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1、ADVANCESINEARTHSCIENCE文章编号:100128166(2011)0520465210核形石研究现状与展望3①杨仁超1,2,樊爱萍2,韩作振2,迟乃杰2(1.山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室,山东青岛266510;2.山东科技大学地质学院,山东青岛266510)摘要:核形石作为微生物岩的一种重要颗粒结构类型,长期受到地质学家的广泛关注。通过广泛的文献资料调研,分别从核形石相关的定义、分类、成因环境、微生态系统、物质结构组成、生长机制、控制因素等7个方面总结了核形石的研究进展。并通过野外观测和室内综合分析,在山东微山寒武系馒头组中发现了一种核
2、形石新类型,以无核心、无纹层、无定形、菌类含量高、菌结构清楚为显著特征,将其命名为凝块核形石。结合前人研究成果,提出新的核形石定义,并根据核形石的结构组成、结构特征及成因将核形石划分为泥晶纹层核形石、富屑纹层核形石、菌纹层核形石、复合纹层核形石、放射状构造核形石及凝块核形石等6种类型,认为凝块核形石是核形石向凝块石的过渡类型。关键词:核形石;微生物岩;碳酸盐;沉积中图分类号:P512.5文献标志码:Alites)[2]、藻鲕粒(algaloolites)—藻豆(pisolites)[3]、藻灰结核(oncoids)[4]、藻球(algalballs)—藻饼(al2
3、galbiscuits)[5]、藻瘤(algalnodules),也曾将凝块石与核形石统称为微植石、藻包粒[6]、藻灰结核[7]等。Peryt[8]将其定义为形成于海洋和地下淡水环境的一群藻(红藻除外)、蓝细菌和细菌包裹的颗粒集合体。有关核形石术语的混乱,反映其成因的复杂性及人们对其认识存在较大的差异。但基本的共识是,微生物(藻或菌)对核形石的形成具有重要作用。早在核形石概念提出之初,微生物的作用即受到沉积学家的重视,推测碳酸盐被凝结沉淀于微生物体内,或者微生物的新陈代谢活动促使碳酸盐沉淀,或由微生物直接粘结碳酸盐颗粒形成[1]。目前经常使用的核形石定义为:核形石
4、是分泌粘液的藻(菌)类或微生物在生长过程中捕获、粘结碎屑物质和碳酸钙质点,围绕核心加积而成的,非固核形石作为微生物碳酸盐岩的一种重要颗粒类型,长期受到地质学家的广泛关注。近年来,随着微生物碳酸盐岩研究的不断深入,有关核形石的定义、成因、类型特征、分类及其在微生物碳酸盐岩中的地位等方面的探讨再次成为沉积学研究的热点之一。有关核形石的研究内容广泛,主要包括核形石形成机制、分类、微生物作用、恢复沉积环境等方面。1有关核形石的概念“核形石”(来自于希腊语onkos,“Lump”的意思),最早由ArnoldHeim在1916年提出,描述侏罗纪和白垩纪灰岩中与鲕粒不同的包壳粒
5、,这些包壳粒被描述为非同心纹层、圆状或叶状、有或无包裹体的紧密结构,有时有不明显边界,推测其属微生物成因[1]。其后的几十年,产生了许多围绕“核形石”的专业术语,核形石被定义为叠层石SS型(stromato2①收稿日期:2010208231;修回日期:2011203222.3基金项目:山东省博士基金项目“山东省寒武—奥陶纪微生物沉积作用与成岩作用研究”(编号:BS2009HZ020)和“山东寒武系凝块石沉积机制及其地学意义”(编号:2010BSE06022);山东省高等学校科技计划项目“山东下古生界碳酸盐岩成岩作用研究”(编号:J09LE04)和“山东寒武系四统划
6、分与国际地层对比”(编号:J08LD01)资助.作者简介:杨仁超(19762),男,陕西商南人,副教授,主要从事沉积学研究.E2mail:rc_yang@sina.com着生长的纹层状结核体,由核心(core或nuclei)和纹层(cortex或coatings)2个基本单元组成。核心是核形石形成的基础,决定其纹层类型及外部形态,核心以蓝绿菌碎片、菌类粘结体、灰岩屑、生物碎屑等为主;纹层围绕核心呈层状分布,形态为近同心多层环状、单层环状和不规则状,纹层分为泥晶纹层、富菌纹层及含生物纹层[9]。但关于核形石的确切语义仍存在分歧,核形石不是成因性术语,而是描述性术语,
7、核形石同无机作用成因、与其具有相似内部结构的鲕粒、渗流鲕、石笋和钙结豆粒存在成因差异[10]。就核形石在微生物碳酸盐岩分类体系中的地位问题,国内外学者也有不同见解。Riding[11]将其纳为次要的微生物碳酸盐岩的一种;梅冥相[12]将其划分为微生物岩的一种,认为核形石应该同凝块石和叠层石等平行使用,而不能将其简单归到球状叠层石中。2.3以“形+成因环境”分类不同类型的核形石出现在不同的沉积环境中,国内外学者也曾从形态+成因环境角度对核形石进行了分类研究。据纹层组成、疏密、均匀程度、厚度,将核形石鉴别为动态型、静态型和动、静交替型,来区分水动力条件的不同[16];
8、综合考虑了
