华北地台下中寒武统碳酸盐与陆源碎屑混合沉积_以山东张夏地区为例VIP免费

卷增刊年月沉积学报】子随华北地台下中寒武统碳酸盐与陆源碎屑混合沉积—以山东张夏地区为例①江茂生沙庆安刘敏中国科学院地质研究所,北京提要华北地台下中寒武统馒头组一徐庄组为碳酸盐岩与陆源碎屑岩的互层沉积或同一岩层中碳酸盐组分与陆源碎屑组合混合沉积。通过对山东张夏地区地层沉积特点、地球化学特征以及沉积环境演化分析。表明混合沉积的主要控制因素是海平面变化。不同级次的海平面变化以及它们之间的相互叠加造成了类型多样的混合沉积。关扭词混合沉积环境分析海平面变化海进一海退旋回下中寒武统华北地台第一作者筒介江茂生男岁博士助理研究员沉积学引言寒武系是华北地台平稳发展阶段时形成的沉积盖层。在山东张夏地区下寒武统馒头组角度不整合超覆于太古代泰山群混合花岗岩基底之上,是太古代以来长期遭受剥蚀、准平原化之后首次海平面上升接受沉积的产物,经过长期的准平原化作用,地台发展已趋成熟,形成了广泛平缓的陆表海潮坪沉积〔,·’·,。岩石主要为紫红色泥岩、泥质及灰质白云岩、叠层石白云岩、颗粒灰岩、核形石灰岩等。前人的研究莫定了该地区地层学及岩石学研究基础,而对这种碳酸盐与陆源碎屑以较高频率互层沉积及同一岩层中碳酸盐与陆源碎屑组分混合产出的形成机制研究较少。本文的目的是对下中寒武统馒头组、毛庄组、徐庄组混合沉积的地层特点、地球化学特征及环境演化进行详细分析,进而说明其形成机制、控制因素。混合沉积特征华北地台下、中寒武统馒头组、毛庄组、徐庄组是连续超覆沉积,三个组由东南向西北呈阶梯状分布,东南部自馒头组至徐庄组都有沉积,向西北至太行山以西缺失馒头组沉积,再向西北则只有徐庄组沉积‘〕图。说明在馒头组一徐庄组沉积期间,华北地台海水是由东南向西北逐渐推进的,海侵规模也是逐渐扩大的。混合沉积岩石主要特征是碳酸盐岩与陆源碎屑岩以较高频率交互沉积及同一岩层中陆源碎屑组分与碳酸盐组分混合沉积图。①国家自然科学墓金资助项目编号收稿日期一一沉积学报卷紫红色砂、页岩夹碳酸盐区夹较多灰宕、尸。区夹较多白石岩区情况不明毛庄组分布边界馒头组分布边界粗山砂岩分布边界等厚线断层只有徐庄组分布区只有徐庄组和毛庄组分布区徐庄组、毛庄组和馒头组分布区图华北地台早一中寒武世馒头一徐庄期沉积岩类展布图〔〕嗯一,碳酸盐岩与陆源碎属岩交互混合沉积泥岩与白云岩交互沉积此类混合沉积主要见于馒头组,在山东张夏地区馒头组角度不整合超覆于太古代混合花岗岩之上,下部为灰色薄一中层灰质白云岩与紫红色含粉砂白云质泥岩互层,泥质白云岩与灰绿色泥岩互层,下部白云岩中含较多的硅质团块、条带。中上部则以泥质白云岩为主夹少量灰绿色或紫红色泥岩。这套岩石以发育水平层理为主,也有少量微波状层理,在紫红色白云质泥岩或泥质白云岩中常见石盐假晶、鸟眼、干裂等构造。灰岩与粉砂质泥岩交互沉积此类混合沉积见于毛庄组、徐庄组,出现较频繁的颗粒灰岩与紫红色粉砂质泥岩交互沉积,在毛庄组下部尤为明显。颗粒灰岩包括生物碎屑灰岩、绍粒灰岩、砂屑鲡粒灰岩、核形石灰岩。生物化石较丰富,以三叶虫碎片为主,也含少量的软舌螺、海百合茎,并构成生物碎屑灰岩或鲡粒的核部。紫红色泥岩中含较多的粉砂级石英、长石、云母等,其成分成熟度较低,以水平层理为主,常见干裂、冲刷面、波痕等构造。同一岩层中陆源碎屑组分与碳酸盐组分混合沉积泥质白云岩一白云质泥岩出现于馒头组的大多数层段,有的层段白云石含量较高为泥质白云岩,有的层段则陆增刊江茂生等华北地台下中寒武统,碳酸盐与陆源碎屑混合沉积源泥质含量较高为白云质泥岩。白云岩多呈隐晶至微晶状分布,在泥质含量较高的岩石中白云石可达细晶至中晶级。陆源泥主要由粘土矿物组成,偶见粉砂质石英颗粒。大多数岩石呈紫红色、水平及微波状层理发育,多数薄片见后期硅质充填交代现象。泥质灰岩仅见于馒头组中上部少数层段,方解石多为隐晶一微晶结构,陆源泥由土矿物组成,偶见粉砂质石英颗粒,价石多为灰绿色至黄福色,水平层理。石英砂清灰岩自毛庄组开始,上文已提到岩石多由粉砂质页岩与颗粒灰岩交互沉积。在颗粒灰岩中含有粉砂级石英主要分布于毛庄组及细砂级石英主要分布于徐庄组,石...