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佛山南海华涌组岩性组合特征及沉积环境

2022-05-08 来源:个人技术集锦
基础地质 ・ 19 ・ 佛山南海华涌组岩性组合特征及沉积环境 戴 春 (广东省佛山地质局,佛山 528OOO) 摘要佛山南海位于粤中三水盆地中心部位,华涌组是盆地沉积地层中最晚的地层,与下伏地层(宝 月组)呈喷发不整合接触或整合接触。华涌组大致分两段:上段为一套碎屑岩,在中一薄层状泥岩与粉 砂岩互层的岩层中发育有一滑落堆积层;下段为火山岩夹碎屑岩或互层。华涌组岩性组合特征反映了三 水盆地受喜马拉雅造山运动影响,从第三纪中、晚期沉积直至盆地消亡的演化过程。 关键词岩性组合特征沉积环境岩石地层华涌组佛山南海区 华涌组(E )系广东省地质局735队(1973)以南海市华涌水井3井6~812.6 IT1井段剖面命 名,当时归属渐新统,1996年修订为中、上始新统_】]。华涌组是指位于宝月组(Eby)之上的一套 碎屑岩和火山岩,以火山岩类的大量出现为标志,代表三水盆地的陆相碎屑岩夹火山岩建造。其下 部(一段)为灰白及灰紫色砂砾岩、含砾砂岩、粉砂岩与火山碎屑岩、流纹岩、粗面岩、玄武岩互 层或互为夹层;上部(二段)为砖红一棕红色砂砾岩、含砾砂岩、粉砂岩、泥岩,夹少量玄武岩或 凝灰质砂岩;底部以火山岩或火山碎屑沉积岩为标志,与下伏宝月组(Eby)呈喷发不整合或整合 接触;上覆为第四纪砂砾、黏土等。 1 地层剖面简介 佛山南海华涌水井3井,井深6~812.6 m是华涌组的标准剖面(正层型)L1],总厚度大于 806.8O m。 21.顶部为砂质泥岩,上部为灰紫色含砾砂岩,下部为紫红、灰紫色粉砂质泥岩夹粗岩(未见 顶) 38.20 m 2O.上部及下部为砖红一紫红色砂砾岩、含砾粉一粗砂岩,中部为深灰色泥质粗砂岩、浅紫红 色钙质粉砂岩及细砂岩 59.40 m 19.灰紫一紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩,中部夹暗紫红色钙质泥岩、灰黑色页岩及灰紫色灰质 细砂岩。含介形虫Cyprois circularis、C grandis、Candona levis、Cyprinotus nO'UUS、Limno— cythere z 以0 n,zgP s 2 1.20 m 18.上部为砖红色含砾中~粗砂岩,中部为紫红色钙质粉砂岩及灰紫色不等粒砂岩,下部为紫 红色砂砾岩与粉一细砂岩互层 31.70 m 1 7.上部为灰黑色泥岩、页岩及油页岩夹浅灰色微粒灰岩,中部为灰褐、暗紫红色钙质粉砂岩, 下部为紫褐色钙质细砂岩(交错层理发育),底部为灰黑色页岩及钙质泥岩;含介形虫Limnocythe- re xiaotangensis、Cypris favosa Cyprois circularis 1 C grandis、Ilyocypris sp.、Candona le— vis、Cyprinotus hOWlS、Sinaocypris reticulata,腹足类Amnicola sp.、Pupoides sp.,轮藻Hor- 本文2012年2月收到,3月改回。 ・ 20 ・ 广东地质(2012) 3O.90 m nic’hara huachongensis等 16.灰紫色砂砾岩及含砾粗砂岩夹中一细粒砂岩 22.20 m 15.暗紫色泥岩、灰紫~紫红色泥质粉砂岩及钙质细砂岩,中部夹灰黑及紫褐色粉砂质或泥质 微粒灰岩、黑色泥岩;含介形虫Cypris wosa、Sinocypris reticulata、Limnocythere lata,腹足 类Pupoides sp.和孢粉等 3O.30 1TI 14.灰白及灰紫色砂砾岩、暗紫红色粉Eensis 细砂岩,中部夹钙质泥岩和暗紫红色凝灰质砂岩;含 49.80 m 介形虫Sinocypris、reticulata、Limnocythere lata、L xiaotangensis,轮藻Hornichara huachon— 13.紫红、砖红色钙质粉砂岩及灰紫色泥质不等粒砂岩,夹肉红、砖红色砂砾岩和含砾钙质 细 中粒砂岩;底部为灰、深灰色钙质泥岩夹泥灰岩;含介形虫Sinocypris reticulata、Limno— cythere lata 43.6O 1TI 12.灰绿或深灰色火山角砾岩及橄榄绿色岩屑和晶屑凝灰岩,上部夹玄武岩、沉凝灰岩和浅灰 色生物灰岩,下部夹灰褐色中粒钙质砂岩、铁质粉砂岩 68.40 iTI 11.上部为灰紫、暗紫红色粉砂质泥岩和钙质粉砂岩夹绿灰色蚀变岩屑凝灰角砾岩;下部为灰 黑色泥岩及灰棕色泥灰岩夹碳酸盐化凝灰角砾岩、沉凝灰岩;含介形虫Sinocypris reticulata、 Cyprois sp.、Limnocythere lata,双壳类Sphael ium sp.10.灰绿lata、 L41.2O m 灰棕色凝灰角砾岩、角砾凝灰岩及晶屑凝灰岩,中下部夹深灰色泥灰岩、灰白一深 43.5O In 灰色白云质灰岩及灰、暗紫红色泥岩;含介形虫Sinocypris reticulata、Cypris sp.、Limnocythere . “0 “ g ” s 9.浅灰色钙质细砂岩。灰白色砾状粗砂岩、粗砂岩、硅质中砂岩,底部为砂砾岩 2.70 IYl 8.上部为灰白、浅灰色粉…细砂岩与灰黑色泥岩及棕红色泥灰岩互层,下部为浅灰色硅质细砂 岩及中… 粗粒砂岩,底部为浅灰色砂砾岩;含介形虫Sinocypris reticulata、Cypris sp.Cyprois circularis、Limnocythere lata及轮藻Hornichara huachongensis、H jintanensis、Charites Tlan— haiensis、Rhabdochara jiangduensis、Stephanochara breviovalis和孢粉等 34.90 m 7.上部为浅灰色粉一细砂岩、紫褐色粉砂质泥岩及灰黑色钙质泥岩,下部为浅灰色砂砾岩、硅 质细一粗粒砂岩;含介形虫Sinocypris reticulata、Cyprois circularis、Limnocythere lata和孢粉等 39.90 m 6.灰色钙质粉砂岩夹紫红色泥灰岩,含介形虫Sinocypris reticulate 7.60 m 5.杂色火山角砾岩及灰绿色角砾凝灰岩夹深灰色凝灰质粉砂岩 4.紫灰色钙质粉砂岩及浅灰色硅质细粒砂岩 Sinocypris retroclinaia、Cyprosis cicularis、Limnocythere sublata 9.()(]m 28.90 ITI 91.20 m 3—2.灰白色砂砾岩夹灰色粉砂岩、粉砂质泥岩及深灰色钙质泥岩、凝灰质粗砂岩;含介形虫 1.灰白色砂砾岩与灰色粉砂岩、细砂岩、中砂岩互层夹三层灰、灰黑色岩屑、晶屑凝灰岩,上 部夹一层深灰色泥岩,下部夹灰色泥灰岩;含介形虫Cypris sp.,轮藻Hnrnichara huachongensis 92.20 m 华涌组岩石地层特征 佛山南海华涌组( )主要分布于狮岭、南木岗、白藤、沙溥、白边至罗洞、黄洞一带,出露 面积约27.32 km (图1),在九江石江、烟南等地的第四系之下也有广泛分布;地层产状较平缓, 层面一般较为平直,大致以大涡塘为中心,呈向中心倾斜的盆地沉积状,岩层由中心向四周由新到 基础地质 ・ 21 ・ 老分布(图1)。根据区内华涌组出露岩层的岩性组合特征,可将其分成两个岩性段。 固 回 回 围 圈。圈 田 [Z] 图1广东南海局部区域地质简图 1.灯笼沙组;2.华涌组一段;3.华涌组二段;4.宝月组;5.地点;6.地质点;7.地层界线;8.断层 (1)华涌组一段(Eh )相当于正层型剖面的1~12层(西樵山段),在区内主要分布于狮岭、 狮山、塘边、马洞、塘头、沙溥、莲塘、白藤西一带,主要由粗面质火山岩夹碎屑岩组成。粗面质 火山岩有粗面岩、石英粗面岩、粗面质凝灰岩、火山角砾岩、火山集块岩、角砾凝灰岩等,碎屑岩 有砂砾岩、不等粒砂岩、细砂岩和粉砂岩等。 (2)华涌组二段( )相当于正层型剖面的l3~21层(金星岗段),在区内分布于狮中、罗 洞、白藤东、大涡塘、塑下、华涌一带,由褐红色、灰白色砾岩、含砾砂岩,紫红色、棕红色、灰 白色细砂岩、泥质粉砂岩、泥岩及灰一暗红色花斑状泥岩组成。其中粗碎屑岩底部常发育大型冲刷 构造(图2)和大型斜层理,细砂岩中发育有小型交错层理,泥岩、粉砂岩中发育有卷曲层理和滑 塌构造(图3、图4)。 图2罗洞华涌组紫红色粗碎屑岩中发育的大型冲刷构造 1.砂砾岩;2.含砾粗砂岩;3.砂岩;4.冲刷面 ・ 22 ・ 广东地质(2012) - ● ● ● ● ● ● —●  一 一 一 一 一 一 一 一一 一 _ 一 一 一 一 一 、 图3狮山南木岗华涌组岩层特征及断层特征 1.砂砾岩;2.含砾砂岩;3.细砂岩;4.粉砂岩; 5.粉砂质泥岩;6.泥岩;7.包卷层理;8.正断层 图4狮山南木岗华涌组泥岩与粉砂岩层发育的包卷层理 1.残坡积物;2.泥岩;3.粉砂岩 3 时代讨论及沉积环境分析 3.1 时代讨论 区内所见华涌组底部发育的一套巨厚的火山岩,主要以粗面质火山岩夹碎屑岩组成。根据狮 山、狮岭粗面岩获得的全岩K—Ar年龄为36.7×10 a,结合碎屑岩夹层中所含化石组合特征分析 可知其时代为始新世晚期。 3.2沉积环境分析 华涌组一段(Eh )为伴有喜马拉雅造山期爆发的多次间歇性火山活动的浅水湖泊沉积环境l2]。 区内华涌组一段岩性主要为粗一细碎屑岩及火山岩,粗碎屑岩一般为灰白、灰黄色,反映了炎 热干燥的陆相环境。细碎屑岩及泥岩一般为灰绿色、灰红一紫红色,灰绿色通常由弱氧化或弱还原 的介质条件所致,而紫红、灰红反映了氧化、强氧化环境。这些特征更能反映受季节更替、干季与 雨季变化所致湖盆浅水位与深水位沉积物质氧化、还原的差异性的陆相浅水湖泊沉积环境。 华涌组底部发育一套巨厚的火山岩,岩性主要由粗面质火山岩夹碎屑岩组成,说明湖盆周围曾 发生多次大规模的火山活动,根据火山岩K—Ar法年龄分析可知是喜马拉雅造山期发生的多次大 规模间歇性火山活动的表现。 园目目 华涌组二段(Eh )反映了湖盆逐渐抬升、地壳构造活动频繁、湖水逐渐干涸,由浅水湖泊过 渡到曲流河、洪积平原的沉积环境 。 华涌组二段岩性主要由褐红色或灰白色砾岩、含砾砂岩,紫红一棕红色及灰白色细砂岩、泥质 粉砂岩、泥岩和灰一暗红色花斑状泥岩组成,未见火山岩和火山碎屑岩,说明火山活动已停息或明 显变弱。狮山镇狮西村南木岗出露的一套较深水沉积细碎屑岩(中一薄层状泥岩与粉砂岩互层)中 有一层滑落堆积层,层厚8O~150 crn,分布稳定,发育卷曲层理,上下岩层层面平直,产状有所 变化,上部岩层倾角较缓,下部岩层倾角较陡,上下岩层倾角相差有25。,泥岩中还发育有水平层 理和韵律层理,具体特征见图3、图4。滑落堆积层的形成由地壳抬升的同时诱发古地震所致。地 ①广东省地质矿产局.1:5万广州市、佛山市、龙归、江高镇、竹料、花县综合区域地质调查报.1989 基础地质 ・ 23 ・ 震导致原来近水平的岩层发生倾斜,形成一定的坡度,在重力作用下致使顶部未固结的中~薄层状 泥岩、粉砂岩顺坡滑落而形成滑落堆积,故具卷曲层理的该岩层可定为震积岩①。 碎屑岩岩层内发育水平层理及交错层理,砂质与泥质互层产出,层间冲刷面发育,反映由盆地 的升降造成的沉积物变化。含砾砂岩、砂岩中可见不对称的流水波痕,说明在湖盆上升水位较低 时,河流流水、波浪、湖流对湖盆沉积影响较大,具有在底流的浅湖沉积环境中形成的逆砂丘交错 层理,反映了滨湖亚相中河流等高速水流往下溯源的沉积特点②。 粉砂岩的4条粒度概率累计曲线⑨(图5)形态特征虽多变,但具有相同特征,即曲线均由两 个总体组成,以跳跃总体为主,悬浮总体为辅,跳跃总体曲线倾角约60。。D2017的 一2.43366, M一2.96153,Sk一0.3714,kg一1.41539,据y浅海:河流一一52.8<~7.4190判为河流相。 D4648的 一1.29018,M===3.60418,Sk—1.09899,kg一2.92538,据 浅海:河流一一18.8< 一7.4190 ̄1]为河流相。D7146的 =1.82657,M一1.19668,Sk一7.15198,kg一5.52910,据y浅 海:河流一一37。196<一7.4190判为河流相。D2008的 一0.89531,M一5.58953,Sk—1.34105, kg=3.40287,据y浅海:河流===1.2829>一7.4190判为湖泊相。从华涌组粉砂岩粒度分析可知华 涌组二段具浅水湖泊一曲流河、洪泛平原过渡的沉积环境。 累 累 计 计 百 百 分 分 数 数 一l 0 l 2 3 4 5 6 -1 0 l 2 3 4 5 6 华涌组(2008)粉砂 华涌组(4648)粉砂 华涌组(2017)粉砂 华涌组(7146)粉砂 岩粒度概率累计曲线 岩粒度概率累计曲线 岩粒度概率累计曲线 岩粒度概率累计曲线 图5华涌组不同地点粉砂岩粒度概率累计曲线特征 4 总 结 根据佛山南海区华涌组( )出露岩层及岩性组合特征可知,该组沉积时盆地中部为浅湖,伴 有间歇式火山喷发,交替接受粗面质火山岩、火山碎屑岩与陆源碎屑岩沉积,继而火山喷发停息, 构造活动相对加强并伴有地震,陆源碎屑物沉积形成粗粒一细粒碎屑岩,并发育滑塌构造、卷曲层 理。后期湖盆逐渐衰亡直至形成冲积平原,形成具大型交错层理、逆砂丘交错层理的一套粗一细粒 碎屑岩。总体反映了火山盆地浅湖一滨湖一冲积平原的演化过程。 参考文献: Eli广东省地质矿产局.广东省岩石地层.武汉:中国地质大学出版社,1996 [2]孙文传,李惠生.碎屑岩沉积相和沉积环境.北京:地质出版社,1996 ①广东省佛山地质局.佛山市城市地质调查报告.广东省财政地质专项(2010年度) ②广东省地质矿产局.1:5万三水县、明城镇、高明县幅区域地质调查报告.1994 ③广东省地质矿产局.1:5万广州市、佛山市、龙归、江高镇、竹料、花县综合区域地质调查报.1989 

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