贵州德江地区夜郎组圆珠状灰岩地质特征及成因探讨

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贵州德江地区位于上扬子陆块-黔北隆起区,留存有较完整的早三叠浅水沉积的遗迹,保存有从晚二叠-早三叠生物演化从灭亡到复苏的演变过程。其微生物岩保存的也是十分完整、丰富,在早三叠的地层中普遍发育有俗称“圆珠”状灰岩,实为核形石灰岩,针对区内圆珠的地质特征分析,来探究其成因。  通过利用镜下的观察研究和扫描电镜数据分析,确定圆珠内部的物质组成,颗粒大小,结构构造。圆珠是一种以泥晶方解石为核心,亮晶纹层由里往外颗粒粒径逐渐增大的核形石。按其是否存在有示底构造而分为两类:一类,具有示底构造的圆珠,其形成于其藻类和介壳生物共同作用,其介壳生物生活于核形石下,在后期成岩过程中发生固结作用;第二类,未具有示底构造的圆珠,形态各异,主要是滚动生长和摆动生长形成,其形态主要受水动力强弱和脉体贯入伴随的挤压作用影响。  结合野外路线调查及剖面测制,从宏观特征分析,圆珠出露于夜郎组一段顶部,圆珠呈凸出状态,风化面呈黄褐色,新鲜面呈灰白色夹黄褐色和灰色夹白色两种,核心和圈层明显。而在密集区“圆珠”约占全岩的45%-60%,在102cm中含35-50个。通常的情况下圆珠约占20%-35%,在10cm2里面含10-16个;直径多为0.8-2cm,个别直径有3-5cm,少数直径大小为0.2-0.6cm。针对后边剖面研究表明,圆珠主要出现在剖面的23层至29层中,依据圆珠的分布划分三个旋回,其中,24、26、28层为三个峰值。从显微构造特征研究,圆珠按核心的组成成分为泥晶方解石和微亮晶方解石两类。从核心的形态上分为圆球状、椭球状、长条状、不规则状四类。而将圆珠内圈层部分分为泥晶纹层、亮晶纹层两类;又将泥晶纹层分成规则泥晶纹层和不规则的泥晶纹层两类,其粒径1-4um,将亮晶方解石部分分为规则亮晶纹层和不规则的亮晶纹层,其粒径在20um-600um。亮晶纹层从里圈层到外圈层粒径逐渐增大,其指示藻类的一种生长过程。其中,长条状和不规则状的圆珠为藻类摆动生长而形成,为一种近原地的沉积,形成时水动力相比强的局限台地,沉积于水动力相对较弱的蒸发的环境。而圆球状和椭球状的圆珠为滚动生长所形成,圆珠的外壳圆滑,是经过一段距离的搬运,但其核心的物质成分与外壳外的基质相似,指示其生长于一种水动力较强的局限台地,沉积于水动力相对减弱的蒸发台地的环境。  研究表明圆珠的形成过程主要为四个阶段:核心形成阶段—壳层形成阶段—近距离搬运沉积阶段—成岩作用,后期受到生物作用、构造作用和热液活动的影响而产生差异的阶段。
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