可可西里地區(qū)中新世湖相疊層石特征及其古環(huán)境意義研究.pdf

1、可可西里盆地中新世發(fā)育一系列古湖泊,而高原內(nèi)陸湖泊沉積易受氣候波動的影響,具有典型明暗疊置紋層的疊層石有效地記錄了氣候振蕩信息,對湖相疊層石的研究意義重大。
　　 本文以沉積學(xué)、地層學(xué)及古生物學(xué)相關(guān)理論為指導(dǎo),針對可可西里盆地中新統(tǒng)五道梁組湖相疊層石巖石學(xué)、微生物學(xué)特征,運用野外和室內(nèi)、宏觀與微觀相結(jié)合的方法,以常規(guī)顯微薄片、掃描電鏡觀察為基礎(chǔ),結(jié)合常量/微量元素、穩(wěn)定C、O同位素等地化資料,詳細描述疊層石宏觀、微觀結(jié)構(gòu)特征,深

2、入研究疊層石發(fā)育期沉積環(huán)境特征,并獲得可可西里地區(qū)高分辨率的氣候信息。這對豐富疊層石成因理論和探討青藏高原隆升都有一定的意義。
　　 首先利用野外分層描述、室內(nèi)顯微薄片及掃描電鏡觀察,對可可西里地區(qū)1口含疊層石的鉆探全取芯井剖面和4條前人實測露頭剖面巖石學(xué)特征進行詳細分析,尤其是各剖面中疊層石灰?guī)r的出露特征；總結(jié)了可可西里地區(qū)中新世五道梁組主要巖性類型有泥灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、疊層石灰?guī)r、顆?；?guī)r和膏溶角礫巖。盆地南北向分布的剖面對比

3、顯示中新世地層分布厚度極不均勻,呈北厚南薄的橫面展布,底部與下伏漸新世雅西措組常呈微角度或平行不整合接觸,頂部被剝蝕。
　　 其次運用宏觀與微觀相結(jié)合對疊層石進行觀察,發(fā)現(xiàn)疊層石類型極其豐富,有波狀、菜花狀、橢球狀、錐狀、球狀、柱狀以及它們的組合形態(tài),歸納起來主要有以下4種類型:穹隆狀疊層石、丘狀疊層石、柱狀疊層石和層狀(波狀)疊層石；疊層石明暗紋層保存完整,形態(tài)上主要有層帶狀、波狀和柱狀,縱剖面上常組合出現(xiàn):疊置紋層中富屑層有

4、明顯的顆粒結(jié)構(gòu),顆粒類型主要有內(nèi)碎屑、球粒及少量陸源碎屑；富藻紋層為致密狀的高有機質(zhì)泥晶方解石構(gòu)成,表現(xiàn)為泥晶結(jié)構(gòu)。根據(jù)疊層石結(jié)構(gòu)的差異性,按成因不同,將疊層石劃分為骨架疊層石、凝集疊層石和細粒疊層石三種類型。
　　 再次,詳細觀察鉆探取芯發(fā)現(xiàn)剖面縱向上可分辨出三個疊層石發(fā)育期,自下而上對應(yīng)厚度分別為72—103m、22—37m和9—13m,且每個階段對應(yīng)環(huán)境皆主要為淺湖,僅僅第二次早期沉積為濱湖環(huán)境。第一次疊層石形成于構(gòu)造環(huán)境

5、穩(wěn)定,造疊微生物生活于水下45cm水位至近水表層活動,并以較均一的沉積速率形成紋層；第二次疊層石形成于淺湖環(huán)境的極淺水區(qū),且可能周期性的暴露更有利于該類疊層石的出現(xiàn)；第三次疊層石中同沉積的粉砂級陸源碎屑偏多,推測離湖岸更近,更趨于濱湖環(huán)境。
　　 此外,利用微量元素、常量元素,C、O同位素測試,對疊層石樣品地球化學(xué)特征分析表明:Sr/Ba值從1左右至2.5以上,疊層石湖泊水體鹽度可能處于微咸水-咸水條件；Ca/Mg比都在50以上

6、,生物作用干預(yù)強烈,浮游生物大量繁殖促使碳酸鈣沉淀；Fe/Mn比相對其他巖性較高,Fe2+含量偏高,疊層石發(fā)育區(qū)水體較淺,還原性更強；疊層石紋層C、O同位素值表現(xiàn)趨同,富藻層和富屑層δ13C值皆為正值,δ18O值為負,富藻紋層的同位素值又明顯高于富屑層。碳氧同位素值表明藻紋層形成于蒸發(fā)量高、湖泊咸化的冬半年干旱期,而較為濕潤的夏半年因風(fēng)暴頻發(fā)帶來大量的陸源碎屑形成富屑層。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了疊層石紋層生長模式圖及本區(qū)疊層石橫向展布圖。