辽东半岛复州湾剖面寒武系第二统光合作用生物膜建造的核形石

作为一种经常大于鲕粒的包覆颗粒类型,核形石以其不平滑的圈层被解释为微生物成因,区别于成因存在较大争议的鲕粒,而且常与鲕粒和其他类型的碳酸盐颗粒相互共生;作为一种在围绕着生物碎屑和非生物碎屑核心的序列式纹层化作用过程中形成的球形或假球型生物沉积构造,核形石还常常单独产出和分布,所以又被解释为微生物碳酸盐岩,或者被归为球状叠层石。在辽东半岛寒武系第二统碱厂组和馒头组之中,厘米级别大小的核形石密集发育在三级层序的顶部,成为一种时间特化的相。另外,以下重要特征将辽东半岛寒武系第二统的核形石特征化,包括:(1)与凝块和微凝块共生;(2)多为球状和椭球状;(3)由不均一的非纹层状致密泥晶和微亮晶构成;(4)核形石皮层以及核形石间凝块中发育特别的蓝细菌鞘钙化化石等。尽管穿越成岩作用过滤器去解释古代核形石复杂的形成机理存在着巨大的挑战,也尽管形成这些核形石的复杂生物膜钙化作用细节需要更加深入地研究才能得到更好地了解,但是,辽东半岛第二统碱厂组和馒头组核形石中直接的微生物化石证据,尤其是核形石内较为丰富的钙化蓝细菌鞘化石,使其成为一个了解光合作用生物膜建造核形石的典型实例。     

鲕粒滩相灰岩特别的核形石灰岩帽——以山西繁峙茶坊子剖面寒武系张夏组为例

作为一种较为特别的微生物碳酸盐岩类型,核形石以双重属性而著称：① 以不平滑的皮层和较大的大小而常常被解释为微生物成因,从而区别于而成因存在着较大争议的鲕粒,所以,核形石也可以作为一种包覆颗粒类型;② 作为微生物碳酸盐岩的一种类型而被归为相互不连接的球状叠层石,因为核形石形成在围绕着核心的序列式纹层化作用过程之中,并且表现为球形或椭球型的生物沉积构造。在山西繁峙茶坊子剖面寒武系苗岭统张夏组块状鲕粒滩相灰岩的顶部,密集发育着厘米级别大小的高能泥晶核形石,核形石灰岩的厚度接近1 m,从而组成一个块状鲕粒滩相灰岩之上特征性的核形石灰岩帽。该层厚度较小的（小于1 m）核形石灰岩中的核形石,具有以下特征：① 厘米级别的大小（1至3 cm）;②球形或椭球形的形态学特征;③核形石皮层主导性的泥晶和少量的微亮晶构成;④核形石皮层中较高密度保存的丝状蓝细菌鞘化石;⑤核形石间特别的凝块基质,以及明显的丝状蓝细菌鞘化石构成的凝块。尽管穿越成岩作用过滤器去解释古代核形石复杂的形成机理将存在着巨大的挑战,也尽管形成这些核形石复杂的生物膜钙化作用机理还没有得到完全而且准确的了解,但是,山西省繁峙县茶坊子剖面张夏组顶部的核形石,壮观的宏观特征,核形石皮层中直接的微生物化石证据,尤其是在核形石内较为丰富的丝状蓝细菌鞘化石,使其成为一个了解光合作用生物膜建造核形石的典型实例,而且成为了解发育在高能鲕粒滩相灰岩之上最为特别的“藻坪”沉积的一个较为典型实例。     

四川龙门山区中泥盆统金宝石组核形石岩石学特征及其成因*

四川龙门山区甘溪剖面中泥盆统金宝石组顶部发育一套核形石灰岩。通过野外剖面实测和镜下详细观察,认为该套核形石灰岩垂向上可分为3个沉积旋回,每个旋回均由核形石灰岩和泥晶灰岩组成。葛万藻(Girvanella)丝状体在核形石的核心和包壳中均有发育,对核形石的形成具有重要的作用。结合核形石中的纹层类型、Girvanella丝状体形态以及渗滤砂与核形石纹层的关系,认为核形石是在浅滩和礁后潟湖环境中沉积形成的,核形石及其围岩中赋存的粒内渗滤砂和粒间渗滤砂,形成于核形石沉积之后的大气水淋滤作用。通过对核形石形成环境的分析可知,龙门山区甘溪剖面中泥盆统金宝石组顶部核形石灰岩形成的水动力条件从下到上逐渐减弱,反映了当时相对海平面由低到高的变化特点。     

山东平邑盆地古近系湖相核形石的沉积环境分析

山东省平邑盆地古近系官庄组湖相碳酸盐岩露头发育有大量的核形石。为分析其沉积环境,采用野外观测、地球化学测试、偏光显微镜和扫描电镜观察等方法,研究其岩性背景、伴生的生物、沉积构造以及元素地球化学特征。研究表明,核形石主要发育于浅水、中等偏低能量的环境。有少量陆源碎屑物的环境有利于核形石生长;但较多的陆源碎屑物则对其不利。将核形石分为3类:规则泥晶纹层核形石(简称A类核形石),具有大颗粒、多层的规则纹层、复合核心等特点,可以指示浅水、中能、低陆源环境;规则微亮晶纹层核形石(B类),以色浅、粒径小、分选好、微亮晶纹层为特点,可指示浅水、较高能环境;不规则泥晶纹层核形石(C类),以色深、外形不规整、凝块状不规则纹层为特征,指示较深水、低能环境。发育A类和C类核形石的岩石,孔隙发育较差;发育B类核形石的岩石,孔隙发育较好,表现出相对较好的储层潜力。     

A new sediment type of coated grain: Oolitic sinter

As a special sedimentary grain type, the coated grain (with an ooid model) has been known for two centuries due to its fascinating special fabric and genesis developments. The leading factors in forming the coated grain consist mainly of: (1) microorganism movement field; (2) chemical sedimentary effect; (3) hydrodynamic force environment and topography condition; (4) abundant core material supply; (5) embedding condition; and (6) humic acids condition in water medium. With the development of the coated grain genesis, the single factor theory cannot reasonably explain the exact formation of the surface sediment of coated grain. Here, we find a new way to study the coated grain on the basis of traditional research methods. The Wenquan area on the northeast edge of the Qiangtang Basin is one of the few areas where the coated grain is developing, and is a rare “natural laboratory” for the study of the coated grain and the thermal spring sediment. The oolitic sinter of the area has the triaxiality modality of pea polymer, and is obviously different from the karst travertine and the normal lacustrine ooid. We found that the hot spring water in the Wenquan area has higher partial pressure of CO₂ \(\left( {P_{CO_2 } } \right)\) and saturation index of the calcite (SI_c) than normal. Macrocosmically, the oolitic sinter is shaped like a pea, and its grains and gap fillings are light yellow. Microcosmically, the sinter grain forms six types of fundamental lamina, and those six types are developed to be four grain types with different combinations. The C-axis of the mineral grain of sinter cement (calcite) is normal to the lamina face, and grows on it with distinct generation formations. In short, the grain type of oolitic sinter is the oncoid, with the grain development caused by the factors such as the shallow water of strong hydrodynamic force, the special hydrochemistry condition, and the extensive algae activities (diatom).     

鲕粒滩中光合作用生物膜构建的高能核形石:以辽西葫芦岛三道沟剖面寒武系张夏组为例

核形石是一种具有双重属性而较为特别的微生物碳酸盐岩:①作为一种包覆颗粒类型,核形石以不平滑的圈层和较大的大小被解释为微生物成因区别于成因存在着较大争议的鲕粒;②作为一种形成在围绕着核心的序列式纹层化作用过程中的球形或椭球型的生物沉积构造,核形石还常常被解释为微生物碳酸盐岩的一种类型而被归为球状叠层石。在辽西葫芦岛三道沟剖面寒武系苗岭统张夏组顶部的块状鲕粒滩相灰岩之中,密集发育着厘米级别大小的高能泥晶核形石。另外,以下重要特征将张夏组鲕粒灰岩中的核形石特征化,包括:①厘米级别的大小;②椭圆形为主的形态学特征;③特征性的纹层状构造;④核形石皮层中普遍发育而且较高密度保存的丝状蓝细菌鞘的钙化化石等等。尽管穿越成岩作用过滤器去解释古代核形石复杂的形成机理将存在着巨大的挑战,也尽管形成这些核形石复杂的生物膜钙化作用机理还没有得到精确的了解,但是,辽西葫芦岛三道沟剖面张夏组中的核形石,直接的微生物化石证据,尤其是在核形石内较为丰富的丝状蓝细菌鞘化石,使其成为一个了解光合作用生物膜建造核形石的典型实例;同时,也为进一步了解形成在水柱中的放射鲕粒以及形成在海底的泥晶核形石之间复杂的形成机理的差异性,提供了一个较为典型的实例。