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房县盆地古近纪玉皇顶组—上寺组沉积体系研究

发布时间:2022-02-12 08:42:14 浏览数:

摘 要:房县盆地古近纪地层自下而上划分为玉皇顶组、大仓房组、核桃园组和上寺组,以现代沉积学理论为指导,采用“岩石地层—成因相—沉积体系”陆相红层研究方法,在详细野外地质调查和室内综合分析的基础上,将古近纪地层划分出扇三角洲沉积体系、河流沉积体系和湖泊沉积体系共3种沉积体系类型,为房县盆地找矿勘探提供了新的基础地质资料。

关键词:房县盆地 古近系 沉积体系

中图分类号:P512.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(b)-00-03

1 区域地质特征

房县盆地位于南秦岭造山带与扬子克拉通接壤部位,以青峰-襄樊-广济断裂带为界,北侧属南秦岭造山带,南侧为扬子克拉通北缘前陆褶皱—冲断带(图1),研究区属秦岭—大别山地层区十堰—随州地层分区[1-2],区内出露最老地层为青白口纪武当岩群,沉积盖层主要为一套陆相红色碎屑岩系,在河流沟谷和山麓缓坡地带,且分布有第四系松散堆积物。

2 岩石地层单元特征

根据岩性岩相、岩石组合、地层接触关系,同时结合区域构造演化特征,房县盆地岩石地层单位分别为白垩纪寺沟组、古近纪玉皇顶组、大仓房组、核桃园组以及上寺组以及新近纪沙坪组。

2.1 白垩纪寺沟组(K2s)

测区寺沟组主要分布在房县盆地北部,呈带状分布。岩性主要为紫红色厚层钙质复成分厚层中—粗砾岩、长石石英(杂)砂岩、含钙质结核粘土质粉砂岩为主,该组以紫红色含漂砾粗卵石砂砾岩为标志,与上覆玉皇顶组(E1-2y)整合接触,与下伏基底呈角度不整合接触关系。

2.2 古近纪玉皇顶组(E1-2y)

测区主要分布房县盆地北缘东沟至化龙一带。岩性为紫红色厚层复成分粗—中砾岩、含砾钙质长石岩屑砂岩、厚层中—细粒长石石英砂岩、砂质粉砂岩。玉皇顶组(E1-2y)在盆缘与上覆大仓房组(E2d)呈假整合接触,下部则超覆于武当岩群变质岩基底之上,呈角度不整合接触关系(图2)。在测区房县幅东北部,与上覆大仓房组(E2d)呈假整合接触,与下伏寺沟组(K2s)呈整合接触。

2.3 古近纪核桃园组(E2h)

测区主要分布房县盆地中部军店一带。岩性主要为浅紫色砾质粗粒岩屑砂岩、长石岩屑砂岩、细粒长石石英杂砂岩、紫红色厚层—块状含砂粉砂质粘土岩,灰白色中厚层微晶灰岩、生物碎屑微晶灰岩夹紫红色薄层粉砂质泥岩。与下伏大仓房组呈整合接触,两者为渐变过渡,总体以砾岩层、灰泥岩的出现及岩石颜色变深为划分标志。

2.4 古近纪大仓房组(E2d)

测区主要分布房县盆地龙脉沟—东沟一带,呈近北东东向展布。岩性主要为紫红色中—厚层状中-细砾岩、杂砂岩、粉砂质泥岩。大仓房组底部与下伏玉皇顶组(E1—2y)呈假整合接触,为不规则侵蚀冲刷面(图3),以砾岩层出现及岩石结构变细为划分标志。

上覆地层为砾岩、砂岩、泥岩;

下伏地层为绢云钠长片岩

①砾岩、含砾砂岩、砂岩;

②泥岩

2.5 古近纪上寺组(E3s)

测区主要分布房县盆地南部付家寨、盘峪河、作峪沟一带。岩性以紫红色厚层钙质复成分粗—中砾岩、紫红色含砾不等粒长石岩屑砂岩夹紫红色长石石英砂岩为主,与下伏核桃园组呈整合接触关系,相变明显,标志不十分清晰,在盆地东缘以灰褐色砾岩层的出现为特征。

2.6 新近纪沙坪组(Ns)

岩性为灰色厚层块状复成分粗砾岩、含砾不等粒长石岩屑砂岩夹紫红色长石石英砂岩,层理不发育,与下伏上寺组(E3s)呈角度不整合接触,区内未见顶。

3 沉积体系特征

所谓沉积体系是指空间上相互关联的成因相组合,也是某一时空地层单元内,根据物源性质、搬运过程、沉积作用和发育演变几方面,把有内在联系的各个成因相组成一个连续体系,它能与相邻的体系区分开来。成因相是构成沉积体系内部的基本构成单元,一般与次一级的沉积环境的沉积相对应 [3-6]。区内古近纪地层为一套陆相红色碎屑岩系,由砾岩、砂岩、砂砾岩、粉砂岩、泥岩及灰岩组成,与前白垩纪基底以断层或角度不整合接触。本次研究以现代沉积学、陆相层序地层学理论为指导,采用“岩石地层—成因相—沉积体系”等陆相红层研究方法,在详细野外地质调查和室内综合分析的基础上,通过区域对比,将房县盆地古近纪地层玉皇顶组、大仓房组、核桃园组以及上寺组进行了沉积体系分析。

3.1 玉皇顶组(E1—2y)

下部岩石组合为紫红色厚层钙质复成分粗—中砾岩、紫红色含砾不等粒长石岩屑砂岩、紫红色长石石英砂岩、夹紫红色中厚层含钙质结核泥质粉砂岩或粉砂质泥岩,局部夹有中薄层或透镜状含泥砂质微晶灰岩。向盆地西部方向逐渐过渡到紫红色中厚层泥质粉砂岩或粉砂质泥岩、紫红色长石石英砂岩夹紫红色含砾不等粒长石岩屑砂岩为主体。发育平行层理、楔状交错层理、板状交错层理、粒序层理、低角度斜层理(图4)等,并由上述岩性构成退积型基本层序,上部为灰白色中厚层含泥砂质微晶灰岩、紫红色中薄层含钙质结核泥质粉砂岩、紫红色中薄层泥岩、夹有中薄层灰绿色岩屑石英砂岩,在青沟—尾巴山一带夹有膏盐矿,观兵场一带偶见碳质泥岩,以水平层理为主,并组成进积型基本层序。向盆地东部方向则逐渐过渡到紫红色中厚层含钙质结核泥质粉砂岩、紫红色不等粒长石岩屑砂岩、紫红色厚层钙质复成分粗—中砾岩为主体,常见平行层理、交错层理、斜层理。总之,玉皇顶组岩石组合及沉积构造横向岩性变化大,在盆缘以紫红色粗—中砾岩、紫红色不等粒长石岩屑砂岩、紫红色泥质粉砂岩为主体,在盆中则以白色泥砂质微晶灰岩、紫红色泥质粉砂岩及中薄层泥岩为主体,属炎热气候条件下的扇三角洲相—浅湖相沉积。盆缘砾岩中砾石成分以灰岩(微晶灰岩、藻迹微晶灰岩)硅质岩及脉石英为主,其次为变质岩,反映物源主体来自盆地南部沉积岩区。砾岩及岩屑砂岩具一定磨圆和分选,常见交错层理、斜层理、平行层理,显示扇三角洲相辫状河流沉积特征。

3.2 大仓房组(E2d)

主要岩性为浅灰色中—厚层复成分细—中砾岩,灰黄色中—厚层含钙含砾不等粒岩屑砂岩,灰黄色中—细粒长石岩屑砂岩,灰黄—浅紫色薄层含砂粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩,并构成退积型基本层序。层理发育,以大型槽状交错层理、大型板状交错层理、大型楔状交错层理(图5)、平行层理为主。岩性横向变化大,垂向具有明显向上变细的韵律粒度结构。在每一个一个韵律底部常常发育波状起伏或凹形有底冲刷构造。砾石成分以灰岩(微晶灰岩、藻迹微晶灰岩)硅质岩及脉石英为主,含少量变质岩,反映物源主体来自盆地南部沉积岩区。部分地段发育下伏玉皇顶组(E1—2y)紫红色泥砂质砾石、灰白色松散状微晶灰岩砾石。砾岩厚度10~50 cm,向上与砂砾岩、砂岩呈过渡关系,横向稳定较差,砾石具一定磨圆和分选,砾径1~5cm,局部地段底部砾石见大于10 cm的灰岩或紫红色泥砂质砾石。砾石呈椭球状、扁平状、不规则状,长轴方向沿岩层面近于平行分布,局部砾石可见叠瓦状排列,显示古流水方向为SEE→NWW。总之,大仓房组岩性或岩石组合特征及沉积构造总体显示河流相沉积。

3.3 核桃园组(E2h)

下部岩石组合为紫红色厚层钙质复成分粗—中砾岩、紫红色含砾不等粒长石岩屑砂岩、紫红色长石石英砂岩夹砾岩透镜体或薄层。见块状层理、槽状交错层理,锯齿状冲刷构造(图6),并构成退积型基本层序,中部为灰白色中厚层微晶灰岩、生物碎屑微晶灰岩夹紫红色薄层粉砂质泥岩,向上单层变薄。岩相横向变化大,盆地东部以泥质粉砂岩、岩屑砂岩夹泥岩为主,灰岩呈透镜体产出,在盆地西部则过渡到紫红色厚层钙质复成分粗—中砾岩、紫红色含砾不等粒长石岩屑砂岩、紫红色长石石英砂岩夹泥质粉砂岩。上部以紫红色厚层粉砂质泥岩夹紫红色含砾不等粒长石岩屑砂岩为主,常见低角度斜层理、小型槽状交错层理及平行层理,并构成进积型基本层序。在盆地东缘或西缘则过渡到紫红色厚层钙质复成分粗—中砾岩、紫红色含砾不等粒长石岩屑砂岩、紫红色长石石英砂岩夹泥质粉砂岩或砾岩透镜体。总之,核桃园组岩石组合横向岩性变化大,在盆缘以紫红色粗—中砾岩、紫红色不等粒长石岩屑砂岩夹紫红色泥质粉砂岩为主体,在盆中则以灰白色厚层泥砂质微晶灰岩、灰白色中厚层生物碎屑微晶灰岩、紫红色中薄层泥岩、紫红色中厚层泥质粉砂岩夹紫红色含砾不等粒长石岩屑砂岩为主体,属炎热气候条件下的扇三角洲相—滨湖相沉积。盆缘砾岩中砾石成分以灰岩(微晶灰岩、藻迹微晶灰岩)、白云岩、硅质岩及砂岩为主,反映物源来自盆地南部沉积岩区。砾岩及岩屑砂岩具一定磨圆和分选,常见交错层理、斜层理、平行层理,显示扇三角洲相辫状河流沉积

特征。

3.4 上寺组(E3s)

岩性横向变化较小,以紫红色厚层钙质复成分粗—中砾岩、紫红色含砾不等粒长石岩屑砂岩夹紫红色长石石英砂岩为主,常见低角度斜层理(图7)、小型槽状交错层理及块状层理,并构成进积型基本层序。砾岩中砾石成分以灰岩(微晶灰岩、藻迹微晶灰岩)、白云岩、硅质岩及脉石英为主,反映物源来自盆地南部沉积岩区。砾岩具一定磨圆和分选,显示扇三角洲相辫状河道沉积特征。

4 结语

(1)运用成因地层分析方法,根据岩性相组合的成因联系和空间关系,将房县盆地古近系玉皇顶组-上寺组划分出扇三角洲沉积体系、河流沉积体系和湖泊沉积体系共3种沉积体系类型,为揭示房县盆地结构和指导找矿勘探实践提供了新的基础地质资料。

(2)通过区域地质调查和室内综合研究分析,对房县盆地古近纪地层沉积相进行了划分,玉皇顶组为扇三角洲相—浅湖相沉积,大仓房组为河流相沉积,核桃园组扇三角洲相—滨湖相沉积,上寺组扇三角洲相辫状河道沉积,

参考文献

[1]湖北省地质矿产局.湖北省区域地质志[M].地质出版社,1990.

[2]湖北省地质矿产局.湖北省岩石地层[M].中国地质大学出版社,1996.

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[6]石先滨,李红香,黄传炎,等.黄骅坳陷歧北次凹古近系沙一下亚段地质体精细刻画[J].大地构造与成矿学,2010,34(4):536-544.

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