蘇德辰，呂洪波，章雨旭，孫愛萍，朱曉青，賀靜，袁效奇

1)中國地質科學院地質研究所，北京，100037；2)中國石油大學(華東)地球科學與技術學院，山東青島，266580；3)中國地質科學院，北京，100037；4)中國地質調查局青島海洋地質研究所，山東青島，266071；5)中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，西安，710018

內容提要：北京地區(qū)中元古界霧迷山組主要由燧石條帶白云巖、燧石結核白云巖、疊層石白云巖和少量含陸源粉砂質碎屑的白云巖組成，廣泛出露于北京山區(qū)，厚度2000～3500 m。以霧迷山組為代表的大量中元古代硅質沉積物的物源和形成原因，一般教科書均認為層狀燧石為生物成因，結核狀燧石為成巖交代成因。筆者等在北京西山等地多次野外考察發(fā)現(xiàn)，二維剖面上的硅質條帶或硅質結核在三維實體上實際上是透鏡狀或席狀(下一般稱燧石席或硅膠席)。燧石席內部常包裹或膠結有下伏白云巖的礫石并且因混有有機質等，表現(xiàn)為各種暗色或雜色。硅膠席在上覆白云質沉積物堆積之前與其周圍的白云質灰泥和粒屑幾乎同時形成，燧石透鏡體與白云質沉積物之間存在著相互穿插、包裹的關系，但彼此之間邊界清晰，無論是白云石粒屑還是燧石席都沒有任何被交代痕跡。因此，筆者等認為：燧石“結核”是硅膠聚集成席，再經(jīng)壓實、固化的結果，其渾圓狀邊緣是水下硅膠與沉積介質的相變面。硅膠固化作用是北京西山中元古界霧迷山組中原生燧石的唯一成因。在成巖重力壓實過程中，連續(xù)分布的原生硅質沉積物會形成布丁或“結核”構造。白云質灰泥和粒屑的膠結速度明顯快于硅膠的固化速度，遇地震等外力作用，軟的硅膠席會沿著弱固結的白云巖裂隙向上侵入或向下擠入，形成硅質脈。遇有后期的巖漿侵入或熱變質作用的改造，硅質條帶和硅質結核的成分和顏色會發(fā)生相應的變化，質地變純，顏色由深變淺，但是仍然保留原生的層理或紋理，容易被誤認為是成巖期或成巖后硅質交代碳酸鹽礦物而成。

燧石主要由玉髓和微晶石英組成，化學成份為SiO2，是最重要的硅質巖。自然界中，燧石呈層狀、條帶狀和結核狀分布在多個地質時代的碳酸鹽巖中(葉連俊，1945；趙澄林，2001；杜遠生等，2013)。

近年來，對于碳酸鹽巖地層中薄層狀或條帶狀燧石的成因多認為是生物成因，少數(shù)為特殊環(huán)境的化學沉淀和地下熱泉、火山作用的產(chǎn)物。目前，許多權威的中、英文教科書或辭典等幾乎一致認為結核狀燧石是成巖后已經(jīng)固結的碳酸鹽礦物被硅質交代形成。例如，在SedimentaryGeology：AnIntroductiontoSedimentaryRocksandStratigraphy(Prothero，2014279)和Earth:PortraitofaPlanet(Marshak, 2015214)兩書中均認為交代作用是形成燧石結核的唯一原因；Earth:AnIntroductiontoPhysicalGeology(Tarbuck and Lutgens, 2017)中認為層狀的燧石為生物成因，結核狀燧石為交代成因。近年來出版的中文教材大多也采用了類似的解釋(如：于炳松和梅冥相, 2016282,288)。

中元古界霧迷山組在京西的門頭溝和房山地區(qū)厚 2000 m左右，主要由白云巖構成(占89%)，燧石條帶和燧石結核等硅質巖成分占10%(鮑亦岡，1996)。筆者等在北京西山等地多次野外考察，特別是，門頭溝莊戶洼村附近的永定河谷(中心點參考坐標為：北緯40°2′51"，東經(jīng)115°49′34")露頭十分清晰，可以看到許多三維實體，發(fā)現(xiàn)剖面上的硅質條帶或硅質結核，在三維實體中實際上是席狀燧石與碳酸鹽巖互層。燧石席內部常包裹或膠結有下伏白云巖的礫石，燧石透鏡體與白云質沉積物之間存在著相互穿插、包裹的關系，但彼此之間邊界清晰，無論是白云石粒屑還是燧石席都沒有任何被交代痕跡。用傳統(tǒng)的成巖交代說根本無法解釋。故本文以北京西山中元古界霧迷山組野外露頭為主，結合少量其他地方的實例，討論白云巖中的燧石條帶、燧石席及其相互關系，探討碳酸鹽巖中的燧石條帶或燧石席的成因。

1 地質背景

燕山—遼西中元古代裂陷槽以天津薊縣為中心，累計沉積形成的地層厚度9000余米。其中，凌源—平泉—興隆—密云—淶源一線為北東向的軸部同沉積斷裂帶(圖1a)(和政軍等，2000a；蘇德辰和孫愛萍，2011；Su Dechen et al., 2014)。

霧迷山組(“霧迷山灰?guī)r”)的命名地在原天津薊縣城西10余千米的無名山(Kao(高振西)et al.1934；田樹信和翟子梅，199629)。霧迷山組主要由燧石條帶白云巖、疊層石白云巖、瀝青質白云巖及少量泥狀含粉砂質碎屑白云巖、硅質巖組成，以沉積韻律明顯、富含燧燧石和疊層石為特征。

霧迷山期的陸表海水域開闊，水位極淺但變化頻繁，淺水相的沉積構造和沉積韻律非常明顯(圖2)。霧迷山組中疊層石非常發(fā)育，有多種原生疊層石生長的紋層。在疊層石生長過程中因波浪等機械作用而破碎，有大量淺水動蕩標志的沉積構造，如形態(tài)完好的小型波痕和干涉波痕、泥裂構造、白云巖碎屑沉積形成的前積紋理等。根據(jù)區(qū)域地質資料，霧迷山組中、下部地層中含有少量海相石英砂巖(北京市地質礦產(chǎn)局，1991)。作者在野外觀察發(fā)現(xiàn)有大量白云質內碎屑礫石，巖石薄片觀察有豐富的反復搬運過的白云石和石英顆粒。無論宏觀還是微觀都顯示了很多顆粒已經(jīng)磨圓，而且顆粒大小混雜，為機械搬運后再沉積的結果(圖2)。大量波痕、泥裂的存在說明當時白云巖沉積環(huán)境為碳酸鹽臺地，水體極淺，甚至位于平緩的潮間帶到潮下帶環(huán)境。

門頭溝莊戶洼附近的地層中有三疊紀輝長巖、花崗斑巖和閃長玢巖侵入體，并大多以巖床形式順層侵入(鄭桂森和方景玲，1994)。

2 莊戶洼剖面霧迷山組燧石特征

莊戶洼附近的霧迷山組總厚度約為2000 m。地層中含有大量黑色的燧石夾層(圖2a、b)、條帶、團塊。白云巖巖層之間往往發(fā)育燧石夾層(圖2c)，剖面上的燧石團塊，在三維露頭上事實上是連續(xù)的燧石層(圖2d)或者像網(wǎng)脈一樣沿層面彼此相聯(lián)(圖2e、f)。霧迷山組中所有燧石層出現(xiàn)的層位均含有明顯的淺水相沉積特征，如波幅極小的波痕(圖2g)、干涉波痕(圖2h)、龜裂、斜層理等(Su Dechen and Sun Aiping, 2012；Su Dechen et al., 2014)，這些淺水的波痕、斜層理等完全由白云質的砂屑和礫屑構成。

圖2 北京西山莊戶洼村露頭硅質巖產(chǎn)狀與其伴生的波痕、干涉波痕:(a)霧迷山組中常見的硅質條帶白云巖(正常風化表面)；(b)霧迷山組中常見的硅質條帶白云巖(河水沖刷后新鮮的巖石)；(c)上覆白云巖剝蝕后呈現(xiàn)出的硅質巖；(d)隨著原始起伏層面而沉積的硅質巖，呈現(xiàn)出明顯的薄厚變化；(e)附著在原始層面上的硅質巖，其原始堆積與生物作用有關；(f)壓實、固結之后硅質巖在剖面上呈現(xiàn)斷續(xù)分布，但在層面上多呈枝狀且互相連通，在剖面上顯示為底辟構造；(g)與波痕共生的硅質巖，主要賦存于波谷；(h)與干涉波痕共生的硅質巖

在燧石層內部經(jīng)常含有棱角分明、大小混雜的下伏白云巖角礫(圖3a、b)。這種現(xiàn)象與夏邦棟(1965)在江蘇寧鎮(zhèn)山脈古生代碳酸鹽地層中的觀察到的燧石結核產(chǎn)狀幾乎完全一樣。另外，在層面下方的裂縫中，見到硅質巖貫入充填的現(xiàn)象(圖3b)。即使在完全包裹在白云巖層中的硅質巖團塊內，也可見到白云巖的礫石，礫石與硅質巖之間的邊界清晰，但是硅質巖與外圍白云巖之間的界線有明顯凹凸變化。圖3c紅色箭頭處，粒屑白云巖有兩處明顯向硅質巖團塊內部突進。顯然，硅質團塊被白云質灰泥包裹時具有一定的塑性，因而被白云質礫屑“侵入”。

還可見到完全包裹在白云巖中的硅質巖團塊被拉斷，并發(fā)生明顯變形和錯位現(xiàn)象，在拉斷的硅質巖團塊中間還包裹有邊界截然的白云巖礫石(圖3d紅色箭頭)，白云巖與硅質巖之間沒有任何交代、置換的痕跡。

有些成層的硅質巖見有明顯的底辟現(xiàn)象(圖3e、f)，并且底辟的規(guī)模與硅質巖的原始厚度有一定的正相關性。有些覆蓋在硅質巖之上的薄層白云巖還出現(xiàn)了被硅質巖向上擠裂的現(xiàn)象(圖3g紅色箭頭處)。有些在剖面上呈眼球狀的硅質結核，具有多層的同心紋層，以前認為是典型的成巖結核(圖3h①)，仔細觀察，這種同心層都是原始的硅質巖和白云巖互層變形的產(chǎn)物，從剖面上看好像孤立的同心結核，實際上它的周圍還有橢圓形態(tài)的硅質結核(圖3h②)，再向周圍追索，與之相同層位但距離稍遠處還有近層狀的硅質透鏡(圖3h③)，它們三者并不是彼此孤立，而是彼此連通(詳見后面討論部分)。

圖3 北京西山莊戶洼村露頭硅質巖野外產(chǎn)狀

最為典型的是在多個不同層位的硅質巖團塊和結核中發(fā)現(xiàn)了明顯被白云巖脈侵入或切穿的現(xiàn)象(圖4a—d)，這種硅質巖被白云巖侵入的現(xiàn)象與筆者等之前發(fā)現(xiàn)的白云巖被硅質巖脈侵入的現(xiàn)象(圖5及Su Dechen et al., 2014),都在莊戶洼剖面，但在不同的層位。這些現(xiàn)象說明：硅質團塊包裹在白云質灰泥中雖然尚有一定的塑性，但隨著時間的推移而逐漸變脆，當整體受到外來應力時局部發(fā)生脆性破裂，于是尚未固結的白云質灰泥貫入裂縫之中形成白云質“砂脈”。

圖4 硅質巖被白云巖穿刺“侵入”的現(xiàn)象

筆者等對2014年報道的硅質巖脈侵入到白云巖中的古地震現(xiàn)象又進行了深入觀察，在同一地點發(fā)現(xiàn)了更多的硅質沉積物向上涌動或流動的痕跡(圖5)。

圖5a 清晰地記錄了地震發(fā)生時各層位的狀態(tài)以及硅質沉積物在地震時發(fā)生觸變流動的軌跡。當時, 下部的三層白云巖(Dol①、Dol②和Dol③)已經(jīng)基本固結,地震發(fā)生時只能產(chǎn)生脆性變形,但上部的白云質灰泥(Dol④)仍處于半固結狀態(tài)。而介于三層白云質沉積物之間的硅膠(Si①和Si②)仍處于半固結狀態(tài)。強烈的地震導致兩層硅膠之間已經(jīng)固結的第2層白云巖(Dol②)出現(xiàn)裂隙——地裂縫, 與此同時，兩層硅質巖(Si①和Si②)發(fā)生觸變流動, 底層的硅膠(Si①)通過第2層白云巖(Dol②)中的裂隙與上部的硅膠層(Si②)匯合后，沿著第3層白云巖(Dol③)的裂隙向上穿刺,在第4層白云巖(Dol④)中形成兩條細脈。最終形成現(xiàn)在這種觸變脈(塑性變形)和地裂縫(脆性變形)共存的現(xiàn)象。

圖5 白云巖中的硅質巖脈

3 霧迷山組硅質巖成因討論

3.1 成因爭論史

硅質巖的成因曾經(jīng)是地質學界爭論的熱門話題，涉及物源、沉積和成巖整個過程。

燧石性脆質堅，自古就是人類文明的重要原料，也是現(xiàn)代地質科學很早關注的研究對象(例如：Lyell, 1830，1871)。Woodward(1864)在燧石標本中識別了出明顯的海綿結構，認為燧石為生物成因。許多學者則認為，海水中的硅質膠體具有極強的吸附性，不僅彼此之間吸附，還吸附其周邊的物質，凝聚固結而形成燧石，硅質的來源主要為陸源物質的風化溶解(Prestwich，1888；Tarr，1917；Pettijohn, 1949；Humphries, 1956; Tresise, 1961；Hesse, 1989)。然而，也有學者通過實驗認為，正常溫度下海水中溶解的硅質不足以達到無機沉淀的濃度，除非附近有火山活動(Krauskopf，1956)。

1967年，Eugster在肯尼亞馬加迪湖的湖床中發(fā)現(xiàn)了兩種新的含水硅酸鈉礦物(馬加迪石和肯尼亞石)，并認為這兩種礦物是在堿性鹽水中經(jīng)化學沉淀形成，最終轉變?yōu)殪菔?Eugster，1967; 1969)。然而，Behr和R?hricht(2000)認為，肯尼亞馬加迪湖中只有極少的燧石直接源于化學沉淀，大多數(shù)燧石不是化學沉淀成因，而是在生物作用的參與下形成的。

20世紀70年代中后期，F(xiàn)olk等對意大利4個中生代盆地的燧石結核、透鏡體和燧石層進行了研究，認為這些燧石均為生物成因的硅質交代碳酸鹽礦物后所形成(Folk and McBride, 1978; McBride and Folk, 1979)。

20世紀80年代以來，Murray對不同大地構造環(huán)境的燧石進行了較系統(tǒng)的地球化學研究，并于1994年對燧石的沉積環(huán)境與地球化學特征之間的判別進行了系統(tǒng)的論述。Murray同時指出，地球化學數(shù)據(jù)并非判定燧石成因環(huán)境的靈丹妙藥，更不應該只限于某一種地球化學指標，必須結合全面的地層學和巖石學研究。(Murray，1994)。讓Murray言中的是，這些以地球化學數(shù)據(jù)為基礎研究的“成果”被效仿者奉為至寶，以至于很多研究舍棄了基本的野外觀察、描述和現(xiàn)場分析。

中國大陸廣泛分布著從前寒武紀到古生代多個地質時代的碳酸鹽巖，很多碳酸鹽巖中夾有燧石構成的硅質層、硅質條帶或硅質結核，有些時代的碳酸鹽巖地層中硅質巖的含量極高。葉連俊(1945)對云南昭通石炭系煤系中的燧石進行了系統(tǒng)研究，認為這些燧石層的硅質來源于陸地巖石風化，在海水中呈膠體形式存在，在合適的條件下發(fā)生化學沉積而形成。任磊夫(1959)對湖北荊襄震旦紀地層中的硅質結核進行了詳細的野外觀察和對比研究，認為這些結核是沉積于海底的硅膠在成巖階段重新聚集所形成，為無機成因。夏邦棟(1965)對江蘇寧鎮(zhèn)山脈古生代碳酸鹽巖地層中的燧石結核進行了詳細觀察和研究，發(fā)現(xiàn)了在層間的間斷時間較短的古侵蝕面和縫合線中存在的兩類原生燧石結核，它們都是在上覆碳酸鹽物質堆積之前與其周圍的沉積物同時形成，其內部常膠結有下伏巖石的礫石，是同沉積的二氧化硅的膠凝體聚集形成。張蔭本(1966)則認為，寧鎮(zhèn)山脈古生代碳酸鹽巖地層中除了有無機成因的燧石外，還有生物成因(有機成因)和生物化學成因的燧石，并給出了四川盆地二疊紀地層的燧石結核中有大量微體動物化石的實例。趙澂林等(1977)對太行山中北段高于莊組—霧迷山組中的燧石成因和硅質來源進行了詳細的研究，在霧迷山組硅質巖中發(fā)現(xiàn)了瀝青質和藻類結構。

張鵬遠(1979，1980, 1982)、趙澂林(1980)、朱浩然等(1980)、劉志禮等(1982)和孫淑芬等(2006)分別報道了薊縣和北京西山的霧迷山組燧石中發(fā)現(xiàn)了綠藻等微體古生物化石。Ding Tiping 等(2017)發(fā)現(xiàn)在高于莊組到霧迷山組的沉積過程中，海水中δ30Si值達到了自古元古代以來的峰值，說明在這段時間中海水中溶解的硅濃度急劇下降。這個急劇下降期恰好對應于中元古界中燧石最為發(fā)育的階段。任國選等(2008)和趙悅等(2019)則認為，中元古界中的燧石條帶“是一種具有時代特征的同沉積的生物化學沉積”。

具體到霧迷山組，可以歸納為兩個主要問題，一是硅質的來源，二是硅質巖的成巖機制。

3.2 硅質來源

部分學者認為中元古界霧迷山組中的硅來源于富硅的熱水活動或火山噴發(fā)(例如：任國選等，2008)，另有學者認為來源于生物(例如：趙悅等，2019)或陸源物質的長期風化。如前所述，霧迷山組分布面積巨大，有大量的硅質巖，如果這些硅質來源于火山活動，那么，霧迷山組中應該有大量的火山活動遺跡。而事實上，整個華北地區(qū)中—新元古代的火山活動遺跡主要見于大紅峪組和團山子組，其中，大紅峪組中的火山巖分布面積達到600 km2，在北京平谷區(qū)的最大厚度達到718 m(和政軍等，2000b)。在其他各組如高于莊組、霧迷山組、楊莊組、鐵嶺組和下馬嶺組中都很少見到火山產(chǎn)物，這也是包括霧迷山組在內的中元古代地層直到最近十余年才找到極少量的凝灰?guī)r測年樣品的原因(李懷坤等，2014；高林志等，2007，2011；Su Wenbo et al.，2010；Su Wenbo, 2016)。在常州溝組沉積之前，華北已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)億年的風化剝蝕，中元古代的海洋中雖然沉積了上千米厚的石英砂巖，但一定有足夠多的硅質溶于海水中，這些硅質更可能是高于莊組和霧迷山組中硅質巖的重要來源。

地震液化溢出丘的圍巖是莊戶洼附近最典型的巖石(圖6a)，鏡下研究發(fā)現(xiàn)，巖石主要為含有石英砂屑和殘余菌藻的亮晶白云巖，白云石總含量93%，以砂屑和膠結物兩種形式存在。巖石中含有以石英顆粒為主的陸源組分，石英含量5%，為次圓狀，粒徑0.1～0.3 mm，可見殘留加大邊，個別石英碎屑內含有電氣石礦物包裹體，分布不均勻，局部相對富集(圖6b)。

溢出丘頂部的黑色的硅質巖中，隱晶質石英90%以上，有少量放射球粒狀玉髓；硅質巖中有10%左右的粒狀藻鮞，直徑約為0.2 mm，以同心狀為主，個別呈放射狀(圖6c，圖6d)，放射狀的藻鮞很可能是原始的生命結構，這種質地比較純的硅質巖在形成過程中，有生物作用的參與。

根據(jù)霧迷山組中大量疊層石、薄片中同心狀硅質藻鮞和放射狀硅質藻絲的存在(圖6)，說明霧迷山組中的硅質巖的形成在一定程度上受到生物活動影響，析出后的聚集過程則主要受海洋的物理化學條件和生物作用共同控制，而發(fā)生選擇性的聚集和沉淀。

圖6 北京西山莊戶洼村霧迷山組硅質白云巖、硅質巖的顯微特征

筆者等在此強調的是：無論是從海水中直接沉淀或是微生物介導聚集，這些硅質沉積物在白云巖灰泥表面堆積時為典型的硅膠軟團，與海水之間有明顯的相變界面，以硅膠形式凝聚在海底直到最終固化成巖階段，與白云質灰泥(碳酸鹽碎屑)一起經(jīng)歷了機械沉積作用以及相應的軟沉積物變形作用。在特殊的外力作用下(例如地震、海嘯的振蕩作用甚至正常的重力壓實作用)，未固結的硅膠團塊會發(fā)生聚集變形形成底辟構造、或以硅質脈的形式侵入到其外圍未固結沉積物中。因此，這些硅質巖從凝聚在海底開始到最終固結成巖，最主要的變化就是硅膠固化作用，而影響其固化的主要因素就是時間。

3.3 硅質巖的形成過程

大量的野外實地觀察證明，至少霧迷山組中絕大多數(shù)暗色條帶狀、結核狀、團塊狀的硅質巖為原生成因，而非后期交代成因。那些因古地震而刺穿白云巖的硅質液化脈以及被白云巖細脈刺穿的硅質巖無可爭辯地證明，霧迷山組中主要的硅質沉積物為原生成因。原生的硅質巖中又可進一步分為生物吸附聚集和和硅膠凝聚堆積。生物成因為原生的藻疊層石吸附聚集和鮞粒吸附聚集，主要表現(xiàn)為硅質的紋層狀結構。硅膠凝聚團塊堆積的硅質巖主要表現(xiàn)為各種形態(tài)的硅質巖透鏡體、薄餅、薄層等，這種形態(tài)的硅質巖占主導地位，在二維的剖面上表現(xiàn)為硅質結核或條帶。

硅質膠體因遵循能量最低原理及自重而在白云質灰泥表面的低洼處聚集成透鏡體或席狀體(圖7a、b)，繼而呈層狀覆蓋在白云質灰泥之上(圖7c)。其上再被后來的白云質灰泥、碎屑所覆蓋，在重力作用下，硅質膠團經(jīng)常表現(xiàn)為大小不等的片狀分布，而二維的剖面上則表現(xiàn)為硅質層、硅質條帶和硅質結核(圖7d)。硅膠席在完全固結前，容易因地震等外力作用而發(fā)生變形。

圖7 霧迷山組中的硅質巖形成模式：(a)—(c)硅膠席的形成過程；(d)硅膠席在成巖期間經(jīng)差異壓實或外力而變形，最終固結成燧石結核、燧石條帶或燧石層

極淺水的碳酸鹽臺地常常遭受風暴和大浪襲擊，因此白云質灰泥、碎屑反復搬運、再聚集，半固結狀態(tài)的硅膠可以被打碎并裹挾到白云質灰泥中二次搬運，因此事件沉積灰泥層內不僅有大小不等的白云石角礫或磨圓的礫石，也可見變形的燧石團塊和燧石角礫等。

3.4 硅膠固化后經(jīng)受改造的硅質巖

霧迷山組中確實有部分硅質巖在成巖之后發(fā)生改造變化，即在原生的硅質條帶基礎上發(fā)生重結晶，原生的暗色條帶變成質地純凈的淺色燧石甚至是石英，但原始的硅質巖的結構和產(chǎn)狀依然保留(圖8a，圖8c②)，呈層狀或紋層狀產(chǎn)出。重結晶作用的熱源與區(qū)域上印支期巖漿活動有直接關系，只不過這里的巖漿活動強度較小，白云巖沒有變?yōu)榘自瀑|大理巖。

還有一種硅質巖質地極純，沿著成巖后的裂隙發(fā)育，不受層理或層面控制，是含二氧化硅的溶液沿著后期構造作用形成的空間沉淀生成(圖8b，圖8c③))，明顯受構造作用控制。此類硅質巖含量極少。

圖8 成巖后重結晶的硅質巖(a)和后期熱液硅質脈體(b)

3.5 硅質的來源及海洋物理化學環(huán)境

本文僅從燧石結核(條帶)、硅質席與白云巖的關系及沉積結構構造特征，證明燧石結核、燧石層或燧石條帶等是由淺水中的硅膠席固化而成，是沉積原生的而不是成巖后生的，生物作用是次要的。而構成硅膠的硅質來源，尚不清楚，可能有陸源搬運而來，也可能有海底熱水帶來。

依本文證據(jù)可以確認，中元古界霧迷山組沉積時，海底同時存在原生的白云石砂和硅質膠體，這樣的海水物理化學條件似乎比較苛刻，尚需進一步研究。

4 結論

通過對北京西山中元古代霧迷山組白云巖及燧石條帶進行的野外觀察和薄片研究，筆者等得到結論如下：

(1)燧石“結核”并非結核，而是硅膠席經(jīng)過壓實固化的結果。霧迷山組中的白云巖主要為白云質碎屑和灰泥的機械堆積和藻類粘結成因，白云巖與硅膠席之間長期反復相互覆蓋，構成了霧迷山組巨厚的硅質白云巖建造。

(2)硅質條帶、硅質團塊或硅質層與白云巖之間的界線清晰。硅質沉積物聚集的部位或層位最常發(fā)育于白云巖層面面上，尤其是有較強侵蝕作用的間斷面上，硅質體內部常有大小不等但邊界明顯的白云質礫屑。

(3)白云質碎屑和灰泥的膠結速度明顯快于硅膠席的固化速度，當上覆白云質灰泥已經(jīng)弱固結時，其下的硅膠團塊仍然保持一定程度的塑性或流動性。所以，當?shù)卣鸢l(fā)生時，或上覆沉積物厚度過大時，軟的硅膠層沿著半固結的白云質灰泥層中的裂隙向上侵入或向下方的裂隙擠入，形成多種軟沉積物變形構造。

(4)硅膠固化作用是北京西山莊戶洼地區(qū)中元古界霧迷山組中原生燧石的唯一成因。其他地區(qū)其他時代的含硅質條帶的碳酸鹽巖應當可能有相似的形成過程。

(5)本文證據(jù)表明，在中元古代霧迷山組沉積時期，海水中存在大量硅質和碳酸鎂，因而可以直接形成硅膠席和白云質灰泥和砂屑、礫屑等，現(xiàn)代海洋環(huán)境不具備這樣的條件。對于霧迷山期的海洋環(huán)境，如離子濃度、pH、Eh等，尚需進一步研究。

謹以此文祝賀楊文采主編80華誕！