郭海濤 尹忠凱

摘 要:長江峽東地區(qū)志留紀巖石地層學、年代地層學研究及各門類化石帶或組合序列的建立日臻完善;但關于風暴事件的研究和記述則十分匱乏。通過對1:50000巫山縣幅、官渡河幅和長梁子幅區(qū)資料的仔細研究,發(fā)現(xiàn)在重慶巫山橫石溪、湖北建始細沙壩、三道巖等地志留系砂冒組不同層位上發(fā)現(xiàn)和識別出不同類型風暴巖的存在。

關鍵詞:風暴巖砂冒組志留系

中圖分類號:P42 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(b)-0111-01

1 風暴巖分布范圍、層位及類型

志留系紗冒組在本地區(qū)分為三組,分別是上、中、下三段[1];在重慶石鼓、石溪,湖北三道巖及細砂壩等皆有分布,且有比較好的表露。在上述地區(qū)可見如下四種類型的巖石:(1)含磷質風暴層,巖性為中厚層含菱鐵石英砂巖及含有磷元素的白云巖,該巖層層厚約60m,見于紗冒組上段偏下部;(2)鈣屑風暴巖,見于砂冒組上段下部,厚1.0m,共4層鈣屑粒序層;(3)灰質風暴巖,常可在紗冒組上段偏底部見到,厚約1.5～2.0m,共有大約5層介殼層;(4)砂質風暴巖,在位于約20m厚的地層砂冒巖組中部可見,介殼層約共有30層。

2 風暴巖的特性

2.1 砂質風暴巖

2.1.1 結構特征

砂質風暴巖有以下四種特征[2],(1)底部侵蝕構造層:根據(jù)不同的形態(tài)特征共分為不規(guī)則微波狀、微波狀及波狀共計三種,但數(shù)量較少,后者波長10～45cm,波高5～15cm,由下而上以微波狀和不規(guī)則微波狀為主;(2)底部含生屑礫石層:在侵蝕面之上形成礫屑沉積,礫石大小1～2cm,其成分為細砂巖,正粒序層理發(fā)育;(3)粒序層(介殼層):部分介殼層中以腹足類為主,可達60%-70%,以正粒序層理為主,偶見少數(shù)反粒序層理。

2.1.2 砂質風暴巖的沉積序列

與理想風暴巖的沉積序列[3]及砂質風暴層[4]做比對,在本層的砂質風暴巖序列中難以見到泥巖層F。下面是經常見到的兩類不同的沉積序列:(1)不完整型:有A`、A、C層或A`、A、C、D層組成,偶見塊狀層B。底部侵蝕面截面以微波—波狀形態(tài)為主體,規(guī)模不大、具有比較好的對稱性、粒序層主要為正粒序形態(tài),反粒序很少能見到;(2)混合型:每一個事件沉積的上部總會被下一個事件剝蝕,有的丘狀層都可能被剝蝕,這樣的風暴沉積事件多次疊置,主要有A、C層疊置,層系較薄,一般厚度5～10cm,偶見A層厚度達40cm。

2.1.3 巖石類型

砂質風暴巖從巖石類型可分為三類:(1)生屑粒含膠磷礦細?；屹|石英砂巖:具有反粒序層理;成分復雜,石英巖巖屑占45%,硅質巖巖質占2%,同時含有微量黑電氣石、鋯石等。(2)礫屑砂巖:具有正粒序層理;礫石大小為2～3cm;細砂巖含有成分種類比較少,在層中排列表現(xiàn)出多方向性。在風暴高峰的時候,涌進的浪潮會將固結弱的砂巖擊碎,在浪潮的作用下碎砂礫被運移到稍遠處堆積,這就是礫石形成的根源。(3)含膠磷礦砂礫屑石英雜砂:具有正粒序列,后3～5cm;其上部有微波形態(tài)的層理在粉砂巖中發(fā)育。

2.2 灰質風暴巖

見于砂冒組上段底部[5],其規(guī)模較小,厚0.5～1m,為黃綠色薄層粉砂質泥巖夾雜淺灰色薄層泥粒灰?guī)r。在橫向分布上,整體顯示較穩(wěn)定。在湖北的細砂壩、三道壩一帶等地可見到相當量的分布。具底面侵蝕構造,規(guī)模小,其截面呈微波狀,近于對稱。介殼層厚5-7cm,具有正粒序層理;丘狀層厚2-3cm,由粉砂質泥巖組成,特征明顯有微波狀低角度交錯的紋飾,紋狀向上突起。在沉積序列的頂部是平行狀紋飾,在頂部面上偶爾能見到蟲跡。介殼層中顆粒有兩種:(1)生屑,由三葉蟲、腕足類等組成;(2)膠磷礦砂屑,陸源碎屑礦物較少,由石英、白云母、微量鋯石所組成。

2.3 鈣屑風暴巖

在位于湖北建始的三道巖砂冒組上段可常見到鈣屑風暴巖,在薄及中厚層細砂巖中常夾雜有此種風暴巖,巖層總厚約1m,共計含油四層。其中東部風暴巖的沉積序列為:水平紋層、丘狀層、鈣屑風暴層及底面侵面構造。從下向上的鈣屑風暴巖疊置復合而成,前一個鈣屑風暴巖的上層被后一個風暴巖掏蝕,然后相互交叉疊置。具有侵蝕構造的底面截面呈波狀,其波長為8～12cm、17～25cm、波高3～6cm。鈣屑風暴層厚15～20cm,丘狀層厚3～5cm、10～12cm。粒序層中礫石在鈣屑風暴巖中大小混雜在一起,共占30%～40%,大小為3～5cm;其余礫屑占10%～15%。

2.4 含磷質風暴巖

見于砂冒組中段上部[1]。本層位分布有薄及中厚層的含磷白云巖,上部有時候能見到較厚層的并夾于中厚層含磷鐵質石英砂之間的含磷白云巖。風暴巖中磷質含量達到7.07%～24.77%,其可分為三種類型的產出狀態(tài)分別是:(1)膠磷礦砂礫屑;(2)膠磷質無鉸綱腕足類屑及少量牙形石碎屑;(3)含石英細砂及膠磷質的細砂巖砂礫屑。含磷質風暴巖序列為:底面侵蝕構造A`,具有波狀截面形態(tài),規(guī)模一般較小,波長3～5cm,波高一般為0.5～0.8cm;粒序層A在剖面上自上到下,從厚變薄,在下部往往會富集磷質砂礫屑,常為黑色,一般會呈疊瓦張排列,形似倒“小”字存在,發(fā)育有微波狀層理、沙紋層理及大型板狀層理,但丘狀層理幾乎不發(fā)育。

3 結語

綜上所述,業(yè)已查明川東鄂西砂冒組風暴巖可劃分出上述四種形式。通過多方面的分析:可以認為砂質風暴巖和含磷質風暴巖隸屬近源風暴巖;灰質風暴巖隸屬遠源風暴巖。鈣屑風暴巖則隸屬于上述兩者間的過渡類型。在縱向上,沉積速度較快的風暴巖沉,風暴作用時間亦較短;在橫向上,本區(qū)范圍內風暴巖分布廣而穩(wěn)定,具有比較明顯的結構特征及剖面序列,很容易被辨認出。除此之外,據(jù)砂質風暴巖的產物Orthodochimioceras(其地質年代為蘭多弗里世特里奇中期),可以大致判斷出該風暴事件的形成時期應與之相當。灰質風暴巖所產生的牙形石Apsidoganthus tuberculat us、Pterospathods celloni及三葉蟲Coronoe phalus、Kailia等,可大致推測其形成時期應為特里奇期中晚期[5]。由此,可以把上述四種風暴巖作為等時性標志層判段,為本區(qū)志留紀地層的劃分對比起到了重要的作用。

參考文獻

[1] 牛志軍,段其發(fā).湖北建始地區(qū)志留紀紗帽組含磷白云巖的發(fā)現(xiàn)及意義[J].華南地質與礦產,1999(3):56～60.

[2] 張琴.地質學基礎[M].北京:石油工業(yè)出版社,2008.

[3] 馬寶林.塔里木盆地西北緣震旦紀風暴巖成因探討[J].沉積學報,1991,9(3):59～64.

[4] 齊同文.事件地質學概論[M].北京:地質出版社,1990.

[5] 李志宏,等.長江三峽東部地區(qū)特列奇階生物組合及其對比[J].華南地質與礦產,1999,(4):57～62.