第六组地区综合地质实习报告游洞群下部沉积旋回特征及其成因

长峡工程库区、长江西陵峡北侧，新县城古夫镇距宜昌市176公里，距三峡大坝97公里，北距神农架林区木鱼镇60公里。距离省省会市约400公里，至秭归交通十分便利，主要经至宜昌的汉宜高速，以及至宜昌的铁路，再进入宜昌至兴山的公路抵达兴山。秭归的交通1山县交通位置专题研究区域位于兴山县的古洞口，距离兴山3km，GPS点位为：N31°2图2专题研究位置图3扬子地台中—晚寒武世古地理和兴山古洞口剖面位向东南台地边缘变化的带状沉积古地理分区(图3):西部近岸区以潮坪环境的碳酸盐和细粒碎屑沉积为主;台地中部区以大套的白云岩沉积为主，化石稀碎屑沉积减少，反映气候炎热干燥、蒸发作用较强的潮坪沉积(罗惠麟等，1993)。扬子台地中部黔北地区的中—晚寒武世沉积以陡坡寺组(或石冷水组碳酸盐岩台地沉积(项礼文等，1999;梅冥相等，2006a)。扬子台地中部的三(灰绿、黄绿色含云母粉砂质泥岩夹少量泥晶灰岩)和甲劳组(黑色、灰黄色细粒碎屑岩、灰岩)，之上为厚层白云岩(娄山关群)(赵元龙等，1993;项礼文等，1999;梅冥相等，2006b)。在扬子地台东部边缘区分布含生屑泥晶灰组，属于上斜坡相带(孙乘云，1993;项礼文等，1999)。三 地层描1，248.65m。4洞群下部1-635洞群下部63-73731321-70层。灰黑色中-厚层亮晶鲕粒白云岩、灰黑色中厚-厚层亮晶砂屑白辨认，该段将不重点讨论。1三游洞群下部各层地层描3岩（粗-中-细3555（由细变粗岩9857654321四 岩相特征及沉积环Dunham3。图6碳酸盐岩结构分类方案（据Dunham，1962，略有修正77碳酸盐缓坡沉积相分布模风化严重，呈土黄色，薄层产出，发育水平层理。没有、浅潮下带高能8岩图图9单偏光下泥晶砂屑白砂屑:2mm，大的可成砾，形状不规则长条成分主要为亮晶胶结的砂0.005mm10泥晶砂屑白云岩中的砂屑放大（左图，单偏光，X10；右图，正交光图11单偏光（左图）与正交光（右图）下的砾屑泥晶白云岩中的砾屑放70μm，属于粗粉屑；胶结物为亮晶白云石，自形程度较高，粒径10μm。整体为基底胶结、显晶粒状结构。80%0.1-0.5mm变浅旋回的顶部。图12灰黑色亮晶砂屑白云岩（由细变粗图13单偏光（左图）与正交光（右图）下的亮晶鲕粒白云岩图14亮晶鲕粒白云岩图14亮晶鲕粒白云岩图15单偏光（左图）与正交光（右图）下的亮晶球粒白云岩16单偏光（左图）与正交光（右图）下的亮晶球粒白云岩放大（X20）0.005mm0.04mm图17单偏光（左图）与正交光（右图）下的亮晶颗粒白云岩（颗粒有内碎（2.2mm218单偏光（左图）与正交光（右图）下的亮晶颗粒白云岩（X10）0.25mm19单偏光（左图）与正交光（右图）下的亮晶颗粒白云岩（X5）鲕粒的形成需要有持续不断的水流对鲕粒不断地搅动反映出水动力条件极其。亮晶胶结物也指示水环境，故可判断该岩相为浅潮下带沉积。5mm-20平砾屑白五 沉积旋回特根据上述岩相及沉积环境分析，在本剖面共识别出23个向上变浅的五级沉72潮下带的沉积相——浅潮下带的沉积相旋回类型的变化指示出相对海平面的下降，反之则代表海平面的上升。2旋回划分11，18（如旋回12）等浅潮下带岩相构成，旋回的下部由泥页岩（如旋回8，21、泥晶白云（如旋回4，5）等页岩盆地或深潮下带的岩相构旋回厚度一般为1-2m，4.51m。234（年级时限10m该四级旋回厚约，由6个五级旋回构成。以亮晶砂屑白云岩为顶的沉积旋回该四级旋回厚约，由4个五级旋回构成。下部旋回底部出现土黄色泥页岩，该四级旋回厚约，由10个五级旋回构成。下部旋回底部出现泥页岩，顶部升过程；中部泥页岩，旋回底部变为泥晶白云岩，顶部为中-厚层亮晶砂屑3（顶部旋回未识别。下部旋回底部图21三游洞群下部岩相、沉积旋回和海平面变 图解43210 43210 910111213141516171819202122累计厚度偏移图22三游洞群下部旋回图原如图11所示，层序地层学研究中常用到1：T+E=S+T:therateoftectonicsubsidence(构造沉降速率E:therateofeustaticsea-levelrise（绝对海平面上升速率）S:therateofsedimentation（沉积速率）W:therateofwaterdepthincrease/deepening（水深变化速率）无法测量的，但沉积速率可由2近似求得。2：沉降速率沉积速率=旋回总厚度/旋回数1：各个沉积旋回周期近似相等2：对于每个沉积旋回，认为W不变，绝对海平平面变化即可由3求得3：E=S-T其中，T由2求得，S为各旋回厚度23序地层模适用性说50图解完全可以对比。但本剖面仅识别出23个沉积旋回，得到的图解11作。制图过1233根据累计偏差和旋回层数作图解，如表3三游洞群下部旋回划分和累计厚度偏移统计厚度偏移11、23、35、47、8、9、5 、-6 、721、-823、24、926、27、- 、- 、-39、-41、--43、--45、46、-- --52、-- 、59、-- --64、---67、68、解910海平面变化略有差异：旋回分界略有差异，以S1、S2分界为例，前者在6、7五级旋回之间，后者在5、6之间；旋回数目不同，前者划分出4个四级旋回，而后者仅识别出3个。这可能是由图解误差造成的，但一般认为V-6V-1、V-2、V-3、V-4、V-5而V-7V-1、V-2、V-3、V-4、V-5V-6，V-7个四级旋回的底部，代表另一次海侵的开始。也就是说，V-6面下降到最低后下一次海侵初期的沉积，而不是海退结束时的沉积；V-7于较深水沉积，是海侵最大时的沉积，而不是海侵开始时的沉积。图解V-21V-22V-5—V-17图解将其划分一个四级旋回而根据岩性将其以V-10V-11，V-11、V-12沉积，明显区别于下伏较浅水沉积，故应划分为另一个四级旋回的底部。根据V-11V-12V-11V-12V7、V8不。此外，V-11、V-12旋回及各岩层厚度均较薄，且薄于V7、V8V11、V12V7、V8图解为准。根据以上分析，研究区海平面恢复曲线应以图解为准。研究区可划S1、S3S2特征主要受控于三次较大（四级）23（五级）平面变化。1淡水中较在海水中小约千分之七，在海水中δ18O又随盐度的增加而趋大。δ18O造成海水中的δ18O时轻氧同位素从冰盖释出，使得海水中的δ18O下部水体中，δ18O时水释出之间的平衡反风化作用和有机质分解可使海水富集轻氧同位素。碳酸盐固定在沉积物中之后，改变初始δ18O的主要因素是大气淡水,即雨水引起的重新平衡作用可使δ18O区碳酸盐氧同位素组成所反映的海洋环境因素主要是古盐度，即δ18O213C，12C的有机质的分解而使碳酸盐系统富集12C过营养化海转变为饥饿海时大量原先在缺氧层的轻碳同位素供给充分混合因而富氧的海水，其结果是碳酸盐系统中的δ13C比过营养化海缺氧层的δ13δ13养化海/饥饿海模式，缺氧沉积物的碳酸盐δ13应明显低于氧化沉积物的碳酸3、Z根据Keith和Weber的研究结果，Z值计算为+0.498*(δ18O+50)。该后来被广泛地应用于区别海相灰岩和淡水灰岩。在寒武奥陶系地层 的样品进行地球化学分析和相关数据的处理得出的表所计算得得Z24宜昌地区中、上寒武统至下奥陶统的碳酸盐碳、氧同位素分析数据25宜昌地区寒武系及下奥陶统碳酸盐δ19Oδ13CZ的关可以发现：Zδ18O0.43δ13C0.99Z有关碳酸盐δ13Cδ18O与δ18Oδ13C与δ18O 图26宜昌地区寒武系及下奥陶统碳酸盐δ13C与δ18O的相关关系从统计学的角度来看，δ13C与δ18O在研究区下寒武统至下奥陶统中并不相关。前文已经论及研究区δ18O主要反映古盐度变化，因此，可以认为研究区δ13C的变化与古盐度几乎没有联系。这种δ13C的变化是由生物作用所造成基酸等)则成了硫酸盐还原细菌必备的能量物质当溶解氧含量低至0.11毫克/1NO3NO2原作用按下式进行:：(CH2O)106(NH3)16H3PO453SO42→106CO253S2。+16NH3+106H2+H3PO4CO2δ13C。硫酸盐还原作用的强度取决于有机质的供应δ13C或者被较高的沉积速率稀释后的藻类遗体在下沉的过程中氧化但机质的氧化作用可表达为:(CH2O)106(NH3)16H3PO4+138O2→106CO2+。122H2O+16HNO3+H3PO4CO2到底层水体中，它们与钙、镁结合形成的碳酸盐岩同样具有低的δ13C水体碳酸盐系统中的δ13Cδ13C生产力有关：初级生产力越高,δ13C七、收获、体会和致八、参考文袁鑫鹏,刘建波.兴山古洞口剖面中—上寒武统白云岩特征及其古境意义[J].古地理报,2013,15(3):364-382.贾振远,蔡忠贤.层序与旋回[J].地球科学——中国地质大学学报,22(5):449-马永生.华北北部晚寒武世沉积旋回分析[J].地质论评,1994,165-梅冥相.碳酸盐岩术级旋回层序的成因类型及形成机制[J].1993,13(6):34-苏德辰,李庆谋,罗光文等.图解及其在旋回层序研究中的应用—以张夏组为例[J].现代地质,1995,9(3):279-283.梅冥相,徐