滇西南澜沧地区南段组砂岩粒度特征与意义

王志忠，王瑞，严城民，徐启胜，刘仕承，周听全，王国辉

(1.云南黄金矿业集团股份有限公司，云南 昆明 650200；2.云南省地矿局区域地质矿产调查大队，云南 玉溪 653100)

澜沧地区位于云南普洱市澜沧县，地层单位南段组由云南省地矿局区域地质调查队五分队(1982)创名于澜沧县南段村[12]。其后，该组被较多的地质资料引用[1-3]。经云南省岩石地层清理：南段组为一套浅变质的陆源碎屑岩，厚>5841m，属滇西澜沧地层小区，层型剖面为云南省澜沧县南段剖面[4]。前人研究中，南段组产菊石、双壳类、植物化石[4、5]。该组化石均产于上部，中下部数千米厚的地层中未获化石，结合沉积盆地演化，该组年代地层应属泥盆系-石炭系，地层代号为DCn[13]。

南段组(DCn)沉积环境有两种差异较大的认识。云南省地质调查院(2013)根据岩石中保存的鲍马层序所显示的浊流沉积现象，认为该地层主要形成于半深海环境，属斜坡扇沉积[13]。崔春龙等根据砂岩粒度分析、沉积构造、岩石组合等研究认为，南段组并非深海复理石建造，为浪控三角洲前缘斜坡-深陆棚环境的近源片泛性(非扇模式)重力流和正常陆棚的复合沉积[6]。

在大地构造位置上，南段组(DCn)位于昌宁-孟连结合带(PZ2)东侧[7-9]。查明该组的沉积环境，对研究昌宁-孟连沉积盆地的形成、发展及演化历史具有较为重要的意义。云南省1∶50 000东岗幅(F47E010016)、南北归幅(F47E011016)区域地质调查中，将南段组划分为三个岩性段。综合分析岩石组合、沉积构造、基本层序等，这三个岩性段主要沉积环境分别为三角洲、三角洲-潮坪、三角洲-大陆斜坡[10]。同时，在该组的三个岩性段中共采集粒度分析样品27件，为确定南段组沉积环境增加了新的资料。

南段组(DCn)砂岩的碎屑粒度不均。除极少数岩石外，多数岩石以两种粒级为主、一种粒级次之，其他粒级较少。在粒度分析样品中，岩石命名有必要突出不同粒级的含量。命名原则为：①含量≥15%粒度按“少前多后”原则直接参与命名，②含量5%～15%粒度冠“含”参与命名，③含量<5%粒度酌情冠“含少量”参与命名。南段组岩石均发生浅变质，为行文简洁，下文的砂岩名称中均省略“变质”二字。

1 南段组一段岩性特征

南段组一段(DCn1)采集粒度分析样品6件，分为4种岩石类型。

1.1 中细粒石英砂岩

样品编号PM014-13-1、PM014-41-1，均采自1∶50000东岗幅(以下简称“东岗幅”)，沉积环境属三角洲支流河道中之主河道。粒度分析主要参数及意义：φ值2.17～2.52(平均2.35)，属细粒砂；标准偏差(σ1)0.57～0.72(平均0.65)，分选性较好，形成于河流-滨海环境；偏度(SK1)-0.03～-0.04(平均-0.04)，近对称；峰度(KG)0.92～0.97，(平均0.95)峰态中等。经萨胡判别计算(表1)，岩石形成于三角洲支流河道沉积环境。

表1 南段组一段砂岩粒度分析判别计算结果

在概率累积曲线图上，样品仅发育悬浮、跳跃总体(图1)，S、T截点分别位于(φ值)2.5～3.5、2～2.5之间，图像特点与刘宝珺(1985)[11]的三角洲支流河道中之主河道相似。

图1 南段组一段砂岩的粒度分布概率累计曲线(据Visher，1969；转引自刘宝王君，1985)

1.2 含粗砂细中粒石英砂岩

样品编号PM014-104-1，采自东岗幅，沉积环境属浊流沉积中之海下扇。粒度分析主要参数及意义：φ值1.75，属中粒砂；标准偏差(σ1)0.57，分选性较好，形成于河流-滨浅海环境；偏度(SK1)为-0.16，负偏；峰度(KG)1.04，峰态中等。经萨胡判别计算(表1)，岩石形成于浊流沉积中之海下扇环境。

在概率累积曲线图上，样品仅发育悬浮、跳跃总体(图1)，S截点位于2.7(φ值)左右，图像特点与刘宝珺(1985)[11]浊流沉积中之海下扇相似。

1.3 含细砂粗中粒石英砂岩

样品编号PM014-10-2、PM018-9-1、PM018-16-1，采自东岗幅和南北归幅，沉积环境属海岸带中之上前滨。粒度分析主要参数及意义：φ值1.28～1.47(平均1.32)，属中粒砂岩；标准偏差(σ1)0.56～0.60(平均0.58)，分选性较好，属河流-滨浅海环境；偏度(SK1)-0.06～-0.04(平均-0.05)，近对称；峰度(KG)0.96～1.00(平均0.98)，峰态中等。经萨胡判别计算(表1)，岩石形成于海岸带中之上前滨沉积环境。

在概率累积曲线图上：2件样品仅发育悬浮、跳跃总体(图2)，S截点位于1.7～2.3(φ值)之间；1件样品发育悬浮、跳跃、跳跃总体，T截点、S截点分别位于0.2、2.1(φ值)附近。反映海岸带中之上前滨的图像特点(刘宝珺，1985)[11]。

图2 南段组二段砂岩的粒度分布概率累计曲线(转引自刘宝王君，1985)

2 南段组二段

南段组一段(DCn2)采集粒度分析样品12件，分为4种岩石类型。

2.1 含粗砂细中粒石英砂岩

样品编号PM014-84-2、PM027-56-2，分别采自东岗幅、南北归幅，沉积环境属海岸带中之上前滨。粒度分析主要参数及意义：φ值1.59～1.81(平均1.68)，属中粒砂；标准偏差(σ1)0.61～0.70(平均0.66)，分选性较好，形成于河流-滨浅海环境；偏度(SK1)-0.04～-0.15(平均-0.09)，近对称-负偏；峰度(KG)0.95～1.08(平均1.02)，峰态中等。经萨胡判别计算(表2)，岩石形成于海岸带中之上前滨沉积环境。

表2 南段组二段砂岩粒度分析粒度判别计算结果

在概率累积曲线图上，样品仅发育悬浮、跳跃总体(图2)，S截点位于2.5～3.5(φ值)之间，图像特点与刘宝珺(1985)[11]的海岸带中之上前滨相似。

2.2 含巨砂中粗粒石英砂岩

样品编号D1966-1，采自南北归幅，沉积环境属浊河流环境。粒度分析主要参数及意义：φ值0.68，属粗粒砂；标准偏差(σ1)0.58，分选性较好，形成于河流-滨浅海环境；偏度(SK1)-0.09，近对称；峰度(KG)0.9，峰态中等。经萨胡判别计算(表2)，岩石形成于浊河流沉积环境。

在概率累积曲线图上，样品发育悬浮、跳跃、牵引总体(图2)，S、T截点分别位于1.8、-0.2(φ值)处，图像特点属典型的河流沉积。

2.3 含细砂粗中粒石英砂岩

样品编号PM027-56-1、D4804-1，采自南北归幅，沉积环境属河流中之边滩。粒度分析主要参数及意义：φ值1.08～1.27(平均1.18)，属中粒砂；标准偏差(σ1)0.60～0.62(平均0.61)，分选性较好，形成于河流-滨浅海环境；偏度(SK1)0.02～0.07(平均0.05)，近对称；峰度(KG)1.01～1.04(平均1.03)，峰态中等。经萨胡判别计算(表2)，岩石形成于河流中之边滩沉积环境。

在概率累积曲线图上，样品发育悬浮、跳跃总体(图2)，S、T截点分别位于2.0～2.5(φ值)之间，图像特点属河流的边滩沉积。

2.4 含少量粗砂中细粒石英砂岩

样品编号PM018-25-1、D4807-1、PM014-60-3、D4804-3，样品分别采自东岗幅、南北归幅，沉积环境属三角洲支流河道中之主河道。粒度分析主要参数及意义：φ值2.28～2.65(平均2.47)，属细粒砂；标准偏差(σ1)0.65～0.79(平均0.69)，分选性较好，形成于河流-滨浅海环境；偏度(SK1)-0.05～-0.14(平均-0.11)，负偏-近对称；峰度(KG)0.91～1.05(平均0.99)，峰态中等。经萨胡判别计算(表2)，岩石形成于三角洲支流河道中之主河道沉积环境。

在概率累积曲线图上，样品发育悬浮、跳跃、牵引总体(图2)，S、T截点分别位于3.1～3.7、1.4～1.8(φ值)之间，图像特点与刘宝珺(1985)[11]的三角洲支流河道中之主河道相似。

2.5 含中砂细粒石英砂岩

样品编号PM018-71-1，采自南北归幅，沉积环境属浊流沉积海下扇。粒度分析主要参数及意义：φ值2.68，属细粒砂；标准偏差(σ1)0.58，分选性较好，形成于河流-滨浅海环境；偏度(SK1)为0.00，近对称；峰度(KG)0.88，峰态宽。经萨胡判别计算(表2)，岩石形成于浊流沉积海下扇环境。

在概率累积曲线图上，样品发育悬浮、跳跃总体(图2)，S截点位于3.6(φ值)附近，图像特点与刘宝珺(1985)[11]的浊流沉积中哈德孙海下扇相似。

2.6 含少量中砂细粒岩屑石英砂岩

样品编号PM014-84-3，采自东岗幅，沉积环境属海岸带中之海岸砂丘砂。粒度分析主要参数及意义：φ值2.87，属细粒砂；标准偏差(σ1)0.48，分选性好，形成于河流-海滩环境；偏度(SK1)-0.08，近对称；峰度(KG)0.98，峰态中等。经萨胡判别计算(表2)，岩石形成于海岸带中之海岸砂丘砂沉积环境。

在概率累积曲线图上，样品发育悬浮、跳跃、滚动总体(图2)，S、T截点位于3.6、2.1(φ值)附近，图像特点与刘宝珺(1985)[11]的海岸带中佛罗里达州克雷斯森特哥的海岸砂丘砂相似。

2.7 含粗砂细中粒岩屑石英杂砂岩

样品编号PM014-26-1，采自东岗幅，沉积环境属三角洲邻近天然堤的浅水支流河道。粒度分析主要参数及意义：φ值1.76，属中粒砂；标准偏差(σ1)0.65，分选性较好，形成于河流-滨浅海环境；偏度(SK1)-0.04，近对称；峰度(KG)1.06，峰态中等。经萨胡判别计算(表2)，岩石形成于三角洲邻近天然堤的浅水支流河道沉积环境。

在概率累积曲线图上，样品仅发育悬浮、跳跃总体(图2)，S截点位于3.6、2.5(φ值)附近，图像特点与刘宝珺(1985)[11]的三角洲邻近天然堤的浅水支流河道相似。

3 南段组三段

南段组三段(DCn3)共采集粒度分析样品6件。

3.1 (含)粗砂细中粒石英砂岩

样品编号PM027-67-1、PM018-47-1，采自南北归幅，沉积环境属海岸带中之上前滨。粒度分析主要参数及意义：φ值1.51～1.86(平均1.69)，属中粒砂；标准偏差(σ1)0.57～0.73(平均0.65)，分选性较好，形成于河流-滨浅海环境；偏度(SK1)0.02～-0.05(平均-0.02)，近对称；峰度(KG)0.88～1.04(平均0.96)，峰态中等。经萨胡判别计算(表3)，岩石形成于海岸带中之上前滨沉积环境。

表3 南段组三段砂岩粒度分析粒度判别计算结果

在概率累积曲线图上，样品仅发育悬浮、跳跃总体(图3)，S截点位于2.4～3.0(φ值)之间，图像特点与刘宝珺(1985)[11]的海岸带中佛罗里达州鼓萨科拉的上前滨相似。

图3 南段组三段砂岩的粒度分布概率累计曲线(据Visher，1969；转引自刘宝王君，1985)

3.2 含少量粗砂中细粒石英砂岩

样品编号PM018-59-1、PM027-63-1，采自南北归幅，沉积环境属三角洲支流河道中之主河道。粒度分析主要参数及意义：φ值2.28～2.37(平均2.33)，属细粒砂；标准偏差(σ1)0.58～0.67(平均0.63)，分选性较好，形成于河流-滨浅海环境；偏度(SK1)0.03～-0.08(平均-0.03)，近对称；峰度(KG)1.04～1.12(平均1.07)，峰态中等。经萨胡判别计算(表3)，岩石形成于三角洲支流河道中之主河道沉积环境。

在概率累积曲线图上，样品发育悬浮、跳跃、滚动总体(图3)，S、T截点位于3.3～3.6、1.5～1.8(φ值)之间，图像特点与刘宝珺(1985)[11]的三角洲支流河道中之主河道相似。

3.3 含粗砂中细粒石英砂岩

样品编号PM018-54-1，样品采自南北归幅，沉积环境属浊流沉积海下扇。粒度分析主要参数及意义：φ值1.76～2.03(平均1.90)，属中-细粒砂；标准偏差(σ1)0.65～0.67(平均0.66)，分选性较好，形成于河流-滨浅海环境；偏度(SK1)-0.06～-0.09(平均-0.07)，近对称；峰度(KG)均为1.00，峰态中等。经萨胡判别计算(表3)，岩石形成于浊流沉积海下扇沉积环境。

在概率累积曲线图上，样品仅发育悬浮、跳跃总体(图3)，S截点位于3.0～3.3(φ值)之间，图像特点与刘宝珺(1985)[11]的浊流沉积中哈德孙海下扇相似。

3.4 含少量中砂细粒石英砂岩

样品编号为PM014-97-1，样品采自东岗幅，沉积环境属浊流沉积海下扇。粒度分析主要参数及意义：φ值3.03，属微粒砂；标准偏差(σ1)0.54，分选性较好，形成于河流-滨浅海环境；偏度(SK1)-0.18，负偏；峰度(KG)均为0.90，峰态中等。经萨胡判别计算(表3)，岩石形成于浊流沉积海下扇沉积环境。

在概率累积曲线图上，样品仅发育悬浮、跳跃总体(图3)，S截点位于3.9(φ值)附近，图像特点与刘宝珺(1985)[11]的浊流沉积中哈德孙海下扇相似。

4 结 论

(1)南段组一段(DCn1)为中细粒石英砂岩、含细砂粗中粒石英砂岩及少量含粗砂细中粒石英砂岩组成；沉积环境为三角洲平原的分支河流河道、三角洲前缘。

(2)南段组二段(DCn2)为含粗粒细中粒石英砂岩、含巨砂中粗粒石英砂岩、含细砂粗中粒石英砂岩、含中砂细粒石英砂岩、含粗砂细中粒岩屑石英杂砂岩、含少量粗砂中细粒石英砂岩及含少量中砂细粒岩屑石英砂岩组成；沉积环境为三角洲平原的分支河流河道、三角洲前缘、潮坪。

(3)南段组三段(DCn3)为含粗砂细中粒石英砂岩、含少量粗砂中细粒石英砂岩、含粗砂中细粒石英砂岩、含少量中砂细粒石英砂岩组成；沉积环境为潮坪、大陆斜坡、三角洲前缘斜坡-深陆棚。