瘤状灰岩特征、成因机制及其古环境意义-以浙江常山奥陶系为例

In this study, based on the field profile observation, thin section authentication, paleontology, C-O isotope, Sr isotope, constant-trace-rare earth element, X-ray diffraction, cathodoluminescence analysis and so on using the Huangnitang section, Huangnitang reservoir section and 205 national road section in the Changshan county of Zhejiang province as the main profiles, firstly we definite the sedimentary facies, sedimentary environment and sequence stratigraphy of the Ordovician strata; secondly the sedimentary characteristics and geochemistry of the nodular limestone of the Yinchufu, Yenwashan, Huangnekang and Sanqushan formation; thirdly confirm the macroscopic and microscopic discrepancy between the nodule and matrix; fourthly discuss the genesis of the nodular limestones and definite their sedimentary environment and developed horizon in the sequence stratigraphy. In the end, we will discuss the similarity and speciality between the different Ordovician nodular limestone and typical nodular limestone elsewhere in the world in the sedimentary environment and diagenesis. In a certain extent, this study will fill the deficiency of the previous research, enrich and perfect the research achievements in the sedimentary characteristics, diagenesis, sedimentary evolution and sequence stratigraphy of the Ordovician strata in the study area, and then provide a typical research example for the nodular limestone.

本项目以浙江常山黄泥塘剖面、黄泥塘水库剖面和205国道剖面作为主干剖面，砚瓦山村大陈岭等剖面为辅助剖面，在野外剖面详细观察和描述基础上，采用室内薄片鉴定、古生物分析、碳氧同位素、锶同位素、常量-微量-稀土元素、X射线衍射、阴极发光等实验手段，在明确研究区奥陶系沉积相、沉积环境和层序地层的背景下，着重对印渚埠组、砚瓦山组、黄泥岗组和三衢山组瘤状灰岩的沉积特征和地球化学特征进行精细研究，确定瘤体和基质的各种宏观和微观差异，分析造成这些差异的原因，探讨瘤状灰岩的成因机制，明确瘤状灰岩的形成环境及其在沉积层序中的发育部位。分析对比研究区奥陶系不同层位和不同类型瘤状灰岩与世界其它地区典型瘤状灰岩的环境和成岩作用等过程的共性和特性。本项目的开展将在一定程度上填补以往研究的不足，丰富并完善研究区奥陶系沉积、成岩、古环境演化以及层序地层格架建立等方面的认识，为瘤状灰岩的研究提供一个典型实例。

本项目以浙江常山黄泥塘剖面、黄泥塘水库剖面和205国道剖面和安徽巢湖马家山、平顶山剖面作为主干剖面，以浙江常山砚瓦山村大陈岭、南京湖山剖面为辅助剖面，在 野外剖面详细观察和描述基础上，采用室内薄片鉴定、古生物分析、碳氧同位素、锶同 位素、常量-微量-稀土元素、X射线衍射、阴极发光等 实验手段，明确了瘤状灰岩所赋 存的奥陶系和三叠系的沉积相、沉积环境和层序地层的背景，着重对奥陶系印渚埠组、 砚瓦山组和黄泥岗组，以及安徽巢湖三叠系殷坑组瘤状灰岩的沉积特征和地球化学特征 进行精细研究，确定瘤体和基质的各种宏观和微观差异，分析造成这些差异的原因，探讨瘤状灰岩的成因机制，明确瘤状灰岩的形成环境及其在沉积层序中的发育部位。分析 对比奥陶系和三叠系典型瘤状灰岩的环境和成岩作用等过程的共性和特性。本项目的开 展在一定程度上填补以往研究的不足，丰富并完善中国南方奥陶系和三叠系沉积、成岩 、古环境演化等方面的认识。. 研究表明, 瘤状灰岩由瘤体和基质两部分组成，瘤体主要多为灰色、浅灰色或灰白色微晶灰岩、泥晶微晶灰岩和微晶泥晶灰岩，主要矿物是方解石，次为石英、斜长石和黏土矿物等陆源物质，还含少量的黄铁矿。基质颜色较深，以黄色、褐黄色和黄灰色钙质泥岩为主，泥质微晶灰岩次之，与瘤体相比，基质中方解石矿物明显减少，石英、黏土矿物明显增加，斜长石含量变化不大。瘤状灰岩是沉积物沉积时期周期性底流溶解和成岩过程中差异性压实和压溶共同作用的产物，瘤体原岩中非碳酸盐组份含量及后期压溶作用强度的差异导致瘤状灰岩不同的存在形式，有条带状、断续状和杂乱状三种。瘤状灰岩主要发育在水体较深斜坡或深水盆地环境。