安徽巢北凤凰山地区地层及其部分成因分析

洪 涛,鞠志勇,孙红明

安徽巢北凤凰山地区地层及其部分成因分析

洪 涛,鞠志勇,孙红明

(中国矿业大学,江苏 徐州 221008)

通过对巢湖凤凰山地区自然露头和人工揭露的地质点进行系统的地质观测,收集各种地表地质信息等有关资料,研究地表地质活动规律,包括地层划分和层序、岩性组合及岩相特征、地质构造及构造变动、岩浆活动及有用矿产的赋存规律。通过对各地层的岩性的分析,可以了解到当地的古地质环境、古构造环境,对于了解当地的能源聚集关系有较大的指导的作用。

巢湖;地质观测;赋存规律;地层岩性分析

巢北地区在地层上属于上扬子地层区、下扬子地层分区、六合—巢县地层小区、巢北沉积区。区内除古近系、新近系确实外,自上震旦统灯影组至第四系均有不同程度的发育,尤其上古生界至下三叠统发育比较齐全;特别是下三叠统剖面比较完整,露头连续,化石丰富,是国际地科联印度阶和阿勒尼克阶“金钉子”备选剖面之一,也是进行科研、教学、地区旅游的良好地区。

本区地层总厚度达 3 485～4 397 m,按地层时代由老至新依次叙述如下：

1 古生界

1.1 志留系

本区志留系发育下统高家边组,坟头组,缺失茅山组。露头分布比较广,出露较好。一般都组成背斜的核部。

1.1.1 高家边组

下段：以灰黑色、灰紫色、紫红色薄层含硅质条带黏土岩、泥岩、炭质泥岩,底部为燧石层,区域厚度290～1 560 m。

中段：黄绿色、灰色、灰黑色页岩,含粉砂质泥岩夹薄层粉砂岩,厚度大于 138 m。

上段：高家边组顶部以粉砂岩 (新鲜、暗灰色)、笔石页岩相、黄绿色 (次生色)。岩性比较简单。主要为泥岩夹灰岩。在地层层面上可以见到的并不是球状分化作用导致,而是由二价铁聚合所致。岩层接触主要为冲刷接触,可见冲刷模。

其中,坟头组和高家边的界面可见冲刷接触,在砂岩的地面可见槽模,由槽模课判断当时的水流方向。由突起端至低平端的方向可以代表水流方向。

1.1.2 坟头组

下段：黄绿色中厚至厚石英砂岩、泥质细砂岩夹粉砂质泥岩、薄层页岩。砂岩中各种交错层理、波痕可见。厚约 250 m。

上段：中厚—厚层细粒石英砂岩多具大型楔形交错层理,局部为板状交错层理。层面可见有对称的波痕、干涉、波痕,局部夹黄绿色泥岩,接触面平整,该段主要形成于临滨带中上部。

坟头组整体处于浅海环境,下段为滨外带,上部为临滨带。

1.2 泥盆系

本区缺失下统和上统,仅发育五通组。

底砾岩段：为浅灰色中砾结构,块状构造,但砾石排列略具叠挖状,砾石直径 1～5 cm,其中以 2～4 cm为主,圆至滚圆状,分选好,砾石为石英和少量黑色燧石层及纹层状硅质岩,填隙物以细小石英支撑。该段形成于前滨带,属海相砾岩。厚约 21 m。

石英砂岩段：主要为厚—巨厚层状的中—细粒石英砂岩组成局部含薄层泥岩、砂岩具板状、楔状、冲洗交错层理。形成于临滨带上部及前滨带。

砂泥岩互层段：由泥岩夹中厚层层状石英砂岩组成,形成于临滨带中下部及滨外带。厚约 52 m。

细粒石英砂岩段：灰白色巨厚层细粒石英砂岩,交错层理发育,厚约 15 m。

1.3 石炭系

本区石炭系发育比较齐全,分布比较广泛,多出露于背斜和向斜之间。其下统包括金陵组、高丽山组、和州组;上统为黄龙组、船山组下部。

1.3.1 金陵组

金陵灰岩分化面多呈灰黄色 (含粘土矿物)而新鲜面呈灰黑色 (含炭质)。岩层厚度多为中厚层状,岩层表面有不规则起伏。含动物化石、笛管珊瑚,假乌拉珊瑚,化石多见于岩层的下部或层面上。岩石结构为生物碎屑结构,肉眼可辨别的生物为海百合茎、贝壳类,生屑多为毫米级,为基底式胶结,部分为颗粒支撑。该组形成于浅海环境,沉积物受到风暴作用的改造。有机质导致泥岩、灰岩层黑色,大的有机物在动荡的氧化环境下快速沉积,只在表面氧化,风暴作用导致快速沉积。该风暴作用来自于下扬子板块,笛管珊瑚、假乌拉珊瑚因为块大只在层面出现。

1.3.2 高丽山组

高丽山组下部有紫红色夹杂灰绿色泥岩,粉砂质泥岩为主,其中局部有较多的腕足和植物化石,上部为厚度约为 2 m的浅灰色中厚层状细粒石英砂岩,具楔形冲洗交错层理。形成于近陆的浅海泄湖滨岸带环境。其中可见的褐铁矿起初是由磷铁矿结核形成。

1.3.3 和州组

第一旋回：主体以中厚层—厚层状含生屑泥晶灰岩,层面平整,其中上部可见波痕,层的厚度由下至上逐渐减小。层面上可见水平遗迹化石,代表水动力条件较弱的环境,表示水体有一定的深度,顶部为灰绿色泥岩夹泥灰岩构成。

第二旋回：整体和第一旋回类似,但比第一旋回整体厚度要小。

第三旋回：下部为中厚层状灰岩,上部由厚度较大的泥灰岩与次生灰岩互层、厚度较前三个旋回颜色要深,生物碎屑要少,代表水体深、能量小的水体。旋回厚度向上依次减少,而代表的灰绿色的泥岩却依次增加。代表第一次海侵规模最大,第三次最小。

第四旋回：主体为灰色巨厚层状的生物碎屑灰岩,生物碎屑的种类很多,粒度小于 1 mm,亮晶胶结,颜色浅,厚度大。该旋回形成于滩相环境。旋回顶部为灰绿色泥岩夹泥灰岩。泥灰岩顶部有泥裂构造,说明水体浅,出露水面,由蒸发导致。旋回灰岩节理面上可见褐黄色浸染色。

第五旋回：浅灰色—灰色中厚层状生屑灰岩,上部为姜块状灰岩。可能和风暴作用有关。

1.3.4 黄龙组

黄龙组为浅灰色厚层—中厚层生屑灰岩为主,夹碎屑灰岩及少量泥晶灰岩。生屑泥晶灰岩分选好、亮晶胶结,颗粒支撑,反映了其形成的水体比较深,水动力能量比较强的滩相环境。岩层中含腕足、珊瑚等实体化石。和船山组为平行不整合接触。

1.3.5 船山组

船山组下部为灰黑色生物碎屑泥晶灰岩,上部为浅灰色生物碎屑灰岩局部夹核形石透镜体。船山和黄龙为平行不整合接触,该接触面为一古岩溶面,反映在黄龙组上具有溶缝和较小的溶洞,溶缝中充填着黄绿色泥岩,据追索溶洞可达深度 15 m左右。黄龙组的厚度在区内有变化。

1.4 二叠系

本区二叠系分布于平顶山、马家山、及俞府大村等地。包括下统的船山组上部,中统栖霞组、孤峰组,上统龙潭组、大隆组,总厚度约 280～440 m。

1.4.1 栖霞组

梁山段：下部为炭质页岩,风化后为土黄色泥岩,约 1 m厚。

臭灰岩段：灰黑色薄层至中厚层状生屑泥晶灰岩。有机质导致黑色,受风暴作用影响,局部可见逃逸迹,形成于碳酸盐岩缓斜坡,多为异地沉积。其中岩石节理很发育,并且“X”节理中有一组很发育。

下硅质岩段：灰黑色含燧石结核灰岩夹黑色薄层灰黑色页状沥青质泥灰岩,厚约 9 m。

本部灰岩段：灰黑色中薄至中厚含燧石结核灰岩夹黑色薄层沥青质泥岩,厚有 78 m。

上硅质岩段：黑色中薄至中厚含燧石结核白云质灰岩及薄板状硅质灰岩互层,厚约 8 m。

顶部灰岩段：灰色、深灰色含燧石结核灰岩、含白云质灰岩,厚约 15 m。

1.4.2 孤峰组

孤峰组含一古岩溶面,主体为硅质岩夹泥岩。黄绿色泥岩夹磷质灰岩海相灰岩。反映沉积速度慢,厚度小,但代表沉积时间很长,海水深度增加突然加大。以灰黑色薄层状硅质岩为主,其间夹有薄层泥岩,前者厚度约为 2～10 cm。后者不足1 cm,只在薄层硅质岩中见大量放射虫,该段岩层揉皱比较发育,薄层硅质岩内部节理非常密集,将其分解为菱角状。

1.4.3 龙潭组

下段：岩性以灰、深灰色页岩为主,下部有黄褐色、紫红色薄层泥岩。页岩中局部含有硅质条带及结核。

中段：砂岩段具大型的交错层理。

上段：灰绿色、暗绿色泥岩中粒砂岩、中粒石英砂岩。其中的黄绿色并不是风化色。

2 中生界

本区中生界仅下三叠统发育良好,出露完全,中三叠统和下侏罗统发育不全,露头零星。缺失的上三叠统、上侏罗统及下白垩统。区内也未见上白垩统,仅在邻区有零星的出露。

2.1 三叠系

2.1.1 殷坑组

该组的水平层理比较发育,反映水动力条件比较弱。殷坑组上部地层为泥晶灰岩,间距近等,厚度近等,具有明显的韵律性。在岩石的新鲜的断面上,泥岩为暗灰色,而在近于地表处却是黄绿色,沿部分裂隙处呈黄色,据此可知暗灰色为原生色,黄绿色为次生色。

2.1.2 和龙山组

下段：灰黄色、紫红色薄层似瘤状灰岩与钙质泥岩。

上段：灰、深灰色薄至厚层灰岩夹黄绿色薄层似瘤状灰岩及页岩,厚约 12 m。

2.1.3 南陵湖组

下段：灰岩段,厚约 49 m,下部灰、灰黄、红色瘤状灰岩夹灰色灰岩,上部灰、深灰色厚层灰岩夹灰黄色中薄层状瘤状灰岩、钙质泥岩。

中段：下部为紫红色泥灰岩、钙质泥岩、瘤状灰岩;上部为灰绿色的薄层状泥晶灰岩及瘤状灰岩。

上段：薄至中厚层暗灰色灰岩夹黑色薄层状泥岩。岩石多具水平层理,在垂向上具有明显的规律的变化,灰岩向上变厚。形成于碳酸盐岩缓斜坡中上部,该层化石稀少。

2.1.4 东马鞍山组

本组厚约 95.8 m,未见顶,分为两段。

下段：灰,深灰色薄层至中层灰岩,底部为浅肉红色中至厚层含石膏假晶钙质白云岩,厚约 12.7 m。

上段：灰黄厚层至块状角砾状灰岩,泥质灰岩,泥质白云质灰岩,厚约 83 m。

本组与下伏南陵湖组为整合接触 。

2.2 侏罗系

磨山组。本区磨山组露头零星,出露不全,仅见其下部地层,厚度大于 7 m。本组下部岩性以灰黄色中薄至厚层泥质岩屑石英砂岩、粉沙质泥岩夹浅灰色薄层细粒石英砂岩,底部以厚层石英砾岩不整合于下伏地层之上。

3 结束语

通过对巢湖凤凰山地区自然露头和人工揭露的地质点进行系统的地质观测,收集各种地表地质信息等有关资料,研究地表地质活动规律,包括地层划分和层序、岩性组合及岩相特征、地质构造及构造变动、岩浆活动及有用矿产的赋存规律。通过对各地层的岩性的分析,可以了解到当地的古地质环境、古构造环境,对于了解当地的能源聚集关系有较大的指导的作用。

[1] 郭英海,李壮福,王 峰.安徽巢北凤凰山地区地质实习指导书[M].北京：地质出版社,2004：20-55.

[2] 戴俊生,姜再新,宋 裕.安徽巢北综合实习指导书[M].北京：地质出版社,2005：33-44.

[3] 合肥工业大学地质系.巢北地区踏勘路线教案[M].北京：地质出版社,1986：10-80.

[4] 张复新.安徽巢湖北部 1：50000区域地质调查实践与工作方法[M].北京：地质出版社,2003：1-45.

Analysis on Stratum and Its Partial Cause of Formation in Fenghuangshan Area of Chaobei,Anhui

Hong Tao,Ju Zhi-yong,Sun Hong-ming

Through systemic geological observation to the nature outcrops and artificially uncovered geological points in Fenghuangshan areas of Chaohu,collect the relevant data of various kinds of earth surface,geological information and so on,research the earth surface and geological activity rules,include occurrence rules of stratigraphic division and sequence,lithology combination and lithofacies character,geological structure and structural change,magmatic activity and usefulmineral.Based on the analysis of the lithology around layer,can learn the local ancient geological environment,ancient tectonic environment,has great guiding role to understand the local energy gathered relationship.

Chaohu;Geological observation;Occurrence rules;Stratigraphic lithology analysis

[TD15]

A

1672-0652(2011)03-0048-03

2011-02-22

洪 涛 (1989—)男,浙江杭州人,2008级中国矿业大学在读本科生,主要从事地质工程资源勘查研究,(E-mail)hongtao7413@163.com