安徽巢北鳳凰山地區(qū)地層及其部分成因分析

洪 濤,鞠志勇,孫紅明

安徽巢北鳳凰山地區(qū)地層及其部分成因分析

洪 濤,鞠志勇,孫紅明

(中國礦業(yè)大學(xué),江蘇 徐州 221008)

通過對巢湖鳳凰山地區(qū)自然露頭和人工揭露的地質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的地質(zhì)觀測,收集各種地表地質(zhì)信息等有關(guān)資料,研究地表地質(zhì)活動規(guī)律,包括地層劃分和層序、巖性組合及巖相特征、地質(zhì)構(gòu)造及構(gòu)造變動、巖漿活動及有用礦產(chǎn)的賦存規(guī)律。通過對各地層的巖性的分析,可以了解到當(dāng)?shù)氐墓诺刭|(zhì)環(huán)境、古構(gòu)造環(huán)境,對于了解當(dāng)?shù)氐哪茉淳奂P(guān)系有較大的指導(dǎo)的作用。

巢湖;地質(zhì)觀測;賦存規(guī)律;地層巖性分析

巢北地區(qū)在地層上屬于上揚(yáng)子地層區(qū)、下?lián)P子地層分區(qū)、六合—巢縣地層小區(qū)、巢北沉積區(qū)。區(qū)內(nèi)除古近系、新近系確實(shí)外,自上震旦統(tǒng)燈影組至第四系均有不同程度的發(fā)育,尤其上古生界至下三疊統(tǒng)發(fā)育比較齊全;特別是下三疊統(tǒng)剖面比較完整,露頭連續(xù),化石豐富,是國際地科聯(lián)印度階和阿勒尼克階“金釘子”備選剖面之一,也是進(jìn)行科研、教學(xué)、地區(qū)旅游的良好地區(qū)。

本區(qū)地層總厚度達(dá) 3 485～4 397 m,按地層時代由老至新依次敘述如下：

1 古生界

1.1 志留系

本區(qū)志留系發(fā)育下統(tǒng)高家邊組,墳頭組,缺失茅山組。露頭分布比較廣,出露較好。一般都組成背斜的核部。

1.1.1 高家邊組

下段：以灰黑色、灰紫色、紫紅色薄層含硅質(zhì)條帶黏土巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖,底部為燧石層,區(qū)域厚度290～1 560 m。

中段：黃綠色、灰色、灰黑色頁巖,含粉砂質(zhì)泥巖夾薄層粉砂巖,厚度大于 138 m。

上段：高家邊組頂部以粉砂巖 (新鮮、暗灰色)、筆石頁巖相、黃綠色 (次生色)。巖性比較簡單。主要為泥巖夾灰?guī)r。在地層層面上可以見到的并不是球狀分化作用導(dǎo)致,而是由二價鐵聚合所致。巖層接觸主要為沖刷接觸,可見沖刷模。

其中,墳頭組和高家邊的界面可見沖刷接觸,在砂巖的地面可見槽模,由槽模課判斷當(dāng)時的水流方向。由突起端至低平端的方向可以代表水流方向。

1.1.2 墳頭組

下段：黃綠色中厚至厚石英砂巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖、薄層頁巖。砂巖中各種交錯層理、波痕可見。厚約 250 m。

上段：中厚—厚層細(xì)粒石英砂巖多具大型楔形交錯層理,局部為板狀交錯層理。層面可見有對稱的波痕、干涉、波痕,局部夾黃綠色泥巖,接觸面平整,該段主要形成于臨濱帶中上部。

墳頭組整體處于淺海環(huán)境,下段為濱外帶,上部為臨濱帶。

1.2 泥盆系

本區(qū)缺失下統(tǒng)和上統(tǒng),僅發(fā)育五通組。

底礫巖段：為淺灰色中礫結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,但礫石排列略具疊挖狀,礫石直徑 1～5 cm,其中以 2～4 cm為主,圓至滾圓狀,分選好,礫石為石英和少量黑色燧石層及紋層狀硅質(zhì)巖,填隙物以細(xì)小石英支撐。該段形成于前濱帶,屬海相礫巖。厚約 21 m。

石英砂巖段：主要為厚—巨厚層狀的中—細(xì)粒石英砂巖組成局部含薄層泥巖、砂巖具板狀、楔狀、沖洗交錯層理。形成于臨濱帶上部及前濱帶。

砂泥巖互層段：由泥巖夾中厚層層狀石英砂巖組成,形成于臨濱帶中下部及濱外帶。厚約 52 m。

細(xì)粒石英砂巖段：灰白色巨厚層細(xì)粒石英砂巖,交錯層理發(fā)育,厚約 15 m。

1.3 石炭系

本區(qū)石炭系發(fā)育比較齊全,分布比較廣泛,多出露于背斜和向斜之間。其下統(tǒng)包括金陵組、高麗山組、和州組;上統(tǒng)為黃龍組、船山組下部。

1.3.1 金陵組

金陵灰?guī)r分化面多呈灰黃色 (含粘土礦物)而新鮮面呈灰黑色 (含炭質(zhì))。巖層厚度多為中厚層狀,巖層表面有不規(guī)則起伏。含動物化石、笛管珊瑚,假烏拉珊瑚,化石多見于巖層的下部或?qū)用嫔稀r石結(jié)構(gòu)為生物碎屑結(jié)構(gòu),肉眼可辨別的生物為海百合莖、貝殼類,生屑多為毫米級,為基底式膠結(jié),部分為顆粒支撐。該組形成于淺海環(huán)境,沉積物受到風(fēng)暴作用的改造。有機(jī)質(zhì)導(dǎo)致泥巖、灰?guī)r層黑色,大的有機(jī)物在動蕩的氧化環(huán)境下快速沉積,只在表面氧化,風(fēng)暴作用導(dǎo)致快速沉積。該風(fēng)暴作用來自于下?lián)P子板塊,笛管珊瑚、假烏拉珊瑚因?yàn)閴K大只在層面出現(xiàn)。

1.3.2 高麗山組

高麗山組下部有紫紅色夾雜灰綠色泥巖,粉砂質(zhì)泥巖為主,其中局部有較多的腕足和植物化石,上部為厚度約為 2 m的淺灰色中厚層狀細(xì)粒石英砂巖,具楔形沖洗交錯層理。形成于近陸的淺海泄湖濱岸帶環(huán)境。其中可見的褐鐵礦起初是由磷鐵礦結(jié)核形成。

1.3.3 和州組

第一旋回：主體以中厚層—厚層狀含生屑泥晶灰?guī)r,層面平整,其中上部可見波痕,層的厚度由下至上逐漸減小。層面上可見水平遺跡化石,代表水動力條件較弱的環(huán)境,表示水體有一定的深度,頂部為灰綠色泥巖夾泥灰?guī)r構(gòu)成。

第二旋回：整體和第一旋回類似,但比第一旋回整體厚度要小。

第三旋回：下部為中厚層狀灰?guī)r,上部由厚度較大的泥灰?guī)r與次生灰?guī)r互層、厚度較前三個旋回顏色要深,生物碎屑要少,代表水體深、能量小的水體。旋回厚度向上依次減少,而代表的灰綠色的泥巖卻依次增加。代表第一次海侵規(guī)模最大,第三次最小。

第四旋回：主體為灰色巨厚層狀的生物碎屑灰?guī)r,生物碎屑的種類很多,粒度小于 1 mm,亮晶膠結(jié),顏色淺,厚度大。該旋回形成于灘相環(huán)境。旋回頂部為灰綠色泥巖夾泥灰?guī)r。泥灰?guī)r頂部有泥裂構(gòu)造,說明水體淺,出露水面,由蒸發(fā)導(dǎo)致。旋回灰?guī)r節(jié)理面上可見褐黃色浸染色。

第五旋回：淺灰色—灰色中厚層狀生屑灰?guī)r,上部為姜塊狀灰?guī)r。可能和風(fēng)暴作用有關(guān)。

1.3.4 黃龍組

黃龍組為淺灰色厚層—中厚層生屑灰?guī)r為主,夾碎屑灰?guī)r及少量泥晶灰?guī)r。生屑泥晶灰?guī)r分選好、亮晶膠結(jié),顆粒支撐,反映了其形成的水體比較深,水動力能量比較強(qiáng)的灘相環(huán)境。巖層中含腕足、珊瑚等實(shí)體化石。和船山組為平行不整合接觸。

1.3.5 船山組

船山組下部為灰黑色生物碎屑泥晶灰?guī)r,上部為淺灰色生物碎屑灰?guī)r局部夾核形石透鏡體。船山和黃龍為平行不整合接觸,該接觸面為一古巖溶面,反映在黃龍組上具有溶縫和較小的溶洞,溶縫中充填著黃綠色泥巖,據(jù)追索溶洞可達(dá)深度 15 m左右。黃龍組的厚度在區(qū)內(nèi)有變化。

1.4 二疊系

本區(qū)二疊系分布于平頂山、馬家山、及俞府大村等地。包括下統(tǒng)的船山組上部,中統(tǒng)棲霞組、孤峰組,上統(tǒng)龍?zhí)督M、大隆組,總厚度約 280～440 m。

1.4.1 棲霞組

梁山段：下部為炭質(zhì)頁巖,風(fēng)化后為土黃色泥巖,約 1 m厚。

臭灰?guī)r段：灰黑色薄層至中厚層狀生屑泥晶灰?guī)r。有機(jī)質(zhì)導(dǎo)致黑色,受風(fēng)暴作用影響,局部可見逃逸跡,形成于碳酸鹽巖緩斜坡,多為異地沉積。其中巖石節(jié)理很發(fā)育,并且“X”節(jié)理中有一組很發(fā)育。

下硅質(zhì)巖段：灰黑色含燧石結(jié)核灰?guī)r夾黑色薄層灰黑色頁狀瀝青質(zhì)泥灰?guī)r,厚約 9 m。

本部灰?guī)r段：灰黑色中薄至中厚含燧石結(jié)核灰?guī)r夾黑色薄層瀝青質(zhì)泥巖,厚有 78 m。

上硅質(zhì)巖段：黑色中薄至中厚含燧石結(jié)核白云質(zhì)灰?guī)r及薄板狀硅質(zhì)灰?guī)r互層,厚約 8 m。

頂部灰?guī)r段：灰色、深灰色含燧石結(jié)核灰?guī)r、含白云質(zhì)灰?guī)r,厚約 15 m。

1.4.2 孤峰組

孤峰組含一古巖溶面,主體為硅質(zhì)巖夾泥巖。黃綠色泥巖夾磷質(zhì)灰?guī)r海相灰?guī)r。反映沉積速度慢,厚度小,但代表沉積時間很長,海水深度增加突然加大。以灰黑色薄層狀硅質(zhì)巖為主,其間夾有薄層泥巖,前者厚度約為 2～10 cm。后者不足1 cm,只在薄層硅質(zhì)巖中見大量放射蟲,該段巖層揉皺比較發(fā)育,薄層硅質(zhì)巖內(nèi)部節(jié)理非常密集,將其分解為菱角狀。

1.4.3 龍?zhí)督M

下段：巖性以灰、深灰色頁巖為主,下部有黃褐色、紫紅色薄層泥巖。頁巖中局部含有硅質(zhì)條帶及結(jié)核。

中段：砂巖段具大型的交錯層理。

上段：灰綠色、暗綠色泥巖中粒砂巖、中粒石英砂巖。其中的黃綠色并不是風(fēng)化色。

2 中生界

本區(qū)中生界僅下三疊統(tǒng)發(fā)育良好,出露完全,中三疊統(tǒng)和下侏羅統(tǒng)發(fā)育不全,露頭零星。缺失的上三疊統(tǒng)、上侏羅統(tǒng)及下白堊統(tǒng)。區(qū)內(nèi)也未見上白堊統(tǒng),僅在鄰區(qū)有零星的出露。

2.1 三疊系

2.1.1 殷坑組

該組的水平層理比較發(fā)育,反映水動力條件比較弱。殷坑組上部地層為泥晶灰?guī)r,間距近等,厚度近等,具有明顯的韻律性。在巖石的新鮮的斷面上,泥巖為暗灰色,而在近于地表處卻是黃綠色,沿部分裂隙處呈黃色,據(jù)此可知暗灰色為原生色,黃綠色為次生色。

2.1.2 和龍山組

下段：灰黃色、紫紅色薄層似瘤狀灰?guī)r與鈣質(zhì)泥巖。

上段：灰、深灰色薄至厚層灰?guī)r夾黃綠色薄層似瘤狀灰?guī)r及頁巖,厚約 12 m。

2.1.3 南陵湖組

下段：灰?guī)r段,厚約 49 m,下部灰、灰黃、紅色瘤狀灰?guī)r夾灰色灰?guī)r,上部灰、深灰色厚層灰?guī)r夾灰黃色中薄層狀瘤狀灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖。

中段：下部為紫紅色泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖、瘤狀灰?guī)r;上部為灰綠色的薄層狀泥晶灰?guī)r及瘤狀灰?guī)r。

上段：薄至中厚層暗灰色灰?guī)r夾黑色薄層狀泥巖。巖石多具水平層理,在垂向上具有明顯的規(guī)律的變化,灰?guī)r向上變厚。形成于碳酸鹽巖緩斜坡中上部,該層化石稀少。

2.1.4 東馬鞍山組

本組厚約 95.8 m,未見頂,分為兩段。

下段：灰,深灰色薄層至中層灰?guī)r,底部為淺肉紅色中至厚層含石膏假晶鈣質(zhì)白云巖,厚約 12.7 m。

上段：灰黃厚層至塊狀角礫狀灰?guī)r,泥質(zhì)灰?guī)r,泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r,厚約 83 m。

本組與下伏南陵湖組為整合接觸 。

2.2 侏羅系

磨山組。本區(qū)磨山組露頭零星,出露不全,僅見其下部地層,厚度大于 7 m。本組下部巖性以灰黃色中薄至厚層泥質(zhì)巖屑石英砂巖、粉沙質(zhì)泥巖夾淺灰色薄層細(xì)粒石英砂巖,底部以厚層石英礫巖不整合于下伏地層之上。

3 結(jié)束語

通過對巢湖鳳凰山地區(qū)自然露頭和人工揭露的地質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的地質(zhì)觀測,收集各種地表地質(zhì)信息等有關(guān)資料,研究地表地質(zhì)活動規(guī)律,包括地層劃分和層序、巖性組合及巖相特征、地質(zhì)構(gòu)造及構(gòu)造變動、巖漿活動及有用礦產(chǎn)的賦存規(guī)律。通過對各地層的巖性的分析,可以了解到當(dāng)?shù)氐墓诺刭|(zhì)環(huán)境、古構(gòu)造環(huán)境,對于了解當(dāng)?shù)氐哪茉淳奂P(guān)系有較大的指導(dǎo)的作用。

[1] 郭英海,李壯福,王 峰.安徽巢北鳳凰山地區(qū)地質(zhì)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書[M].北京：地質(zhì)出版社,2004：20-55.

[2] 戴俊生,姜再新,宋 裕.安徽巢北綜合實(shí)習(xí)指導(dǎo)書[M].北京：地質(zhì)出版社,2005：33-44.

[3] 合肥工業(yè)大學(xué)地質(zhì)系.巢北地區(qū)踏勘路線教案[M].北京：地質(zhì)出版社,1986：10-80.

[4] 張復(fù)新.安徽巢湖北部 1：50000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查實(shí)踐與工作方法[M].北京：地質(zhì)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 濤 (1989—)男,浙江杭州人,2008級中國礦業(yè)大學(xué)在讀本科生,主要從事地質(zhì)工程資源勘查研究,(E-mail)hongtao7413@163.com