油页岩中巨大的“结核”究竟是什么

在陕西铜川地区野外工作期间，我们在延长组油页岩剖面中看到一些呈“飞碟”、“椭圆球状”、“球状”或“烟囱状”的奇怪“结核”，如果不加重视，仅凭经验将其解释为“钙质结核”也许就将其忽略了。出于好奇心，我们将部分奇怪的“结核”敲开，或采样磨制成岩石薄片，想知道结核在显微镜下究竟是怎样的?

1 采自陕西铜川霸王庄延长组长7油页岩的“飞碟状结核”，现陈列在长庆油田西安岩心库内

2 采自陕西铜川霸王庄延长组长7油页岩中椭球状“结核”

3 这是我们__次在陕西铜川地区延长组油页岩地层发现的“结核”，被采石场废弃在渣石碓，形似“烟囱”状，一端呈圆锥状，高约0.6m，最宽处0.5m，尖锥处宽约0.15m，表面具细密排列的纵向细纹。由于已脱离原始岩层，尚不清楚在地层中保存状态，该“结核”现已不知去向。

4 显微镜下照片(单偏光)

5 显微镜下照片(单偏光)

6 显微镜下照片(单偏光)

7 扫描电镜下可见岩石中分布圆形凹坑或球状化石

经岩石薄片观察(照片4~6)，“烟囱”状结核由呈放射状分布的纤维状物质构成的不规则“球粒”及呈晶粒镶嵌状充填于“球粒”间的方解石为主组成，放射状“球粒”外形不规则，与酸性火成岩中的球粒结构非常相似，大者直径约1mm，小者约500μm左右，部分“球粒”中心可见近圆形的核部。“球粒”中的纤状物质基本被方解石交代，“球粒”外形尚存，最外层的纤状、放射状结构明显。球粒间充填晶粒状方解石，方解石晶间及解理缝内可见大量有机质。据全岩Ⅹ衍射分析，结核中方解石含量97.4%，硅质含量2.6%。在薄片中看不到硅质，但那些细而密的纤维状物质很像长英质，也许硅质就来自那些纤维状物质。

更为有趣的是，在这种特殊的碳酸盐结核中，普遍出现一种直径仅5~20μm的球形微化石，据扫描电镜及能谱分析，球形微化石的矿物组分以CaO为主，MgO为次，可能为与湖底热液活动有关的嗜热微化石，我们暂时称其为球形钙镁质嗜热微化石(参见《鄂尔多斯盆地南缘地质剖面图集》)。

8 这是照片1中展示的采自铜川霸王庄剖面延长组长7油页岩的“飞碟状结核”

9 在岩石薄片下可见，结核由纤柱状碳酸盐矿物为主组成，碳酸盐具放射状球粒结构，球粒外形不规则、相互嵌合，其中也含有大量球形钙镁质嗜热微化石

10 显微镜下可见岩石中密集分布这种球形钙镁质嗜热微化石

11 放大至600倍时测得化石直径一般在20微米左右

12 在扫描电镜下，化石呈圆球形

13 在电镜下大部分化石表面光滑

14 个别化石表面具不规则凹坑 

对这类分布于延长组油页岩中独特的钙质结核的研究工作才刚起步，据现有资料分析，其特征可能与大西洋中脊Lost City低温热液场沉积类型相似，为湖底低温热液喷口所形成。