豫西寒武纪叠层石的地层展布及控制因素分析

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1、第35卷第1期地质调查与研究Vol.35No.12012年03月GEOLOGICALSURVEYANDRESEARCHMar.2012豫西寒武纪叠层石的地层展布及控制因素分析常玉光，孙凤余，王敏，杨小伟，尚阳（河南理工大学资源环境学院，河南焦作454003）摘要：在河南省西部寒武系的渑池－登封小区，共出露23层叠层石，主要集中在馒头组、张夏组和三山子组。笔者在逐层详细描述该叠层石外部宏观形态和地层展布的基础上，分析了叠层石上下地层岩相变化，找出寒武纪叠层石地层展布的规律及其控制因素，认为影响叠层石地层展布的主要因素有沉积环境、水动力条件和后生动物干扰等，并讨论

2、了叠层石生长与核形石、竹叶状灰岩和后生动物的相互关系，提出了叠层石与后生动物共生的生态位观点。关键词：叠层石；岩相变化；地层展布；控制因素；寒武纪；豫西中图分类号：P534.41文献标识码：A文章编号：1672－4135（2012）01－0016-061引言局部构造，构造样式多样，其类型和展布又具有自身的规律和特点。豫西地区地层由老到新依次为震旦在地球早期生命演化过程中，叠层石－微生物系、寒武系、石炭系、二叠系、三叠系及古近系、新近席生态系统主宰地球海洋近30亿年，叠层石作为微系、第四系。依据寒武纪前古地理和古构造格局，寒生物岩的一种，是一种特殊的生物沉积构造

3、，其中记武纪岩性组合、沉积特征、岩相和沉积环境、生物群录了大量的微生物、环境、地球化学和地球物理等方落等进行的综合分析，华北地层区寒武系划分为太[1]面的信息。叠层石的发现距今已有两百多年的历行山分区、豫西分区及豫东平原分区，其中豫西分区史，在这两百多年中，人们对叠层石的认识在不断的划分为渑池－登封小区、灵宝－鲁山小区、叶县－确[2，3]深化和发展。Kalkowsky（1908）首先定义了“叠[11]山小区和卢氏小区。层石（Stromatolite）”这一术语，主要用来描述生物本文研究的寒武系叠层石主要分布在渑池－登[4]成因、成层、钙质的岩石构造，现在一般认

4、为叠层石封小区（图1），以登封关口剖面为主要观察剖面，辅是一种成层的生物沉积构造，由蓝细菌、真核藻类和以渑池任村剖面。上述剖面寒武纪地层发育连续，微生物的生命活动引起的周期性矿物沉淀、沉积物早寒武世的辛集组为海侵初期的砂砾岩，朱砂洞组[5-7]捕捉和胶结作用所形成。为滨－浅海白云岩，早中寒武世馒头组为潮坪相碎目前，我国叠层石的研究相对集中在元古宙、少屑岩（主）和碳酸盐岩（次）沉积，中寒武世张夏组和晚量新生代和现代，对于古生代等其它时期叠层石研究[12]寒武世的三山子组为滨－浅海碳酸盐岩。地层中[8-10]的报道较少。近年来，作者等在河南省西部的登微生物碳酸盐岩

5、丰富、出露良好、露头新鲜，相关层封关口、三门峡渑池等地发现大量寒武纪叠层石，宏位上，叠层石、微生物岩等比较发育。观形态特征明显，多为半球状、大柱状、细柱状、包心菜状、丛状和微型柱状等，常见分叉，共出露23层。3豫西寒武纪叠层石的形态和地2地质背景层展布豫西地质构造区经历了印支期、燕山期和喜山渑池－登封小区寒武纪地层出露连续，经逐层期等多期构造作用的影响，形成了多期构造叠加的实测和详细观察，共观察到23层叠层石，其中辛集组收稿日期：2011-11-28基金项目：国家自然科学基金项目：豫西寒武纪沉积底质变革与遗迹方式响应（41072003）；河南省生物遗迹与成矿过

6、程重点实验室开放基金项目：豫西寒武纪叠层石沉积特征研究（OTMP1002）作者简介：常玉光（1976-），男，副教授，在读博士，主要从事沉积学和遗迹学等方面的教学研究工作，E-mail:changyg@hpu.edu.cn。第1期常玉光等：豫西寒武纪叠层石的地层展布及控制因素分析17图1豫西寒武系地质分区及剖面位置图Fig.1MapshowingthestratigraphicregionsandsectionlocalitiesinCambrian,westernHenanProvince左上图和右图分别为渑池和登封地区寒武系剖面位置：ab为渑池任村剖面位置

7、，cd为登封关口剖面，ef为登封王窑剖面；左下图分区：I1231.太行山分区；I2.豫西分区；I3.豫东平原分区；I2.渑池－登封小区；I2.灵宝－鲁山小区；I2.叶县－确山小区；I42.卢氏小区和三山子组c段未发现叠层石，具体出露地层及岩相的大柱状叠层石，被0.3cm的红色薄泥层打断，上部变化见图2。为10cm的半球状叠层石，底为3～10cm的竹叶状灰3.1朱砂洞组叠层石的外部形态与地层展布岩层，叠层石间夹不规则土黄色竹叶状灰岩和叠砾。渑池－登封小区关口剖面朱砂洞组为一套灰第二层：灰白色夹浅红色缓波状、半球状、柱状岩、白云质灰岩，在第二层出露厚250cm的密

8、集丛状叠层石层，厚约60cm。自下而上