河南嵩山地区青白口系何家寨组臼齿碳酸盐岩沉积学特征和地质意义.pdfVIP

及地质意义 王振涛，孟祥化，葛铭，李现根 (中国地质大学(北京)沉积盆地研究所，北京100083) 一、和前人对研究区发育的臼齿微亮晶的成因解释的争论 前人(高林志等，2005)对豫西何家窑组(本文称何家寨组)发育的臼齿碳酸盐岩((Molar Tooth Carbonates，后文简称MTS)进行了研究，认为臼齿构造“是由地震液化形成的产物” (震积岩)，而且认为该层位代表了一个地震活跃期，与华北块体南缘的构造事件相关联。 作者通过综合研究，认为臼齿碳酸盐岩是受沉积环境和沉积相严格约束下形成的，具有鲜明 的古环境意义，可作为潮下浅水斜坡相的标志物，和地震没有必然的联系。 臼齿微亮晶发育的时限性(主要在中新元古代，新太古代已有报道)、全球性(业已在 加拿大、美国、欧洲、非洲、澳大利亚、西伯利亚和中国等近50多个地区的地层中有所发 现)已初步达成共识。而地震活动的影响不应仅仅限制于浅潮下带到环潮汐带，在地质历史 时期都可以发生；而且，地震解释中描述的“地震振动．液化”特征，可能为压实作用所致。根据 MT条带长度和周围纹层的厚度可以估算出MT所在层位的压实作用的强度，前人 (Smith，1968)已做过这方面的工作。 另外，震积岩的成因机制．砂体液化理论认为，在粗颗粒岩(包括砂岩、砂屑类砂岩等) 比较容易发生震动液化作用，而细颗粒岩(细粉砂岩、泥晶灰岩、泥岩)则不容易发生震动 Fumiss等，1998)。沉积物颗粒大小大于50pm时显示了极强的对于液化的粘着阻力(以同 大小的石英颗粒和水为介质)(Donald R．Lowe，1975)。MTS粒度分布不在沉积物液化区(孟 祥化等，2006)。 总之，臼齿构造发育的时限性、分布的全球性、严格受环境控制的特征以及臼齿碳酸盐 岩本身的沉积和构造特征的，目前尚难以利用地震成因观点进行解释。 二、研究区含臼齿微亮晶层段特征和微相分析 豫西嵩山地区青白口系何家寨组臼齿(微亮晶)碳酸盐岩十分发育，从下到上依次为砂 岩、钙质泥岩、纹层状白云岩、泥质白云岩、泥晶．粉晶白云岩、纹层状白云岩，构成了向 上变浅的沉积序列。通过对其野外观测、薄片分析、旋回微层序及其比较沉积学的研究，探 讨了臼齿构造形成的环境，为稳定台地边缘缓坡沉积环境，并认为不同形态的臼齿微亮晶与 微相类型、物质组分与水深等存在一定的对应关系。 根据对研究区何家寨组野外露头详细观察、岩石薄片研究，发现微亮晶与周围基质边界 清晰，呈突变或称溶蚀边接触。基质主要成分为泥晶、泥质、陆源粉砂及少量黄铁矿，有时 含有少量粉晶或砂屑，局部含硅质碎屑和／或葡萄球状黄铁矿。臼齿构造充填了均一的、等 轴的、多边形的微亮晶方解石，局部层段臼齿构造内部还可见葡萄球状黄铁矿和外源碎屑。 臼齿微亮晶不是通常意义上的亮晶胶结物。除此以外，显微镜观察发现了相互交叉的臼齿条 带，且条带明显具期次性。 ·210· 野外g片何家寨组f]齿(微亮*)碳酸4岩 研究剖面(何家寨组削面)麓育的臼齿构造形态多种多样．主要柯人型垂直崖理的条带 状、平行层理的条带状，杂乱排列的条带状、摺皱状、蝌蚪状(蠕虫状)、以厦微亮品碎眉 (斑点状)，对此连续采集了样品。通过对14块露头标本和相应薄片的分析，结台前人对不 同地区不同剖面采集的101个薄片的资料，对MTS赋仔的岩石类掣进行，归纳研究，统计 表明，MTS(原生的)土要分布于泥品灰岩、泥灰岩、粉屑泥晶灰岩、含粉砂质的泥灰岩 及泥晶灰岩、钙质泥岩咀及钙质粉砂岩等多种岩百类型中。其巾．以泥品灰岩出现频率最高． 可达52％：泥灰岩类次之，占19％。其它岩石类型如粉屑灰岩、砂屑灰岩、钙质粉砂柑及混 岩等，其出现频率50／r10％：在更粗粒的岩石如砂砾岩中无MTS，叠层Ⅱ扶岩内也无MTS。 此外．还有微亮晶被风暴或其它机械营力扣碎、搬运、再沉积形成的异地碎幅状微亮品构造 灰岩。 臼齿(微量品)构造碳酸盐岩所存的沉秘层序中常见水平层理、波状层理，交错层理、 块状层理、丘状交错屡理，以世潮汐流、风暴流侵蚀充填和递变层理。结合臼齿碳酸盐岩 岩右学特征，指不其形成并发育在稳定克拉通缓坡0C${体系中，且其发育严格壁0L糨环境和 岩相约束。根据臼齿构造类型在嚣级旋回层序微相单元中的分布关系