柴达木盆地南翼山地区微生物碳酸盐岩结构与矿化作用

为明确柴达木盆地西部地区新生界微生物碳酸盐岩微观结构及主要造岩矿物的成因机理,本文利用岩芯观察、薄片分析、扫描电镜及电子探针分析等实验测试方法,对南翼山地区上油砂山组微生物碳酸盐岩微观结构、矿物特征差异性及矿化作用开展研究.分析认为南翼山地区上油砂山组发育厚层泥晶碳酸盐岩,单层厚度3～5 m;局部发育薄层微生物碳酸盐岩,单层厚度以30～50 cm为主,单层最大厚度2 m.微生物碳酸盐岩类型以凝块石为主、局部发育叠层石,二者混合共生,通过扫描电镜在微生物碳酸盐岩中发现了大量钙化的细胞外聚合物(EPS)组构与少量微生物化石,为湖相微生物碳酸盐岩的形成提供了生物学证据.研究结果表明:①微生物碳酸盐岩主要矿物类型为方解石,微观组构复杂、类型多样,包括球粒、团粒、菱面体以及片状结构等.球粒粒径分布范围50～80 nm.团粒由若干纳米级球粒聚合黏结形成,粒径为几微米至几十微米.片状方解石往往大小不等、形态各异,粒径通常为1～10μm.②发现大量钙化EPS组构及疑似微体化石,包括球状、杆状及丝状体.杆状体微生物化石直径约0.4 μm,长0.5～1 μm.丝状体微生物化石直径约0.3～0.5 μm,长1～2μm.③方解石矿物的形成主要以有机矿化作用(或微生物诱导矿化作用)为主、生物矿化作用次之,其中,球粒方解石主要为有机矿化作用控制(或微生物诱导)形成.杆状和丝状体化石保持了微生物的形貌特征,分析认为可能由生物矿化作用控制形成.④凝块石中的球粒、卵球袋及团块的形成,可能由微生物膜及其所封闭的微生物菌落钙化形成,分析认为此类矿物可能与有机矿化作用具有相关性.