基于地質環境下的區域地層研究

李通元

（甘肅省地質調查院，甘肅 蘭州 730000）

1 地層概況

郭家山組（T2gj） 出露面積約為184km2，其在鐵壩幅主要分布于拱壩鄉至鐵壩鄉一帶，中間隔有光蓋山組分布，兩者斷層接觸；其西側推覆于石炭紀、二疊紀地層之上；南坪幅主要分布于梨樹壩至陰平寨一帶。地層主要由PM08、PM06控制。根據出露巖性組合、原生沉積構造特征等可見其劃分為兩個巖性段，分別為第一巖性段（T2gj1） 及第二巖性段（T2gj2）。遙感影像呈紫色、紅褐色，局部綠色、灰綠色，植被覆蓋較差，中山地貌，山脊呈棱角狀。經野外驗證，在南坪幅郭家坡組解譯界線與實際界線相差較小，對地層劃分有一定指示意義，在鐵壩幅受大面積植被及第四紀覆蓋物的影響較大，解疑界線與實際界線差距較大，解疑較差。

2 剖面列述

甘肅文縣武勝溝-馬營鄉三疊紀地層實測地質剖面（PM08），如圖1 所示。

圖1 甘肅文縣武勝溝-馬營鄉中三疊世郭家山組實測地質剖面圖（PM08）

上覆地層：中三疊世光蓋山組第一巖性段（T2gg1） 灰色中-厚層細砂巖與砂質板巖互層PM08 中，郭家山組地層整體表現為東傾的復式向斜。其整體表現為一套粉砂質板巖、粉砂巖為主，另有砂巖、灰巖組成的復理石建造。其由東向西，整體構造變形逐漸減弱。郭家山組第一巖性段由1、2 層控制，未見底，與郭家山組二段地層為斷層接觸，其主要巖性為灰色薄中層-塊狀微晶灰巖，薄層灰巖揉皺輕微發育灰巖中局部見有同沉積角礫。

郭家山組二段由3-10 層控制，其與兩側地層均為斷層接觸，為一套粉砂質碎屑巖夾碳酸鹽建造，巖性組合表現為砂巖-粉砂巖-板巖組成的韻律偶夾砂巖-板巖-灰巖組成的韻律，具體巖性為灰色強劈理化粉砂質板巖、薄-中層板理化鈣質粉砂巖夾鈣質砂巖、砂質板巖、鈣質板巖、中-薄層鈣質膠結長石石英砂巖、深灰色含炭質粉砂質板巖、淺灰色砂質細晶灰巖、灰褐色強劈理化灰巖夾鈣泥質板巖、含砂質細晶灰巖，綜合巖性為灰色粉砂質板巖、鈣質粉砂巖、鈣質板巖夾砂質細晶灰巖、長石石英砂巖、含砂質細晶灰巖。砂巖中見有水平層理、順層劈理發育。其西側地層中見有花崗斑巖巖脈侵入。巖石劈理發育，較為破碎，揉皺較強。層間多見石英脈發育，石英脈呈灰白色，寬0.5～10cm 不等，多呈斷續的透鏡狀，局部石英脈呈團塊狀，或無根鉤狀、雁列狀。

3 巖性組合、巖石特征

3.1 巖性組合

郭家山組第一巖性段（T2gj1）：主要為一套淺變質細碎屑巖為主，夾碳酸鹽巖、少量粗碎屑巖。其主要巖性為灰色中-薄層粉晶灰巖、大理巖化微晶灰巖、砂屑灰巖、角礫灰巖、巖屑砂巖、泥質板巖夾薄層灰巖，薄層灰巖揉皺輕微發育，灰巖中局部見有同沉積角礫。郭家山組第二巖性段（T2gj2）：為一套粉砂質碎屑巖夾碳酸鹽建造，巖性組合表現為砂巖-粉砂巖-板巖組成的韻律偶夾砂巖-板巖-灰巖組成的韻律，具體巖性為灰色強劈理化粉砂質板巖、薄-中層板理化鈣質粉砂巖夾鈣質砂巖、砂質板巖、鈣質板巖、中-薄層鈣質膠結長石石英砂巖、深灰色含炭質粉砂質板巖、淺灰色砂質細晶灰巖、灰褐色強劈理化灰巖夾鈣泥質板巖、含砂質細晶灰巖。砂巖中見有水平層理、順層劈理發育。其西側地層中見有花崗斑巖巖脈侵入。巖石劈理發育，較為破碎，揉皺較強。層間多見石英脈發育，多呈斷續的透鏡狀，局部石英脈呈團塊狀，或無根鉤狀、雁列狀。

3.2 巖石特征

灰白色塊狀微晶灰巖，灰白色，風化面呈淺灰色，微晶結構，塊狀構造。巖石單層厚度大于2m。主要成分為微晶方解石，含量約為95%，另有少量的泥質成分。巖石整體節理發育。巖石方解石脈發育，多呈團塊狀，樹根狀。巖石中見有后期同沉積的深灰色灰巖角礫，呈次棱角，直徑5～30cm 不等。灰色薄-中層狀大理巖化微晶灰巖，微晶結構，塊狀構造。巖石主要由方解石、石英等所組成，并含有金屬礦物。其中，方解石約占98%，金屬礦物＜1%，石英＜1%。巖石中方解石的粒徑在0.004～0.03mm，屬微晶，顯定向分布，局部區域顯重結晶，顆粒之間界線較清晰，薄片中無色，具高級白干涉色，經茜素紅-S 溶液染色呈紅色，遇冷稀鹽酸較為劇烈冒泡；石英為他形粒狀，粒徑與方解石相當，零星分布在方解石中。巖石中有寬窄不等的方解石石英混合脈的穿插。金屬礦物為小點狀、絲線狀，不均勻分布。

4 基本層序特征

郭家山組基本層序特征（見圖2）。基本層序A：主要出露在第一巖性段及第二巖性段下部，主要由鈣質板巖和白云質灰巖組成，以板巖夾灰巖或互層狀韻律層居多，單個韻律層厚約2～3m，板巖中具平行層理和紋層狀層理，反映局限臺地相的韻律結構特點。

圖2 郭家山組基本層序特征

基本層序B：由薄層白云質灰巖和泥灰巖組成，主要出露在第一巖性段，以薄層灰巖夾粉砂質泥巖居多，局部偶見二者呈不等厚韻律層，單個韻律層厚20～25cm，泥巖中具水平紋層，反映出低能環境下韻律結構沉積特征。

基本層序C：由角礫狀灰巖、細礫屑灰巖、薄層微晶灰巖組成。在第一巖性段、第二巖性段中均見發育。礫狀灰巖其具滑塌堆積旋回性沉積特征。

5 沉積環境分析

測區三疊紀郭家山組地層依據巖性組合，巖石學特征，地層結構，對其形成環境及其沉積相討論如下。

在郭家山組第一巖性段中，見灰色薄中層-塊狀微晶灰巖，揉皺輕微發育，局部見有同沉積角礫，反映了一種水動力較強的陸棚邊緣盆地相沉積。

在郭家山組第二巖性段，見深灰色泥質粉砂質板巖、細粒長石石英砂巖、石英粗粉砂巖、薄層微晶灰巖、角礫灰巖，偶夾長石石英砂巖、鮞粒灰巖。發育斜層理、爬升層理、平行層理，砂巖底面重荷模、灰巖底面槽模、重荷模。巖石成分成熟度較高，分選較好。石英粉砂巖中石英顆粒粒徑0.5mm 左右，鈣泥質膠結，反映一種陸棚內緣斜坡環境下的沉積。

6 結語

綜上所述，調查區郭家山組在遙感影像上，呈紫色、紅褐色，局部綠色、灰綠色，中山地貌，山脊呈棱角狀。郭家山組為一套粉砂質板巖、粉砂巖為主，另有砂巖、灰巖組成的復理石沉積建造，見水平層理、斜層理、平行層理發育，砂巖中見有底面印模發育，整體為一種陸棚內緣斜坡相、陸棚邊緣盆地相沉積。