曾獻文
(中陜核工業(yè)集團 地質調查院有限公司,陜西 西安 710100)
青海省樂都縣引勝溝一帶早侏羅世大西溝組特征及意義研究
曾獻文
(中陜核工業(yè)集團 地質調查院有限公司,陜西 西安 710100)
研究區(qū)位處北祁連造山帶與中祁連地塊接壤,屬秦祁昆地層大區(qū)。區(qū)內出露地層有元古代變質地層、早古生代海相火山—沉積地層以及新生代陸相地層。通過填圖及剖面調查對引勝溝一帶早侏羅世大西溝組特征進行研究,與區(qū)域上地層進行對比研究,確定其時代為早侏羅世。
地質調查;特征;年代
大西溝組區(qū)內出露局限,再加露頭條件較差等因素的限制,僅測制一條地質剖面,剖面位于樂都縣引勝溝北,起點坐標:東經102(°)23(′)27(″),北緯36(°)37(′)38(″);終點坐標:東經102(°)23(′)10(″),北緯36(°)35(′)36(″)。區(qū)內該組出露情況一般,第四紀植被覆蓋較多,剖面控制了該組在區(qū)內的最寬部位和主要巖石組合??刂坪穸葹?7.8 m。剖面共分23個巖性層,其中2~6層為早侏羅世大西溝組巖石組合(見圖1)[1]。
1 第四紀風積黃土;2 泥巖;3 細粒長石砂巖;4 紋層狀細粒長石石英砂巖;5 細粒長石石英砂巖;6 礫巖;7 黑云母斜長花崗巖;8 層號;9 地層代號;10 產狀;11 樣品
圖1 青海省樂都縣引勝溝一帶早侏羅世大西溝組
(J1d)地層實測地質剖面
巖性層由北至南羅列,不代表層序,剖面巖性羅列如下[2]:
————————未見頂————————
早侏羅世大西溝組(J1d)疊置厚度97.80 m
4. 紋層狀細粒長石石英砂巖45.60 m
3. 細粒長石砂巖36.20 m
2. 泥巖夾礫巖層13.30 m
1. 含細粒長石石英粗砂巖2.70 m
——————角度不整合接觸——————
黑云母斜長花崗巖(γοβO3)
砂巖與粉砂巖類:砂巖包括巖屑長石(雜)砂巖、長石巖屑(雜)砂巖、巖屑砂巖、長石砂巖及少量石英砂巖。粉砂巖有粘土質粉砂巖、粉砂巖、粘土質、鈣質粉砂巖[3]。
巖屑長石砂巖:灰綠色、灰褐色細粒砂狀結構,再生式膠結、孔隙式膠結、碎屑成分為石英、長石、巖屑、白云母,不透明礦物,鋯石、磷灰石、綠泥石、綠簾石、電氣石等,占巖石總量的83%~89%,石英、長石、巖屑3種組份占碎屑總量的99%左右,其中巖屑占10%~25%,長石為28%~48%,碎屑不具磨圓,呈棱角狀,分選較好,粒度多在0.518~0.148 mm或0.218~0.094 mm間,不具方向性排列。填隙物中雜基粘土礦物含量一般為10%左右,個別達到16%以上。
長石巖屑(雜)砂巖:細粒砂狀結構、孔隙式膠結、局部再生式膠結、碎屑成分與巖屑長石大致相同,含量為76%~82%,巖屑組分略高于長石,粘土礦物雜基10%~15%。
粉砂巖:灰綠色粉砂碎屑成分主要為石英,次為白云母、長石、巖屑,少量不透明礦物。碎屑含量70%左右,不具磨圓,分選好,粒度在0.061~0.012 mm間,在巖石中雜亂分布,具方向性排列。膠結物占30%,其中粘土礦物為20%,方解石10%,二者各自相對集中,分布在一定層位中,使巖石具層狀構造。巖石呈孔隙式和基底式膠結。其中尚見有粘土質粉砂巖及粘土質、鈣質粉砂巖,二者粉砂碎屑與粘土礦物比率明顯偏低,碳酸鹽礦物占相當比率,巖石微變質。
粉砂質粘土巖:顏色為深灰色、灰褐色,變余粉砂狀結構、粘土質結構,板狀構造,粉砂碎屑成分主要為石英,少量長石、巖屑、白云母、綠泥石及不透明礦物。碎屑不具磨圓,分選好,粒度一般0.036~0.012 mm間,在巖中分布均勻,具方向性排列。粘土礦物隱晶狀,含量高達65%以上。
石英砂巖:占該組巖石總量的10%以下,顏色以淺灰色為主,細粒砂狀結構,膠結類型大部呈接觸膠結,局部再生式或孔隙式。碎屑組分占巖石總量的95%,其中石英高達92%,不具磨圓,選佳,填隙物為5%左右,主要為硅質。
礫巖:位于層位最底部,不足巖石總量的5%,淺灰色,礫石成分單一,主要為硅質巖、石英,粒度一般在3.78 mm左右,大于2 cm的礫石占總量的15%,磨圓佳,不具方向性排列,砂碎屑62%,其中石英占78%、巖屑16%、長石6%。
煤巖:可采厚度1 m,亮黑色,條痕褐黑色,具強瀝青—弱玻璃光澤,多為塊狀,斷口貝殼狀,條帶狀構造清晰,多屬中亮—半暗型。
前人所測制剖面中出露巖石類型相對單一,現結合本次調查剖面及路線中所見巖性綜合歸納出該組巖石組合主要為灰色、灰綠色(石英)砂巖,礫巖,偶夾粉砂巖,見有少量薄煤層,底部見有少量礫巖、含礫粗砂巖[4]。與下伏晚三疊世阿塔寺組(T3a)呈平行不整合接觸,上覆古—近紀西寧群(EN1X)呈角度不整合接觸。引勝溝一帶,為一套灰綠色細粒長石巖屑砂巖,長石砂巖夾深灰色粉砂巖、碳質頁巖,底部少見幾十公分的礫巖及含礫粗砂巖,未見植物化石。墳溝一帶,仍以細粒巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖為主夾碳質頁巖、粉砂質頁巖及數層煤線,粉砂巖極少見。圖幅西南側的李家一帶,砂泥比率偏高,細粒巖屑砂巖居主,未見煤線夾層,厚度明顯減薄,未見底,與上覆古近紀西寧群(EN1X)呈角度不整合接觸,角度不整合覆蓋與古元古代東岔溝巖組之上。區(qū)域上在煤窯溝一帶,粒度成分偏細,主要由一套暗色粘土巖、頁巖夾砂巖及煤線的沉積組合,底部見有厚約10 m的礫巖層,頂部夾一層細礫巖,含植物化石,與下伏三疊紀地層不整合接觸,未見頂,厚度約為200 m。
該組橫向上基本穩(wěn)定,僅表現為粒度成分及沉積厚度的差異,煤層厚度約0.5 m左右,出露不穩(wěn)定,延展性較差,受第四紀風積黃土覆蓋嚴重,未見化石。
野外工作期間,對該套巖石地層進行了基本層序統(tǒng)計,通過綜合歸整,將不同區(qū)段具有代表性的12個準層序列述,上部準層序由粉砂巖→碳質頁巖構成向上變細,厚度增大的韻律性沉積層序,單個韻律對厚度為20~60 cm,層內具水平層理;中部由細砂巖→粉砂巖構成向上變細變薄的韻律性沉積特征,二者界面漸變,層內發(fā)育水平層理。下部則由粗砂巖→中砂巖→粉砂巖構成的自旋回性沉積層序,具退積式結構,單個小旋回層厚約1 m。三者向上疊置,構成高一級非旋回性沉積序列。
該組在不同區(qū)段的基本層序(見圖2)。3個準層序沉積特征與前述基本相似,反映出該組具較強的延展性。
1) 沉積構造組合:底部具沖刷充填構造,礫巖層沿橫向不穩(wěn)定,多呈大透鏡體。巖層內水平層理(紋層)極為發(fā)育,主要為砂泥互層水平層理、小型板狀交錯層理、單斜層理及波狀層理、下部砂巖層理可見水流沙紋交錯層理,楔狀交錯層理,底面巖石中多見泥礫團塊,層面可見波痕構造,不同剖面位置的各小旋回頂板均有煤層或煤線,夾層含豐富的植物、介形類等生物化石。
2) 基本層序特征:前述基本層序特征總體具水浸退積—加積結構類型和較強的韻律性結構特征,表現為向上變細、變薄的自旋回性沉積層序構成各準層序相互疊置的高一級非旋回性層序。綜前所述,該組為陸源碎屑淡水湖泊—沼澤沉積環(huán)境,由綜合沉積層序圖(見圖3)反映出,下部應為湖濱亞環(huán)境沉積,水介質能量較高,湖岸開闊,形成了近500 m厚的砂質灘,物源補償均衡,具加積結構特征,水位較低。中期,湖泊淤積發(fā)生沼澤化,形成煤層,由灰黑色泥巖、碳質頁巖夾煤層組成的沼澤相沉積期后,水體泛浸充足的物源供給及盆地的可容納空間增大,形成了砂泥堆積,總體呈向岸推進的退覆結構特征,顯示濱湖—淺湖相堆積環(huán)境,古氣候溫暖、潮濕。
圖2 大西溝組層序
圖3 李家附近大西溝組基本沉積層序
區(qū)域上大西溝組延入青海省境內,不整合與南營兒組、默勒群及其以前地層之上,不整合或整合與窯街組及其新地層之下。在次層型所在地為一套以灰白色、灰綠色等雜色碎屑巖為主,偶夾不穩(wěn)定薄煤層。區(qū)域上以灰色、深灰色砂巖、泥巖、頁巖和含煤層為特征,產植物和孢粉等化石。由此層型所在地向東、向西零星出露于:窯街、中壩、東溝、小峽、大茶石浪、石灣、元樹爾、佐士圖、瓜拉、木里、孤山、江倉、半截溝至烏托泉等地。在窯街紅溝與下伏南營兒組呈平行不整合接觸,與上覆窯街組整合接觸。巖性為灰白色粗粒石英砂巖,底部含有石英質礫巖,出露厚度8 m。在湟中縣東溝與下伏阿夷山組呈不整合接觸,與上覆窯街組整合接觸。所見巖性為灰色、灰綠色、紫紅色砂礫巖、砂巖夾頁巖及含鐵砂巖,沉積厚度76 m。
大西溝組在民和一帶鉆井中揭示,巖性為棕紫色、棕褐色砂巖、泥巖夾灰綠色砂巖、泥巖偶夾泥灰?guī)r。厚度28~193 m以上。產孢粉Chasmatosporites-Schizosporites組合。地質時代屬早侏羅世。在民和小山子產Neocalamites-Cladophlebis植物群,時代為早侏羅世。
在西寧小峽厚度8 m,湟源縣大茶石浪厚度50 m。其巖性為:灰白色礫巖、深灰色粗砂巖及云母砂巖夾少量頁巖,與下伏湟源群、花崗巖體呈不整合接觸,與上覆窯街組整合接觸。在互助縣石灣厚度12 m,大通縣元樹爾厚度20.64 m,佐士圖厚度20~30 m及門源縣瓜拉煤窯溝厚度8~110 m。其巖性均為灰色、灰白色砂礫巖、中粗粒砂巖夾少量粘土及砂質頁巖,不整合于下伏地層之上,與上覆窯街組為整合接觸。在木里、孤山溝、江倉及江撐山等處為不穩(wěn)定的灰白色石英礫巖、含礫石英砂巖,出露厚度各處不一,與下伏默勒群平行不整合接觸,與上覆窯街組整合接觸。在烏蘭達坂北坡的半截溝和南坡烏托泉,上部為灰黃色、灰白色中粗粒長石石英砂巖夾含礫砂巖;下部為灰黃色礫巖夾含礫粗砂巖,厚度30.7 m,與上覆窯街組整合接觸,與下伏地層為斷層接觸。綜上所述,本區(qū)大西溝組沉積時代為早侏羅世。
[1] 青海省地質礦產局. 青海省區(qū)域地質志[M]. 北京:地質出版社,1991.
[2] 青海省地質礦產局. 青海省巖石地層[M]. 武漢:中國地質大學出版社,1997.
[3] 張克信,莊育勛,李超嶺,等. 青藏高原區(qū)域地質調查野外工作手冊[M]. 武漢:中國地質大學出版社,2001.
[4] 宋述光,牛耀齡,張立飛,等. 大陸造山運動:從大洋俯沖到大陸俯沖、碰撞、折返的時限——以北祁連、柴北緣為例[J]. 巖石學報,2009, 25(9):39-49.
A Research of Characteristics and Significance of Early Jurassic Gullies in District of Yuedu County, Qinghai Province
ZENG Xianwen
(GeologicalSurveyInstituteLimited,ChinaShanxiNuclearIndustryGroup,Xi’an,Shanxi710100,China)
Northern Qilian orogenic belt is adjacent to the middle Qilian area, which is a large area of the Qinqi Kunshan formation. The outcrops in the area covers the ancient metamorphic stratum, Paleozoic Mesozoic volcano-sedimentary strata and new generation of land facies. In this article, through the mapping and profile survey, we have
a lot in early Jurassic XiGou group characteristics to compare with regional stratigraphic research, as determines its time to early Jurassic.
Geological survey; Characters; Times
2017-04-27
中國地質調查局青海省樂都縣引勝地區(qū)1:5萬區(qū)域地質調查(12120113033012)
曾獻文(1965-),湖南常德人,高級工程師,研究方向:地質礦產勘查,手機:13468610049,E-mail:x12729796@yahoo.com.cn.
P597.3
A
10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.006