竹葉狀灰岩

竹葉狀灰岩

竹葉狀灰岩,石灰岩的一種。其特點為截面有礫石呈竹葉狀。在中國華北地台上寒武統崮山組曾出現過大量的竹葉狀灰岩現象。

基本信息

簡介

竹葉狀灰岩產於中上寒武系洗象池組地層頂部,因灰岩的層面上排列著形狀和大小酷似竹子葉狀的立體紋飾,而被地質工作者命名為“竹葉狀灰岩”。

形成

竹葉狀石灰岩常簡稱竹葉狀灰岩,屬寒武系碳酸鹽類的沉積岩。它的形成是由碎石集散於海里,經海水長年衝擊、侵蝕,慢慢變成類似橄欖狀碎石塊,一般長0.3cm~10cm,後又經地殼運動、滄海變遷,漸漸被一種鈣質膠接、粘合、擠壓在一起。滄海變為陸地後,這些合成石塊在地殼的變化中露出地面,受雨水沖刷、風化等外力作用而變成今天的模樣。

成因

華北台地寒武系發育的典型的竹葉狀灰岩華北台地寒武系發育的典型的竹葉狀灰岩
竹葉狀灰岩(白雲岩)的成因可解釋為:在正常的淺水海洋中形成的薄層石灰岩,在其剛形成後不久,有的可能尚處於半固結狀態,被強烈的水動力破碎,搬運和磨蝕,並在搬運不太遠的地方,在水動力條件相對較弱的環境下堆積下來,再經成岩作用,從而形成竹葉狀灰岩(白雲岩)。

中科院南京地質古生物研究所科研人員對竹葉狀灰岩成因進行了概述,認為泄水過程並非源於灰岩礫屑層之下沉積物的液化作用,而是來源於條帶灰岩層中的含黏土礦物沉積物的液化/流化作用。相關成果近期發表於《中國科學·地球科學》及《沉積學》雜誌。

據了解,竹葉狀灰岩廣泛發育於寒武—奧陶系地層中,它們多被解釋為風暴流侵蝕改造已固結灰岩而成。但很多竹葉狀灰岩的礫屑呈豎直狀排列,岩層厚度橫向變化較大,並且漸變為正常沉積層理或其他軟沉積物變形構造。這一特徵很難用風暴流侵蝕改造進行簡單的解釋,因此研究人員提出了很多竹葉狀灰岩是在成岩過程早期由軟沉積變形而成的模式。不過,也有一些學者提出了不同的解釋。例如,沉積學家vanloon等提出這些竹葉狀灰岩是由海底“噴泉”式泄水過程形成的,並認為這些“噴泉”的源泉來自於灰岩礫屑層之下。

中科院南京古生物所助理研究員陳吉濤則提出,泄水過程並非源於灰岩礫屑層之下沉積物的液化作用,而是來源於條帶灰岩層中的含黏土礦物沉積物的液化/流化作用。

此外,陳吉濤還受邀作為論文共同通訊作者,合作研究了美國科羅拉多州西部洛磯山脈寒武系發育的獨特軟沉積變形構造。這些岩塊大小為幾厘米至一米多不等。研究發現,這些不規則岩塊與小型同生逆沖斷層及滑坡壁密切共生。根據這些不規則岩塊的形態、尺寸及其共生的逆沖斷層傾角等參數,研究人員估算了古地震級別為大於6.3級。這是目前發現的前第四紀洛磯山脈唯一一次由沉積地層記錄的古地震事件。

分布

廣泛分布於華北及東北南部諸省,包括:吉林遼寧河北山東江蘇安徽等共十三個省、市和自治區 。著名的如山東蒼山、平邑一帶的竹葉狀石灰岩;山東濟南張夏饅頭山的竹葉狀石灰岩。在四川西南部的寒武系地層中都能找到它們。

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