許露露,龔志愚,趙雪松,徐 聰,曹正琦,王 璐

(湖北省地質調查院,湖北 武漢 430034)

下?lián)P子鄂東南地區(qū)冷家溪群大藥姑組沉積特征分析

許露露,龔志愚,趙雪松,徐 聰,曹正琦,王 璐

(湖北省地質調查院,湖北 武漢 430034)

通過鄂東南1∶5萬沙洲店等幅區(qū)調工作,對通山縣嶺下大隊大藥姑組剖面進行測量。詳細描述大藥姑組地層巖性及礫石分布特征,并與鄰區(qū)進行地層對比,分析大藥姑組沉積環(huán)境及物源方向。研究表明,大藥姑組可劃分為兩段,即一段以灰綠色中—厚層狀變質細砂巖為主,底部及頂部發(fā)育數(shù)層細礫巖及含細礫砂巖,礫石成分主要為深灰色粉砂質礫和白色石英礫,礫徑2～5 mm,圓—次圓狀,分選較好,下部見明顯鮑馬序列,為較深水濁流沉積環(huán)境;二段以灰綠色板巖及砂質板巖為主,夾灰黃色薄—中層變質粉砂巖,與一段相比,沉積水體更深。通過與通山小洞和江西修水大藥姑組地層對比表明,小洞和修水為水體較淺的斜坡帶上部碎屑流沉積環(huán)境,嶺下大隊剖面為斜坡帶下部較深的濁流沉積環(huán)境。通過上述三條剖面沉積厚度、礫徑和分選度對比,表明物源由北西向南東方向搬運。

大藥姑組;冷家溪群;沉積特征;鄂東南

1 地質背景

1∶5萬沙洲店幅(圖1)位于鄂東南通山縣,為湖北與江西兩省交界處,隸屬下?lián)P子地層—構造區(qū)[1]。依據(jù)《湖北省巖石地層》,冷家溪群從下至上劃分為小木坪組、坪原組及大藥姑組,時代為中元古代[2]。之后鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)表明,冷家溪群為新元古代[3-6]。本次區(qū)調將小木坪組和坪原組合并,稱為小木坪組,其上為大藥姑組[7-10],時代為新元古代。

前人對于冷家溪群地層巖性組合及礫巖層的地質特征已經(jīng)有較多的描述。唐曉珊通過瀏陽縣雷神廟—平江縣上南源冷家溪群剖面的測制,發(fā)現(xiàn)冷家溪群地層見清晰的鮑馬序列,并認為冷家溪群地層屬于半深海相粘土巖與低密度濁流碎屑巖往復式交互沉積。陳俊等認為湖南臨湘地區(qū)冷家溪群大藥姑組上下部均發(fā)現(xiàn)較多的鮑馬序列,反映的水動力條件是陣發(fā)性的快速流動機制,屬于海底扇濁流體系沉積[11]。張恒等通過沅陵地區(qū)和臨湘地區(qū)冷家溪群的研究,識別出濁積巖相和深海相兩種沉積相模式,并認為兩個地區(qū)物源來自西南和北部的沉積基底[12]。前人的實測剖面資料表明,不同地區(qū)的冷家溪群既有相同的地質特征,各自也呈現(xiàn)不同的地質特點。本次研究,亦發(fā)現(xiàn)大藥姑組為濁流沉積。

圖1 1∶5萬沙洲店幅地質略圖及剖面位置圖Fig.1 1∶50 000 Shazhoudian sheet geologic scheme and section location map1.蓮沱組;2.大藥姑組;3.小木坪組;4.沉積地層;5.大藥姑組;6.小木坪組;7.花崗巖;8.輝綠巖脈;9.逆斷層;10.省界。

2 剖面介紹

通山縣嶺下大隊大藥姑組剖面見圖2。該剖面位于湖北省通山縣沙洲店幅嶺下大隊公路邊。起點坐標X:299773.30,Y:3260433.13。該剖面露頭良好,頂?shù)捉缇€清晰,交通便利。通過對該剖面測量,一方面可以研究該區(qū)大藥姑組的巖性組合特征、礫石發(fā)育特征及沉積環(huán)境特征,另一方面可以與鄰區(qū)進行地層對比,更加詳實地反映大藥姑組區(qū)域上橫向變化,補充和完善對大藥姑組地層的認識。

圖2 通山縣嶺下大隊大藥姑組實測地層剖面圖Fig.2 Measured stratigraphic section of Dayaogu formation in Lingxia Brigade,Tongshan County

2 地質特征

2.1 地層特征

大藥姑組一段(Qbd1):為剖面第4-42層,厚度2 018.90 m。以下伏小木坪組(Qbx)灰綠色薄層狀變質粉砂巖消失、灰綠色塊狀變質含礫細砂巖出現(xiàn)為劃分標志。界線兩側產(chǎn)狀基本一致,為整合接觸關系。下部(第4-16層)由灰綠色塊狀礫巖、變質含礫細砂巖、灰綠色中—厚層層狀變質細砂巖及灰綠色中—薄層狀變質粉砂巖組成,具有旋回特征,每一個旋回呈現(xiàn)向上變細的基本層序。下部巖性組合呈現(xiàn)良好的韻律特征。中下部(第17-24層)為灰綠色厚層—塊狀變質中細粒砂巖,間夾黃綠色中層狀變質粉砂巖。中上部(第25-38層)為灰綠色中—厚層狀砂質粉砂巖夾灰綠色中層狀含泥質條帶變質細砂巖。上部(第39-42層)為灰綠色中厚—塊狀變質含礫中—細粒砂巖,夾少量灰綠色薄—中層狀變質粉砂巖。通過巖性觀察發(fā)現(xiàn),一段主要由鮑馬序列的a段(含礫中砂巖)、b段(細砂巖)(圖3)和b段(細砂巖)、c段(粉砂巖)(圖4)組成?？傮w上,大藥姑組一段由下至上巖石粒度符合由粗到細,再由細到粗的變化規(guī)律,鮑馬序列特征明顯,為半深海濁流沉積相。

圖3 第11層含礫砂巖與細砂巖組成鮑馬序列Fig.3 The 11th layer of gravel sandstone and fine sandstone consists of the Bauma sequence

圖4 第9層細砂巖與粉砂巖組成鮑馬序列Fig.4 The 9th layer of fine sandstone and siltstone consists of the Bauma sequence

大藥姑組二段(Qbd2):為剖面第43-58層,厚度965.10 m。以灰綠色中—厚層變質含礫細砂巖的消失、黃綠色中—薄層變質粉砂巖的出現(xiàn)為劃分標志。下部(第43-50層)以黃綠—灰綠色中—薄層變質粉砂巖為主,夾灰綠色薄層狀含砂質條帶板巖及少量灰綠色中—厚層狀變質細砂巖。上部地層(第51-58層)巖性單一,以灰綠—青灰色薄層狀板巖及砂質板巖為主,頂部為淺灰綠色中—厚層狀變質細砂巖。以薄層板巖的消失、灰黃色厚層—塊狀含礫不等粒雜砂巖的出現(xiàn)作為大藥姑組與蓮沱組的分界標志。二段主要由鮑馬序列的c段(粉砂巖)、d段(砂質板巖)、e段(板巖)和d段(砂質板巖)、e段(板巖)組成?？傮w上,大藥姑組二段主要以薄層狀板巖為主,巖石顆粒粒度較細,顏色多呈灰綠色,水平層理發(fā)育和大藥姑組一段一樣,巖石粒度符合由粗到細,再由細到粗的變化規(guī)律。相比于一段地層,二段地層水體更深,為深海濁流相沉積環(huán)境。

2.2 巖性特征

嶺下大隊剖面大藥姑組巖石類型主要有以下幾種:粉砂巖、板巖、雜砂巖、細砂巖、含礫細砂巖及細礫巖。變質粉砂巖在大藥姑組一段中上部及二段下部較為發(fā)育(圖5-a),巖石以灰綠—黃綠色為主,以中層狀居多,風化破碎較為嚴重。板巖主要在大藥姑組二段上部發(fā)育,呈青灰—灰綠色,薄—極薄狀,含較多泥質,層理面平直(圖5-b)。變質雜砂巖在一段中部地層較為發(fā)育,顏色呈灰黃—灰綠色,多呈中粗粒塊狀,含較多變質礦物,主要為綠泥石(圖5-c)。變質細砂巖主要在一段中上部發(fā)育,多呈灰綠色,以中厚—塊狀為主,巖石堅硬,抗風化能力強(圖5-d)。

圖5 大藥姑組地層巖性特征Fig.5 Formation lithology characteristic in Dayaogu formationa.一段中上部第36層黃綠色中—薄層狀變質粉砂巖;b.二段上部第55層灰綠色板巖;c.一段中部第21層灰綠色塊狀變質粗粒雜砂巖;d.一段上部第39層厚狀變質細砂巖。

含礫細砂巖及礫巖分布在一段下部及頂部。其中,礫巖共發(fā)育5層,均集中在一段下部。含礫細砂巖共7層。根據(jù)剖面露頭礫石的分布特征,將礫石劃分為5種類型(圖6)。總體上,大藥姑組礫石礫徑較小,一般2～5 mm,次圓狀為主,分選較好。礫石成分以粉砂質為主,石英略少。一段頂部含礫細砂巖中發(fā)育大量石英脈,礫石呈定向排列。

3 區(qū)域對比

對比通山嶺下大隊、通山小洞及江西修水觀音閣大藥姑組剖面(圖7),小洞大藥姑組剖面沉積厚度167 m,但礫巖與含礫砂巖層厚度大,一般幾十米厚,礫石顆粒礫徑大,一般礫石礫徑1～6 cm;磨圓中等,分選較差;沉積厚度小,礫石礫徑大,分選較差,表明沉積環(huán)境水深相對較淺的沉積物重力流沉積,而且含礫砂巖包裹板巖巖塊的外貌特征,可能由于陸棚斜坡坡角較大,未固結的沉積物發(fā)生滑塌所致。因此沉積環(huán)境為斜坡碎屑流沉積環(huán)境。嶺下大隊剖面在小洞剖面的東南方向,沉積厚度2 018 m,但礫巖與含礫砂巖總體上厚度小,一般幾米到十幾米。與小洞剖面相比,嶺下大隊大藥姑組水體更深,可容納空間大,因此沉積厚度大。而且可以推斷嶺下大隊大藥姑組距離物源區(qū)更遠,沉積物經(jīng)過長距離的搬運淘洗,因此礫石礫徑小,分選磨圓較好。往西南到江西修水剖面,大藥姑組沉積厚度明顯變小,礫石礫徑變化大,分選較差[13]。表明修水大藥姑組沉積水深較嶺下大隊大藥姑組淺,其沉積環(huán)境可能與小洞剖面相似,為斜坡帶上部碎屑流沉積。通過上述三條剖面大藥姑組剖面沉積厚度、礫石礫徑和分選度的對比,表明物源由北西向南東方向搬運。

圖6 大藥姑組一段礫石的5種沉積組合特征Fig.6 Five sedimentary combinations characteristics of a gravel in Dayaogu formation

4 結論

(1) 通山嶺下大隊大藥姑組沉積厚度大,根據(jù)礫巖層的發(fā)育層位,將大藥姑組分為兩段:一段地層以灰綠色中—厚層狀變質細砂巖為主,發(fā)育數(shù)層礫巖及含礫砂巖;二段地層主要以灰綠色薄層狀板巖及砂質板巖為主,下部夾灰黃色薄—中層變質粉砂巖。

圖7 大藥姑組地層區(qū)域對比圖Fig.7 Stratigraphic area comparison chart in Dayaogu formation1.礫巖;2.粉砂質板巖；3.輝綠巖；4.板巖;5.板巖巖塊;6.雜砂巖;7.含礫砂巖;8.淺變質砂巖;9.英安巖。

(2) 礫巖及含礫砂巖層分布在一段底部及頂部,主要為深灰色粉砂質礫和石英礫,礫徑多分布在2～5 mm,次圓狀居多,分選較好。根據(jù)礫石在巖層的分布特征,將礫石分為5種沉積形態(tài)。

(3) 一段主要由鮑馬序列的ab段和bc段組成,為半深海濁流沉積相;二段主要由鮑馬序列的cde段和de段組成。相比于一段地層,二段地層巖性顆粒更細,水體更深,為深海濁流相沉積環(huán)境。

(4) 區(qū)域地層對比表明,小洞和修水剖面為水體較淺的斜坡帶上部碎屑流沉積環(huán)境,嶺下大隊剖面為斜坡帶下部較深的濁流環(huán)境。通過上述三條剖面沉積厚度、礫石礫徑和分選度對比,表明物源是由北西向南東方向搬運。

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(責任編輯：于繼紅)

Analysis on Dayaogu Formation of Lengjiaxi Group Sedimentary Characteristicsin the Lower Yangtze Area of Southeast Hubei

XU Lulu,GONG Zhiyu,ZHAO Xuesong,XU Cong,CAO Zhengqi,WANG Lu

(HubeiGeologicalSurvey,Wuhan,Hubei430034)

The section of the Dayaogu formation in Lingxia Brigade,Tongshan County was measured through the regional geological survey work of 1∶50 000 Shazhoudian sheet of Southeast Hubei.The lithology and gravel distribution characteristics of Dayaogu formation are described in detail and compared with the strata of the adjacent area,and the depositional environment and the source direction of Dayaogu formation are analyzed.The study shows that Dayaogu formation can be divided into two sections:the first section is gray green medium-thick layered metamorphic fine sandstone mainly at the bottom and the top of the development of several layers of fine conglomerate and gravel sandstone,gravel composition is mainly dark gray sandy gravel and white gravel,gravel diameter 2～5 mm,round and sub-round,sorting better,the lower part of the Bauma sequence,for the deeper water turbidity deposition environment;the second section of gray green slate and sand slate mainly,and gray yellow thin-middle layered metamorphic siltstone,the sedimentary water is deeper compared with the first section.Compared with Tongshan Xiaodong and Jiangxi Xiushui strata of Dayaogu formation,Xiaodong and Xiushui for the debris flow deposition environment of the upper part of the shallow water slope,Lingxia brigade section for the deeper turbidite deposition environment of the lower slope.Through the above three sections of the deposition thickness,gravel diameter and sort grade comparison,indicating that the source direction from northwest to and southeast.

Dayaogu formation; Lengjiaxi group; sedimentary characteristics; Southeast Hubei

P512.2

A

1671-1211(2017)05-0515-06

2017-02-24;改回日期2017-04-13

湖北1∶5萬楊芳林、寶石河、沙洲店幅區(qū)域地質礦產(chǎn)綜合調查,項目編號DD20160031-05。

許露露(1985-),男,工程師,礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè),從事區(qū)域地質調查研究工作。E-mail:xulu19850806@126.com

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.P.20170824.1748.036.html數(shù)字出版日期2017-08-24 17:48

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.05.001