论文部分内容阅读
[摘要] 我国南方地区下三叠统地层普遍发育蠕虫状灰岩，对于其成因，国内学者有不同的认识，主要有有生物扰动说、化学凝聚说、机械成因说等，本文针对湖北松滋刘家场下三叠统大冶组“蠕虫状”灰岩进行研究，认为它是在沉积作用和沉积分异作用的基础上，在成岩作用早期的压实压溶作用下形成的。
[关键词] 下三叠统；蠕虫状灰岩；松滋刘家场；压实压溶
目前，国内对蠕虫状灰岩的研究还只是初步阶段，对其成因存在各种解释，有生物扰动说、化学凝聚说、机械成因说、重力滑动叠加生物改造和成岩压实说、风暴岩说、多成因说等，本文将针对湖北松滋刘家场地区下三叠统大冶组的蠕虫状构造进行成因探讨。
1剖面简介
湖北松滋刘家场地区在大地构造上属扬子稳定陆块中段，该区的三叠系地层发育不全，仅出露下统和中统，其下统分为大冶组和嘉陵江祖，为一套盆地—台地相碳酸盐岩沉积。其中大冶组在本区为灰色薄层泥晶灰岩夹灰色中厚层状泥晶灰岩，底部为灰色、灰黄色薄层泥灰岩和钙质泥岩，含双壳、菊石等化石。本文研究剖面位于湖北松滋刘家场镇险桥村，倾向3000，倾角680，岩性为与前面描述一致。
2剖面及蠕虫状构造描述
该剖面中的泥晶灰岩，单层厚度为5～10cm，为薄层状构造。在风化表面上，蠕体颜色与基质差别不大，均为灰黄色。在新鲜面上（见图1的左上角处），可见深、浅两色交互的现象，深灰色为蠕体，浅色为基质，在镜下，蠕体为微晶方解石，纯度高，而基质粘土含量高一些。从剖面的底到顶部，该蠕体在单层内展布的形态应为由连续线纹状，局部断续线纹状—断续线纹状，斑点、斑块状—断续线纹状—斑点、斑块状—断续线纹状，局部连续线纹状。当其呈连续状时，蠕体顺层连续可达2m，在断续时，以2～5cm为主，斑点、斑块状时以1～2cm为主。值得注意的是，在整个剖面中，可见明显的水平缝合线构造，发育在单层与单层之间，从剖面的底到顶，该缝合线由简单波曲形—复杂弯曲形—简单波曲形—方齿形—简单波曲形—尖齿形。此外，连续线纹状的蠕体可形成小型的波状起伏，该波的波长可达2～6cm，波高可达0.5～1cm；在断续线纹状的蠕体中，大量呈现出两端向上弯曲，应为碟状、柱状构造，即泄水构造。
图1 湖北松滋刘家场蠕虫状灰岩剖面 图2蠕虫状灰岩中的结核
3沉积环境分析
由岩性可以断定为低能沉积环境，此外，本剖面中的结核也比较发育（见图2），颜色以黄色为主，形状为不规则的块状，直径大小约1～2cm，含量在5%左右，总体斜交于层面分布。该结核的成分为钙质，硬度较大，内部结构为同心状。由于该结核多产于层面附近，且明显的切穿围岩层理，层理没有因它而变形等，可以判断其为后生结核。此外，再结合下伏地层长兴组（浅海相）和上覆地层嘉陵江祖（台地相），分析其为台地前缘斜坡相，这一判断与朱洪发（1992）的论断—台地边缘上部斜坡相帶不谋而合。
4蠕虫状构造成因探讨
首先，由于其化石含量稀少，且在本剖面中，未见明显的生物改造迹象，排除生物扰动的可能；化学凝聚说认为，其形成于潮坪环境，显然与本剖面的环境不符；由于蠕体与基质之间并不是像陆源碎屑岩一样是颗粒与杂基或填隙物的关系，且也没有流水改造的痕迹等，因而也不能用机械分异的观点来解释；由于没有发现重力滑动的迹象，因而也排除朱洪发（1992）的成因观点；而风暴岩说的持有者，是以发现丘状、浪成交错层理以及大量的同生变形构造为由提出的，但在本剖面中除了见到泄水构造以外其余均未见到，而且本剖面是静态低能环境下形成的，因而也排除风暴岩说的可能；至于多成因说（姜月华，1992），他认为从条带状灰泥灰岩到连续或断续蠕虫灰泥灰岩，再到斑点或斑块状蠕虫灰泥灰岩是生物扰动的结果，而且水流作用也起到了一定重要的作用，但从本剖面看来，没有强烈的生物扰动，从沉积环境来看属较深水环境，因而该成因理论对本剖面而言也是不合适的。
由于形成环境——台地边缘斜坡带是处于较深水环境，没有强烈的或明显的生物活动迹象，以及大量缝合线的存在，再加上泄水构造的出现，笔者认为，它是由沉积作用和沉积分异作用的基础上，在成岩作用早期的压实压溶作用下形成的，生物扰动及水流、风暴等其他作用甚微或没有。其形成过程为：在台地边缘斜坡带的碳酸盐岩沉积环境下，沉积了灰泥层和相比较而言更富含陆源粘土的含泥灰泥层，后者含泥可能是由于风暴或风及其他营力将陆地上的粘土等携带至深水环境，从泥质物中含有生物屑碎片这一点也可以证实这一点。灰泥层和含泥灰泥层由于沉积分异作用而呈互层产出，当沉积物形成以后，在成岩作用的早期，由于含泥灰泥层富含更多的粒间水，在上覆压力下，脱水，并发生塑性流动，由于含泥灰泥层在整个岩层中的含量并不是很多，因而没有将灰泥层包裹起来形成瘤状灰岩，而是将原本连续的灰泥层间断，形成断断续续的蠕体或斑点、斑块状的蠕体，在孔隙水的脱出和层间层内流动时，不免使得蠕体两端发生变形，主要是向上弯曲，形成碟状、柱状构造，即泄水构造。当灰泥层较厚、而含泥灰泥层相对不足时，会使得该间断作用进行的不彻底，而只是使得灰泥层形成微或强烈波状起伏的连续纹层状。层间普遍存在的各种类型的水平缝合线有力的证实了压溶作用的存在。因而笔者认为，本剖面的蠕虫状灰岩是在沉积作用和沉积分异作用的基础上，在成岩作用早期的压实压溶作用下形成的。
参考文献
[1] 张杰，童金南等. 下扬子地区下三叠统蠕虫状灰岩及其成因[J]
[2] 黄思静.1984.蠕虫状灰岩及其成因[J]
[3] 冯增昭等.下扬子区中下三叠统青龙群岩相古地理研究[M]
[4]李建明，龚文平，刘学锋，肖传桃主编.鄂西南松宜地区地质及教学实习指南[M]
[关键词] 下三叠统；蠕虫状灰岩；松滋刘家场；压实压溶
目前，国内对蠕虫状灰岩的研究还只是初步阶段，对其成因存在各种解释，有生物扰动说、化学凝聚说、机械成因说、重力滑动叠加生物改造和成岩压实说、风暴岩说、多成因说等，本文将针对湖北松滋刘家场地区下三叠统大冶组的蠕虫状构造进行成因探讨。
1剖面简介
湖北松滋刘家场地区在大地构造上属扬子稳定陆块中段，该区的三叠系地层发育不全，仅出露下统和中统，其下统分为大冶组和嘉陵江祖，为一套盆地—台地相碳酸盐岩沉积。其中大冶组在本区为灰色薄层泥晶灰岩夹灰色中厚层状泥晶灰岩，底部为灰色、灰黄色薄层泥灰岩和钙质泥岩，含双壳、菊石等化石。本文研究剖面位于湖北松滋刘家场镇险桥村，倾向3000，倾角680，岩性为与前面描述一致。
2剖面及蠕虫状构造描述
该剖面中的泥晶灰岩，单层厚度为5～10cm，为薄层状构造。在风化表面上，蠕体颜色与基质差别不大，均为灰黄色。在新鲜面上（见图1的左上角处），可见深、浅两色交互的现象，深灰色为蠕体，浅色为基质，在镜下，蠕体为微晶方解石，纯度高，而基质粘土含量高一些。从剖面的底到顶部，该蠕体在单层内展布的形态应为由连续线纹状，局部断续线纹状—断续线纹状，斑点、斑块状—断续线纹状—斑点、斑块状—断续线纹状，局部连续线纹状。当其呈连续状时，蠕体顺层连续可达2m，在断续时，以2～5cm为主，斑点、斑块状时以1～2cm为主。值得注意的是，在整个剖面中，可见明显的水平缝合线构造，发育在单层与单层之间，从剖面的底到顶，该缝合线由简单波曲形—复杂弯曲形—简单波曲形—方齿形—简单波曲形—尖齿形。此外，连续线纹状的蠕体可形成小型的波状起伏，该波的波长可达2～6cm，波高可达0.5～1cm；在断续线纹状的蠕体中，大量呈现出两端向上弯曲，应为碟状、柱状构造，即泄水构造。
图1 湖北松滋刘家场蠕虫状灰岩剖面 图2蠕虫状灰岩中的结核
3沉积环境分析
由岩性可以断定为低能沉积环境，此外，本剖面中的结核也比较发育（见图2），颜色以黄色为主，形状为不规则的块状，直径大小约1～2cm，含量在5%左右，总体斜交于层面分布。该结核的成分为钙质，硬度较大，内部结构为同心状。由于该结核多产于层面附近，且明显的切穿围岩层理，层理没有因它而变形等，可以判断其为后生结核。此外，再结合下伏地层长兴组（浅海相）和上覆地层嘉陵江祖（台地相），分析其为台地前缘斜坡相，这一判断与朱洪发（1992）的论断—台地边缘上部斜坡相帶不谋而合。
4蠕虫状构造成因探讨
首先，由于其化石含量稀少，且在本剖面中，未见明显的生物改造迹象，排除生物扰动的可能；化学凝聚说认为，其形成于潮坪环境，显然与本剖面的环境不符；由于蠕体与基质之间并不是像陆源碎屑岩一样是颗粒与杂基或填隙物的关系，且也没有流水改造的痕迹等，因而也不能用机械分异的观点来解释；由于没有发现重力滑动的迹象，因而也排除朱洪发（1992）的成因观点；而风暴岩说的持有者，是以发现丘状、浪成交错层理以及大量的同生变形构造为由提出的，但在本剖面中除了见到泄水构造以外其余均未见到，而且本剖面是静态低能环境下形成的，因而也排除风暴岩说的可能；至于多成因说（姜月华，1992），他认为从条带状灰泥灰岩到连续或断续蠕虫灰泥灰岩，再到斑点或斑块状蠕虫灰泥灰岩是生物扰动的结果，而且水流作用也起到了一定重要的作用，但从本剖面看来，没有强烈的生物扰动，从沉积环境来看属较深水环境，因而该成因理论对本剖面而言也是不合适的。
由于形成环境——台地边缘斜坡带是处于较深水环境，没有强烈的或明显的生物活动迹象，以及大量缝合线的存在，再加上泄水构造的出现，笔者认为，它是由沉积作用和沉积分异作用的基础上，在成岩作用早期的压实压溶作用下形成的，生物扰动及水流、风暴等其他作用甚微或没有。其形成过程为：在台地边缘斜坡带的碳酸盐岩沉积环境下，沉积了灰泥层和相比较而言更富含陆源粘土的含泥灰泥层，后者含泥可能是由于风暴或风及其他营力将陆地上的粘土等携带至深水环境，从泥质物中含有生物屑碎片这一点也可以证实这一点。灰泥层和含泥灰泥层由于沉积分异作用而呈互层产出，当沉积物形成以后，在成岩作用的早期，由于含泥灰泥层富含更多的粒间水，在上覆压力下，脱水，并发生塑性流动，由于含泥灰泥层在整个岩层中的含量并不是很多，因而没有将灰泥层包裹起来形成瘤状灰岩，而是将原本连续的灰泥层间断，形成断断续续的蠕体或斑点、斑块状的蠕体，在孔隙水的脱出和层间层内流动时，不免使得蠕体两端发生变形，主要是向上弯曲，形成碟状、柱状构造，即泄水构造。当灰泥层较厚、而含泥灰泥层相对不足时，会使得该间断作用进行的不彻底，而只是使得灰泥层形成微或强烈波状起伏的连续纹层状。层间普遍存在的各种类型的水平缝合线有力的证实了压溶作用的存在。因而笔者认为，本剖面的蠕虫状灰岩是在沉积作用和沉积分异作用的基础上，在成岩作用早期的压实压溶作用下形成的。
参考文献
[1] 张杰，童金南等. 下扬子地区下三叠统蠕虫状灰岩及其成因[J]
[2] 黄思静.1984.蠕虫状灰岩及其成因[J]
[3] 冯增昭等.下扬子区中下三叠统青龙群岩相古地理研究[M]
[4]李建明，龚文平，刘学锋，肖传桃主编.鄂西南松宜地区地质及教学实习指南[M]