浙黔桂地区寒武纪硅质岩的地球化学特征及其形成背景

黔桂地区石炭纪层序地层格架及古地理演化焦大庆!，"，马永生"，邓军#，孟庆芬#，李东海#（!$石油大学资源学院，北京!%""&’；"$中国石油化工股份有限公司油田部，北京!%%%"’；#$中国地质大学地球科学与资源学院，北京!%%%(#）摘要：黔桂地区的石炭系可划分为下统和上统，其中下统又划分为岩关阶、大塘阶和德坞阶，上统划分为罗苏阶、滑石板阶、达拉阶和逍遥阶。

多年来一直作为石炭系的马平组则成为一个跨系的岩石地层单位，因此石炭系最顶部的地层与下二叠统一起构成!个三级层序。

从石炭系到下二叠统构成!个二级层序，其底面为紫云运动主幕产生的不整合面，顶界面为黔桂运动产生的不整合面，包含)个三级沉积层序，分别简称为*+!&，*+!,，*+!)，*+!-，*+!(，*+!’。

研究区范围内从连陆台地到孤立台地乃至台沟背景，沉积特征明显不同，连陆台地上发育煤系地层并且发育较多的白云岩地层，孤立台地上则以大套碳酸盐岩地层为特征，台沟背景中以暗色细粒沉积为主。

所以，尽管三级层序的相序特征在空间上变化较大，但它们所代表的相对海平面变化过程基本上是同步的。

在前人大量的古生物学研究成果的基础上，系列层序地层格架栅状图以及相应的古地理图较为清楚地反映了研究区石炭纪至二叠纪船山世复杂而有序的时间相变与空间相变。

关键词：层序地层格架；古地理演化；石炭纪；黔桂地区中图分类号：.,#’$"文献标识码：/文章编号：!%%%0(,"-（"%%#）%#0%"’&0%’收稿日期："%%"0!"0%"基金项目：中国石油化工股份有限公司“九五”科技工程项目（1.20!%%’）。

作者简介：焦大庆，男，教授级高级工程师，博士研究生，!’)!年出生，石油地质学专业，主要从事沉积学和储层地质学等方面的研究工作。

硅质岩成因：具不同成因硅（质）岩SiO2的来源及形成方式也不同。

但总的来说大致可分为三种:生物或生物化学沉积成因、化学沉积成因及交代成因。

(1)生物或生物化学成因SiO2的沉积条件是SiO2浓度>120×10-6、pH<7 的酸性环境。

但海水为弱碱性，则有利于碳酸盐沉积，而不利于SiO2沉淀成岩，但当大量菌藻类繁殖、死亡和有机质分解时，放出有机酸、CO2等，造成局部酸性水环境，便有利于SiO2沉积。

（从Fe2O3：FeO可以看出样本形成于局部酸性水环境）由此，生物或生物化学沉积成因硅质岩中，主要是水体中部分SiO2来源于生物，许靖华（1979）等认为该种成因又可分为藻类的捕获作用、硅藻的堆积作用两种成因。

①藻类的捕获作用，是在藻类富集生长区，它们在安静舒适的潮间-潮上环境大量繁殖，死亡后的遗骸在缓慢下沉至海底的过程中，藻类等生物通过光合作用，分泌一种粘液物质，捕获和粘结水体中的SiO2胶体质点，使之沉淀，这主2 要是由蛋白石（(SiO2·nH2O)组成的骨骼容易被溶解，分散成溶胶状态保存在沉积物中，形成有机硅源。

这种生物和生物化学相伴生的沉积作用机理，已被叠层石硅质岩明暗相间的基本层及其中的藻迹微结构和丰富的有机质所证实。

②硅藻的堆积作用。

许靖华(1979)指出，前寒武系的大量燧石层主要是硅藻堆积而成的；以蓝绿藻为主的藻类是中元古代时期海洋中最主要的生命形式，它适应各种水介质条件，在海洋中广泛分布，这种生命体具有十分惊人的繁殖能力，是主要的造岩生物。

另外，海洋中的硅质生物通过自身的生存活动，将海水中分散状态的硅质吸附组成自身的机体。

当其死亡之后，遗体就象雪花似的沉向海底在碳酸盐补偿界面以上，因海水为碱性，压力小、温度高，硅质生物遗体在下沉过程中便被海水溶解或部分被溶解，只有下沉到碳酸盐补偿深度以下的深水环境，由于压力大、温度低，才免遭溶蚀，形成生物结构较完整的硅质岩。

国土资源TANSUOYANJIULAND&RESOURCES35探索研究随着富硒农产品的适生性研究及重金属污染防治工作的不断深入，黑色岩系对土壤环境的影响越来越受到人们的重视，浙江省在近十几年积极开展农业地质调查与研究。

据调查发现，浙江省内的绝大多数富硒土壤分布区与黑色岩系出露范围吻合性较好，因此，“黑色岩系”被誉为浙江省“硒库”。

本文从地质学角度简要介绍浙江省黑色岩系的相关知识，使相关工作者对黑色岩系有更加全面的认识。

一、黑色岩系的定义说到“富硒土壤”，人们自然而然就想到了“黑色岩系”，富硒土壤源于黑色岩系已经成为业界的一个共识。

那么到底什么是“黑色岩系”？黑色岩系是指含有机碳（有机碳含量接近或大于1%）及硫化物（铁硫化物为主）较多的深灰——黑色的硅质岩、碳酸盐岩、泥质岩及其变质岩石的组合体系，是还原性岩石。

黑色岩系的主要端元组成是黑色硅质岩、碳酸盐岩、泥质岩（可能还包括砂岩）。

黑色碳酸盐岩可据方解石、白云石的含量区分为灰岩、白云岩；黑色泥质岩可据粉砂（或黏土矿物）含量划分为粉砂岩和黏土岩等。

黑色岩系具有多类型和成因多样化特点，不同的黑色岩系反映不同地质背景和沉积缺氧环境。

因此，黑色岩系并不是通常所认为的黑色页岩，而是在特定环境下沉积的一整套岩石组合。

二、黑色岩系的分布黑色岩系作为特定环境下沉积的产物，其分布具有其特殊性。

浙江省黑色岩系位于下寒武统荷塘组地层中，主要分布于浙西北开化、昌化、德清、江山、建德、诸暨等地，出露面积不大，大地构造位置处于扬子准地台的东南缘、江山—绍兴拼合带北西侧，呈北东向条带展布（图1）。

该层位与滇东的筇竹寺组和沧浪铺组下部、黔北的牛蹄塘组和明心寺组、鄂西的水井沱组相当，主要由黑色薄层碳质硅质岩、碳质硅质泥岩、页岩、石煤层夹灰岩透镜体及磷矿层组成，其下部地层为上震旦统灯影组白云岩或皮园村组薄板状碳质硅质浙江省“硒库”——寒武系黑色岩系面面观□浙江省地质调查院 刘 健 汪一凡 林钟扬 潘少军国土资源国土资源LAND&RESOURCESLAND&RESOURCES36岩，两者呈平行不整合或整合接触关系，上部地层为中寒武统大陈岭组条带状白云质灰岩，两者呈整合接触关系。

塔里木盆地柯坪地区寒武系玉尔吐斯组沉积环境分析陈强路;储呈林;胡广;陈跃;黄继文;姜海健【摘要】塔里木盆地柯坪地区出露的寒武系底部玉尔吐斯组为层状硅质岩-黑色泥页岩-白云岩沉积组合.在露头实测的基础上,通过层序地层、岩石学、成烃生物组合及地球化学研究,剖析其沉积环境,为盆地内部早寒武世早期岩相古地理和烃源岩预测提供依据.玉尔吐斯组下部层状硅质岩与中部黑色泥页岩构成三级层序SQ1,受控于早寒武世早期海侵和上升流作用,准层序为退积式叠置;上部中薄层白云岩与肖尔布拉克组下部白云岩构成另一三级层序SQ2,是海退背景下进积型沉积组合.2个三级层序的沉积环境经历了浅水陆棚-深水陆棚-浅水陆棚的演变,其中SQ1黑色泥页岩段为深水陆棚缺氧环境沉积,是烃源岩发育的有利相带.%The Lower Cambrian Yuertusi Formation in the Keping area of the Tarim Basin consists of bedded cherts, black shales and dolostones.Its sedimentary environment was studied based on sequence stratigraphy, lithology, hydrocarbon-forming organisms and geochemical features of outcrops, which provided evidences for the prediction of lithofacies palaeogeography and source rock during the Early Cambrian.The lower bedded cherts and middle black shales formed one third-order sequence SQ1, which was controlled by transgression and upwelling in the Early Cambrian and represented a regressive cycle.The upper thin-middle bedded dolostones of Yuertusi Formation and the lower thick dolostones of Xiaoerbulake Formation formed another third-order sequence SQ2, which represented a transgressive cycle.The sedimentary environment of these two sequences evolved from shallow to deep and then again to shallow shelves.The blackshales of SQ1 represented an anoxic sedimentary environment of deep shelf, which was favorable for source rock development.【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2017(039)003【总页数】8页(P311-317,326)【关键词】沉积环境;玉尔吐斯组;寒武系;柯坪地区;塔里木盆地【作者】陈强路;储呈林;胡广;陈跃;黄继文;姜海健【作者单位】中国石化油气成藏重点实验室,江苏无锡 214126;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126;中国石化油气成藏重点实验室,江苏无锡 214126;西南石油大学,成都 610500;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126;中国石化油气成藏重点实验室,江苏无锡 214126;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126【正文语种】中文【中图分类】TE122.2玉尔吐斯组是塔里木盆地寒武纪第一套沉积层，也是已证实的烃源岩发育层，但通过地震资料还不能进行有效识别，目前也仅有星火1井钻揭。

硅质岩是由化学、生物和生物化学作用及某些火山、热水作用所形成的含Siθz（质量分数270%）的沉积岩。

硅质岩分布广泛,其形成沉积环境需要特定的地球化学条件，经常位列非常关键的层位上，能为构造活动和沉积盆地的演化提供重要信息，在生物和化学沉积岩类中的占比位列碳酸盐岩之后，也是造山带中广泛分布的岩石类型。

硅质岩按成因可分为生物硅质岩、化学（交代或沉积）硅质岩和凝灰硅质岩；按矿物成分可分为蛋白质硅质岩、玉髓质硅质岩和石英硅质岩；根据岩性特征、产出状态、赋存形式，可划分为层状、非层状硅质岩两种类型，其中层状硅质岩多与砂岩、页岩或碳酸盐岩交互产出，非层状硅质岩多赋存于碳酸盐岩中（含燧石条带和结核），也可产出于层状硅质岩及膏岩中。

不同类型的硅质岩其硅质来源、成因及沉积环境会有很大差异,针对具体岩石可根据研究需要进行综合命名,如蛋白石硅藻岩、层状藻迹｛圭质岩、含放射虫石英硅质岩等。

除了对硅质岩的沉积组合、地层层序、结构构造岩相古地理及大地构造背景等进行研究外，还有学者通过硅质岩的主量元素、微量元素、稀土元素及硅氧同位素等建立了一系列定量化的成因模式和沉积环境判定指标。

硅质岩具有特殊的物理性质——结构致密、相对坚硬、不易风化，使其自成岩后较少受后期内外地质作用的改造，很好地保留了当时的古地理、古气候、沉积相带、古环境等地质信息。

硅质岩是众多矿源含矿岩系的赋存层位，还与矿床形成条件、地球早期生物演化、碳酸盐岩油气成藏关系密切，因此研究硅质岩具有非常重要的理论意义和实用价值，一直是沉积学界研究的热点课题之一。

本文全面梳理了硅质岩研究历史及现状,介绍了硅质岩在岩石学特征、沉积与成岩作用、地球化学特征等方面的研究进展，并思考了当前研究存在的不足及未来的研究方向。

1硅质岩研究历史及现状硅质岩的概念于1893年由Wadsworth首次提出，硅质岩研究历史随着地质学新方法、新技术的更迭不断向前发展。

20世纪50年代以前，由于研究方法比较简单，仪器落后,研究内容也仅局限于通过野外地质观察和室内偏光显微镜对硅质岩进行识别,对硅质岩的认识较浅，研究水平不高、成果不多，鲜有专著和文章出版，几乎没有世界性、区域性的学术交流活动,导致硅质岩在当时的关注度不高。

川黔湘交境寒武纪层序划分的报告，800字
报告标题：川黔湘交界处的寒武纪层序划分
报告内容：
本文是关于川黔湘交界处的寒武纪层序划分的报告。

寒武系是古生代的最早分支，主要出现在中国以及全球范围内，在大约3.5亿年前随着海平面上升而形成，是古生物进化史上重要的里程碑之一。

川黔湘交界处的地层结构和包括寒武纪在内的古生界层序的形成、演化和分布等方面的研究，为建立古生物的分布现象提供了一定的参考价值。

在川黔湘区，根据相关的矿物学、地层学、测井和地球物理资料，寒武纪层序可划分为三个主要部分：震旦系、寒武系和志留系。

震旦系主要由洪云组和灯塔组等碎屑岩组成，构成了最下部的低侵入玄武岩和火成岩构造层序。

含有大量有机质化石记录，代表古海洋生态系统中出现了微生物群落，说明这一时期地球正处于生物进化的初始阶段。

寒武系层序由沁水组和泗水组组成，主要为变壳岩和碎屑岩，变壳岩含有大量的原生动物的化石，代表了古生物在这一时期的进化发展。

志留系是以灰岩和泥岩组成的主要层序，是地层结构中最高的类型，其中含有的化石证明了古生物群落的全新进化史，也代表了古生物的最高发育时期。

总结：本报告报告了川黔湘区寒武纪层序的划分情况，分别为震旦系、寒武系和志留系，从中可以观察到古生物群落的演变历程，为古生物的分布和发展模式提供了重要的参考价值。