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——汭水河剖面简述
汭河剖面位于甘肃省平凉市崇信县及华亭县安口镇境内,从崇信县沿S203公路向安口镇方向可见该剖面。该剖面是盆地南缘“细延长”的典型代表,从崇信铜城水库东长10至安口镇长1出露完整,地层总体是西倾,倾角一般25°- 45°,部分地段大于45°,受构造运动影响,有几处地层倾向发生变化。剖面观察点主要在公路边,地层连续,实测剖面厚度2280米,其中延长组地层厚度为2229.7米,是研究延长组地层岩性与沉积特征的典型地质剖面。
10月22日早晨,我们一行十几个人从平凉赶往崇信观看汭水河剖面,经过一整天的系统观察,较顺利的完成了任务,达到了预期目的。因为时间紧,安口镇小庄附近的长2中下部砂岩剖面没有观看。在观察剖面中也遇到一些困难:
一是,剖面起点在崇信铜城水库东面南侧山根下,此地树林及野草茂盛,覆盖严重,纸坊组和长10分界处较难找到。还有以前比较典型的长6采石场已经废弃并封掉,那个观察点不能看了。
二是,公路上弯道多,车辆来往多,考虑安全故,人多考察剖面时不能随意观看。
三是,剖面较为连续,适合从剖面起点步行观看两天左右,一天时间有些仓促。
尽管如此,还是系统观察了盆地西南缘汭水河露头剖面沉积特征,对延长组地层层序、岩性变化、沉积构造及古生物化石等地质特征取得了直观认识,思考了西南缘地质露头与盆地内部延长组地层的时空演化关系,对今后延长组地质研究及生产部署具有良好借鉴意义。
通过这次考察,提升了科研人员的地质基本功,一定程度上增强了野外工作和综合分析能力,达到了预期目的。
1. 纸坊组
纸坊组出露在水库东约1km,属于阴山庄,汭水河南岸靠山一带。纸坊组以紫红色粉砂质泥岩夹黄绿色泥岩为主,总体为紫红色,剖面点上部见黄绿色泥岩层。纸坊组泥质含量高、钙质含量高(多见钙质结核),属于干旱气候条件下河流—三角洲平原沉积,纸坊组与其上的长10层呈平行不整合接触(图1)。
2.长10层
长10为灰绿色厚层砂岩,为大段块状中—中细砂岩,不含浊沸石,与陕北长10肉红色砂岩不同,砂岩具大型楔状交错层理及槽状交错层理等,属于辫状河沉积特征(图2,图3)。
3.长9层
长9砂岩主要为灰绿色,也为厚层状大段砂岩,河道底部多见冲刷面,存在侧向加积特征,长9中部及顶部为灰绿、深灰色泥岩层,汭水河剖面长9为辫状河三角洲平原沉积(图4,图5)。
4.长8层
根据此次野外剖面观察,结合以往的剖面观察结果,汭水河剖面长8中下部为厚层灰绿色、浅黄绿红色中细砂岩、细砂岩,砂岩中发育大型板状、槽状、楔状交错层理(图6),可见平行层理、斜层理,具典型的辫状河沉积特征,河道底部具底部冲刷特征,长8中部为灰色泥岩与其上的砂岩交界清楚,长8上部为厚层砂岩,辫状河道侧向加积特征明显(图7)。
5.长7层
发育大段深灰色泥岩,夹薄—中层砂体或砂岩团块,深灰色泥岩夹粉砂岩条带(图8)。从泥岩类型上判断水体不太深,砂岩具有三角洲沉积特征,主要为三角洲前缘及滨浅湖沉积,可以看到河道下凸顶平的特征,也可见河道冲刷及侧向加积特征,砂岩内部具同沉积滑塌变形构造。长7下部为湖泊相黄绿、深灰色泥岩,中部也为大段泥岩及砂泥岩互层,上部为一段中厚层叠加砂岩,砂岩颗粒较细。
6.长6层
长6为厚层状叠加砂体夹厚度1m左右的碳质泥岩,在剖面上呈旋回状出现,反映河流及沼泽环境。砂岩为多期叠加的厚层状(图9),岩性以厚层中细—细砂岩为主,主要为浅灰绿色。见大型楔状交错层理、平行层理(图10),上部砂岩中含植物茎干,见河道底部冲刷及侧向加积特征,长6为辫状河三角洲平原沉积。
7.长4+5层
长4+5地层主要为中—薄层互层状砂岩与泥岩相,砂岩中夹粉砂岩薄层,后者具沙纹交错层理,泥岩以灰绿色为主,其次为深灰色,砂泥岩薄互层特征显著(图11),具浪成交错层理,以三角洲平原及滨湖沉积为主,局部为浅湖沉积环境。
8.长2+3层
长3可见大段块状砂岩,多期河道叠置,为巨厚砂岩(图12),河道底部见侵蚀泥砾,砂岩中见大型垂直裂缝(图13);长2和长3类似,为大段块状砂岩,存在高角度裂缝,因为在剖面上长2、长3大砂岩界限不好划分,所以统称为长2+3层。长2+3地层突出的特点是以厚层和块状砂岩为主,为多期河道叠加砂体(图14),砂岩发育平行层理、大—中型楔状层理、槽状层理和板状层理,植物茎干和泥砾丰富,底部普遍具冲刷现象,砂体表现为下凸上平的透镜状,为辫状河—三角洲平原沉积环境。
9.长1层
长1以泥岩为主,底部砂岩与长2顶部泥岩呈整合接触,泥岩为灰绿色,岩性疏松(图15),常见薄层煤线(图16)及植物茎杆及河道底部冲刷面。反映陆上沼泽及三角洲平原沉积环境。除长1底部外,砂体不发育,表现为砂岩与泥岩互层。砂岩中发育小型交错层理。长1地层与上覆安口组呈平行不整合接触。
安口组:在安口组镇发育,厚15.5-1318.5m,分布面积约450km2,在盆地内部和其它剖面上缺失安口组,策底坡剖面发育较全,汭水河剖面上残留了底部段。安口组为袁晓奇高工2006年发现,时代为延长组之上,富县组之下,相当于晚三叠世晚期(瑞替阶),岩性为河流相的肉红、灰紫色与黄绿色块状中-粗粒砂岩夹黄绿、灰绿色粉砂质泥岩、煤线及厚层砾岩、粒状砂岩。
汭水河延长组总体沉积演化可以分为四个大的沉积旋回(图17):
第一个旋回为长10-长9,随着盆地下沉,从长10沉积了陆上辫状河巨厚砂岩,到长9下部过渡为辫状河三角洲平原沉积,至长9上部为滨湖沉积泥岩及砂泥岩沉积。长10砂体巨厚,大型楔状交错层理及槽状交错层理发育,长9下部砂体也发育,但为多期分流河道叠加,各期砂层之间有泥岩夹层,长9上部出现大段灰绿、灰色泥岩,为一大的正旋回沉积。
第二个旋回为长8-长7。长8下部为辫状河沉积,砂体厚且发育大型楔状交错层理,局部槽状交错层理,到长8上部为三角洲平原多期分流河道叠加,之间存在泥岩,至长7几乎全部为水下沉积,发育分流涧弯及浅湖泥岩,三角洲前缘薄层席状砂也较发育。沉积演化:辫状河—三角洲平原—滨浅湖及三角洲前缘。
第三个旋回为长6-长4+5。长6整体上为辫状河三角洲平原沉积,砂体厚度大,底部具冲刷面,植物茎干发育,砂体以块状为主,发育平行层理及交错层理;到长4+5下部也为三角洲平原,但分流河道之间泥岩厚度增大,长4+5中上部主要为滨湖沉积,为砂泥岩薄互层,泥岩为灰绿色,具植物茎干,说明以滨湖为主,部分泥岩为深灰色,植物碎片发育,具有浅湖相特征。长6至长4+5沉积演化:辫状河三角洲平原—滨浅湖。
第四个旋回为长3-长1。长3整体上为辫状河沉积,砂体厚度大,底部具冲刷面含泥砾,植物茎干发育,楔状交错层理及槽状交错层理也较发育;到长2下部为三角洲平原,分流河道砂体发育;长1砂体不发育,表现为砂岩与泥岩互层,发育植物茎干和煤线,反映陆上沼泽及三角洲平原沉积环境。
总体特征:汭水河剖面延长组主要为陆上辫状河及三角洲平原沉积环境,长7为水下沉积,水体较浅。长10砂体最发育,长9、长8、长6、长3-长2砂体也发育,长7以泥岩为主,长4+5、长1主要为砂泥岩互层,局部发育砂体。这一特点基本对应盆地西南部、西部等地区延长组的沉积特征。
2023.10.25
图1 崇信铜城水库东1km,纸坊组与长10分界,纸坊组为紫红色粉砂质泥岩,局部见黄绿色
图2 汭水河剖面,铜城水库东1km,长10厚层砂岩,见大型楔状及槽状交错层理
图3 铜城水库公路边,长10厚层砂岩,见大型楔状及槽状交错层理
图4 铜城水库北侧公路边,长9多期三角洲分流河道沉积特征
图5 铜城水库北侧公路边,长9中上部浅灰色及灰绿色泥岩层
图6 汭水河长8下部,灰绿色细砂岩,具大型楔状交错层理,辫状河沉积
图7 汭水河,长8上部辫状河道侧向加积特征
图8 汭水河,长7深灰色、黄绿色泥岩夹薄层粉砂岩条带
图9 汭水河,长6多期叠加的厚层细砂岩,主要为浅灰绿色
图10 汭水河,长6砂岩中的平行层理
图11 汭水河,长4+5砂泥岩薄互层,泥岩主要为灰绿色
图12 汭水河,长3多期河道叠置,巨厚砂岩
图13 汭水河,长3砂岩中具大型垂直裂缝
图14 安口镇小庄,长2多期河道叠加砂体(2019.06)
图15 安口镇南侧公路旁,长1绿黄色砂岩中含植物茎杆
图16 安口镇南侧公路旁,长1黄绿色砂岩,胶结疏松,地层中夹薄层煤线
图17 汭水河延长组剖面沉积演化特征手绘示意图
附 诗三首
观看汭水河剖面
其一
汭水河畔延长组,地层出露向西倾。
树林覆盖难寻觅,车辆往来也操心。
匆匆忙忙一整天,我辈观察不站停。
十几才俊仔细看,宏观认识要记清。
其二
剖面考察第二天,汭水河畔续新篇。
红叶满山抬眼望,枯草遍地处处见。
仔细观看延长组,认真分辨沉积岩。
时光仓促又一日,意犹未尽待来年。
2023.10.22
其三
汭河潺潺向东流,我辈沿路往西行。
三叠露头仔细观,砂泥构造要搞清。
2023.10.23
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