湖南古丈奥陶纪红石林地层特征与石灰岩沉积环境分析

湘西古丈红石林国家地质公园出露着奥陶系牯牛潭组红色石灰岩地层,含角石化石,被认为是海相红层.野外观察地层红色深浅与其层理/层次变化关系判断为近于同期形成,属原生色.水生化石存在红层中,前者反映水下缺氧条件,而红层指示着氧化环境,两种指示尖锐对立,意味着可能至少一方存在认识偏差.采样分析结果表明,赤铁矿和针铁矿是其中可以被检测到的磁性矿物;地层碳酸钙含量介于20％?—?24％,粒度以粉砂为主显示双峰与风积物高度相似而与海相红层差别大;因此,红石林地层可能不是海相化学沉积,而是强氧化条件下形成的以粉砂为主的红色钙质胶结碎屑沉积物.红石林地层稀土元素标准配分模式与风积物类似,与海相红层差别甚大;红层中存在同一层位红色和灰色共存的网纹构造,指示着同期氧化与还原条件共存状态;红层中发育着网纹状瘤状钙结核既顺层也垂直层面同时发展,这些现象在海相环境均难以形成,似乎只有地表成土环境才能得以发生.表明红石林地层可能是风积物为物源,在地表成土过程形成的沉积序列.红石林沉积环境可能与澳洲干旱区现代临时性湖积碳酸盐环境较为接近:短暂积水不仅留下动物脚印、海相化石和泥裂,同时将半干旱条件下碳酸盐胶结粉砂沉积物变成现代泥灰岩-石灰岩,实质上是钙质胶结粉砂岩,在地表氧化成为红色.因此,古丈红石林地层可能是一套记录着奥陶纪地球冷暖变化的海陆边缘相风积粉砂粒级为主的钙质胶结碎屑沉积物地层.

Analysis on sedimentary environment of the Red Stone Forest strata in Guzhang, Hunan Province