安徽巢北地区栖霞组臭灰岩段富有机质成因探讨-科技管理研究！.PDF

第６０卷　 第 １期　　 地 　 质　 论 　 评 　　　　 ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＲＥＶＩＥＷ　　 Ｖｏｌ６０　Ｎｏ１ ２０１４年 １月 Ｊａｎ．　２０１４ 安徽巢北地区栖霞组臭灰岩段富有机质成因探讨 陆鹿，李壮福，康鹏，张新 中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州，２２１１１６ 内容提要：以安徽巢北地区二叠纪栖霞组臭灰岩段为研究对象，从岩石学、古生物学及沉积学特征出发，探讨臭 灰岩段富有机质与风暴事件沉积之间的关系。臭灰岩段岩性整体为灰黑色中厚层状石灰岩，层间夹数毫米至数厘 米厚灰黑色钙质泥岩，整套岩层富含有机质；其中生物化石丰富，整体为热带、亚热带正常盐度浅水生物组合为特 征；为正常浅海碳酸盐岩台地沉积，沉积期表现为一个明显的海侵过程，并受风暴作用的频繁扰动。臭灰岩段沉积 环境并非“贫氧或缺氧”条件，而是正常富氧环境。富有机质特征一方面得益于沉积期较高的生物产率，同时还与风 暴事件沉积作用密切相关，即在风暴作用下，沉积物发生快速堆积，有机质未来得及与富氧水体发生长期接触即被 埋藏覆盖，从而导致有机质被良好保存，形成臭灰岩段富有机质特征。风暴作用频发与研究区臭灰岩段沉积期所处 的低纬度特征有关。 关键词：巢北；臭灰岩段；富有机质；风暴沉积 　　华南地区二叠纪栖霞组在沉积学、岩石学及地 作者对安徽巢北地区平顶山剖面臭灰岩段（剖 球化学等方面极具特殊性，尤其是臭灰岩段富有机 面位置见图１）进行了详细的野外考察与实验室分 质特征方面，是长期以来引人注目的问题。现阶段 析，发现该套岩层不仅具有富含有机质的特点，同时 对于臭灰岩段的研究，争议较大的是富有机质的成 大量发育正常盐度浅海生物组合，并且沉积期受到 因解释，虽然过去研究较多，但始终未能得到圆满的 明显的风暴作用干扰。以此为基础，作者突破“富 解决。目前，多数学者认为臭灰岩段的富有机质与 有机质沉积源于沉积环境水体缺氧”的传统思维， 沉积水体本身的缺氧有关，促成这种缺氧条件的机 认为巢北地区臭灰岩段富有机质的成因很可能与风 制并不相同。例如：江纳言（１９９４）在全面研究稀土 暴事件沉积作用有关。以下从岩石学、古生物学及 元素、稳定同位素、有机地球化学的基础上指出栖霞 沉积学研究角度出发，对该问题进行详细论证。 组臭灰岩段为缺氧的半局限台地海地理环境；施春 １　地质背景 华等（２００４ａ）研究了华南栖霞组地球化学特征，依 据古氧相地球化学指标 Ｖ／（Ｖ＋Ｎｉ）、Ｃｅ／Ｌａ、Ｕ／Ｔｈ 巢北地区大地构造位置上属于下扬子地块的北 等认为栖霞期为一沉积速率较快时期，呈现总体缺 缘，地处华北板块、大别造山带和扬子地块三大构造 氧的特征；吕炳全和翟建忠（１９８９）研究臭灰岩段时 单元交汇处（贾蓉芬等，１９９６；王丹萍等，２００１；朱光 认为臭灰岩段普遍具沥青臭味，细分散黄铁矿发育， 等，２００２；牛漫兰等，２００２；牛漫兰，２００５；ＮｉｕＭＬｅｔ 应是缺氧闭塞环境，而且层位分布是大面积的，同时 ａｌ．，２００５；杨水源和姚静，２００８；刘海泉等，２００８；于 认为缺氧的原因是海水中光合作用下界上移的结 鹏和宋传中，２０１０；卢小龙等，２０１０；韩宗珠等， 果；颜佳新等（１９９４ａ，１９９４ｂ，１９９７，１９９８，２００４）同样 ２０１１），构造上主要受特提斯构造域与太平洋构造 认为臭灰岩段形成于缺氧沉积环境，并总结了缺氧 域的广泛影响（于鹏和宋传中， ２０１０；韩宗珠等， 沉积环境的３种成因模式，即水体盐度分层模式、上