萧县地区马家沟组碳酸盐岩成岩作用浅析

刘彪 宋文平 刘爽

摘要：华北古生代碳酸盐岩广泛发育，具有重要的研究意义。其中对萧县地区的地质特征了解，并通过岩石薄片鉴定、统计与分析并结合野外岩石露头特征的观察，对马家沟组碳酸盐岩压溶、胶结、压实等作用进行分析研究，更详细地对成岩作用演化、岩层孔隙进一步研究提供了充分的依据。

关键词：萧县；碳酸盐岩；成岩作用；沉积相

萧县地区位于安徽最北部，地层属于华北型。在古生代受到加里东运动，地壳隆起而导致了沉积物沉积间断，缺失了部分奥陶系到部分石炭系地层，二叠系地壳上升而受到风化剥蚀。地质构造非常复杂，是由不同的构造体系复合而形成。本地区位于中朝准地台淮河台坳淮北断裂带，该地区形成了许多平坦宽阔的地质构造。在该区马家沟组分为七段118层，总厚度约为350多米[1-3]。

一、碳酸盐岩成岩作用类型分析

安徽北部萧县地区的马家沟组碳酸盐，成岩作用的类型较多，比较复杂，很多的作用具有很好的指示的功能。常见的作用类型有压实和压溶，胶结和白云化等。

1、压实作用：主要是顆粒在力作用下发生的颗粒内和颗粒间的变形和破碎，粉碎性碎裂以及有机质破碎变形为不规则细脉（图1）。

2、压溶作用：在萧县地区缝合线在灰岩中的出现，往往会表明该地区受过较强的压力作用，而构造线的方向对力的方向也具有很好的指示效果。缝合线常常是沉积物中上覆压力增加导致压溶而产生的（图2）。

3、胶结作用：胶结作用在沉积物的成岩阶段中，往往是分为两种情况，一种是泥晶，一种是亮晶胶结，前者相对后者形成在水动力较为强的环境中。后者胶结为粉砂级的颗粒（图3）。具有一定的指示意义，有时能很好的反应当时的环境[4]。

4、重结晶作用：重结晶作用在萧县地区马家沟组中常常见到（图1），是在成岩过程中，环境发生改变使矿物在基本不改变成分的条件下，为了减小表面能而使颗粒粒度自然增大的现象。灰泥重结晶晶体表面不均匀，而且表面的亮度较差。岩石中的颗粒具有大小不相等的一些结构，而且这些颗粒形成于相近的时间，从而可以判别为这些颗粒为重结晶形成的。常发生在温度和压力都较为高的条件下，对于沉积埋藏环境通常具有指示作用。

5、溶解作用：在萧县地区主要发育在近地表潜水位附近[5]，由于水体的溶解使岩层形成空隙。

6、交代作用本地区马家沟组白云化作用较多（图1、2）。使得岩石形成更多孔隙，空隙的空间增大。主要有回流渗滤白云岩化作用，混合白云岩化作用[6]。回流渗滤（图2）：在近海岸的强烈蒸发的泻湖环境中，由于水的不断蒸发，溶解在水中的石膏渐渐沉淀下来，使水中的Ca2+的浓度降低，相反水中的镁离子的含量变高，这种水的密度相对较大，海水向下渗入之前沉积形成的沉积岩中，使岩石所在的环境发生变化，形成白云岩。

7、

图1 压实作用 图2压溶作用及回流渗透白云化

图3 细晶白云岩中的胶结作用 图4 为准同生白云化

硅化作用：萧县地区中，在古生代中当ph值较低孔隙水较多的地区中，尤其在生物碎屑较多的岩层易发生该种作用，可产生硅质条带。这种作用通常能够保存原来的构造，能够观察到原生的沉积构造。

二、结论

1、萧县地区古生代主要以碳酸盐岩沉积为主，岩石类型为泥晶灰岩、泥质灰岩、生屑灰岩，以及晶粒白云岩、砂屑白云岩、泥质白云岩等，有水平和平行层理以及发育了叠层石等构造。

2、萧县地区马家沟组中，在成岩后生期由于白云石化作用和构造运动的作用下，对岩层的孔隙产生较大的影响，在一定的程度下对孔隙和储层形成与演化具有重要的意义。

3、萧县地区中退后生成岩期是岩层孔隙的形成的重要阶段，其中在该阶段中，溶蚀作用和白云石化作用对孔隙的形成具有非常重要的作用。

参考文献

[1] 安徽省地质矿产局，安徽省区域地质志，1987，地质出版社.

[2] 田树刚，章雨旭.华北地台北部奥陶纪露头层序地层[J].地球学报-中国地质科学院院报，1997，1：87-95.

[3] 陈霞，徐辉.华北地台奥陶系碳酸盐岩储集岩成因类型与展布[J].沉积学报，1994，12（3）：47-56.

[4] 包洪平，杨承运.碳酸盐岩微相分析及其在岩相古地理学研究中的意义.岩相古地理，1999，19（6）：59-64.

[5] 马永生，梅冥相，陈小兵，等.碳酸盐岩储层沉积学[M].北京：地质出版社，1999.

[6] 刘宝珺，张锦泉.沉积成岩作用[M].北京：科学出版社，1992.

作者简介：刘彪，男，1990年生，硕士研究生，地球化学专业，Email：317660856@qq.com

通讯作者：宋文平，男，1990年生，硕士研究生，地球化学专业，Email：1032890761@qq.com

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