淮南舜耕山二疊系上統石千峰組砂巖成巖環境分析

■張惠民

（成都理工大學 四川成都 610059）

淮南舜耕山二疊系上統石千峰組砂巖成巖環境分析

■張惠民

（成都理工大學 四川成都 610059）

舜耕山脈位于安徽淮南境內。本文以淮南舜耕山地區多組石千峰組砂巖為研究對象,借助粒度特征參數與粒度累積曲線，初步還原了該砂巖的沉積環境。

石千峰組砂巖結構特征粒度分析沉積環境

粒度是沉積物和沉積巖的主要特征之一，反映了沉積時水動力作用的大小和類型。粒度分析作為分析沉積相的重要手法已有百年歷史，經過前人不斷的實踐總結與改良，現已形成一套十分成熟的沉積環境判別系統。本文即采用粒度分析的方法分析淮南舜耕山石千峰組砂巖的形成環境。

1 巖石結構構造特征

野外觀察發現該巖石剖面具小型交錯層理，形態處于楔狀層理與槽狀層理之間，顯示了較強的水動力環境，為河流相沉積構造。

鏡下觀察發現巖石具細粒砂狀結構，碎屑含量約為90%，填隙物約占10%。碎屑粒徑總體處于0.05-0.35mm之間，分選性較好；多為次棱角狀，磨圓度較差。由于鐵質的浸染而顯紅褐色。石英含量約占碎屑總量91%左右，粒狀，多數粒徑在0.21mm上下。單偏光下透明無色，正交光下有自一級灰白到最高的一級淡黃色的干涉色。表面光滑，無解理，無雙晶。長石含量約占碎屑總量的4%左右，以鉀長石和酸性斜長石為主，多為0.25mm上下的顆粒。粒狀，無色透明，正交光下具一級灰白干涉色。表面常見斜交解理。局部可被方解石、粘土礦物交代而呈港灣狀。少數可見卡式雙晶、聚片雙晶或格子雙晶。巖屑：約占碎屑總量的5%左右，主要是燧石。單偏光下，燧石表面光滑，正交光下呈星空狀。填隙物含量約為10%。膠結物可含硅質膠結物、鈣質膠結物和鐵質膠結物。其中，硅質膠結物主要為石英和玉髓；鈣質膠結物主要為方解石，多呈脈狀充填于孔隙中，局部可見方解石穿插交代現象，說明方解石沉積時間較晚，也可能是多期沉淀的產物；鐵質膠結物為不透明的褐鐵礦，呈薄膜狀包裹著碎屑顆粒邊緣。雜基則主要由粘土礦物、細粉砂構成。支撐類型及膠結類型：巖石支撐方式為顆粒支撐，碎屑顆粒接觸類型屬于線接觸，膠結類型為孔隙式膠結。

2 數據統計

統計取得的主要粒度特征參數有均值、標準差、偏度與峰度。

3 數據分析

表1 石千峰組砂巖粒徑統計結果

標準差σi反映了巖石的分選性，與沉積環境水動力之間存在某種程度的對應關系。σi=0.602顯示該砂巖分選性較好。

偏度SK主要反映粒徑的不均勻程度。石千峰組樣本SK=0.372，偏度類型為正偏。峰度Kg又稱尖度，統計學意義為隨機變量概率分布的峰態，在概率曲線上表現為粒徑概率曲線的尖銳程度。如果樣本統計出的偏度較大，說明樣本的出現了低概率的極端值，使得標準偏差σ偏大。石千峰組砂巖樣本概率線的峰度為Kg=-0.259（計算機）,屬于平坦曲線。符合河流相沉積的一般特征。

將數據源導入grapher9中，稍作調整，即可得到對應的概率累計曲線。石千峰組砂巖概率累積曲線為“較高斜率跳躍-懸浮二段式”。其中，躍移總體大致處于1-3.2Φ，占碎屑物總含量的98%以上，坡度為56.1°，顯示其分選性良好；懸浮總體的范圍大致為3.2-4Φ，約占碎屑物總含量的2%-3%，坡度為44.3°，顯示其分選性中等。較高的曲線斜率表現為較強的水動力條件，反映了流體性質具有牽引流的特點。

該類型曲線在為沖刷充填構造和決口扇中最為常見，其次也可見于逆行沙丘。

圖1 石千峰組概率累積曲線

依據巖石構造特征、碎屑沉積物的粒度特征及概率累積曲線特征，可判斷石千峰組砂巖為河流沉積相中的辮狀河亞相，分流河道底部沉積微相。

4 結論

本文以淮南舜耕山石千峰組四組砂巖為研究對象，主要依靠巖石薄片鏡下觀察和粒度分析，結合區域地質背景，系統的闡述了該砂巖的結構特征和沉積環境。研究表明，舜石千峰組細粒石英砂巖形成于河流相分流河道底部沉積環境。

[1]劉志武、周立發.鄂爾多斯盆地馬家灘地區石千峰組砂巖特征及其意義 [J]新疆石油天然氣，2008(2).

[2]袁靜、楊學君等.東營凹陷鹽22塊沙四上亞段砂礫巖粒度概率累積曲線特征 [J].沉積學報2011(5):817-824.

[3]盧連戰、史正濤.沉積物粒度參數內涵及計算方法的解析.環境科學與管理,2010 (6):54-60.

[4]成都地質學院陜北隊.沉積巖 (物)粒度分析及其應用 [M].北京：地質出版社，1978,31-54.

P588[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-288-1

張惠民（1992～），男，碩士研究生，研究方向為巖石學、礦物學、礦床學。