瘤狀灰?guī)r的分類及成因

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在巖石體系中，呈瘤狀形態(tài)，且具有相似產(chǎn)出特征的巖石，稱之為瘤狀灰?guī)r，屬于常見(jiàn)性碳酸巖石。在我國(guó)，瘤狀灰?guī)r的分布十分廣泛，地層層位也較多，按照不同地質(zhì)歷史發(fā)展時(shí)期，鹽酸巖石具有不同程度的地層發(fā)育，在地質(zhì)發(fā)展時(shí)期貫穿了全過(guò)程。筆者根據(jù)自身多年的巖石研究經(jīng)驗(yàn)，主要分析瘤狀灰?guī)r的分類及成因[1]。

1.瘤狀灰?guī)r的分類

瘤狀灰?guī)r作為一種常見(jiàn)的碳酸巖石，在碳酸鹽地層中，具有不同程度發(fā)育特點(diǎn)，在我國(guó)不同區(qū)域，例如北方、南方區(qū)域都有瘤狀灰?guī)r的產(chǎn)生，特別是南方泥盆系中廣泛分布，其分類、成因受到了學(xué)者廣泛重視[2]。

第一，結(jié)構(gòu)成因分類。按照結(jié)構(gòu)成因，瘤狀灰?guī)r主要分為普通性、壓扁性、連續(xù)性3種瘤狀結(jié)核。普通性瘤狀結(jié)核，也稱不連續(xù)結(jié)核體，主要由富灰泥質(zhì)所構(gòu)成，風(fēng)化后，結(jié)核體按照不規(guī)則狀態(tài)，分布在灰泥基質(zhì)中。連續(xù)性的瘤狀結(jié)核，主要因長(zhǎng)時(shí)期的成巖過(guò)程，使得結(jié)核體生長(zhǎng)、發(fā)育，逐漸形成連續(xù)性巖化結(jié)核層，瘤狀結(jié)核主要以群集方式出現(xiàn)，有時(shí)也以單層出現(xiàn)，在泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖中產(chǎn)生；壓扁性的瘤狀結(jié)核，主要由富黏土質(zhì)、壓扁結(jié)核所構(gòu)成，通過(guò)溶解層劃分，可劃分為復(fù)合溶解層、簡(jiǎn)單溶解層。

第二，排列式分類。根據(jù)瘤體排列方式以及斷面形態(tài)，瘤狀灰?guī)r可劃分為順層串珠、斷續(xù)串珠、雜亂狀3種灰?guī)r。順層串珠型的瘤體，主要呈串珠狀順層排列，瘤體基本上被隔開(kāi)，連續(xù)成層；斷續(xù)型的串珠瘤體，主要通過(guò)灰泥基質(zhì)隔開(kāi)，處于互相孤立狀態(tài)，加上瘤體呈順層分開(kāi)狀態(tài)，可通過(guò)瘤體拼合成層；雜亂狀的瘤體，在灰泥基質(zhì)中懸浮分布，邊緣也較為平整。

第三，生物成分分類。按照瘤狀灰?guī)r構(gòu)造、分布層以及生物成分，主要分為3類形態(tài)：其一，生物骨架體，巖體中的層孔蟲(chóng)以及群體珊瑚，通過(guò)藍(lán)綠藻的包裹，形成粘結(jié)灰泥。在層內(nèi)包含許多泥質(zhì)；其二，由藍(lán)綠藻對(duì)生屑進(jìn)行包裹，產(chǎn)生瘤狀灰?guī)r，主要在泥巖中進(jìn)行順層分布，如果發(fā)育良好，可產(chǎn)生藻丘，或者藻球；其三，生屑泥晶和泥晶灰?guī)r共同形成瘤狀灰?guī)r。

第四，泥灰比值分類。按照泥灰比含量，瘤狀灰?guī)r主要分類為富灰型、過(guò)渡型以及富泥型3類：富灰型瘤狀灰?guī)r，具有灰?guī)r含量較高，呈成層產(chǎn)出特點(diǎn)，表面有小丘狀凸起，基質(zhì)層按照瘤體形態(tài)起伏，成層性較差，地層結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)灰包泥特點(diǎn)；過(guò)渡型瘤狀灰?guī)r，從側(cè)面觀察，主要呈現(xiàn)長(zhǎng)透鏡狀以及長(zhǎng)條狀，具有連續(xù)分布特點(diǎn)，在局部會(huì)產(chǎn)生熔斷、壓斷問(wèn)題，具有良好的成層性；富泥型瘤狀灰?guī)r，泥頁(yè)巖含量比灰?guī)r含量超出許多，以疙瘩形態(tài)進(jìn)行斷續(xù)分布，呈雜亂性特點(diǎn)，具有良好的成層性，且順層能夠連續(xù)發(fā)育[3]。

第五，形態(tài)特征分類。按照形態(tài)特征，可將瘤狀灰?guī)r劃分為5類類型：其一，壓扁瘤體形態(tài)，灰?guī)r瘤體主要呈長(zhǎng)扁豆?fàn)睿谕粚觾?nèi)，瘤體大小較為均勻，主要以平行層面方式排列，在剖面上，呈現(xiàn)波狀起伏條帶，加上表面較為光滑，基質(zhì)界線也十分清晰；其二，揉皺角構(gòu)造，瘤體主要呈現(xiàn)不規(guī)則彎曲形態(tài)，在泥巖中以撕裂狀斷續(xù)進(jìn)行分布，水平紋理可繞過(guò)碎塊；其三，壓溶瘤構(gòu)造，主要是壓溶土膜上進(jìn)行發(fā)育，具有互相交切分割的特點(diǎn)，瘤體呈不規(guī)則形態(tài)，以平行層面方式進(jìn)行排列；其四，干裂角構(gòu)造，呈現(xiàn)次棱角狀態(tài)，由粉晶方解石、微晶以及生物碎屑所構(gòu)成；其五，粗屑結(jié)構(gòu)，主要呈現(xiàn)卵圓形狀態(tài)。

2.瘤狀灰?guī)r的特征分析

在巖體體系中，瘤狀灰?guī)r主要由基質(zhì)、瘤體所構(gòu)成，按照瘤狀灰?guī)r泥質(zhì)含量、層數(shù)變化分析，如果巖段中，泥質(zhì)含量較多，那么層數(shù)也較多，瘤體結(jié)構(gòu)也較為明顯；如果巖段中，泥質(zhì)含量較少，則層數(shù)較少，瘤體結(jié)構(gòu)不顯著。處于不同地質(zhì)發(fā)展時(shí)期，瘤狀灰?guī)r差異也不相同[4]。

首先，壓扁型灰?guī)r。主要是由泥晶、淺灰色微晶所構(gòu)成，其礦物主要是陸源碎屑和方解石，呈條帶狀或扁豆?fàn)钚螒B(tài)，瘤體占56%左右的瘤體體積，大小約為1cm～2.5cm，在瘤體中還包含由三葉蟲(chóng)、腕足、雙殼以及介形蟲(chóng)等生屑，基質(zhì)顏色為黃綠色和灰色。

其次，串珠型灰?guī)r。該類瘤體灰?guī)r主要由泥晶和白色亮晶構(gòu)成，其礦物包含了陸源碎屑、方解石成分，呈現(xiàn)疙瘩形態(tài)，瘤體占55%的瘤體體積，大小約為1.2cm～2.8cm，基質(zhì)顏色為黃綠色。

再次，角狀灰?guī)r。該類瘤體灰?guī)r主要包含泥晶、微晶和藻粉砂屑，呈次棱角形態(tài)，包含了生物屑、鐵泥質(zhì)等成分，以纏繞瘤體和細(xì)脈的方式進(jìn)行分布?？梢哉f(shuō)，在不同地質(zhì)發(fā)展時(shí)期，瘤狀灰?guī)r的特征存在較大差異，主要是巖石厚度和顏色，以及瘤體成分和大小形態(tài)。瘤狀灰?guī)r特征的差異性，對(duì)其形成成因差異、環(huán)境差異具有代表性。

3.瘤狀灰?guī)r的成因分析

針對(duì)瘤狀灰?guī)r，在多年研究中，其成因多種多樣，主要有如下成因：

第一，成巖分異作用。由于泥質(zhì)的均勻分布，產(chǎn)生碳酸鹽的沉淀物，通過(guò)化學(xué)分異反應(yīng)，在成巖時(shí)大小不一的碎屑，產(chǎn)生瘤體[5]。

第二，海底溶解。如果泥灰質(zhì)處于較深的水盆地內(nèi)，通過(guò)沉積作用，加上海底的底流作用，溶解了弱固結(jié)、未固結(jié)沉淀物，其他未被溶解粘土礦物，就形成灰?guī)r。如果未經(jīng)過(guò)海底底流沖擊，則物質(zhì)會(huì)很快速度沉積、固結(jié)，通過(guò)擠壓作用，產(chǎn)生瘤體。通過(guò)海底的溶解作用，瘤狀灰?guī)r的發(fā)育較多。

第三，壓溶作用。在成巖過(guò)程中，發(fā)育成網(wǎng)狀縫合線群，對(duì)泥灰質(zhì)沉積物進(jìn)行分割，進(jìn)而形成瘤體，且呈大小不一狀。

第四，海底膠結(jié)。處于深水環(huán)境內(nèi)，通過(guò)洋流作用、底流作用，使得沉積被中斷，在沉積截面，產(chǎn)生不均勻膠結(jié)作用，進(jìn)而產(chǎn)生瘤狀灰?guī)r。

第五，滑塌作用。如果深水坡度較大，在灰?guī)r沉積過(guò)程中，由于互層分布，斜坡產(chǎn)生水下滑塌，由于灰?guī)r的脆性較大，容易產(chǎn)生破碎，出現(xiàn)揉皺變形，對(duì)灰質(zhì)團(tuán)塊進(jìn)行包裹，就會(huì)產(chǎn)生串珠型和扁豆型瘤狀灰?guī)r。

第六，差異壓實(shí)成因。由于灰質(zhì)薄層、泥質(zhì)，以互層狀態(tài)進(jìn)行分布，通過(guò)成巖壓實(shí)作用，使得泥質(zhì)層出現(xiàn)受壓流動(dòng)，而鈣質(zhì)層被拉斷，產(chǎn)生瘤狀灰?guī)r。差異壓實(shí)在瘤狀灰?guī)r形成的重要原因之一，在沉積學(xué)中，將成巖分異與差異壓實(shí)劃分為瘤狀灰?guī)r形成的兩大類型。

第七，暴露成因。由于灰?guī)r處于暴露干裂狀態(tài)，產(chǎn)生腐蝕移位，在后期通過(guò)沉積物進(jìn)行充填膠結(jié)而成。對(duì)于暴露成因，各類假說(shuō)都具有一定的根據(jù)，在不同時(shí)代和不同地域，瘤狀灰?guī)r的暴露特點(diǎn)也呈多樣性，不屬于特定環(huán)境產(chǎn)物。

第八，生物鉆孔。針對(duì)碳酸鹽沉積物，在沉積以后，若大量底棲生物開(kāi)展鉆孔活動(dòng)時(shí)，會(huì)形成一個(gè)不規(guī)則通道，白云石、泥沙進(jìn)行填充后，產(chǎn)生基質(zhì)，有些碳酸鹽未被鉆孔擾動(dòng)，就會(huì)形成瘤狀體，且呈不規(guī)則狀態(tài)。

4.結(jié)語(yǔ)

瘤狀灰?guī)r，作為常見(jiàn)性的碳酸鹽灰?guī)r，具有良好的縫合線發(fā)育，張性裂縫、斜交和層面垂直較為常見(jiàn)，通過(guò)縫合線構(gòu)造，為油氣運(yùn)移提供運(yùn)輸通道，還能為油氣創(chuàng)造儲(chǔ)集空間，因此加大瘤狀灰?guī)r的研究，可為油氣儲(chǔ)備、運(yùn)輸提供廣闊的研究前景。