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约代尔旋回形成机制之我见——以华北克拉通晚古生代煤系沉积为例

(2022-03-27 18:01:03)
分类: 地质
         “约代尔”旋回是由石灰岩、煤层和陆源碎屑岩组成的,以煤层顶板与海相灰岩直接沉积接触为特征的旋回。 就此旋回,以往研究给出了截然不同的多种成因认识。 
约代尔旋回形成机制之我见——以华北克拉通晚古生代煤系沉积为例
图 3 山东淄博煤田露头的约代尔旋回(引自吕大炜等,2015) 
            其中研究较详细的代表性观点有:Moore(1959) 的稳定陆架附近三角洲侧向迁移(转引自汪寿松等, 1989); 何起祥等(1991)的受限陆表海峡口启闭引 起的突发漫式海侵;张鹏飞等( 2001) 的渐进型海侵;李增学等(2005)的快速海侵;邵龙义等(2008) 海相层滞后时段聚煤;李晓静等(2019)非对称性成因。
       在约代尔旋回中,煤层底板为一套水深变浅的沉积序列,而顶板直接覆盖石灰岩。 一般认为,煤层是接近水面附近的泥炭沼泽演化的,石灰岩大多认为是较深水沉积,煤层与其顶板石灰岩之间似乎缺少了水体逐渐加深的半个旋回。 如果仅从岩性结构的表象解释为快速海侵,由此得出海水快进慢退的抽风式旋回运动,这样的推论违背了自然旋回规律,是难以自洽的;把多层叠合的约代尔旋回全部解释为峡口启闭突发式海侵更说不过去;三角洲周期性迁移也只能是局部充填而已。
约代尔旋回形成机制之我见——以华北克拉通晚古生代煤系沉积为例
图1华北克拉通晚古生代含煤沉积层序地层格架图(据陈钟惠等,1993, 有改动)
            为了探寻旋回的真正形成机制,将地史聚煤期沉积特征与现代植被、泥炭沼泽、碳酸盐岩沉积规律相对比分析,认为地史聚煤期植物异常繁盛,占据了盆地演化阶段的主导地位。 在先遣植被的禁锢下,盆地输入陆源碎屑极其贫乏,形成动态泥炭沼泽;泥炭沼泽覆水后,很浅的水体也非常清澈,水生动物、植物、微生物与已沉积有机质共同作用,以及随后的成岩胶结促进了石灰岩的形成。 煤层顶部至石灰岩下部代表的是无碎屑输入的滨海,水深逐渐增加的沉积序列,石灰岩与下伏煤层为连续沉积。 约代尔旋回是先遣植被限制了陆源碎屑输入,导致海水清澈的、正常的海进海退沉积。
约代尔旋回形成机制之我见——以华北克拉通晚古生代煤系沉积为例
图 4 植被保护下的现代浅海碳酸盐岩沉积示意图
         在大多数石灰岩垂向上能发现海水由浅 →深 →浅,水动力由动荡 →相对低能 →弱动荡水的旋回性特征;局部可能因分析鉴 定手段,或灰岩较薄、偶然性风暴潮搅混等原因,抹 去了垂向变化,从而误导了许多研究者。
约代尔旋回形成机制之我见——以华北克拉通晚古生代煤系沉积为例
河南禹州地区约代尔旋回一般沉积序列及露头剖面特征(据宋慧波等,2020
            约代尔旋回中,石灰岩和煤层虽然厚度不是很大,但横向连续性相当好,向陆源方向煤层增厚、石灰岩变薄,向海方向煤层变薄、石灰岩增厚,约代尔旋回向陆可以形成厚煤层。 约代尔旋回真相的揭示,为沉积古地理和层序地层研究,以及为准确的区域对比、探索聚煤规律奠定了坚实的基础。 
约代尔旋回形成机制之我见——以华北克拉通晚古生代煤系沉积为例
图 5 华北克拉通约代尔旋回南北向变化规律(引自吕大炜等,2015)
 [1]石彦强.约代尔旋回形成机制之我见——以华北克拉通晚古生代煤系沉积为例[J].地质论评,2021,67(05):1197-1206.DOI:10.16509/j.georeview.2021.08.013.
检索-中国知网  https://kns.cnki.net/kns8/defaultresult/index

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