大别山北淮阳金寨三仙山地区石炭纪地层岩石学特征

来源：SCI期刊网 分类：农业论文 时间：2021-10-18 08:21 热度：

　　摘要：金寨三仙山地区石炭系为一套未变质或轻微变质的沉积地层，且前人对其岩石学特征归纳较为笼统。本文在野外调查基础上，对金寨三仙山地区出露的石炭纪地层进行岩石学调查与研究发现，三仙山地区石炭纪杨山组岩性为浅灰、浅灰白色厚层—块状石英细砂岩夹浅灰白色薄—中薄层砾岩及含砾石英砂岩;道人冲组为浅灰白、乳白色厚层—块状石英砂岩夹青灰、灰绿色泥质粉砂岩。胡油坊组为浅灰、灰、深灰色块状复成分砾岩、夹灰、深灰色块状含砂细(微)晶灰岩、青灰、灰绿色块状钙质粉砂岩。

　　关键词：大别山;北淮阳;岩石学特征;三仙山;石炭纪

　　1.引言

　　北淮阳构造带位于华北陆块南缘与大别造山带北缘的交汇地带，一直是研究大别山的热点区域[1-4]。但对于金寨三仙山地区石炭系的研究相对薄弱本文基于野外地质调查，对三仙山地区石炭纪地层进行了详细的岩石学特征研究。

　　2.区域地质背景

　　北淮阳构造带位于桐柏—大别山北麓，南部以桐柏—磨子潭断裂为界，北部以信阳—舒城断裂为界，西接南阳盆地，东部被郯庐深断裂带所截切。构造带整体上呈NWW—SEE向狭长展布，长约200km，宽1km～20km。石炭系断续展布在信阳—商城—金寨—舒城断裂两侧。

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　　安徽境内的佛子岭岩群(包括梅山群)与河南境内的商城群石门冲组至信阳群地层可对比[5]。新一轮《安徽省地质志》将三仙山地区的石炭纪地层称胡油坊组和杨小庄组，废弃了梅山群一名。

　　3.岩石学特征

　　调查区内所出露的石炭纪岩石类型主要为陆源碎屑岩和碳酸盐岩。

　　3.1陆源碎屑岩

　　在研究区内分布较多，主要为复成分砾岩、石英质砾岩、各种砂岩及炭质泥岩(煤线)。

　　复成分砾岩

　　在石炭纪地层中均有分布。砾岩为浅灰、青灰色，砾状结构、块状构造。岩石主要由砾石(50%～55%)及填隙物(45%～50%)组成。砾石大小不一，粒径0.5cm～4cm者居多(占40%)，少数达5cm以上，分选差，呈棱角—次棱角状。成分主要为石英砂岩、硅质岩、粉砂岩、石英岩、板岩等组成，填隙物主要由基质和胶结物组成，基质占35%~40%，浅灰红色、灰黄色，由中细粒的石英及岩屑、岩石碎屑和粘土组成。胶结物为浅灰色、灰黄色，滴酸起泡较为明显，主要为钙泥质，属基底式胶结。岩石稍显正粒序。

　　石英质砾岩

　　砾岩为浅灰、灰白色，中薄—中厚层状。砾状结构、中厚层状构造。岩石主要由砾石(55%～60%)和填隙物(40%～45%)组成。砾石大小较为混杂，大小在0.4cm～3cm之间，磨圆差，呈棱角-次棱角状。砾石主要为石英岩、石英砂岩(占砾石85%以上)，此外尚有少量细砂岩。填隙物由基质和胶结物组成。基质占30%～35%，浅灰白色、浅黄色，由细小的岩石碎屑、矿物碎屑组成;胶结物为浅灰色，主要为硅质，属基底式胶结。岩石底部发育底冲刷。

　　含砾石英砂岩

　　岩石呈浅灰白色，中薄层状，含砾砂质结构、中薄层状构造。岩石主要由砾石、石英砂及填隙物组成。其中砾石占约5%～10%，浅灰色、灰白色，大小较为均一，在0.3cm～1cm之间，呈棱角—次棱角状，成分主要为石英砂岩及石英粉砂岩。石英砂岩占约85%，石英砂颗粒多呈次圆状，粒径以0.2mm～0.4mm居多，部分为0.5mm。填隙物占5%～10%，浅灰色、灰黄色主要为粘土质杂基及硅质胶结物，属基底式胶结。

　　广泛分布于研究区内。岩石呈浅灰、浅灰白、乳白色，中薄—中厚层状，部分块层状。砂状结构。岩石主由砂级碎屑、填隙物组成。砂级碎屑为石英、岩屑。其中石英(90%～95%)主要为单晶石英，少为多晶石英，多呈次棱角状—次圆状，大小以0.1mm～0.4mm居多，部分可达0.5mm～0.7mm。岩屑(2%～5%)为硅质岩、绢云蚀变岩、粘土质硅质岩、粘土岩，次棱状，大小一般0.25mm～0.5mm，部分0.5mm～1mm，少量1mm～2mm。填隙物(1%～3%)灰白色、浅灰黄色，主要为硅质胶结物和极少量的粘土矿物。部分硅质胶结物已变为碎屑石英之加大边，多为无痕加大，少为有痕加大。

　　岩石浅灰、灰白色，砂状结构、中厚层状构造。岩石主要由砂级碎屑、填隙物组成。砂级碎屑为石英、岩屑。石英(85%～90%)主要为单晶石英，少为多晶石英，次棱状—次圆状，大小一般0.25mm~0.5mm，部分0.5mm~1mm，少量1mm~2mm，少量0.05mm~0.25mm。常见波状消光。岩屑(10%～15%)为硅质岩、粘土质硅质岩、粘土岩、粉砂岩，次圆状，大小一般0.25mm~0.5mm，部分0.5mm~1mm，少量1mm~2mm，极少量0.05mm~0.25mm，星散状分布。填隙物为粘土杂基(1%～2%)、硅质胶结物(1%～2%)。部分硅质胶结物已变为碎屑石英之加大边，多为无痕加大，少为有痕加大。

　　泥质粉砂岩

　　岩石灰黄、浅灰绿色，薄—中薄层状，泥质粉砂结构、薄—中薄层状构造。岩石主由泥质及粉砂级碎屑组成。其中中泥质含量25%～35%，隐晶—细小鳞片状，片直径一般0.001mm～0.005mm，部分0.005mm～0.01mm，少0.01mm～0.03mm，极少0.03mm～0.05mm，镶嵌状、定向分布。粉砂级碎屑为石英和岩屑。其中石英占20%～35%，为单晶石英，大小一般0.01mm～0.05mm;岩屑占25%～30%，为泥质岩、粉砂岩，云母少量约5%。

　　炭质泥岩(煤线)分布于杨山组上部。岩石呈灰黑、黑色，泥质结构、块状构造。岩石主要由炭质(10%~30%)，粘土矿物(55%~60%)和岩屑(5%)与石英(5%)组成。煤质一般，光泽不明显，染手。

　　3.2碳酸盐岩

　　分布较为零星，为细(微)晶灰岩(图2，f)。岩石为灰、深灰色，碎屑结晶结构，块状构造。岩石主由细晶方解石及粉晶方解石等组成，陆源碎屑少量。粉晶方解石(5%～10%)它形粒状，大小一般0.01mm～0.05mm;细晶方解石(70%～80%)它形粒状，大小一般0.1mm～0.25mm，部分0.05~0.1mm;陆源砂级碎屑为石英、岩屑，次圆状为主，部分次棱—次圆状，大小一般0.1mm～0.25mm(细)，部分0.25mm～0.5mm(中)，少0.5mm～1mm，个别1mm～2mm(粗)，星散状、定向分布。

　　4.地层单元岩石组合

　　调查发现，区内三仙山地区地层，自北向南依次出露杨山组(C1y)、道人冲组(C2d)

　　及胡油坊组(C2h)。各地层单元岩石组合特征如下：

　　杨山组岩性为浅灰、浅灰白色厚层—块状石英细砂岩夹浅灰白色薄—中薄层砾岩及含砾石英砂岩，局部夹青灰、灰绿色薄层泥质粉砂岩;柿树园一带夹透镜状煤层或煤线。石英砂岩中胶结物为泥硅质，稍显平行层理。砾岩及含砾砂岩中的砾石成分主要为石英砂岩、石英岩、粉砂岩、板岩、千牧岩等，砾石大多为下伏层的岩性，呈棱角—次棱角状，大小混杂;发育底冲刷，显正粒序。泥质粉砂岩中水平层理发育，呈薄—中薄层状产出，与前述岩性组成沉积韵律或旋回。本区该组仅相当于河南杨山组的上部岩性段。沉积环境为河流—漫滩沼泽相。

　　道人冲组岩性可分为上下两个部分。下部为浅灰白、乳白色厚层—块状石英砂岩、含砾石英砂岩及石英质砾岩，局部夹青灰、灰绿色中薄层—中厚层泥质粉砂岩，上述组成韵律或旋回。砾岩中砾主要为石英砂岩、石英岩、千牧岩、脉石英、板岩等，大小一般为0.5cm～4cm，呈次棱角—次圆状，多显示为下伏岩层的岩性;砂为石英及少量长石;硅质胶结;具底冲刷，显正粒序。石英砂岩显平行层理;泥质粉砂岩中水平层理发育。上部青灰、灰绿色泥质粉砂岩夹灰白、乳白色厚层—块状石英砂岩及砾岩，部分地段组成韵律或旋回。泥质粉砂岩为本部分主体，水平层理发育，石英砂岩成层或透镜体状产出，显平行层理;砾岩特征同前述，多呈薄—中薄层状产出，具底刷，正粒序。其与下伏杨山组呈整合接触。沉积环境为砾质河流相—滨浅湖相。

　　胡油坊组岩性可分为两部分：下部为浅灰、灰、深灰色块状复成分砾岩、灰、深灰色块状含砾钙质石英砂岩、灰、灰黄色厚—块状岩屑石英砂岩、石英砂岩组成韵律或旋回。砾岩的结构成熟度较低，成分复杂，砾由石英砂岩、粉砂岩、石英岩、板岩、千牧岩、变粒岩等组成，大小为0.5cm～4cm居多，少数达5cm以上，大小混杂分选差，呈棱角—次棱角状。砂为中细粒的石英及岩屑等，胶结物为泥钙质。稍显正粒序。含砾砂岩、岩屑石英砂岩的成熟度相对较低，显示快速沉积的特点。上部岩性为灰、深灰色块状含砂细(微)晶灰岩、青灰、灰绿色块状钙质粉砂岩、灰、灰黄色厚—块状岩屑石英砂岩夹青灰、灰绿色薄层泥质粉砂岩局部夹1～2层泥板岩;灰岩、粉砂岩类发育水平层理，砂岩类显平行层理。其与下伏道人冲组呈整合接触。沉积环境为滨湖—浅湖相(底部的复成分砾属滨岸崩塌形成的砾岩)。

　　5.结语

　　本文对金寨三仙山地区石炭纪地层进行详细的岩石学及层序地层的研究发现：杨山组岩性为浅灰、浅灰白色厚层—块状石英细砂岩夹浅灰白色薄—中薄层砾岩及含砾石英砂岩，局部夹青灰、灰绿色薄层泥质粉砂岩。道人冲组下部为浅灰白、乳白色厚层—块状石英砂岩、含砾石英砂岩及石英质砾岩;上部为青灰、灰绿色泥质粉砂岩夹灰白、乳白色厚层—块状石英砂岩及砾岩，部分地段组成韵律或旋回。胡油坊组下部为浅灰、灰、深灰色块状复成分砾岩、灰、深灰色块状含砾钙质石英砂岩、灰、灰黄色厚—块状岩屑石英砂岩、石英砂岩组成韵律或旋回;上部岩性为灰、深灰色块状含砂细(微)晶灰岩、青灰、灰绿色块状钙质粉砂岩、灰、灰黄色厚—块状岩屑石英砂岩夹青灰、灰绿色薄层泥质粉砂岩。——论文作者：沈仕豪刘家云张晋喆

文章名称：大别山北淮阳金寨三仙山地区石炭纪地层岩石学特征

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