中—上扬子地区二叠系眼球状石灰岩特征及成因研究

眼球状石灰岩是中—上扬子地区二叠系一种具特殊构造的碳酸盐岩,由"眼球"和"眼皮"组成,广泛分布于中二叠统栖霞组下部和茅口组中—下部。在野外工作的基础上,结合室内薄片鉴定分析,碳、氧同位素分析及微量元素分析,对眼球状石灰岩的野外宏观特征、镜下微观特征、地球化学特征及其形成机理进行了较为详细的研究。"眼球"与"眼皮"宏观及微观特征差异明显,"眼球"颜色较浅,为较纯净的石灰岩,不显层理,生屑以藻类、腕足类、有孔虫和■类等为主,"眼皮"的颜色较深,泥质较"眼球"高,多数为含泥石灰岩,略显波状,生屑以介壳类为主,缺乏藻类,定向排列,且成岩作用相对较强烈;碳、氧同位素研究表明"眼球"与"眼皮"为相似成岩环境的产物;微量元素分析表明"眼球"为富氧沉积,"眼皮"为缺氧沉积;遗迹化石也表明"眼皮"为缺氧沉积。综合分析,提出"眼皮"可能为上升流作用的产物,眼球状石灰岩是受上升流作用的影响,由沉积和差异压实共同作用形成的。

中-上扬子地区寒武系层序地层格架

以典型露头剖面实测分析为基础,结合岩石薄片、钻测井、全岩碳氧同位素和地震剖面的综合分析,将中—上扬子地区寒武系海相地层划分为6个区域上可对比的三级层序,建立了年代地层、岩石地层与层序地层之间的关系。层序CSQ1相当于下寒武统下部,由牛蹄塘组(或筇竹寺组)构成;层序CSQ2相当于下寒武统中部,由杷榔组(或沧浪铺组)构成;层序CSQ3相当于下寒武统上部,由清虚洞组(或龙王庙组)构成;层序CSQ4相当于中寒武统下部高台组;层序CSQ5相当于中寒武统上部—上寒武统下部,由孔王溪组和耗子沱群(或洗象池群)下部构成;层序CSQ6相当于上寒武统中—上部,由耗子沱群(或洗象池群)中—上部构成,6个三级层序纵向上叠置构成1个完整的寒武系二级层序。识别出2种层序界面类型,即相对海平面下降形成的Ⅱ型层序界面和暴露有关的Ⅰ型层序界面,区域上以Ⅱ型层序界面发育为主,仅层序CSQ1的底界面属典型的Ⅰ型层序界面。通过对比反映全球海平面相对变化的碳酸盐岩全岩碳同位素旋回和反映沉积古水深相对变化的沉积旋回,分析揭示,在古气候和沉积充填速率影响不大的背景下,中—上扬子地区寒武系三级层序CSQ1—层序CSQ4和层序CSQ6属于全球海平面层序,其可容空间的增加主要取决于全球海平面的上升,而层序CSQ5属于主要受控于扬子区西缘构造活动影响的构造层序。层序CSQ1发育于震旦纪末期桐湾运动灯影组剥蚀夷平面之上的碎屑陆棚环境,层序CSQ2—层序CSQ3演变为混积陆棚—碳酸盐岩缓坡环境;中—晚寒武世,受中—上扬子区碳酸盐岩台地边缘加积-进积作用的逐渐加强以及全球海平面上升的影响,陆源物质输入减少,层序CSQ4—层序CSQ6演变为典型的局限镶边台地环境。