和叠层石规模的影响,揭示了甘井子组叠层石的形成机制。

酸化作用下龙马溪组页岩孔隙结构演化实验研究

富有机质页岩致密、低渗,孔径多为纳米级,增产措施是页岩气商业化生产所必须的手段。四川龙马溪组页岩富含碳酸盐矿物及黏土矿物,酸化处理可以溶蚀页岩的矿物成分,改善页岩致密的孔隙结构,最终达到提高产量的目的。以四川龙马溪组页岩为研究对象,对所选页岩进行了两种酸化处理:在30℃的恒温条件下,浸泡质量分数10%HCl和3%HF的混合酸及先浸泡质量分数10%HCl再浸泡质量分数3%HF的顺序酸,酸浸泡时长最长为24 h。利用超景深光学显微镜研究了页岩酸化前后细观结构的演化特征,利用扫描电子显微镜研究了酸化对页岩微观结构的影响;基于EDS能谱仪的元素分布结果分析了页岩酸化前后矿物组分的变化特征;通过压汞测试研究了酸化前后页岩孔径的分布特征及孔隙直径、体积和比表面积的变化特点。结果表明:①酸液可以溶解页岩中的矿物,在矿物被溶解的位置产生孔隙,但混合酸浸泡会产生大量白色沉淀堵塞酸蚀产生的孔隙,沉淀以Ca2+,Al3+的化合物为主,顺序酸化几乎无沉淀生成;②酸化改变了页岩原有的致密结构,酸化后0.050~6μm及25~575μm的孔隙显著发育,酸化使得页岩的累积孔隙体积提高2个数量级;③未经处理页岩试样的孔隙体积为0.006 9 mL/g,经混合酸和顺序酸处理24 h后分别增至0.14,0.17 mL/g,顺序酸的酸蚀作用可以在页岩内产生更多的孔隙。