徐錦龍 洪天求 賈志海 王 偉 羅 雷

(1.合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 合肥 230009;2.安徽省地質(zhì)調(diào)查院 合肥 230001)

核形石(Oncoids)作為包殼粒的一種，曾有多種稱謂，如藻灰結(jié)核(Oncoids)［1，2］、藻鮞(algal oolites)、藻豆粒(pisolites)［3］、藻球(algal balls)、藻餅(algal biscuits)［4］、疊層石 SS 型(stromatolites)［5］等，均說明了其與菌藻類生物活動(dòng)有密切的關(guān)系。地質(zhì)歷史中核形石的分布十分廣泛，從震旦紀(jì)到現(xiàn)代，從淺海到深海，從海洋到內(nèi)陸湖泊均有出現(xiàn)，大小從數(shù)微米到數(shù)十厘米不等，由核心和紋層兩個(gè)基本單元組成，其組分主要為灰質(zhì)和少量磷質(zhì)、鐵質(zhì)及錳質(zhì)等，形狀有圓形、橢圓形、長棒狀和不規(guī)則狀等［6］。從上世紀(jì)早期到現(xiàn)在，不少學(xué)者對(duì)其結(jié)構(gòu)構(gòu)造和其成因進(jìn)行了研究，并取得了豐富的成果［2，3，7～14］。

我國華南上石炭統(tǒng)船山組中普遍發(fā)育俗稱“船山球”的核形石灰?guī)r，分布范圍廣、數(shù)量多、沉積厚度1～20 m不等，已成為研究石炭—二疊紀(jì)地層劃分和對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)因子［15］。四川江油馬角壩地區(qū)船山組發(fā)育豐富的核形石顆?；?guī)r，局部形成至少13層生物碎屑灰?guī)r—核形石灰?guī)r旋回層，其中下部11層核形石從無到有，含量逐漸增加，粒徑逐漸變大;上部2層核形石與之相反，反映了海平面的周期性變化。通過對(duì)核形石的鏡下薄片觀察和掃描電鏡的分析發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)的核形石既具有揚(yáng)子區(qū)船山組核形石的共同特點(diǎn)，同時(shí)又具有其獨(dú)特性。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于龍門山推覆構(gòu)造帶的北段(圖1)，石炭紀(jì)處于揚(yáng)子板塊西緣的半封閉海灣環(huán)境，發(fā)育一套以局限—半局限臺(tái)地和開闊臺(tái)地相為主的碳酸鹽巖沉積［16］。船山組以灰白色厚層生物碎屑灰?guī)r和核形石灰?guī)r組成良好的旋回層，含豐富的、非有孔蟲、藻類、腕足類和棘皮動(dòng)物等化石。從巖性組合、沉積特征及總體水體向上變淺的垂向沉積序列看，船山組是海平面周期性變化，海水不斷變淺，沉積物供給較為充足的條件下形成的。它的發(fā)育和演化受馬平期周期性冰川事件、區(qū)域構(gòu)造和物源的控制。

圖1 研究區(qū)交通及剖面位置圖Fig.1 Sketch map of the traffic and profile position of the study area

研究區(qū)船山組核形石灰?guī)r主要產(chǎn)于開闊臺(tái)地—臺(tái)地邊緣淺灘環(huán)境，且不同剖面存在一定的差異。在沉水剖面見至少13層生物碎屑灰?guī)r—核形石灰?guī)r旋回層(單層厚約0.8 m);在雙龍剖面見多層核形石灰?guī)r密集層(圖2-a、b、c)(單層厚度超過5 m);在通口剖面僅見1層核形石灰?guī)r(厚1.5 m)，顏色深，泥質(zhì)含量高。研究區(qū)多層生物碎屑灰?guī)r—核形石灰?guī)r旋回層的出現(xiàn)可能與晚石炭世全球冰期活動(dòng)有密切的關(guān)系［17～19］。

2 核形石的基本特征

核形石的基本特征包括外部形態(tài)特征和內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu)特征。核形石的外部形態(tài)是核形石分類的基礎(chǔ)，核形石的內(nèi)部顯微特征(核心結(jié)構(gòu)、紋層類型和圈層“構(gòu)造”)是劃分核形石類型、推斷沉積環(huán)境和形成機(jī)制的重要依據(jù)。

2.1 核心

核形石由核心和紋層兩個(gè)基本單元組成，核心結(jié)構(gòu)是核形石形成的基礎(chǔ)。核心物質(zhì)在波浪、潮流，傾斜的沉積底質(zhì)上由重力或動(dòng)物啃嚙微生物膜的作用下，粘附和捕獲碳酸鹽質(zhì)點(diǎn)，形成質(zhì)點(diǎn)紋層圍繞核心呈層狀分布。研究區(qū)發(fā)育的核心主要由生物碎屑(有孔蟲、腕足類、棘皮動(dòng)物和藻類等)(圖2-d)、內(nèi)碎屑 (圖2-c)、重結(jié)晶的生物碎屑 (圖2-f)、球?；蛟缙诤诵问M成的球狀體(圖2-g)和含藻泥晶結(jié)構(gòu)體(圖2-h)等組成。核心的組分、粒徑和密度與水動(dòng)力條件一起決定了核心呈懸浮狀或固著水底，進(jìn)而影響紋層的發(fā)育和核形石的整體形態(tài)。核心的物質(zhì)組分可大體判斷核形石的形成環(huán)境。如核心為完整的生物碎屑、以窄鹽度的有孔蟲、腕足類、藻類和棘皮動(dòng)物為主，代表核形石形成于開闊臺(tái)地中低能環(huán)境。核心物質(zhì)的形狀影響著核形石形成初始階段的紋層形狀及外部形態(tài)，隨著紋層厚度增大，核心的影響逐漸減弱。

2.2 圈層與紋層

紋層是核心的包裹物質(zhì)，是核形石研究的重點(diǎn)。單元紋層的類型和成因是判定核形石形成環(huán)境的重要指標(biāo)［20］。研究區(qū)核形石的包殼中，紋層類型十分復(fù)雜，即使用肉眼也能觀察到部分核形石表面呈現(xiàn)深淺不同的多種紋層交織疊覆現(xiàn)象。根據(jù)單元紋層的特征可將其分為泥晶紋層、亮晶紋層、凝塊狀紋層、含生物紋層和微生物紋層等5大類。

A泥晶紋層(圖2-f、g):核形石中最常見，手標(biāo)本下呈暗色，鏡下由暗色泥晶方解石組成，少數(shù)富含有機(jī)質(zhì)顏色變深，多數(shù)為半連續(xù)、不等厚狀紋層，少數(shù)為連續(xù)、等厚狀紋層，紋層厚0.05～0.2 mm，交織出現(xiàn)在核形石的各個(gè)圈層中，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體。由于受到后期成巖作用的影響，紋層的圈數(shù)已模糊不清。核心或核形石處于懸浮狀態(tài)，捕獲和吸附碳酸鹽質(zhì)點(diǎn)，藻類的光合作用有利于半連續(xù)狀紋層的形成，頻繁與底質(zhì)接觸發(fā)生翻轉(zhuǎn)，構(gòu)成良好的圈層，反映了強(qiáng)水動(dòng)力的作用。

B亮晶紋層(圖2-f，i):由亮晶方解石組成，一般厚度較小，半連續(xù)狀為主，紋層厚度變化不大，常分布于泥晶紋層的外圍，其形成可能是生物、生物化學(xué)和物理?xiàng)l件共同作用的結(jié)果，也可能是泥晶等紋層發(fā)生重結(jié)晶作用的結(jié)果。

C凝塊狀紋層(圖3-d):由雜亂的含藻類泥晶方解石組成，較致密，厚度變化較大，不規(guī)則，顆粒邊緣不清楚，常見50～100 μm大小的被亮晶方解石充填的亮點(diǎn)，呈海綿狀構(gòu)造。以上特征說明紋層形成于水動(dòng)力較弱的環(huán)境，顆粒未發(fā)生連續(xù)滾動(dòng)，呈懸浮狀粘結(jié)和捕獲碳酸鹽顆粒和生物碎屑。

圖2 核形石的基本特征及其類型Fig.2 The types and basic characteristics of the oncoids

圖3 核形石的基本特征及其類型Fig.3 The types and basic characteristics of the oncoids

D含生物紋層(圖3-e):由微生物捕獲或粘結(jié)其它生物碎屑形成的。紋層中可見大量破碎嚴(yán)重的小粒度生物碎屑，多為有孔蟲、棘皮動(dòng)物和藻類。紋層的形成由微生物吸附周邊細(xì)小的生物碎屑造成。

E微生物紋層(圖2-h，j，k):由泥晶方解石組成，色暗，藻絲體明顯，順著紋層分布，紋層厚200～1 000 μm，不規(guī)則，藻體向外放射狀生長，邊緣波狀起伏，可見藻絲體周邊有大量的泥晶方解石。以上特征說明藻絲體受底質(zhì)的影響較小，依靠光合作用吸附和捕獲碳酸鹽質(zhì)點(diǎn)，沉淀于中等能量的水體中。

核形石的圈層通常由兩種或兩種以上的紋層組合而成，常見的是泥晶紋層、微生物紋層和亮晶紋層隨機(jī)組合。紋層圍繞核心可以形成完整的同心紋或不完整的同心紋(其中完整的同心紋可以由半連續(xù)的泥晶紋層構(gòu)成)，也可以由幾種不連續(xù)的紋層組合而成。

2.3 圈層內(nèi)部“構(gòu)造”

圈層內(nèi)部“構(gòu)造”主要有“鳥眼”構(gòu)造、疊層狀構(gòu)造和泥晶化侵蝕構(gòu)造等?！傍B眼”主要出現(xiàn)在微生物紋層和凝塊狀紋層中，大小不一、形狀不規(guī)則，無內(nèi)部構(gòu)造，被亮晶方解石充填，可能為微生物的孔洞或氣泡所形成。疊層狀構(gòu)造(圖2-h)分布較少，偶見核形石的紋層呈現(xiàn)凸起與凹陷交替出現(xiàn)，與疊層石的生長類似，一層暗紋、一層亮紋交替出現(xiàn)，其形成可能與當(dāng)時(shí)的水動(dòng)力條件、穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)有關(guān)。泥晶化侵蝕構(gòu)造指核形石受到后期成巖作用影響，核形石的核心和紋層被泥晶化作用，如棘皮動(dòng)物核心被微生物侵蝕，紋層受到泥晶化作用影響而變得模糊(圖2-f)。

2.4 核心與紋層的關(guān)系

核心對(duì)紋層的發(fā)育起到一定的控制作用，核心的初始形狀影響尤為明顯。在相同的水動(dòng)力作用下，大顆粒不易懸浮、不易發(fā)生滾動(dòng)或較少發(fā)生滾動(dòng)。當(dāng)紋層較薄時(shí)，難以抵消核心原始外形對(duì)最終外形發(fā)育的影響，隨著紋層加厚，核心的控制作用逐漸減弱，核形石會(huì)呈現(xiàn)出一定程度的圓化或橢圓化趨勢，使得核形石以球狀為主。

研究區(qū)核形石的核心大小和形態(tài)與紋層的發(fā)育存在如下關(guān)系:(1)當(dāng)核心很小或圓形時(shí)，在相同的水動(dòng)力條件下，核心易懸浮于水中，核心物質(zhì)慢慢捕獲和粘附碳酸鹽質(zhì)點(diǎn)和藻類，呈全方位生長，易形成球形或橢球形(圖2-i)。(2)當(dāng)核心為短長條狀或不規(guī)則狀時(shí)，紋層的發(fā)育分兩種情況:在水動(dòng)力較強(qiáng)時(shí)，核心懸浮于水體中，易形成全方位的球狀或橢球狀(圖2-k)，但紋層類型較少。當(dāng)水動(dòng)力不大時(shí)，紋層大致分3個(gè)發(fā)育階段(圖2-f)，首先圍繞核心形成薄的紋晶套;然后，懸浮在水中，短軸方向上紋層生長快于長軸方向，形成橢球形;最后雖然顆粒較大，但疏松多孔相對(duì)密度小，懸浮于水中，紋層均勻生長，形成更大的球形核形石。(3)當(dāng)核心很大時(shí)，核心密度較大，使之不易懸浮在水中，紋層捕獲和粘附少量碳酸鹽質(zhì)點(diǎn)不利于核形石的生長。因此，在水動(dòng)力較弱的水體中易形成紋層很薄的核形石(圖2-e，3-h)。(4)當(dāng)水動(dòng)力很弱或核心物質(zhì)的密度較大，不能呈懸浮狀態(tài)存在于水體中，而是固著在底質(zhì)上，由于光合作用的影響，會(huì)出現(xiàn)單向生長的半包裹狀，紋層受核心的影響明顯減小，疏密不一，不連續(xù)，外形不規(guī)則，形成了帽狀核形石(圖3-c)。(5)在復(fù)合核形石中，經(jīng)常出現(xiàn)在相同的水動(dòng)力條件下，核心稍大的核形石的紋層能捕獲和粘附周邊小的核形石(圖3-d，e，g)或生物碎屑，進(jìn)而形成復(fù)合核形石，但紋層雜亂，不規(guī)則。

3 核形石分類

核形石分類問題一直是國內(nèi)外地質(zhì)學(xué)家研究的熱點(diǎn)，不少學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的探索，并取得了豐富的成果［1，2，5～9，11～14］。目前比較常用的分類可以歸納為 3類:以 Dahanayake［1］為代表的以“形”分類［15，20］、以 Flügel［22］為代表的以組分分類和以賀自愛［2］為代表的“形”+ 成因環(huán)境分類［23，24］。上述分類均針對(duì)不同地區(qū)和不同層位所進(jìn)行，都有其各自的優(yōu)勢，但地史時(shí)期形成的核形石的物理、化學(xué)和生物條件多樣，勢必造成核形石特征的差異性，各分類之間相互交叉、重復(fù)，使得核形石的分類和描述很難達(dá)到一致的標(biāo)準(zhǔn)。本文結(jié)合研究區(qū)核形石的發(fā)育特點(diǎn)，以Dahanayake［1］按“形”分類為主線，根據(jù)核形石的形態(tài)、核心結(jié)構(gòu)與位置和紋層特征將研究區(qū)核形石分為大球狀、小球狀、長棒狀、帽狀、不規(guī)則狀和復(fù)合核形石等6大類。

(1)大球狀核形石(圖2-a，b，f，g，h，i):研究區(qū)出現(xiàn)最多的核形石，形態(tài)以球狀和橢球狀(直徑大于4 mm)為主，長軸與短軸之比小于2∶1。核心主要以內(nèi)碎屑為主，少量為重結(jié)晶的生物碎屑和小粒徑生物碎屑。紋層為泥晶紋層、含生物紋層、微生物紋層和少量亮晶紋層。同心紋層較密，半連續(xù)狀為主。

大球狀核形石的周圍基質(zhì)中含大量破損嚴(yán)重的生物碎屑，亮晶方解石膠結(jié)。核形石的外殼邊緣光滑，可見部分核形石核心的生物碎屑遭受到一定的磨圓(圖3-k)。核心的物質(zhì)組分表明核形石形成于潮下帶低能淺海環(huán)境，后經(jīng)短距離搬運(yùn)至潮下高能的臺(tái)地邊緣灘環(huán)境沉積，屬于近原地堆積。表明核形石的形成環(huán)境與堆積環(huán)境可能不一致。

(2)小球狀核形石(圖2-c，l，3-a):在研究區(qū)分布較廣，一般分布于大球狀核形石的下部，核形石與生物碎屑幾乎等大小，生物碎屑保存較好，核形石直徑以2～4 mm為主，球狀、紋層簡單，以泥晶紋層為主。核心生物碎屑與基質(zhì)中生物碎屑類型、粒徑和完整程度類似，表明核形石形成環(huán)境與沉積環(huán)境一致?；|(zhì)中類保存完整，整體分選性好，亮晶方解石膠結(jié)表明核形石可能就地堆積，隨著水能力的增大泥晶基質(zhì)被沖洗掉，可能形成并沉積于中等能量的開闊臺(tái)地環(huán)境［25］。

(3)長棒狀核形石(圖2-k;3-b):在研究區(qū)分布較少，常與球狀核形石伴生，形態(tài)為長棒狀，長軸與短軸之比大于2∶1。核心為腕足類、棘皮動(dòng)物、藻類和藻絲狀體，一般長軸與短軸之比越大，紋層發(fā)育越簡單，以泥晶紋層為主，少量微生物紋層。

(4)帽狀核形石(圖3-c，h):在研究區(qū)分布較少，僅在有限的層位出現(xiàn)，形態(tài)為似半球狀或帽狀。核心較大，成分為內(nèi)碎屑、團(tuán)塊和生物碎屑，密度大，加上水動(dòng)力較弱，不易懸浮，使之以固著生長為主，故核心一半被紋層包繞或有紋層包繞整個(gè)核心，但核心明顯偏于一側(cè)(偏心狀)，類似于疊層石。由于光合作用、藻類的捕獲和粘附作用影響，一層層向上生長，紋層受核心形狀影響不大，疏密不一，不連續(xù)，以泥晶紋層為主，外形極不規(guī)則。紋層類型單調(diào)，且形成的核形石的粒徑偏大。基質(zhì)中泥晶方解石含量較大，一般未見亮晶方解石膠結(jié)。核形石的外殼邊緣不光滑，凹凸不平，部分基質(zhì)中含大量的葉狀藻化石，其中以通口剖面最為典型，核形石外表被大量的絲狀藻所包裹，紋層發(fā)育較少，表明核形石的形成環(huán)境與沉積環(huán)境可能相一致，為潮下低能帶的產(chǎn)物。

(5)不規(guī)則狀核形石(圖3-d，e，i):在研究區(qū)零星分布。一般含多個(gè)核心，且核心大小不一，通常一個(gè)大核心周邊有多個(gè)小核心，總體形態(tài)及大小由核心和紋層的多少?zèng)Q定，且外形極其不規(guī)則，凹凸不平。紋層以泥晶紋層和微生物紋層為主。不規(guī)則狀核形石形成于能量中等的水動(dòng)力條件下，核心捕獲和粘附碳酸鹽質(zhì)點(diǎn)，就地堆積，可能形成并沉積于開闊臺(tái)地環(huán)境。

(6)復(fù)合核形石(圖3-f，g):在研究區(qū)分布較少。核心為多個(gè)生物碎屑或核形石，紋層類型多樣，但一般厚度較薄，邊緣較光滑，其形成可能與藻類捕獲與粘附有關(guān)。如幾個(gè)獨(dú)立發(fā)育的單核核形石，在各自發(fā)育過程中，其中一個(gè)大核形石包殼生長迅速，將臨近正在發(fā)育的小核形石包裹其中，共同生長，進(jìn)而形成復(fù)合核形石。

4 核形石的形成環(huán)境與沉積環(huán)境判斷

核形石主要是通過藻(菌)類自身鈣化、原地沉淀、硫酸鹽還原菌、藻類光合作用、藻類捕獲和粘結(jié)等作用而形成的［1，20，26～28］。核形石的沉積環(huán)境和形成環(huán)境大多數(shù)保持一致，只有少數(shù)由于風(fēng)暴作用的影響，才會(huì)出現(xiàn)沉積環(huán)境與形成環(huán)境不一致［15］。筆者通過研究發(fā)現(xiàn)核形石可以在多種條件下形成，也可以在多種環(huán)境中沉積，即核形石的形成環(huán)境和沉積環(huán)境并非大多數(shù)保持一致。筆者認(rèn)為中高能條件下沉積的核形石，其沉積環(huán)境與形成環(huán)境往往不一致，僅在中低能條件下沉積的核形石其沉積環(huán)境與形成環(huán)境相一致。下面重點(diǎn)探討研究區(qū)船山組的三種主要沉積環(huán)境:

(1)臺(tái)地邊緣灘:灘是研究區(qū)船山組核形石沉積的主要環(huán)境，核形石灰?guī)r厚度一般比較大，巖層厚度為0.5～3 m(部分可達(dá)8 m)，核形石顆粒含量60%以上，部分可達(dá)80%。核形石以大球狀、長棒狀為主，可見少量復(fù)合核形石和不規(guī)則狀核形石。同心紋層發(fā)育，以泥晶紋層為主，紋層的厚度是核心厚度2倍以上者居多，邊緣光滑?；|(zhì)中含大量破碎較嚴(yán)重的生物碎屑，以非有孔蟲、類、藻類和棘皮動(dòng)物為主，見少量泥晶方解石，多為亮晶方解石膠結(jié)，偶見膠結(jié)物呈二世代結(jié)構(gòu)。以上特征表明核形石形成于水動(dòng)力較強(qiáng)的高能淺灘環(huán)境。

核形石的核心為泥晶碎屑和少量保存完整的生物碎屑，可見核心形成于水動(dòng)力條件較弱的潮間帶或潮下帶低能環(huán)境。在合適的深度、水能量、水溫和沉積速率的影響下，核心懸浮于水體中，在藻類、微生物膜和EPS(胞外聚合物)的作用下捕獲和吸附碳酸鹽和其它生物碎屑，最終形成了核形石。某些核形石在形成的過程中，可能經(jīng)歷了多期次形成過程。

筆者認(rèn)為臺(tái)地邊緣灘中沉積的以大球狀、長棒狀為主的核形石的形成與沉積環(huán)境不一致，即核形石形成于低能的潮間帶或潮下帶，后經(jīng)搬運(yùn)在臺(tái)地邊緣灘發(fā)生沉積。

(2)開闊臺(tái)地:開闊臺(tái)地沉積的核形石一般位于大球狀核形石的下部，與上部臺(tái)地邊緣灘核形石構(gòu)成多個(gè)沉積旋回。在開闊臺(tái)地環(huán)境沉積的核形石顆粒較小，粒徑普遍小于5 mm，所含生物群常為窄鹽度正常淺海藻類、有孔蟲、棘皮動(dòng)物和腕足類等，大部分保存完整。核形石以小球狀、小長棒狀為主，其含量明顯比生物碎屑少。整體分選性良好。核形石的核心以生物碎屑為主，同心紋層由于受后期泥晶化作用影響已模糊不清，主要為泥晶紋層，偶見含生物紋層和亮晶紋層。其邊緣凹凸不平，遭受到一定的沖刷磨圓。亮晶方解石膠結(jié)，呈二個(gè)世代結(jié)構(gòu)，亮晶方解石一期呈針狀或馬牙狀，二期呈粒狀。棘皮動(dòng)物碎屑周邊泥晶化現(xiàn)象明顯。以上特征表明核形石沉積于開闊臺(tái)地，能量中等的環(huán)境。

核形石的核心以藻類、有孔蟲、棘皮動(dòng)物等生物碎屑為主，保存完整，表明其形成于開闊臺(tái)地中低能帶，紋層和基質(zhì)特征也表明其沉積于開闊臺(tái)地能量中等環(huán)境。以上特征表明核形石的形成環(huán)境與沉積環(huán)境并非不一致，即核形石的核心物質(zhì)在中低能淺水條件下形成，隨著水體能量的增大，在原地呈懸浮狀態(tài)，捕獲或吸附沉積物，隨著核形石變大和水能量的提高，泥晶基質(zhì)被沖洗，核形石沉積，使得研究區(qū)核形石與生物碎屑粒度相當(dāng)，紋層少而簡單。

(3)局限臺(tái)地:局限臺(tái)地核形石主要分布于通口地區(qū)和馬角壩的局部地區(qū)，一般以帽狀核形石和不規(guī)則核形石為主，含量比較低，其形狀往往由核心所決定。核心較大，以內(nèi)碎屑和藻類為主，紋層較薄，大部分不足核心的一半，全為泥晶紋層。基質(zhì)中生物碎屑含量比較少，主要為葉狀藻和少量有孔蟲，泥質(zhì)含量特別高，核形石內(nèi)部部分白云石化。以上特征表明核形石沉積于局限、能量相對(duì)較低的淺水環(huán)境。

核形石的核心以內(nèi)碎屑和藻類為主，核心物質(zhì)和基質(zhì)物質(zhì)相同，泥質(zhì)含量特別高，這些特征表明，核形石的形成環(huán)境與沉積環(huán)境一致，即核心捕獲和吸附碳酸鹽質(zhì)點(diǎn)，隨著粒徑的增大和水環(huán)境的變化而就地沉積。

綜上所述，江油馬角壩地區(qū)船山組的核形石主要沉積于臺(tái)地邊緣灘和開闊臺(tái)地環(huán)境，少量沉積于局限臺(tái)地環(huán)境。從縱向上來看，研究區(qū)的核形石呈現(xiàn)開闊臺(tái)地至臺(tái)地邊緣灘的周期性變化。從巖相古地理來看，從南西向北東(北川通口—江油馬角壩—廣元長江溝)，研究區(qū)曾出現(xiàn)局限臺(tái)地—開闊臺(tái)地—臺(tái)地邊緣—蒸發(fā)臺(tái)地的分異;從西向東(江油沉水—江油雙龍)，經(jīng)歷了至少13層核形石—多層生物碎屑—核形石的周期性變化，且厚度逐漸增加，層數(shù)減少。以上特征說明核形石的發(fā)育需要合適的海平面變化、水深、溫度和水動(dòng)力條件。

以大球狀和長棒狀核形石為主，偶見復(fù)合核形石，在顆粒組分中占主導(dǎo)地位，圓度較好，粒徑超過厘米級(jí)。紋層厚度大于核心厚度。亮晶膠結(jié)，基質(zhì)中顆粒組分與核形石核心組分存在較大的差異。以上特征表明核形石的形成環(huán)境與沉積環(huán)境不一致，即核形石形成于水動(dòng)力較弱的局限臺(tái)地或開闊臺(tái)地環(huán)境，強(qiáng)水動(dòng)力使基質(zhì)生物碎屑破碎，核形石發(fā)生磨圓，搬運(yùn)并沉積于水動(dòng)力較大的臺(tái)地邊緣灘環(huán)境。

核形石含量中等，以小球狀為主，粒徑1～4 cm，核心以生物碎屑為主，保存完整，紋層簡單，大部分紋層厚度小于核心厚度，形成與顆粒灰?guī)r中，亮晶膠結(jié)，基質(zhì)中生物碎屑保存較完整，粒徑和核形石類似，整體分選性較好。以上特征表明核形石的形成環(huán)境與沉積環(huán)境類似，即在中等能量的開闊臺(tái)地環(huán)境中，部分生物碎屑作為核心，懸浮于水體中，捕獲和粘附碳酸鹽巖質(zhì)點(diǎn)形成核形石，當(dāng)個(gè)體增大和水體能量增強(qiáng)時(shí)，基質(zhì)被沖洗，核形石則發(fā)生沉積。

核形石含量低(不足20%)，基質(zhì)中生物含量少，以寬鹽度淺海生物為主，泥晶含量特別高，核心以基質(zhì)生物和內(nèi)碎屑為主，紋層簡單，其厚度明顯小于核心的厚度，且易受核心的形狀影響，核形石整體粒徑超過厘米級(jí)，紋層外殼極其不光滑。以上特征表明核形石的形成環(huán)境與沉積環(huán)境一致，即形成并沉積于水動(dòng)力偏弱的潮下帶。

5 結(jié)論

(1)通過對(duì)江油地區(qū)船山組核形石的基本特征研究，對(duì)研究區(qū)核形石核心、紋層和圈層“構(gòu)造”進(jìn)行了探討，根據(jù)內(nèi)部顯微構(gòu)造和外部形態(tài)特征，將研究區(qū)核形石核心和紋層各分成5種類型，認(rèn)為核心的物質(zhì)成分對(duì)紋層發(fā)育影響不大，但核心的初始形狀對(duì)紋層的發(fā)育具有重大的影響。

(2)根據(jù)江油地區(qū)船山組核形石的基本形態(tài)、核心結(jié)構(gòu)與位置及紋層特征將研究區(qū)核形石分為大球狀核形石、小球狀核形石、長棒狀核形石、帽狀核形石、不規(guī)則狀核形石和復(fù)合核形石等6大類。

(3)通過對(duì)江油地區(qū)船山組核形石的分布特征的分析，將該區(qū)核形石劃分成3種沉積環(huán)境，即臺(tái)地邊緣灘、開闊臺(tái)地和局限臺(tái)地，并探討了核形石的形成環(huán)境與沉積環(huán)境之間的關(guān)系，即核形石的形成環(huán)境可以與沉積環(huán)境一致，也可以不一致。

(4)通過對(duì)江油地區(qū)船山組核形石的研究，討論了碳酸鹽巖地層中核形石分布、形成環(huán)境和沉積環(huán)境的耦合關(guān)系。高含量、大顆粒、紋層厚度大于核心厚度、紋層復(fù)雜、核心組分與基質(zhì)組分存在較大差異，亮晶膠結(jié)的核形石的形成環(huán)境與沉積環(huán)境不一致，即核形石形成于水動(dòng)力較弱的局限臺(tái)地或開闊臺(tái)地環(huán)境，強(qiáng)水動(dòng)力使核形石發(fā)生磨圓，基質(zhì)生物碎屑破碎，進(jìn)而沉積于水動(dòng)力較大的臺(tái)地邊緣灘環(huán)境。中等含量、中等粒度、紋層簡單、與完整生物碎屑共存且粒徑類似、亮晶膠結(jié)的核形石的形成環(huán)境與沉積環(huán)境類似，即部分生物碎屑在中等水動(dòng)力條件下，處于懸浮狀態(tài)，捕獲和粘附碳酸鹽質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)個(gè)體增大和水體環(huán)境變化時(shí)，核形石就地沉積于中等能量的開闊臺(tái)地環(huán)境。含量低、粒徑變化大、紋層厚度小于核心厚度、紋層簡單、形狀易受核心的影響，紋層外殼凹凸不平，基質(zhì)生物含量低、泥晶基質(zhì)含量特別高的核形石的形成環(huán)境與沉積環(huán)境一致，即形成并沉積于水動(dòng)力偏弱的局限臺(tái)地環(huán)境。

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