淮南舜耕山二疊系上統(tǒng)石千峰組砂巖成巖環(huán)境分析

■張惠民

（成都理工大學(xué) 四川成都 610059）

淮南舜耕山二疊系上統(tǒng)石千峰組砂巖成巖環(huán)境分析

■張惠民

（成都理工大學(xué) 四川成都 610059）

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

石千峰組砂巖結(jié)構(gòu)特征粒度分析沉積環(huán)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(jīng)過前人不斷的實踐總結(jié)與改良，現(xiàn)已形成一套十分成熟的沉積環(huán)境判別系統(tǒng)。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(huán)境。

1 巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征

野外觀察發(fā)現(xiàn)該巖石剖面具小型交錯層理，形態(tài)處于楔狀層理與槽狀層理之間，顯示了較強的水動力環(huán)境，為河流相沉積構(gòu)造。

鏡下觀察發(fā)現(xiàn)巖石具細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu)，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(zhì)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(shù)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(shù)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(jié)物可含硅質(zhì)膠結(jié)物、鈣質(zhì)膠結(jié)物和鐵質(zhì)膠結(jié)物。其中，硅質(zhì)膠結(jié)物主要為石英和玉髓；鈣質(zhì)膠結(jié)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(xiàn)象，說明方解石沉積時間較晚，也可能是多期沉淀的產(chǎn)物；鐵質(zhì)膠結(jié)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(xì)粉砂構(gòu)成。支撐類型及膠結(jié)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(jié)類型為孔隙式膠結(jié)。

2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

統(tǒng)計取得的主要粒度特征參數(shù)有均值、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度與峰度。

3 數(shù)據(jù)分析

表1 石千峰組砂巖粒徑統(tǒng)計結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)差σi反映了巖石的分選性，與沉積環(huán)境水動力之間存在某種程度的對應(yīng)關(guān)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(tǒng)計學(xué)意義為隨機變量概率分布的峰態(tài)，在概率曲線上表現(xiàn)為粒徑概率曲線的尖銳程度。如果樣本統(tǒng)計出的偏度較大，說明樣本的出現(xiàn)了低概率的極端值，使得標(biāo)準(zhǔn)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(shù)據(jù)源導(dǎo)入grapher9中，稍作調(diào)整，即可得到對應(yīng)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(xiàn)為較強的水動力條件，反映了流體性質(zhì)具有牽引流的特點。

該類型曲線在為沖刷充填構(gòu)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(jù)巖石構(gòu)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(jié)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(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，系統(tǒng)的闡述了該砂巖的結(jié)構(gòu)特征和沉積環(huán)境。研究表明，舜石千峰組細(xì)粒石英砂巖形成于河流相分流河道底部沉積環(huán)境。

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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(xué)、礦物學(xué)、礦床學(xué)。