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湘西—黔东地区震旦纪沉积特征与沉积模式

熊国庆  
【摘要】: 本文研究的震旦系是指南华系南沱冰碛岩之上、寒武系牛蹄塘黑色页岩之下的晚新元古代地层。贵州主要分布于黔东地区,并零星见于黔中及黔北地区。湖南主要分布于湘西北、湘西地区。 作者在前人对华南扬子区震旦系研究的基础上,系统收集和研究了湘西-黔东地区震旦纪地层剖面共12条,其中包括了实测剖面1条和观测剖面3条。作者运用沉积学、岩石学、同位素及元素地球化学等学科知识,通过层序地层分析、沉积相分析、同位素及元素地球化学分析等方法和手段,研究湘西-黔东地区震旦系沉积特征,并探讨该地区震旦系沉积模式。 1、作者通过层序地层分析后,认为研究区震旦系与下伏南沱冰碛岩组成一个完整的沉积旋回。南华纪南沱组为一个完整层序的低水位体系域产物;早震旦世陡山沱组处于该层序的海侵体系域,顶部发育了代表缓慢沉积的凝缩层;晚震旦世灯影组则代表了该层序的高水位体系域产物。其中该地区陡山沱期区域性磷矿层代表了该层序海侵旋回产物。 2、与全球同期的新元古代碳酸盐岩帽一样,研究区内直接盖在南沱冰碛岩之上陡山沱组底部的白云岩帽并无沉积改造和沉积间断的证据。白云岩帽和上伏沉积岩之间的岩性关系随沉积相而变化。在深水盆地环境的硅质碎屑序列中,碳酸盐岩帽(1.7-4.5m)由薄层白云岩组成,被其上陡山沱组富有机质黑色页岩整合地覆盖。在陆棚-斜坡层序中,白云岩被厚度变化的富有机质黑色页岩所覆盖,向上过渡为一套碳酸盐岩和磷块岩层序。在碳酸盐岩台地相和陆棚相中,碳酸盐岩帽由薄层状的、通常呈粉红色的白云岩组成,之上被发现了最早动物化石的厚层碳酸盐岩和磷块岩所覆盖。 3、与全球其他大陆发现了Marinoan期碳酸盐岩帽一样,研究区陡山沱组底部也普遍发育了一套白云岩帽,作者对其进行了同位素及元素地球化学分析后,发现:(1)这套白云岩帽直接覆盖在南沱冰碛岩之上,其碳同位素也存在着一次大的负偏移,这与全球发现的碳酸盐岩帽结果一致;(2)不同沉积环境下形成的白云岩帽,其碳同位素负偏移值不同,即发生了碳同位素分层现象,有随着沉积环境水体加深而其值越偏负的趋势。Shen等(2005)认为这种碳同位素值梯度是由于生物泵吸作用造成的;作者认为可能是随着温室效应的增强,沉积水体的加深,表层水体的生物繁殖率增长造成的。 4、通过该地区沉积相分析,结合各沉积环境的沉积物特征,作者认为研究区陡山沱期为潮坪浅滩—浅海陆棚沉积模式;灯影期为碳酸盐台地—浅海陆棚沉积模式。


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