塔里木盆地西北缘埃迪卡拉纪—寒武纪转折期黑色岩系中硅质岩成因及其环境指示意义

埃迪卡拉纪—寒武纪转折期是地质历史上的关键期,全球范围内普遍发育一套黑色岩系,包括硅质岩、泥岩和白云岩。在这套黑色岩系中下部,发育了不同厚度的硅质岩,尤其是在塔里木盆地西北缘,黑白燧石条带韵律性互层且硅质岩分布变化大,其成因对寒武系玉尔吐斯组优质烃源岩形成环境具有重要指示意义。本文以塔西北地区新柯地1井这套黑色岩系中硅质岩为研究对象,运用岩芯观察、镜下薄片鉴定、主微量元素和稀土元素分析,研究硅质岩与有机质的成因及其二者之间的共生机理,硅质岩较高的Ti、V、Y、Ba等元素含量、较低的δ^(30)Si值(1.2‰~0.7‰)、明显的Ce负异常说明其硅质流体为热液来源,但是硅质岩不是热液脉体侵入形成,而是富含硅质的流体与冰冷的海水混合沉积而成,硅质岩沉积受温度、pH值、有机质等因素共同控制,有机质的存在可以促进硅质沉淀。同时系统地研究了黑白燧石条带韵律性互层的成因,白色层由纯的微晶石英组成,而黑色层由碎屑碳质颗粒、石英颗粒和碳质纹层组成,认为是微生物席活动的结果,硅质岩中黑白燧石层受冰期和间冰期控制。硅质岩中较高的Al_(2)O_(3)/(Al_(2)O_(3)+Fe_(2)O_(3))比值和较低的Lan/Cen比值代表受陆源影响的大陆边缘沉积环境,结合古气候、海平面变化等信息,认为塔西北地区寒武系玉尔吐斯组硅质岩以及硅质页岩沉积于局限海湾或潟湖环境,为正确认识硅质页岩的形成环境和烃源岩的评价预测提供理论指导。

宇地系统场沉积响应范例:蓟县系雾迷山巨旋回层序及节律

燕辽拗拉谷盆地是一个具有全球性对比意义的典型碳酸盐岩盆地。文中提出建立雾迷山亚系和相应统的划分方案,并指出蓟县系雾迷山亚系(MPSSⅡ)时期,属于盆地巨旋回的造礁沉积平衡补偿形成阶段,沉降幅度和沉积厚度巨大,发育有代表不同沉积环境的多种类型叠层石,在层序上构成明显的沉积韵律,并显示出受米兰科维奇周期、小行星云周期和银道面周期控制形成的不同级次的宇地系统沉积旋回韵律。同时,由于山海关古陆的周期性隆升作用,导致由热水硅质形成的燧石层和由红色物源输入形成的不同级次沉积层序,更为宇地系统控制层序的周期性增添了色彩。总之,蓟县系雾迷山期巨旋回是受宇地系统场控制成因的沉积响应的典范。科学探索与实践证明只有建立宇宙观的地球科学领域,才能不断地开拓地球科学研究的新视野。

华南埃迪卡拉系陡山沱组燧石条带中微体化石拉曼分析及化石埋藏学意义

华南埃迪卡拉系陡山沱组中的燧石条带保存了大量精美的微体化石,其成因还并不清楚。本文通过运用激光拉曼光谱仪、透射光显微镜对湖南张家界上斜坡相区田坪剖面陡山沱组下部泥质白云岩中燧石条带和其中保存的微体化石及赋存基质矿物进行分析,结果表明微体化石由残留的有机碳质构成并保存了精细的形态特征,均呈较弱的结构序列或组织特征,具有中等偏弱的成熟度。微体化石经历了中等级别的热改造,程度稍高于三峡地区标本,可能反映了更深的化石埋藏深度。赋存微体化石的硅质基质的矿物相识别为CT型蛋白石(opal-CT)与石英共存的过渡阶段和隐晶质石英,记录了自CT型蛋白石向石英的硅质相转变序列。孔隙水中的硅质以蛋白石的形式优先沉淀于微生物体周围,蛋白石随着时间而逐渐减少,并转变成为更稳定的隐晶质石英。本次研究中薄层燧石条带的成因类似于三峡地区陡山沱组燧石结核成因,形成于沉积物的微生物硫酸盐还原带。由微环境中的硫酸盐还原作用与黄铁矿的沉淀而引起局部pH值降低,导致方解石溶解与硅质沉淀,从而促使微体化石以有机质的形式特异保存于陡山沱组燧石条带中。