论文部分内容阅读
本文旨在描述并解释鲁西寒武系凝块石灰岩的形成机制与沉积环境,并进一步分析其地质意义。微生物岩是近年来国内外地质学者研究的热点,前人对前寒武系微生物岩研究的较多,对寒武系微生物岩研究的相对较少,尤其是对凝块石灰岩的研究更少。因此,对凝块石灰岩的研究仍缺乏系统性和完整性,在很多热点问题上没有确切的答案,主要包括：凝块石灰岩的形成机制、凝块石灰岩的沉积环境分析、凝块石灰岩的分类、形成凝块石灰岩的微生物特征及凝块石灰岩在地学研究中的意义等,因此对凝块石灰岩的研究具有极高的理论意义。本文通过对济南彩石、莱芜九龙山、青州尧王山、沂水马站、蒙阴桃墟等寒武系剖面进行大比例野外测量(1：10或1：50),发现鲁西寒武系凝块石灰岩主要发育于张夏组和炒米店组,其共伴生岩相分别为薄板状泥晶灰岩相、灰岩-页岩互层相、平行层理鲕粒灰岩相、生物礁微生物灰岩相和灰岩-泥灰岩互层相、楔状槽状交错层理颗粒灰岩相、生物扰动灰岩相、柱状叠层石灰岩相、竹叶状砾屑灰岩相。通过室内镜下分析,鲁西寒武系凝块石灰岩主要是由附枝菌粘结和捕捉碳酸盐颗粒形成的,其次是葛万菌、肾球菌和放射性菌。附枝菌根据枝杈的直径大小,枝杈的细胞状分割结构及结晶程度等,可分为5类：泥晶粗枝权状(直径平均为75-80μm)、泥晶分段枝权状(直径平均为80μm)、泥晶细枝权状(直径平均为40μm)、微晶管状枝权状(直径平均小于40μm)和亮晶粗枝权状(直径平均为75μm)。由此附枝菌形成的对应菌落也可分为4类：泥晶树枝状、单个房室状、簇球状和亮晶树枝状。其中,树枝状菌落一般位于凝块石生物丘的内部,而单个房室状和簇球状菌落则大多位于生物丘的外侧,这主要是受到形成环境的水动力条件影响。根据对鲁西寒武系凝块石灰岩的研究分析,将其形成过程大致分为4个阶段：蓝细菌的捕捉和粘结作用、蓝细菌自身钙化作用、碳酸盐的原地沉淀以及沉积后作用。对于鲁西寒武系凝块石灰岩的分类,按其成因,大多属于钙化微生物凝块石灰岩,而少部分属于沉积后的次生凝块石灰岩。若按其形成的菌类,则可分为：附枝菌凝块石灰岩、肾球菌凝块石灰岩、葛万菌凝块石灰岩、放射线菌凝块石灰岩。而按凝块的形状又可分为：斑块状凝块石灰岩和网状凝块石灰岩,其中斑块状凝块石灰岩主要由附枝菌、葛万菌和放射线菌形成,而网状凝块石灰岩主要由附枝菌、葛万菌和肾球菌形成。鲁西寒武系凝块石灰岩的沉积环境为潮下低能带。该沉积环境的水动力较弱,水体清澈,只是局部具有一定的波浪能,而且这两区域具有丰富的营养物质,光照充足,有利于附枝菌的大量繁殖和自身钙化,从而形成大量的凝块石生物丘和生物层。其沉积模式分为两类,为济南彩石张夏组凝块石灰岩沉积模式和莱芜九龙山炒米店组凝块石灰岩沉积模式,前者为鲁西寒武系张夏组凝块石灰岩的沉积模式,后者为鲁西寒武系炒米店组凝块石灰岩的沉积模式。对鲁西寒武系凝块石灰岩的详细研究,不仅进一步补充和完善了微生物灰岩沉积特征及形成机制,而且对形成凝块石灰岩的微生物也有了新的认识。尤其是对微生物碳酸盐岩的沉积环境分析及其在生物地层学中的应用都具有重要的理论意义。