蕭縣地區(qū)馬家溝組碳酸鹽巖成巖作用淺析

劉彪 宋文平 劉爽

摘要：華北古生代碳酸鹽巖廣泛發(fā)育，具有重要的研究意義。其中對蕭縣地區(qū)的地質(zhì)特征了解，并通過巖石薄片鑒定、統(tǒng)計(jì)與分析并結(jié)合野外巖石露頭特征的觀察，對馬家溝組碳酸鹽巖壓溶、膠結(jié)、壓實(shí)等作用進(jìn)行分析研究，更詳細(xì)地對成巖作用演化、巖層孔隙進(jìn)一步研究提供了充分的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：蕭縣；碳酸鹽巖；成巖作用；沉積相

蕭縣地區(qū)位于安徽最北部，地層屬于華北型。在古生代受到加里東運(yùn)動，地殼隆起而導(dǎo)致了沉積物沉積間斷，缺失了部分奧陶系到部分石炭系地層，二疊系地殼上升而受到風(fēng)化剝蝕。地質(zhì)構(gòu)造非常復(fù)雜，是由不同的構(gòu)造體系復(fù)合而形成。本地區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺淮河臺坳淮北斷裂帶，該地區(qū)形成了許多平坦寬闊的地質(zhì)構(gòu)造。在該區(qū)馬家溝組分為七段118層，總厚度約為350多米[1-3]。

一、碳酸鹽巖成巖作用類型分析

安徽北部蕭縣地區(qū)的馬家溝組碳酸鹽，成巖作用的類型較多，比較復(fù)雜，很多的作用具有很好的指示的功能。常見的作用類型有壓實(shí)和壓溶，膠結(jié)和白云化等。

1、壓實(shí)作用：主要是顆粒在力作用下發(fā)生的顆粒內(nèi)和顆粒間的變形和破碎，粉碎性碎裂以及有機(jī)質(zhì)破碎變形為不規(guī)則細(xì)脈（圖1）。

2、壓溶作用：在蕭縣地區(qū)縫合線在灰?guī)r中的出現(xiàn)，往往會表明該地區(qū)受過較強(qiáng)的壓力作用，而構(gòu)造線的方向?qū)αΦ姆较蛞簿哂泻芎玫闹甘拘Ч？p合線常常是沉積物中上覆壓力增加導(dǎo)致壓溶而產(chǎn)生的（圖2）。

3、膠結(jié)作用：膠結(jié)作用在沉積物的成巖階段中，往往是分為兩種情況，一種是泥晶，一種是亮晶膠結(jié)，前者相對后者形成在水動力較為強(qiáng)的環(huán)境中。后者膠結(jié)為粉砂級的顆粒（圖3）。具有一定的指示意義，有時(shí)能很好的反應(yīng)當(dāng)時(shí)的環(huán)境[4]。

4、重結(jié)晶作用：重結(jié)晶作用在蕭縣地區(qū)馬家溝組中常常見到（圖1），是在成巖過程中，環(huán)境發(fā)生改變使礦物在基本不改變成分的條件下，為了減小表面能而使顆粒粒度自然增大的現(xiàn)象。灰泥重結(jié)晶晶體表面不均勻，而且表面的亮度較差。巖石中的顆粒具有大小不相等的一些結(jié)構(gòu)，而且這些顆粒形成于相近的時(shí)間，從而可以判別為這些顆粒為重結(jié)晶形成的。常發(fā)生在溫度和壓力都較為高的條件下，對于沉積埋藏環(huán)境通常具有指示作用。

5、溶解作用：在蕭縣地區(qū)主要發(fā)育在近地表潛水位附近[5]，由于水體的溶解使巖層形成空隙。

6、交代作用本地區(qū)馬家溝組白云化作用較多（圖1、2）。使得巖石形成更多孔隙，空隙的空間增大。主要有回流滲濾白云巖化作用，混合白云巖化作用[6]。回流滲濾（圖2）：在近海岸的強(qiáng)烈蒸發(fā)的瀉湖環(huán)境中，由于水的不斷蒸發(fā)，溶解在水中的石膏漸漸沉淀下來，使水中的Ca2+的濃度降低，相反水中的鎂離子的含量變高，這種水的密度相對較大，海水向下滲入之前沉積形成的沉積巖中，使巖石所在的環(huán)境發(fā)生變化，形成白云巖。

7、

圖1 壓實(shí)作用 圖2壓溶作用及回流滲透白云化

圖3 細(xì)晶白云巖中的膠結(jié)作用 圖4 為準(zhǔn)同生白云化

硅化作用：蕭縣地區(qū)中，在古生代中當(dāng)ph值較低孔隙水較多的地區(qū)中，尤其在生物碎屑較多的巖層易發(fā)生該種作用，可產(chǎn)生硅質(zhì)條帶。這種作用通常能夠保存原來的構(gòu)造，能夠觀察到原生的沉積構(gòu)造。

二、結(jié)論

1、蕭縣地區(qū)古生代主要以碳酸鹽巖沉積為主，巖石類型為泥晶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、生屑灰?guī)r，以及晶粒白云巖、砂屑白云巖、泥質(zhì)白云巖等，有水平和平行層理以及發(fā)育了疊層石等構(gòu)造。

2、蕭縣地區(qū)馬家溝組中，在成巖后生期由于白云石化作用和構(gòu)造運(yùn)動的作用下，對巖層的孔隙產(chǎn)生較大的影響，在一定的程度下對孔隙和儲層形成與演化具有重要的意義。

3、蕭縣地區(qū)中退后生成巖期是巖層孔隙的形成的重要階段，其中在該階段中，溶蝕作用和白云石化作用對孔隙的形成具有非常重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局，安徽省區(qū)域地質(zhì)志，1987，地質(zhì)出版社.

[2] 田樹剛，章雨旭.華北地臺北部奧陶紀(jì)露頭層序地層[J].地球?qū)W報(bào)-中國地質(zhì)科學(xué)院院報(bào)，1997，1：87-95.

[3] 陳霞，徐輝.華北地臺奧陶系碳酸鹽巖儲集巖成因類型與展布[J].沉積學(xué)報(bào)，1994，12（3）：47-56.

[4] 包洪平，楊承運(yùn).碳酸鹽巖微相分析及其在巖相古地理學(xué)研究中的意義.巖相古地理，1999，19（6）：59-64.

[5] 馬永生，梅冥相，陳小兵，等.碳酸鹽巖儲層沉積學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，1999.

[6] 劉寶珺，張錦泉.沉積成巖作用[M].北京：科學(xué)出版社，1992.

作者簡介：劉彪，男，1990年生，碩士研究生，地球化學(xué)專業(yè)，Email：317660856@qq.com

通訊作者：宋文平，男，1990年生，碩士研究生，地球化學(xué)專業(yè)，Email：1032890761@qq.com

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