徐州地区新元古界下部具臼齿构造碳酸盐岩事件成因探讨

摘要

徐州地区新元古界贾园组-赵圩组发育陆棚-缓坡-台地边缘的碳酸盐沉积,记录有广泛的风暴事件,并在其中发现大量具“臼齿构造”碳酸盐岩.依据野外剖面系统观察与室内综合分析,将臼齿碳酸盐岩划分为原地型:条带状M1(平直条带状M1-a、分叉条带状M1-b)、蠕虫状M2(短小蠕虫状M2-a及长条蠕虫状M2-b)、丝状M3、悬针状M4;异地型:碎屑状M5等五种形态类型,主要发育于缓斜坡下部到潮坪环境.以水体深度及水动力条件下的七种代表性风暴序列为背景,将臼齿碳酸盐岩的形态及分布与瞬时高能事件沉积做关联分析.研究发现,臼齿构造与风暴事件有密切联系,表征晴好天气下的块状层中以M3为主,风暴期动荡水体序列层段以M1,M2为主,而在表征风暴高潮期序列层段以异地型的M4,M5为主.风暴的强弱及水深变化控制了风暴序列的分布,进一步控制了臼齿构造的形态与规模.由此推断,臼齿构造形成是在中-新元古代特殊的古大气古海洋背景下,在风暴周期的不同阶段,经历具有裂缝形成与微亮晶充填的紧密联系的过程.风暴前期和风暴高潮期,风暴浪对臼齿构造的形成主要体现在造缝阶段,而风暴后期则主要为微亮晶的填充阶段.最终形成广泛分布的具臼齿构造碳酸盐岩这一地质历史内特殊的事件型碳酸盐岩类型.