基于地质环境下的区域地层研究

李通元

（甘肃省地质调查院，甘肃 兰州 730000）

1 地层概况

郭家山组（T2gj） 出露面积约为184km2，其在铁坝幅主要分布于拱坝乡至铁坝乡一带，中间隔有光盖山组分布，两者断层接触；其西侧推覆于石炭纪、二叠纪地层之上；南坪幅主要分布于梨树坝至阴平寨一带。地层主要由PM08、PM06控制。根据出露岩性组合、原生沉积构造特征等可见其划分为两个岩性段，分别为第一岩性段（T2gj1） 及第二岩性段（T2gj2）。遥感影像呈紫色、红褐色，局部绿色、灰绿色，植被覆盖较差，中山地貌，山脊呈棱角状。经野外验证，在南坪幅郭家坡组解译界线与实际界线相差较小，对地层划分有一定指示意义，在铁坝幅受大面积植被及第四纪覆盖物的影响较大，解疑界线与实际界线差距较大，解疑较差。

2 剖面列述

甘肃文县武胜沟-马营乡三叠纪地层实测地质剖面（PM08），如图1 所示。

图1 甘肃文县武胜沟-马营乡中三叠世郭家山组实测地质剖面图（PM08）

上覆地层：中三叠世光盖山组第一岩性段（T2gg1） 灰色中-厚层细砂岩与砂质板岩互层PM08 中，郭家山组地层整体表现为东倾的复式向斜。其整体表现为一套粉砂质板岩、粉砂岩为主，另有砂岩、灰岩组成的复理石建造。其由东向西，整体构造变形逐渐减弱。郭家山组第一岩性段由1、2 层控制，未见底，与郭家山组二段地层为断层接触，其主要岩性为灰色薄中层-块状微晶灰岩，薄层灰岩揉皱轻微发育灰岩中局部见有同沉积角砾。

郭家山组二段由3-10 层控制，其与两侧地层均为断层接触，为一套粉砂质碎屑岩夹碳酸盐建造，岩性组合表现为砂岩-粉砂岩-板岩组成的韵律偶夹砂岩-板岩-灰岩组成的韵律，具体岩性为灰色强劈理化粉砂质板岩、薄-中层板理化钙质粉砂岩夹钙质砂岩、砂质板岩、钙质板岩、中-薄层钙质胶结长石石英砂岩、深灰色含炭质粉砂质板岩、浅灰色砂质细晶灰岩、灰褐色强劈理化灰岩夹钙泥质板岩、含砂质细晶灰岩，综合岩性为灰色粉砂质板岩、钙质粉砂岩、钙质板岩夹砂质细晶灰岩、长石石英砂岩、含砂质细晶灰岩。砂岩中见有水平层理、顺层劈理发育。其西侧地层中见有花岗斑岩岩脉侵入。岩石劈理发育，较为破碎，揉皱较强。层间多见石英脉发育，石英脉呈灰白色，宽0.5～10cm 不等，多呈断续的透镜状，局部石英脉呈团块状，或无根钩状、雁列状。

3 岩性组合、岩石特征

3.1 岩性组合

郭家山组第一岩性段（T2gj1）：主要为一套浅变质细碎屑岩为主，夹碳酸盐岩、少量粗碎屑岩。其主要岩性为灰色中-薄层粉晶灰岩、大理岩化微晶灰岩、砂屑灰岩、角砾灰岩、岩屑砂岩、泥质板岩夹薄层灰岩，薄层灰岩揉皱轻微发育，灰岩中局部见有同沉积角砾。郭家山组第二岩性段（T2gj2）：为一套粉砂质碎屑岩夹碳酸盐建造，岩性组合表现为砂岩-粉砂岩-板岩组成的韵律偶夹砂岩-板岩-灰岩组成的韵律，具体岩性为灰色强劈理化粉砂质板岩、薄-中层板理化钙质粉砂岩夹钙质砂岩、砂质板岩、钙质板岩、中-薄层钙质胶结长石石英砂岩、深灰色含炭质粉砂质板岩、浅灰色砂质细晶灰岩、灰褐色强劈理化灰岩夹钙泥质板岩、含砂质细晶灰岩。砂岩中见有水平层理、顺层劈理发育。其西侧地层中见有花岗斑岩岩脉侵入。岩石劈理发育，较为破碎，揉皱较强。层间多见石英脉发育，多呈断续的透镜状，局部石英脉呈团块状，或无根钩状、雁列状。

3.2 岩石特征

灰白色块状微晶灰岩，灰白色，风化面呈浅灰色，微晶结构，块状构造。岩石单层厚度大于2m。主要成分为微晶方解石，含量约为95%，另有少量的泥质成分。岩石整体节理发育。岩石方解石脉发育，多呈团块状，树根状。岩石中见有后期同沉积的深灰色灰岩角砾，呈次棱角，直径5～30cm 不等。灰色薄-中层状大理岩化微晶灰岩，微晶结构，块状构造。岩石主要由方解石、石英等所组成，并含有金属矿物。其中，方解石约占98%，金属矿物＜1%，石英＜1%。岩石中方解石的粒径在0.004～0.03mm，属微晶，显定向分布，局部区域显重结晶，颗粒之间界线较清晰，薄片中无色，具高级白干涉色，经茜素红-S 溶液染色呈红色，遇冷稀盐酸较为剧烈冒泡；石英为他形粒状，粒径与方解石相当，零星分布在方解石中。岩石中有宽窄不等的方解石石英混合脉的穿插。金属矿物为小点状、丝线状，不均匀分布。

4 基本层序特征

郭家山组基本层序特征（见图2）。基本层序A：主要出露在第一岩性段及第二岩性段下部，主要由钙质板岩和白云质灰岩组成，以板岩夹灰岩或互层状韵律层居多，单个韵律层厚约2～3m，板岩中具平行层理和纹层状层理，反映局限台地相的韵律结构特点。

图2 郭家山组基本层序特征

基本层序B：由薄层白云质灰岩和泥灰岩组成，主要出露在第一岩性段，以薄层灰岩夹粉砂质泥岩居多，局部偶见二者呈不等厚韵律层，单个韵律层厚20～25cm，泥岩中具水平纹层，反映出低能环境下韵律结构沉积特征。

基本层序C：由角砾状灰岩、细砾屑灰岩、薄层微晶灰岩组成。在第一岩性段、第二岩性段中均见发育。砾状灰岩其具滑塌堆积旋回性沉积特征。

5 沉积环境分析

测区三叠纪郭家山组地层依据岩性组合，岩石学特征，地层结构，对其形成环境及其沉积相讨论如下。

在郭家山组第一岩性段中，见灰色薄中层-块状微晶灰岩，揉皱轻微发育，局部见有同沉积角砾，反映了一种水动力较强的陆棚边缘盆地相沉积。

在郭家山组第二岩性段，见深灰色泥质粉砂质板岩、细粒长石石英砂岩、石英粗粉砂岩、薄层微晶灰岩、角砾灰岩，偶夹长石石英砂岩、鲕粒灰岩。发育斜层理、爬升层理、平行层理，砂岩底面重荷模、灰岩底面槽模、重荷模。岩石成分成熟度较高，分选较好。石英粉砂岩中石英颗粒粒径0.5mm 左右，钙泥质胶结，反映一种陆棚内缘斜坡环境下的沉积。

6 结语

综上所述，调查区郭家山组在遥感影像上，呈紫色、红褐色，局部绿色、灰绿色，中山地貌，山脊呈棱角状。郭家山组为一套粉砂质板岩、粉砂岩为主，另有砂岩、灰岩组成的复理石沉积建造，见水平层理、斜层理、平行层理发育，砂岩中见有底面印模发育，整体为一种陆棚内缘斜坡相、陆棚边缘盆地相沉积。