试论川东北地区下二叠统孤峰组燧石(硅质岩)的沉积环境

引言华南某些地区下二叠统茅口组与上二叠统龙潭组(或吴家坪组)之间,有一套以含层状燧石(硅质岩)及含菊石、放射虫、牙形刺等浮游生物化石的地层,层位属下二叠统顶部,与茅口组上部呈相变关系。这套地层前人一般称孤峰组,湖南则称当冲组,贵州称白泥塘组等。近年来对孤峰组燧石(即茅口组硅质岩)的成因众说纷纭、争论较大。大多数人认,燧石为沉积成因,形成于低能环境,二氧化硅来自陆源化学风化。马忠魏等(1981)认为孤峰组燧石形成于海水深度大于60m的台沟;童玉明等(1985)则认为形成环境应属于深海     

湖南慈利江垭中-上二叠统岩石特征及沉积环境分析

湖南慈利江垭剖面中 上二叠统自下而上可以分为栖霞组、茅口组、吴家坪组和大隆组,总厚度为4617 m。该剖面岩以石灰岩为主,含少量的硅岩、泥岩、页岩和白云岩。石灰岩进一步分为砾屑灰岩、砂屑灰岩、粉屑灰岩、生物碎屑粒泥灰岩以及生物碎屑泥粒灰岩。砾屑灰岩主要分布于栖霞组及茅口组中,为斜坡沉积作用的产物。白云岩主要为同生和准同生白云岩,为局限台地环境的产物。根据岩性、微相分析,可划分出滨岸、局限台地、开阔台地、台地边缘、斜坡及盆地6种沉积环境。沉积演化表明,研究区二叠纪发生了两次大规模的海侵,主要发生于栖霞期早期—茅口期晚期以及吴家坪期早期—长兴期晚期。值得指出的是,栖霞组及茅口组中斜坡沉积的发现,对于重新认识研究区中二叠世古地理分布、演化及斜坡的迁移具有重要的意义。     

广西来宾铁桥剖面中上二叠统沉积微相

对广西来宾铁桥剖面中二叠统茅口组和上二叠统吴家坪组进行了详细的沉积相研究,共识别出4个沉积相和10个微相,分别为:盆地相（含层状硅质岩微相、含透镜状灰岩的层状硅质岩微相）、下斜坡相（含与灰岩互层的层状硅质岩微相、夹层状硅质岩的灰岩微相、浊流沉积的灰岩微相）、上斜坡相（含夹硅质条带或薄层的灰岩微相、夹硅质团块或条带灰岩微相、灰岩微相、碎屑流等重力流沉积的灰岩微相）和台地边缘相（钙质海绵礁灰岩微相）。野外观测表明,茅口组和吴家坪组各为一个向上变浅的沉积旋回,但两个旋回的演化具有明显的差异,茅口组整体上是由盆地相向斜坡相演化的过程,以发育浊流、碎屑流等重力流沉积为特征,而吴家坪组是由盆地相到斜坡相至台地边缘相,再到斜坡相的演化过程,沉积微相变化频繁。该剖面的沉积微相交替记录了海平面变化过程,表现为茅口期持续下降,吴家坪早期快速上升,中期逐步下降,晚期又升高的特征。     

扬子地台北缘中上二叠统层状硅质岩的地球化学特征及其对古地理、古海洋演化的响应

为探讨华南地区二叠纪硅质岩的硅质来源和形成背景,本文以扬子地台北缘中上二叠统孤峰组和大隆组层状硅质岩为研究对象,对采自孤峰组和大隆组层状硅质岩样品进行了主量元素、微量元素和稀土元素分析测试,同时收集了大量前人有关孤峰组和大隆组的资料。上述研究结果表明,孤峰组和大隆组层状硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)、Si/(Si+Al+Fe)平均值分别为0.57、0.91和0.48、0.97,结合Al-Fe-Mn三角图解,指示它们主要为生物成因;其Ce/Ce*、(La/Ce)N和(La/Yb)N平均值分别为0.86、1.58、1.27和0.75、1.52、1.46,结合沉积环境判别图,表明其沉积环境均主要为大陆边缘,推测硅质岩的形成可能与上升流的活动有关。部分地区存在热水成因硅质岩和/或受热水影响硅质岩并往往沿同沉积断裂分布,暗示同沉积断裂可能为热水活动提供通道。     

西藏申扎地区二叠系下拉组地层划分 及其沉积（微）相

重新测制并研究了西藏申扎地区扎扛-木纠错剖面的下拉组。根据岩石地层及生物地层的研究,将下拉组划分为3个岩性段:第一段为灰白或紫红色中层状生屑灰岩段,时代为早二叠世空谷晚期至中二叠世罗德期;第二段为浅灰色至深灰色含珊瑚格架灰岩的生物碎屑灰岩段,时代为中二叠世沃德期至卡匹敦期;第三段为灰黑—深灰色中层或厚层状含燧石结核或条带的泥晶灰岩段,时代为晚二叠世吴家坪期。利用微相的方法,在下拉组的3个岩性段中识别出7种微相类型,并根据微相组合划分出台地边缘生屑滩、台地边缘生物礁、陆棚、局限台地等沉积(微)相。通过以上研究,认为下拉组从早二叠世空谷晚期至晚二叠世吴家坪期内连续沉积,沉积环境由开阔的碳酸盐台地环境过渡到较为封闭的局限环境,中、晚二叠世间不存在明显的地层及相的缺失。     

安徽南部下二叠统结核状硅质岩和层状硅质岩的沉积学特征及其成因探讨

前言根据岩性特征和生物化石组合带,安徽南部下二叠统可划分为栖霞组和孤峰组。栖霞组主要为一套含硅质结核及硅质条带的灰岩建造。灰岩中含大量的藻类、(虫廷)、有孔虫、珊瑚、腕足和棘皮等浅海底栖型生物化石。孤峰组主要为一套薄层状硅质岩与薄层状泥页岩互层,组成硅—泥韵律沉积建造,含薄壳腕足、菊石、小有孔虫、硅质海绵和放射虫等浮游型生物化石。据两条主干部面(巢湖龟山、宿松坐山)统计,下二叠统碳酸盐岩占地层总厚的81.2％,     

巢湖市二叠纪栖霞组生物碎屑的数量及其地质意义

通过对巢湖凤凰山东南坡二叠系下二叠统栖霞组进行了系统的剖面测量,底部为梁山段劣质煤线,上部为灰岩夹有薄层碳质泥页岩,顶部为含燧石结核灰岩,生物碎屑含量具有先增加后减小的规律。结合前人对全球栖霞期古气候、古海洋的研究,栖霞期海平面整体上升,在海侵的过程中出现多次海退,沉积环境为泻湖-局限海湾-开阔台地-碳酸盐岩台地。结合燧石结核主要为热液成因的认识,推断二叠纪栖霞组生物碎屑的变化可能与260Ma峨眉山地幔柱前期地质作用有关。     

鄂西地区大隆组沉积类型及地质时代

鄂西地区的大隆组富含菊石类化石 ,下部产 K onglingites、 Sanyangites、 Jinjiangoceras等 ,上部产 Pseu-dotirolites、 Tapashanites、 Changhsingoceras、 Pleuronodoceras等 ,时代为晚二叠世吴家坪晚期至长兴期。自西而东存在 3种沉积类型 ,即为硅质岩—灰、泥岩型、泥岩—硅质岩型和硅质灰岩—泥岩型。硅质岩层在区域上存在穿时性现象。大隆组与下伏吴家坪组的接触关系有两种 :连续沉积的整合接触和间断沉积的似整合接触     

四川宣汉立石河剖面二叠系岩石特征及沉积环境分析

基干剖面分析是岩相古地理研究的基础,对于油气资源潜力分析具有重要意义。四川宣汉立石河剖面二叠系自下而上发育栖霞组、茅口组、吴家坪组及长兴组,总厚度为732.24m。该剖面化石类型丰富,发育藻类-有孔虫-腕足类组合及海绵骨针组合。岩石类型多样,以石灰岩为主,含少量的白云岩、硅岩及粉砂岩。其中,眼球状石灰岩主要分布于茅口组底部,是沉积、成岩共同作用的结果;白云岩以云斑石灰岩中的云斑和层状白云岩产出,两者分别为埋藏白云化、混合白云化的产物;硅岩主要分布于茅口组上部及吴家坪组,为交代成因,其硅质来源于热水、玄武岩淋滤及上升流等。综合分析认为本区二叠系为缓坡型碳酸盐岩台地沉积,发育滨岸沼泽、局限台地、开阔台地及盆地边缘4种沉积环境,二叠纪经历了栖霞组-茅口组、吴家坪组-长兴组沉积期的2次海侵-海退旋回。石油地质条件分析结果表明,本区二叠系具备良好的烃源岩条件和储集条件。     

湖北秭归兴滩二叠系沉积及演化特征

湖北省秭归兴滩地区,地层出露良好,特征明显,在前人研究的基础上,通过野外剖面实测,运用沉积相分析,结合微相及古生物学研究,对湖北秭归兴滩地区的二叠系进行了岩相及沉积划分,对沉积演化做了初步研究。岩相分析表明,研究区中-上二叠统主要由生物碎屑颗粒灰岩、泥晶灰岩、砂屑灰岩、砾屑灰岩、硅质岩等组成。沉积相分析表明,中-上二叠统主要为碳酸盐斜坡、台地沉积,其次为滨岸和盆地沉积。中二叠世发育两个海进-海退旋回,分别为栖霞期和茅口期,晚二叠世吴家坪期主要为开阔台地沉积,总体为2个半旋回。     

湖北兴山大峡口剖面二叠系岩石特征及沉积环境分析

湖北兴山大峡口剖面二叠系自下而上可以分为栖霞组、茅口组、吴家坪组和长兴组,总厚度为43372 m。该剖面岩石以石灰岩为主,含少量的白云岩、硅岩和页岩。石灰岩可进一步分为生屑石灰岩、生屑质石灰岩、含生屑石灰岩、泥（粉）晶石灰岩和眼球状石灰岩。眼球状石灰岩主要分布于栖霞组下部和茅口组中下部,为沉积作用和成岩作用的共同产物。白云岩主要是呈斑块状分布的石灰质白云岩,主要分布于长兴组上部,其可能为石灰岩经埋藏白云化作用而形成。硅岩呈结核状、团块状、条带状,为交代成因。根据岩性、古生物化石、沉积构造等相标志分析,划分出了滨岸、碳酸盐岩台地、盆地边缘和盆地等4种沉积环境,其中碳酸盐岩开阔台地内局部出现浅滩环境。沉积演化表明,该地区二叠纪发生了两次较大规模的海进、海退旋回,第1次海侵始于中二叠世栖霞组沉积初期,结束于茅口组沉积末期;第2次海侵始于吴家坪组沉积初期,直至长兴组沉积期末结束。初步分析表明,研究区二叠系具有良好的烃源岩条件和储集条件。     

安徽省巢湖地区二叠纪栖霞组、孤峰组硅质岩地球化学特征对比及大地构造背景分析

为探讨下扬子地区二叠系硅质岩的硅质来源和形成背景,以巢湖地区二叠纪栖霞组和孤峰组硅质岩为研究对象,收集了前人大量有关栖霞组和孤峰组的研究成果和数据,并对采自栖霞组和孤峰组硅质岩样品进行了主量元素、微量元素、稀土元素测试。栖霞组、孤峰组硅质岩样品测试结果显示,硅质岩的稀土元素经北美页岩标准化后的配分曲线近似平坦型向左倾斜,有弱Ce负异常,且HREE弱富集,反映了热水沉积硅质岩的特征。研究区硅质岩样品的Al Fe Mn三角图中,样品投点分布较广,即Al比值变化范围较大,认为是岩浆在喷发过程中受硅-铝质陆壳混染作用的结果。结合沉积环境判别指标分析认为：栖霞组硅质岩沉积时期其沉积环境主要为大陆边缘环境;孤峰组硅质岩沉积时期其沉积环境为大陆边缘-海盆过渡环境。从栖霞组到孤峰组沉积时期,海侵规模不断变大,水体变深,海盆面积扩大,研究区在不同时期沉积环境存在差异。研究区栖霞组、孤峰组硅质岩的沉积与大陆边缘裂陷活动紧密相关。     

皖南二叠纪海相暗色岩系成因及有机质富集模式

皖南二叠系已成为页岩气勘探的重要目标层位,暗色岩系的硅质来源长期存在争议,有机质富集堆积机理尚不清楚。本文通过皖南地区二叠纪海相栖霞组、孤峰组和大隆组暗色岩系的岩石学特征、古生物群落、沉积特征、有机质丰度和元素地球化学特征分析,探讨其沉积背景、硅质来源和有机质富集模式。研究表明：栖霞组硅质主要来源于热液;孤峰组硅质主要来源于生物和热液;大隆组硅质主要来源于生物和热液,少量来源于生物。二叠纪属热带—亚热带温暖潮湿气候,暗色岩系沉积于具缓慢沉积速率的厌氧—贫氧的100～300 m水体环境中,有机质含量高。栖霞组和孤峰组富有机质暗色岩系的形成除受控于局限滞留的缺氧环境外,还和海底热液活动提供生物繁盛的营养元素与矿物质和上升流的作用有较为密切的关系。大隆组富有机质暗色岩系的形成与长兴期多期火山喷发带入大量营养元素和微量元素,导致初级生产力提高,生物消亡—繁盛—再消亡—再繁盛—消亡,生烃母质快速堆积,且与缺氧环境密不可分。     

南黄海盆地中部隆起中—古生界海相油气多期成藏——来自CSDP-2井的勘探启示

大陆架科学钻探CSDP-2井不仅完成了南黄海盆地中部隆起的首次钻探,也创造了陆架区2 843.18 m的全取心深钻记录。在CSDP-2井钻遇的三叠系青龙组（T₁q）,二叠系大隆组（P₃d）、龙潭组（P_2-3l）、孤峰组（P₂g）、栖霞组（P₁q）和志留系坟头组（S₁f）等多层段岩心中探获了多类型、多级别的油气显示,且二叠系3个油砂样品表明该区曾经历过大规模的油气运聚过程。地球化学分析、油源对比结果表明：1^#油砂和2^#油砂层段均表现出"近源成藏"的特征,其中大隆组1^#油砂中的原油与大隆组、龙潭组上段泥岩的亲缘关系明显,龙潭组2^#油砂中的原油与龙潭组下段、孤峰组和栖霞组烃源岩具有更好的亲缘关系;3^#油砂中的原油成熟度明显偏低,推测其可能来自两侧坳陷区的白垩系、古近系烃源岩;盆地模拟和含烃流体包裹体测温相互印证,明确了CSDP-2井揭露的四套烃源岩与三套储集层之间存在着"接力式"生烃和"波浪式"充注的多期成藏特征,同时得益于三套盖层的良好封盖,彰显了研究区较为广阔的海相油气勘探前景。     

赣东北构造带中的“放射虫硅质岩”不是“茅口组硅质岩”

赣东北构造带中的“放射虫硅质岩”主要分布于樟树墩—茅桥一带的赣东北蛇绿杂岩带之张村群中,与周边岩石地层呈断层接触关系,矿物成分和化学成分一致显示为泥质硅质岩,岩石遭受低级绿片岩相区域变质作用的改造,与泥质千枚岩、变质火山岩、蛇绿岩密切共生,含有“可疑的”晚古生代放射虫化石;茅口(孤峰)组硅质岩遍布于赣东北—皖南广大地区,整合于乐平组煤系地层之下、小江边组灰岩之上,具稳定的层位压盖关系,矿物成分和化学成分反映为纯硅质岩,岩石无变质重结晶现象,与碳质泥岩、灰岩互层,含大量的、珊瑚及腕足类化石,地层时代为二叠纪。因此,两者应分属不同的地层单位。     

湖北建始黄岩二叠系孤峰组底部陆源碎屑岩的发现

建始黄岩二叠系茅口组顶部呈现一系列岩溶特征 ,而且孤峰组底部产孤立、透镜状河流相碎屑砂岩或砂砾岩。说明在茅口组沉积之后 ,测区曾有一定规模的抬升或海平面的相对下降 ,使得茅口灰岩遭受风化、侵蚀。孤峰组底部有不发育的底水位沉积 ,孤峰组与茅口组之间呈假整合接触。这一发现同时支持孤峰组形成于局限浅水环境的观点。     

四川宣汉地区二叠系硅岩地球化学特征及成因研究

四川宣汉地区二叠系茅口组和吴家坪组的硅岩,主要以结核状、条带状和团块状产出。根据硅岩的岩石学及地球化学特征,对其成因进行了系统研究。野外观察硅岩形态多样,与围岩呈缝合线状接触,在剖面上受一定层位控制,团块状硅岩中含石灰岩斑块等。显微镜下观察,硅岩中见方解石残余结构及白云石菱形假晶等。野外观察和显微镜下观察表明这些硅岩应为交代作用形成。常量元素分析表明硅岩以SiO₂为主（69.61％～99.21％）,其他化学成分含量较低（0.01％～16.07％）,Fe/Ti、（Fe+Mn）/Ti及Al/（Al+Fe+Mn）值反映了硅岩的形成与热水活动有关,样品点在Al-Fe-Mn三角图中的投影位于富铁端;微量元素Co/Ni、V、Ti/V、Th/U和Rb/Sr值都较低,样品点在（Cu+Co+Ni）-Fe-Mn三角图中的投影也位于富铁端;硅岩中稀土元素总量低（低于10×10^-6）,Ce明显负异常,Eu弱负异常,LREE/HREE值低,Eu/Eu^*值相对较高。上述特征表明研究区硅岩在形成过程中有热水物质参与沉积,在成岩过程中通过SiO₂交代作用形成。     

广西来宾蓬莱滩剖面中上二叠统硅质岩的地球化学特征及沉积背景

广西来宾地区中上二叠统广泛发育硅质岩,蓬莱滩剖面和铁桥剖面是本地区中上二叠统出露最好的剖面.本文对蓬莱滩剖面28件硅质岩(分别为中二叠统茅口组3件与上二叠统合山组25件)的主量和稀土元素进行了分析研究,并结合岩石学特征,认为:蓬莱滩剖面合山组硅质岩沉积于受到陆源物质影响的边缘海盆环境,它们的硅质主要来源于硅质生物,为生物成因;而其茅口组硅质岩则沉积于远离陆源物质影响的边缘海盆环境,它们的硅质主要来源于热液,为热液成因.通过与铁桥剖面的热液成因硅质岩的沉积背景对比研究,结果表明:中晚二叠世时期,来宾地区为富硅的边缘海盆环境,而陆源物质输入程度的差异是造成本地区形成不同成因硅质岩的主要因素.