沱沱河地区白垩系错居日组沉积特征分析

2019-08-13 07:44翁旭王雁林廖友运
中国金属通报 2019年7期
关键词:砾岩砾石碎屑

翁旭,王雁林,廖友运

(1.陕西省自然资源厅地质环境处,西安 710000;2.中国煤炭地质总局航测遥感局,西安 710000)

长期以来,通过多学科综合研究和系统的区域地质填图,沱沱河地区多次为国内外学者所关注[1-3]。上世纪50年代以后,我国学者通过持续工作与研究,对这一无人区地质情况提出了不少新见解。近年来,不少学者对区内白垩系地层亦做了少量研究,但都是针对区域沉积演化特征来着手[4-8],本文在野外调查的基础上,通过遥感解译、地质剖面测量、薄片鉴定、资料收集与分析等手段,对白垩系错居日组岩石组合、横向变化、层序特征及沉积环境等做了分析,为进一步讨论沱沱河地区该地层沉积特征提供了有用的信息。

1 区域地质概况

研究区地跨郭扎错-西金乌兰-金沙江晚古生代缝合带和羌塘陆块两个一级构造单元,以郭扎错-西金乌兰-金沙江晚古生代缝合带→晚三叠世苟鲁山克措边缘前陆盆地为主体,其次为羌塘陆块→乌丽-开心岭岛弧与邦可钦-砸赤扎加弧后前陆盆地[1,3,4,8,9,12](图1)。

根据地层单元划分方案[10-11],研究区地层区划归属华南地层大区(Ⅵ)→羌北-昌都-思茅地层区(Ⅵ2)→西金乌兰湖-金沙江地层分区(Ⅵ21)(图2)。主要出露中生界三叠系、白垩系以及新生界古近系、新近系和第四系。其中,三叠系苟鲁山克措组(T3g)主要为一套浅海相碎屑岩;白垩系错居日组(K1c)、洛力卡组(K2l)和桑恰山组(K2s)为河流至滨湖相碎屑岩夹碳酸盐岩;古近系沱沱河组(E1-2t)为陆相砾岩、含砾中粗-中细粒砂岩等碎屑岩;新近系雅西措组(E3N1y)岩屑长石细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等;第四系按成因类型划分为晚更新世冰水碓积(Qp3gf l)、晚更新世冲洪积(Qp3pal)、全新世湖积(Qhl)、全新世风积(Qheol)、全新世洪冲积(Qhpal)、全新世冲积(Qhal)等6种。

2 错居日组地层分布及典型剖面描述

早白垩世错居日组在研究区出露范围较小,主要分布于东北部特拉什湖东侧的苟鲁俄阿宏玛-翁格日玛一带,在苟鲁措湖北侧也有分布,呈北西-南东向条带状展布。该组北部与中-渐新世雅西措组上段(E3N1y1)呈角度不整合接触,南部与晚三叠世苟鲁山克措组(T3g)呈角度不整合接触。

代表岩性为砾岩和砂岩,其中砾岩以灰紫色、紫红色调为主,根据砾石的颜色又呈现出浅灰色、灰白色或灰绿色调。具砾状结构,块层状、中厚层状构造,叠瓦式构造。基底式胶结,填隙物为砂质,胶结物为铁、钙质,砾石大小多在1~12cm之间,分选差,磨圆较好,多呈次圆状-次棱角状,砾石成分主要为灰绿色长石岩屑砂岩和石英。研究区内代表剖面为:早白垩世错居日组实测地质剖面(P,21剖面)(起点坐标:北纬:34° 48′ 48″,东经 :92° 27′ 01″)。

图1 研究区构造单元划分示意图

图2 研究地层区划示意图

图3 早白垩世错居日组实测地质剖面(P21剖面)

早白垩世错居日组(K1c)厚度>973.44m

13.灰紫、灰褐色薄层状粉砂质泥岩。泥状结构,薄层状构造。主要由泥质组成,次为粉砂质碎屑,岩层风化严重。25.18m

12.灰紫色薄层状粉砂岩。粉砂结构,薄层状构造。碎屑物主要为石英,还有少量泥质。填隙物主要为粘土质,均匀分布。28.86m

11.灰紫色中-薄层状岩屑石英细砂岩,局部夹薄层状粉砂岩。细砂结构,中-薄层状构造。由碎屑物和填隙物组成,孔隙式胶结类型。碎屑物主要为石英加硅质岩屑,为次圆状。填隙物以钙质(方解石)胶结物为主,次为泥质(水云母、绿泥石)杂基。岩层中发育大型板状斜层理。188.31m

10.灰紫色中层状含砾粗砂岩,含砾砂质结构,中层构造,发育板状斜层理。碎屑物主要为石英和硅质岩屑,孔隙式胶结。填隙物主要为钙质胶结物。砾石约10%,砾径0.5~2cm,次圆状,以硅质岩为主。10.89m

9.灰紫色中层状岩屑石英细-中砂岩,具砂质结构,中层状构造,发育平行层理。碎屑物主要为石英和硅质岩屑,含有少量长石和云母。岩层中发育平行层理124.93m

8.灰紫色中层状岩屑石英中砂岩,中砂结构,中层构造,发育平行层理。碎屑物主要为石英和硅质岩屑,钙质胶结。局部含少量砾石,砾石约5%,砾径0.5~2.0cm,次棱角-次圆状,成分以硅质岩为主。190.35m

7.灰紫色中-厚层状含砾岩屑石英粗砂岩,砂质结构,中-厚层构造。碎屑物主要为石英,次为岩屑,次棱角状,孔隙式胶结。填隙物为钙质胶结物。砾石约15%,砾径0.5~2.5cm,次圆状,以石英为主。12.34m

6.灰紫色中层状岩屑石英细-中砂岩,砂质结构,中层构造。碎屑物主要为石英碎屑和岩屑,孔隙式胶结。岩层中局部夹灰紫色薄层状含砾粗砂岩。岩层中发育不对称波痕构造。57.60m

5.灰紫色中-厚层状含砾岩屑石英粗砂岩。发育波痕构造。粗砂结构,中厚层状构造。碎屑物主要为石英碎屑和岩屑,孔隙式胶结。砾石含量约10%,砾径1~1.5cm,次圆状,成分以硅质岩为主。101.13m

4.灰紫色中-厚层状砾岩层,砾状结构,中厚层状构造,钙质及砂质胶结,砾石含量约55%,砾径一般1~2.5cm,呈次圆状,砾石成分以石英为主。13.66m

3.紫红色中-厚层状含砾岩屑石英粗砂岩。含砾粗砂结构,中厚层状构造。碎屑物主要为石英碎屑和岩屑。砾石含量约5%,砾径大小约0.5-1cm,次棱角-次圆状。11.09m

2.灰紫色中-厚层状含砾粗砂岩,含砾粗砂结构,中厚层状构造。砾石含量约15%,砾径一般1-2cm,次圆状,主要为硅质岩。岩层中局部夹砾岩层,砾岩层厚度2~5m。96.46m

1.灰紫色厚层状砾岩,砾状结构,厚层状结构,砾石含量约60%,砾径一般为1.5~2.5cm,多呈次圆状,成分以石英为主,钙质或砂质胶结。砾石呈叠瓦式排列。111.64m

下伏地层:晚三叠世苟鲁山克措组第三段(T3g3)深灰色中-薄层状长石岩屑细砂岩。

3 岩性及其沉积特征

错居日组(K1c):岩性组合呈现出由粗变细的正粒序韵律层,底部为紫红色、灰紫色块层状复成分砾岩夹含砾不等粒岩屑石英砂岩,向上灰紫色中厚层状钙质岩屑石英砂岩、含砾岩屑石英砂岩逐渐增多,转变成以砂岩为主夹紫红色含砾砂岩及粉砂岩和少量紫红色粉砂质泥岩的一套沉积物(图4、5)。

图4 K1c灰紫色岩屑石英细砂岩

图5 K1c灰紫色复成分砾岩

代表岩性为砾岩和砂岩,其中砾岩以灰紫色、紫红色调为主,根据砾石的颜色又呈现出浅灰色、灰白色或灰绿色调。具砾状结构,块层状、中厚层状构造,叠瓦式构造。基底式胶结,砾石含量35~55%,填隙物为砂质(15~20%),胶结物为铁、钙质,砾石大小多在1~12cm之间,分选差,磨圆较好,多呈次圆状—次棱角状,呈叠瓦状排列,砾石成分有近缘堆积的特点,砾石成分主要为灰绿色长石岩屑砂岩和石英。

砂岩以紫红色和灰紫色色调为主,中细粒砂状结构或中粗粒砂状结构,中厚层—厚层状或中薄层状构造;碎屑含量70~75%,碎屑颗粒分选差,磨圆较好,多呈圆状,少量次圆状,在岩石中杂乱分布,有些具定向趋势。碎屑成分主要为石英、岩屑(有灰岩、粉砂岩、酸性火山岩、安山岩等)、长石和少量不透明矿物组成;填隙物是0~4%左右的粘土矿物;胶结物以碳酸盐矿物为主,含量18~20%之间,有少量铁质;岩石为孔隙式胶结类型。底部与晚三叠世苟鲁山克措组第三段(T3g3)呈角度不整合接触,上未见顶,地层总厚度>973.44m。

错居日组砾岩中砾石呈叠瓦状排列,砂岩中沉积构造发育波痕构造、板状斜层理和平行层理(图6),叠瓦状构造和大型板状斜层理是单向水流和河流相的特有沉积构造。砾岩和砂岩都具有下粗上细的正粒序韵律层。综合分析,该组沉积环境为陆相环境,河流相的河道沉积,砾岩为水道砾岩,砂岩可能为席状冲积砂[5,6]。

图6 K1c细砂岩发育平行层理

图7 T3g1与K1c不整合接触风化壳

错居日组底部为灰紫色厚层状砾岩,为覆盖在苟鲁山克措组顶部的风化壳砾岩(图7),厚度约100m,岩层稳定,延伸很远,识别清楚,将该层灰紫色厚层状砾岩定为错居日组与苟鲁山克措组的分层标志。错居日中部有一层灰紫色中-厚层状砾岩,厚度约15m,岩层稳定。南部I46E009010幅错居日组发育一层灰色中薄层状泥晶灰岩,厚度约10m,厚度稳定,延伸较远。本次工作将错居日底部厚层状砾岩,中部中-厚层状砾岩,南部中薄层状泥晶灰岩确定为错居日组的三个非正式填图单位。

4 时代讨论

根据前人在桑恰山一带错居日组中采到孢粉:Deltoidospora,Biretispirites,Pterisisporites,Classopollis,Piceaepollenites,Tricolpollenites,可将该地层时代暂定为晚侏罗世晚期至早白垩世[2,7]。

5 结论

(1)错居日组由粗变细的正粒序韵律层,底部为紫红色、灰紫色块层状复成分砾岩夹含砾不等粒岩屑石英砂岩,向上灰紫色中厚层状钙质岩屑石英砂岩、含砾岩屑石英砂岩逐渐增多,转变成以砂岩为主夹紫红色含砾砂岩及粉砂岩和少量紫红色粉砂质泥岩的一套沉积物。

(2)错居日组属河流沉积体系,河道、河道沙坝与河间冲积岛沉积亚相。

(3)错居日组中采到一些孢粉,可证实其时代为晚侏罗世晚期至早白垩世。

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