基于地質(zhì)環(huán)境下的區(qū)域地層研究

李通元

（甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅 蘭州 730000）

1 地層概況

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。

2 剖面列述

甘肅文縣武勝溝-馬營(yíng)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(yíng)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(wú)根鉤狀、雁列狀。

3 巖性組合、巖石特征

3.1 巖性組合

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(wú)根鉤狀、雁列狀。

3.2 巖石特征

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(wú)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。

4 基本層序特征

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。

5 沉積環(huán)境分析

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?；?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。

6 結(jié)語(yǔ)

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。