安徽巢湖地区中二叠统栖霞组灰岩中燧石结核成因初探

【作者】 杨锐； 李红； 雷云； 雷川；

【机构】 大陆动力学国家重点实验室(西北大学)； 西北大学地质学系； 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心；

【摘要】 中二叠世栖霞期,安徽巢湖地区为离陆地较近的大陆坡和边缘海。栖霞组下部沉积一套含燧石结核和燧石条带的厚层灰岩。灰岩及燧石中均富含生物化石,灰岩部分还可见沉积纹层围绕燧石发育。镜下鉴定及全岩粉晶X-射线衍射分析表明灰岩的主要成分为微晶方解石,燧石的主要成分为微晶石英。部分样品中灰岩与燧石之间存在宽约0.5cm的过渡带,主要为微晶方解石和微晶石英混杂沉积。显微镜下观察过渡带及燧石内常见残余的半钙质半硅质生物残骸,扫描电镜下也可看到过渡带内方解石发生溶蚀,二氧化硅充填于其中的现象。前人研究表明有机质降解过程中可产生有机酸,在局部易形成弱酸性环境,有利于碳酸钙的溶解和二氧化硅的沉积。研究区灰岩及燧石内均富含化石碎片的事实表明,燧石可能是在生物降解过程中产生有机酸的条件下,生物钙质壳体及同沉积的方解石发生微溶,随后二氧化硅沉淀并部分充填于已溶蚀的方解石内形成的。因此,在燧石内部往往看到微晶石英充填于钙质生物壳体内或与钙质生物碎片混杂沉积的现象。研究区燧石结核中Al/(Al+Fe+Mn)平均值为0.685,大于热水沉积的最大值0.35;Fe/Ti平均值7.292,小于热水成因的最低值20;Al-Fe-Mn三角图投点均位于非热液成因区域,表明了硅质可能不是来源于热液。该区古生物发育情况及MnO/TiO2比值表明该区沉积环境为离大陆边缘较近的浅海地区。沉积环境、燧石结核的形态及缺乏硅质生物等特征表明燧石也不是硅质生物成因。因此,推测该区燧石中的二氧化硅可能来源于陆源风化物质。更多还原