李通元
(甘肅省地質(zhì)調(diào)查院,甘肅 蘭州 730000)
郭家山組(T2gj) 出露面積約為184km2,其在鐵壩幅主要分布于拱壩鄉(xiāng)至鐵壩鄉(xiāng)一帶,中間隔有光蓋山組分布,兩者斷層接觸;其西側(cè)推覆于石炭紀(jì)、二疊紀(jì)地層之上;南坪幅主要分布于梨樹壩至陰平寨一帶。地層主要由PM08、PM06控制。根據(jù)出露巖性組合、原生沉積構(gòu)造特征等可見其劃分為兩個(gè)巖性段,分別為第一巖性段(T2gj1) 及第二巖性段(T2gj2)。遙感影像呈紫色、紅褐色,局部綠色、灰綠色,植被覆蓋較差,中山地貌,山脊呈棱角狀。經(jīng)野外驗(yàn)證,在南坪幅郭家坡組解譯界線與實(shí)際界線相差較小,對(duì)地層劃分有一定指示意義,在鐵壩幅受大面積植被及第四紀(jì)覆蓋物的影響較大,解疑界線與實(shí)際界線差距較大,解疑較差。
甘肅文縣武勝溝-馬營鄉(xiāng)三疊紀(jì)地層實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面(PM08),如圖1 所示。
圖1 甘肅文縣武勝溝-馬營鄉(xiāng)中三疊世郭家山組實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面圖(PM08)
上覆地層:中三疊世光蓋山組第一巖性段(T2gg1) 灰色中-厚層細(xì)砂巖與砂質(zhì)板巖互層PM08 中,郭家山組地層整體表現(xiàn)為東傾的復(fù)式向斜。其整體表現(xiàn)為一套粉砂質(zhì)板巖、粉砂巖為主,另有砂巖、灰?guī)r組成的復(fù)理石建造。其由東向西,整體構(gòu)造變形逐漸減弱。郭家山組第一巖性段由1、2 層控制,未見底,與郭家山組二段地層為斷層接觸,其主要巖性為灰色薄中層-塊狀微晶灰?guī)r,薄層灰?guī)r揉皺輕微發(fā)育灰?guī)r中局部見有同沉積角礫。
郭家山組二段由3-10 層控制,其與兩側(cè)地層均為斷層接觸,為一套粉砂質(zhì)碎屑巖夾碳酸鹽建造,巖性組合表現(xiàn)為砂巖-粉砂巖-板巖組成的韻律偶夾砂巖-板巖-灰?guī)r組成的韻律,具體巖性為灰色強(qiáng)劈理化粉砂質(zhì)板巖、薄-中層板理化鈣質(zhì)粉砂巖夾鈣質(zhì)砂巖、砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、中-薄層鈣質(zhì)膠結(jié)長(zhǎng)石石英砂巖、深灰色含炭質(zhì)粉砂質(zhì)板巖、淺灰色砂質(zhì)細(xì)晶灰?guī)r、灰褐色強(qiáng)劈理化灰?guī)r夾鈣泥質(zhì)板巖、含砂質(zhì)細(xì)晶灰?guī)r,綜合巖性為灰色粉砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)板巖夾砂質(zhì)細(xì)晶灰?guī)r、長(zhǎng)石石英砂巖、含砂質(zhì)細(xì)晶灰?guī)r。砂巖中見有水平層理、順層劈理發(fā)育。其西側(cè)地層中見有花崗斑巖巖脈侵入。巖石劈理發(fā)育,較為破碎,揉皺較強(qiáng)。層間多見石英脈發(fā)育,石英脈呈灰白色,寬0.5~10cm 不等,多呈斷續(xù)的透鏡狀,局部石英脈呈團(tuán)塊狀,或無根鉤狀、雁列狀。
郭家山組第一巖性段(T2gj1):主要為一套淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖為主,夾碳酸鹽巖、少量粗碎屑巖。其主要巖性為灰色中-薄層粉晶灰?guī)r、大理巖化微晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、角礫灰?guī)r、巖屑砂巖、泥質(zhì)板巖夾薄層灰?guī)r,薄層灰?guī)r揉皺輕微發(fā)育,灰?guī)r中局部見有同沉積角礫。郭家山組第二巖性段(T2gj2):為一套粉砂質(zhì)碎屑巖夾碳酸鹽建造,巖性組合表現(xiàn)為砂巖-粉砂巖-板巖組成的韻律偶夾砂巖-板巖-灰?guī)r組成的韻律,具體巖性為灰色強(qiáng)劈理化粉砂質(zhì)板巖、薄-中層板理化鈣質(zhì)粉砂巖夾鈣質(zhì)砂巖、砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、中-薄層鈣質(zhì)膠結(jié)長(zhǎng)石石英砂巖、深灰色含炭質(zhì)粉砂質(zhì)板巖、淺灰色砂質(zhì)細(xì)晶灰?guī)r、灰褐色強(qiáng)劈理化灰?guī)r夾鈣泥質(zhì)板巖、含砂質(zhì)細(xì)晶灰?guī)r。砂巖中見有水平層理、順層劈理發(fā)育。其西側(cè)地層中見有花崗斑巖巖脈侵入。巖石劈理發(fā)育,較為破碎,揉皺較強(qiáng)。層間多見石英脈發(fā)育,多呈斷續(xù)的透鏡狀,局部石英脈呈團(tuán)塊狀,或無根鉤狀、雁列狀。
灰白色塊狀微晶灰?guī)r,灰白色,風(fēng)化面呈淺灰色,微晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。巖石單層厚度大于2m。主要成分為微晶方解石,含量約為95%,另有少量的泥質(zhì)成分。巖石整體節(jié)理發(fā)育。巖石方解石脈發(fā)育,多呈團(tuán)塊狀,樹根狀。巖石中見有后期同沉積的深灰色灰?guī)r角礫,呈次棱角,直徑5~30cm 不等?;疑?中層狀大理巖化微晶灰?guī)r,微晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。巖石主要由方解石、石英等所組成,并含有金屬礦物。其中,方解石約占98%,金屬礦物<1%,石英<1%。巖石中方解石的粒徑在0.004~0.03mm,屬微晶,顯定向分布,局部區(qū)域顯重結(jié)晶,顆粒之間界線較清晰,薄片中無色,具高級(jí)白干涉色,經(jīng)茜素紅-S 溶液染色呈紅色,遇冷稀鹽酸較為劇烈冒泡;石英為他形粒狀,粒徑與方解石相當(dāng),零星分布在方解石中。巖石中有寬窄不等的方解石石英混合脈的穿插。金屬礦物為小點(diǎn)狀、絲線狀,不均勻分布。
郭家山組基本層序特征(見圖2)。基本層序A:主要出露在第一巖性段及第二巖性段下部,主要由鈣質(zhì)板巖和白云質(zhì)灰?guī)r組成,以板巖夾灰?guī)r或互層狀韻律層居多,單個(gè)韻律層厚約2~3m,板巖中具平行層理和紋層狀層理,反映局限臺(tái)地相的韻律結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
圖2 郭家山組基本層序特征
基本層序B:由薄層白云質(zhì)灰?guī)r和泥灰?guī)r組成,主要出露在第一巖性段,以薄層灰?guī)r夾粉砂質(zhì)泥巖居多,局部偶見二者呈不等厚韻律層,單個(gè)韻律層厚20~25cm,泥巖中具水平紋層,反映出低能環(huán)境下韻律結(jié)構(gòu)沉積特征。
基本層序C:由角礫狀灰?guī)r、細(xì)礫屑灰?guī)r、薄層微晶灰?guī)r組成。在第一巖性段、第二巖性段中均見發(fā)育。礫狀灰?guī)r其具滑塌堆積旋回性沉積特征。
測(cè)區(qū)三疊紀(jì)郭家山組地層依據(jù)巖性組合,巖石學(xué)特征,地層結(jié)構(gòu),對(duì)其形成環(huán)境及其沉積相討論如下。
在郭家山組第一巖性段中,見灰色薄中層-塊狀微晶灰?guī)r,揉皺輕微發(fā)育,局部見有同沉積角礫,反映了一種水動(dòng)力較強(qiáng)的陸棚邊緣盆地相沉積。
在郭家山組第二巖性段,見深灰色泥質(zhì)粉砂質(zhì)板巖、細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、石英粗粉砂巖、薄層微晶灰?guī)r、角礫灰?guī)r,偶夾長(zhǎng)石石英砂巖、鮞粒灰?guī)r。發(fā)育斜層理、爬升層理、平行層理,砂巖底面重荷模、灰?guī)r底面槽模、重荷模。巖石成分成熟度較高,分選較好。石英粉砂巖中石英顆粒粒徑0.5mm 左右,鈣泥質(zhì)膠結(jié),反映一種陸棚內(nèi)緣斜坡環(huán)境下的沉積。
綜上所述,調(diào)查區(qū)郭家山組在遙感影像上,呈紫色、紅褐色,局部綠色、灰綠色,中山地貌,山脊呈棱角狀。郭家山組為一套粉砂質(zhì)板巖、粉砂巖為主,另有砂巖、灰?guī)r組成的復(fù)理石沉積建造,見水平層理、斜層理、平行層理發(fā)育,砂巖中見有底面印模發(fā)育,整體為一種陸棚內(nèi)緣斜坡相、陸棚邊緣盆地相沉積。