四川盆地晚震旦世古海洋环境恢复及地质意义
Reconstruction of the late Sinian paleo-ocean environment in Sichuan basin and its geological significance
-
摘要: 提要：基于四川盆地灯影组3个采样点69组碳氧同位素样品测试分析，在充分论证样品有效性的基础上，对研究区碳氧同位素特征展开分析，进而探讨对应的古海洋环境及地质学意义。四川盆地灯影组白云岩δ13C值分布在-2.85‰~4.44‰，平均值为1.8‰；δ18O值为-9.02‰~-1.90‰，平均值为-5.42‰，碳氧同位素整体变化趋势与中国扬子地台其他区域基本相同。古海洋环境恢复表明，震旦纪灯影期研究区整体处于海相环境；灯影期海水温度主要介于15~30℃之间，属温暖或炎热的亚热带气候；海平面共经历了缓慢海进、低位振荡海退、高位振荡海退、短暂海进、持续海退、振荡海退六个阶段。在海平面升降、气候变化、构造运动以及火山活动等众多因素的影响下，灯影组白云岩δ13C值共出现4次负漂移（N1~N4）和2次正漂移（P1~P2）；受古海洋环境的影响，盆地沉积了特征明显的灯二段葡萄状藻云岩、灯三段暗色碎屑岩以及灯四段富藻云岩。Abstract: Abstract：On the basis of carbon and oxygen isotopic compositions of 69 dolomite samples collected from three sampling points of the Sinian Dengying Formation in Sichuan basin and the effectiveness evaluation of the data, the authors studied the changing characteristics of carbon and oxygen isotopes with the purpose of further reconstructing the corresponding paleo-ocean environment and investigating its geological meaning. The δ13C values of dolomite in Dengying Formation vary from -2.85‰ to 4.44‰ with a mean value of 1.80‰ and the δ13Cvaries vary between -9.02‰ and -1.90‰, -5.42‰ on average. The changing trends of the carbon and oxygen isotopes are similar to those in other strata of the same period in the Yangtze platform. Through the reconstruction of paleo-ocean environment, the authors found that the Sichuan basin of Late Sinian Dengying period was in a marine environment, and the seawater temperatures varied mainly between 15℃ and 30℃, suggesting a warm or hot subtropical climate. The sea level experienced six stages in Dengying period in the study area, i.e., slow transgression, lowstand oscillatory regression, highstand oscillatory regression, transient transgression, sustained regression and oscillatory regression. Under the influence of sea level fluctuation, climate change, tectonic movement and volcanic activity, four negative δ13C anomalies (N1~N4) and two positive δ13C anomalies (P1~P2) occurred in dolomite of Dengying Formation. The basin was filled with easily-recognized grape-sized algal dolomite in Deng2 Member, dark clastic rock in Deng3 Member and algal dolomite in Deng4 Member because of the influence of the paleo-ocean environment.
-
1. 研究目的（Objective）
碳酸钙是全球应用最广泛的非金属矿物材料之一，它不仅是建材、造纸、塑料、涂料、橡胶、油漆、冶金等行业的原料或改性功能材料，而且在日用化工、食品、医药、卫生保健等领域发挥着独特的作用。广西贺州大理岩矿产丰富，被誉为全国“重钙之都”，但石灰岩矿（轻质碳酸钙）勘查程度低，为了加快传统产业转型升级和新经济新业态转化培育，贺州市以粤港澳大湾区市场需求为引领，将重质碳酸钙领域拓展到轻质碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙领域，构建绿色高端碳酸钙千亿元产业集群，本次在贺州市水声肚地区开展了石灰岩矿的勘查研究工作。
2. 研究方法（Methods）
通过开展详查工作，采用大比例尺地质填图圈定含矿层位；采用勘查线的布置形式，地表施工槽探、深部系统施工钻探揭露控制，最终通过全孔采样分析，圈定有色冶金熔剂用石灰岩矿体，估算资源量，实现了快速找矿突破。同时研究分析了水声肚矿区石灰岩矿体的主要赋矿层位，矿体规模、形态、产状、厚度、品位，矿石结构构造、矿物成分、化学成分、矿石类型，确定找矿标志。
3. 结果（Results）
通过项目实施，水声肚矿区熔剂用石灰岩矿的主要含矿层位为融县组下段（D3r1）和桂林组上段（D3g3）（图 1a）。融县组下段岩性为浅灰色-灰白色中厚层亮晶微晶粒屑灰岩夹纹层状含生物屑微晶灰岩，厚50~60 m；桂林组上段岩性为深灰色生物碎屑灰岩夹多层层孔虫灰岩，厚67~131 m。
![]()
图 1 水声肚矿区地质简图（a）、层孔虫灰岩矿石和镜下照片（b）及1号勘查线剖面图（c）Figure 1. Simplified geological map of the Shuishengdu area (a), microscopic photos of stromatoporoid limestone ore (b) and section of No.1 exploration line (c) in the Shuishengdu area通过系统工程控制和采样分析，圈出了①号熔剂用石灰岩主矿体，矿体走向延长约2350 m，倾向延长约1650 m，水平投影面积约2.05 km2。矿体剖面形态呈单斜厚大层状、板状（图 1b）。矿体平均倾向193°，平均倾角21°。通过45个钻孔施工，控制矿体厚度11.01~179.53 m，平均99.02 m。单工程品位：CaO 53.75%~54.84%，平均54.44%；MgO 0.52%~1.17%，平均0.75%；SiO2 0.20%~1.33%，平均0.48%。
矿石结构以生物碎屑（含层孔虫、腕足类）泥晶结构（图 1c）、微晶结构为主，构造主要为块状构造。矿石矿物成分主要为方解石（约98%），含少量的泥质（约2%）。据组合分析结果：Al2O3平均含量0.24%；Fe2O3平均含量0.08%；S平均含量0.022%；P平均含量0.0019%；烧失量平均43.57%。表明矿区熔剂用石灰岩有害组分含量极低。矿石工业类型为有色冶金熔剂用石灰岩，均达一级品，部分达特级品。
4. 结论（Conclusions）
(1) 本次勘查在水声肚矿区新发现超大型有色冶金熔剂用石灰岩矿床，共估算石灰岩矿石资源量（控制+推断）为72956.46万t，矿区北部直接出露地表的石灰岩矿石量超2亿t，为贺州市碳酸钙产业转型升级提供资源保障，也为贺州市创建“广西东融先行示范区”迈开了加速步伐。
(2) 确定水声肚地区有色冶金熔剂用石灰岩矿的主要赋矿层位为融县组下段和桂林组上段。
5. 致谢（Acknowledgements）
项目实施过程中得到了广西贺州市自然资源局的大力支持，谨此表示感谢。
下载:
计量
- 文章访问数: 3883
- HTML全文浏览量: 43
- PDF下载量: 4236
