垫江—长寿一带新田沟组湖相沉积岩粒度参数特征研究.pdf
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1、第 卷 第 期 年 月 吉 林 地 质 文章编号:()垫江长寿一带新田沟组湖相沉积岩粒度参数特征研究税清松 孙小浩 谢宏伟重庆市地质矿产勘查开发局 地质队 重庆 摘要:通过对“长寿区星光村新田沟组剖面”沉积岩颜色等宏观识别特征 结构、构造、组分等微观岩石学特征 判断新田沟组为湖相沉积 从底到顶为浅湖亚相 半深湖亚相 浅湖 滨湖亚相 岩石样品粒度分析结果表明:新田沟组从底到顶 其平均粒径具有逐渐变小再变大的趋势 各段变化幅度不一致 滨湖亚相平均粒径相对较大 其次为浅湖亚相 最小为半深湖亚相 表明新田沟组存在一个湖水先变深再变浅的过程 标准偏差显示为分选差 其中半深湖亚相标准偏差最大 三者中分选性
2、相对差 其次为浅湖相 再次者为滨湖相 偏态表现为正偏或者极正偏 沉积物以较粗组分为主 其中半深湖相偏态最大 其次为滨湖相 再次者为半深湖相峰态整体上表现为中等 窄 半深湖亚相的样品峰态显示中等 其沉积物分布不如浅湖亚相、滨湖亚相那样分布较为集中 其沉积环境较另外两种相对复杂关键词:新田沟组 湖相沉积 粒度参数 沉积环境中图分类号:文献标识码:收稿日期:改回日期:基金项目:重庆市财政项目“重庆市 万沈家场、石稻场、葛兰场、中心镇区域地质调查”()作者简介:税清松()男 重庆綦江人 重庆市地质矿产勘查开发局 地质队高级工程师 :“”.:引言沉积物的粒度特征是恢复过去古气候、古环境状况的一个重要代用
3、指标 不同沉积环境沉积物的研究表明 其粒度值特征能反应古气候变化、洋流速度大小以及其搬运能力、湖水水动力的强弱、降水的变化等古沉积环境特征 作为四川盆地的主要填充地层 侏罗系地层在垫江长寿地区发育完整 是沉积学研究的理想地区之一 该地区侏罗系地层发育有河流、湖泊两个陆相沉积体系 其中湖泊沉积体系中蕴藏着极为丰富的古气候、古环境、古构造信息 相对于其他陆地沉积物 湖相沉积物具有连续性好、持续时间长、分辨率高、信息量大等优点 本文选择重庆市长寿区星光村一带新田沟组为研究对象 运用实测地层剖面成果确定新田沟组岩石学和沉积相特征 通过沉积岩粒度特征参数分析结果 对各个亚相粒度参数特征进行归纳统计 总结
4、不同亚相下的粒度特征 为湖湘沉积岩研究提供资料 区域地质概况研究区位于重庆市东部 行政区划隶属于重庆市长寿区、垫江县等 区内交通条件便利 大地构造位置属于扬子地台西南缘 位于新华夏系第三沉降带的四川盆地东部分区 属于川东弧形构造带的组成部分 研究区内地层以三叠系和侏罗系为主三叠系地层分布范围较小 仅出露于铁峰山背斜和明月峡背斜核部 侏罗系地层广泛分布且出露较全 区内地层由老到新依次为下三叠统嘉陵江组、中三叠统巴东组、上三叠统须家河组、下侏罗统珍珠冲组、自流井组、中侏罗统新田沟组、沙溪庙组、上侏罗统遂宁组、蓬莱镇组和第四系 其中主要研究地层为中侏罗统新田沟组 区内构造较为单一 自西向东依次为明月
5、峡背斜、梁平向斜、卧龙河背斜、铁峰山(黄泥塘)背斜、拔山寺向斜和菁口背斜(图)图 研究区地质简图 上侏罗统蓬莱镇组、遂宁组 中侏罗统沙溪庙组、新田沟组 下侏罗统自流井组、珍珠冲组 三叠系须家河组、巴东组、嘉陵江组 地质界线 产状 背斜 向斜 断层 剖面位置第 期 税清松 等:垫江长寿一带新田沟组湖相沉积岩粒度参数特征研究 长寿区星光村新田沟组剖面剖面位于重庆市长寿区星光村(编号)剖面起点坐标为:剖面总长度为 其中新田沟组厚度为 (图)图 星光村新田沟组剖面图 灰岩 泥质粉砂岩 粉砂质泥岩 岩屑长石砂岩 粉砂质页岩 粉砂岩 岩屑砂岩 泥岩 产状 沙溪庙组一段 新田沟组 自流井组大安寨段 分组界限
6、 采样位置 新田沟组根据岩性特征可分为三部分:下部为灰黄色、灰绿色粉砂岩夹泥岩 中下部为深灰色、灰黑色页岩与粉砂质泥岩 在该阶段中可见频繁发育的水平层理 可见薄层状生物碎屑和透镜体 上部岩性为灰白色、灰黄色岩屑砂岩、粉砂岩夹灰绿色泥岩 砂岩内可见平行层理和砂纹层理新田沟组与下伏地层侏罗系下新统自流井组大安寨段以及上覆地层侏罗系中统沙溪庙组一段均为整合接触关系 新田沟组沉积相特征研究根据剖面出露岩石的颜色等沉积相宏观识别特征 结构、构造、组分等微观岩石学特征 植物孢粉和介壳类化石等古生物标志 得出长寿区星光村沉积过程可分为三个阶段:第一阶段(层)为下部地层 岩性特征为灰黄色、灰绿色粉砂岩夹泥岩
7、底部常发育有水平层理 反映了浅湖亚相的沉积环境 第二阶段(层)为中下部 岩性为深灰色、灰黑色页岩与粉砂质泥岩 在该阶段中可见频繁发育的水平层理 在底部可见薄层状生物碎屑和透镜体 反映了湖侵体系 研究区由浅湖亚相逐渐过渡为半深湖亚相 指示了该阶段内湖泊水位加深的过程 含氧量相对于底部岩层有所下降 第三阶段(层)岩性为灰白色、灰黄色岩屑砂岩、粉砂岩夹灰绿色泥岩 砂岩内可见平行层理和砂纹层理 该阶段岩性的变化特征为由灰黑色泥岩与灰绿色粉砂岩夹层逐渐向上粉砂岩、细砂岩夹层有增多变厚的趋势 沉积相组合为浅湖亚相 滨湖亚相 反映了湖退体系 沉积环境变化整体上为湖平面呈逐渐下降趋势 水深逐渐变浅 粒度参数特
8、征研究本次样品测试在中国冶金地质总局山东局测试中心完成 采用激光粒度分析法进行粒度分析 使用仪器主要为激光粒度分析仪、筛分仪、热解炉、恒温干燥箱等 主要流程为接收样品、破碎、洗油、挥干溶剂、盐酸处理、洗酸、烘干、研磨、烘干、上机检测、数据处理本次粒度分析采用的粒度标准为伍登 温德华标 即粒度大小 表示为以 为单位 为底数 以 的 次方向两端扩展的一个以 为基数 为 公 比 数 的 等 比 级 数 数 列 其 标 准 值 粒度参数与沉积物的形成环境有很好的相关 吉 林 地 质 第 卷性 沉积岩的碎屑颗粒大小、粒度分布特征、分选性可以用来分析解释沉积岩的搬运方式、水动力条件以及形成时的环境 现在一
9、般采用福克 沃德提出的四种参数 即平均粒径()、分选系数()、偏态()和峰态()粒度分析方法具有严格的统计学和流体学理论基础 但因粒度参数的成因有多解性 用于研究沉积物类型时 需要采用适当的计算方法来进行综合 目前国际上常用 ()图解法公式和 ()矩法公式来计算 其中 图解法公式物理意义明确 精确度高应用广泛各参数计算公式如下所示:平均粒径:/()分选系数:()/()/偏态:/()/()()/()峰态:()/()式 中:、分别表示累积概率曲线上累积含量为、的点位所对应的 值本次星光村剖面共采取粒度分析样 块 计算所得相关参数如表 表 星光村剖面 组样品粒度参数表 样品编号 采样层位均值标准偏差
10、偏度 峰度 样品编号采样层位均值标准偏差偏度 峰度 注:均值的单位为 平均粒径平均粒径是代表粒度分布的集中趋势和趋向的平均值 在一定程度上取决于物源区的类型和特征 可以用于表示沉积环境的平均动能 是沉积物粒度特征中最主要的特征之一 平均粒度的等值线图 还可用于划分沉积相带、追索碎屑物质来源从数据来看 所取样品的平均粒径在 之间 平均值为 基本上位于 之间 这说明沉积物主要以极细砂和粉砂为主且分布相对集中 沉积由早到晚变化较小浅湖亚相平均粒径在 之间 算术平均粒径为 半深湖亚相平均粒径位于 之间 多数集中在 之间算术平均粒径为 浅湖 滨湖亚相平均粒径在 之间 多数集中在 之间 算术平均粒径为 新
11、田沟组从底到顶平均粒径具有逐渐变小 再变大的趋势 各段变化幅度不一致 半深湖亚相平均粒径相对较小 其次为浅湖亚相 最大为浅湖 滨湖亚相 标准偏差标准偏差是用来指示沉积物分选程度的一项环境指标 可以用来反映沉积物颗粒的分散或集中的第 期 税清松 等:垫江长寿一带新田沟组湖相沉积岩粒度参数特征研究状态 标准偏差数值越大 表明颗粒越不集中 分选性较差 沉积物的分选性是沉积作用发生时的自然条件、沉积环境能量状态、沉积介质的特征 以及沉积物本身的性质等因素共同决定的依据分选程度的不同 将 值划分为 个分选等级 小于 为分选即好 为分选好 为分选较好 为分选中等 为分选较差 为分选差 大于 的分选很差在本
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