华北地台寒武纪鲕粒沉积学与层序地层学综合研究

论文摘要

华北地台属于中朝板块,为东西长约1500 km,南北长约1000 km的巨大克拉通台地。华北很多区域（如山西、河北以及内蒙古等）露头的都是研究寒武系上部鲕粒滩沉积和划分层序地层的很好的剖面。一般而言,华北地台寒武系苗岭统以普遍发育鲕粒滩为特征,而芙蓉统则主要由风暴沉积的竹叶状砾屑灰岩以及生物丘组成。但本次研究却在岢岚剖面苗岭统和芙蓉统均发现了厚层鲕粒滩沉积,因其特殊的沉积序列而被选为论文的研究对象。根据最新寒武纪年代地层划分,以沉积相变化所反映的沉积趋势及旋回性为依据,岢岚剖面的寒武系可划分为7个三级层序（DS1-DS7）。研究剖面出露寒武系苗岭统的徐庄组、张夏组和崮山组,以及芙蓉统的长山组和凤山组,沉积相从徐庄组混合潮坪相向上变为缓坡型碳酸盐岩沉积（张夏组、崮山组、长山组和凤山组）,沉积层序由“TST+CS+HST”转变为“CS+HST”,这一过程表明了碳酸盐台地从未成熟期向成熟期的转变。寒武系下部与太古代变质岩呈不整合接触,上部与奥陶系冶里组呈平行不整合接触。研究区寒武系钙质泥岩组成的凝缩段,由泥晶灰岩组成的深—中缓坡相,以及苗岭统、芙蓉统的鲕粒滩相,代表了华北地台寒武系在山西西北地区的基本沉积样式。尤其值得注意的是,晚期高位体系域（LHST）或强迫型海退体系域（FRST）中的厚层块状鲕粒滩相灰岩。他们作为相对海平面下降阶段的沉积响应,构成了三级层序的上部沉积。一般而言,沉积作用主要发生在海平面上升期间,而在海平面下降期间形成侵蚀不整合面,但该鲕粒滩相的形成模式并不符合这一层序地层学标准模式。对鲕粒的显微观察发现鲕粒滩灰岩由同心状和放射状、圆状或椭圆状、有核或无核、单晶或多晶、葛万菌或泥晶鲕等多种类型的鲕粒构成。接着对鲕粒灰岩进行的了微相分析和地球化学分析,不仅提供了这些鲕粒的方解石矿物学证据,而且还发现了鲕粒内部丰富的微生物化石（葛万菌）和与微生物相关沉积物（黄铁矿、细胞外聚合物的残余物以及微生物生物膜）,为这些鲕粒的微生物成因提供了坚实的证据。此外,不同类型的鲕粒在不同区域和层位发育的比例不同,这为研究华北地鲕粒滩的演化提供了新的思路。山西岢岚剖面受层序地层控制的鲕粒滩的沉积模式,为区域地层对比和寒武系苗岭统、芙蓉统的古地理重建提供了重要线索和研究方向。

论文目录

• 摘要
• abstract
• Chapter1 Introduction
•   1.1 Overview and Topic Selection
•   1.2 Sequence Stratigraphy:New Advancement
•   1.3 Cambrian Calcite Grains
•     1.3.1 Cambrian Calcite Non-skeletal Grains
•       1.3.1.1 Coated Grains
•       1.3.1.2 Peloids
•       1.3.1.3 Grain Aggregate
•       1.3.1.4 Clasts
•     1.3.2 Cambrian Calcite Skeletal Grains
•       1.3.2.1 Calcareous Plants
•       1.3.2.2 Skeletal Fossils
•   1.4 Ooids
•     1.4.1 Comparison Between Modern and Ancient Ooids
•       1.4.1.1 Modern Ooids
•       1.4.1.2 Ancient Ooids
•   1.5 Aims and Objectives
•   1.6 Scientific Problems
•     1.6.1 Standard Model of Sequence Stratigraphy
•     1.6.2 Wilson Model
•     1.6.3 Mineralogy of Ooids
•     1.6.4 Origin of Ooids
•   1.7 Methodology
•     1.7.1 Field Work
•     1.7.2 Laboratory Work
•     1.7.3 Data Analysis and Compilation of Research
•   1.8 Innovations
• Chapter2 Cambrian Stratigraphy and Petrography of North China
•   2.1 Cambrian Chronostratigraphy
•     2.1.1 Chronological Cambrian Division
•   2.2 Cambrian Lithostratigraphy
•     2.2.1 Generalized Stratigraphy of North China Platform
•       2.2.1.1 Sequence Stratigraphy of Miaolingian
•       2.2.1.2 Sequence Stratigraphy of Furongian
•   2.3 Generalized Petrography of North China Platform
•     2.3.1 Girvanllea-Cortex ooids
•     2.3.2 Girvanella-Core Ooids
•     2.3.3 Full-Girvanella Ooids
•     2.3.4 Girvanella-Deformed Ooids
• Chapter3 Sequence Stratigraphy of Kelan Section,Shanxi Province
•   3.1 Sequence Stratigraphic Division
•     3.1.1 Huoshan Formation（DS1）
•     3.1.2 Xuzhuang Formation（DS2）
•     3.1.3 Zhangxia Formation（DS3）
•     3.1.4 Gushan Formation（DS4）
•     3.1.5 Changshan Formation（DS5）
•     3.1.6 Fengshan Formation（DS6-7）
•   3.2 Forced Regression and Development of Ooid-Grain Bank
• Chapter4 Oolitic-Grain Bank and Associated Microfacies at Kelan Section,Shanxi Province
•   4.1 Oolitic-Grain Bank
•     4.1.1 Xuzhuang Formation
•     4.1.2 Zhangxia Formation
•     4.1.3 Gushan Formation
•     4.1.4 Changshan Formation
•     4.1.5 Fengshan Formation
•   4.2 Microfacies
•     4.2.1 Ooidal Bioclastic Dolo-Grainstone（MF-1）
•     4.2.2 Ooidal Intraclastic Dolo-Grainstone（MF-2）
•     4.2.3 Ooidal Dolostone（MF-3）
•     4.2.4 Lime Mudstone（MF-4）
•     4.2.5 Ooidal Bioclastic Dolo Pack-to Grainstone（MF-5）
•     4.2.6 Microbialitic Boundstone（MF-6）
• Chapter5 Possible Forming Mechanism of the Cambrian Calcite Ooids
•   5.1 Forming environment
•     5.1.1 Drowning Mechanisms
•     5.1.2 Platform Drowning Reflected by Microfacies of Kelan Section
•       5.1.2.1 Pre-drowning Phase
•       5.1.2.2 Drowning Phase
•       5.1.2.3 Post-drowning Phase
•   5.2 Microfacies Composition
•   5.3 Complex Ooids Forming Mechanism Dominated by Cyanobacteria Biofilm
• Chapter6 Conclusions
• Acknowledgements
• References
• Appendix

文章来源

类型: 博士论文

作者: MUHAMMAD RIAZ

导师: 梅冥相

关键词: 鲕粒,微相,层序地层学,寒武系,华北地台

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P534.41

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000010

总页数: 134

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