贺兰山中段奥陶系米钵山组砂岩磁组构特征及古水流分析.pdf

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1、第36卷第4期资源调查与环境Vo1．36No．42015年12月ResourcesSurveyandEnvironmentDec．2015文章编号：1671—4814(2015)04—261—05贺兰山中段奥陶系米钵山组砂岩磁组构特征及古水流分析王浩霖，田鹏州，李印宝(河南省煤田地质局一队，河南新郑，451150)摘要：文章研究了贺兰山中段奥陶系米钵山组砂岩的磁组构特征，首次运用砂岩磁组构判断米钵山组砂岩沉积期的古水流方向。采集12件具有代表性的古地磁定向标本进行原生剩磁处理，发现米钵山组砂岩磁化率强度中等

2、，天然剩磁微弱；磁化率各向异性结果表明米钵山组砂岩沉积期的古水流方向为由NE向SW，认为砂岩沉积物可能来自贺兰山海槽NE侧的华北陆块西缘。关键词：贺兰山；米钵山组；砂岩；磁组构；古水流中图分类号：P588．2i。文献标识码：A自从Graham(1954)提出将磁组构(亦称岩石1米钵山组沉积特征磁化率各向异性)作为一种无损伤性测量岩石组构的研究方法以来，因其具有快速、准确及经济适用性项目组在贺兰山西麓(图1)白杨沟地区实测一等特点，目前已被国内外学者广泛应用于岩浆岩石条剖面(图2)，该剖面地层出露相对较好且内

3、部连学、沉积地质学、构造地质学、矿田构造学、第四纪地续，重力流和浊流沉积发育，岩相变化较大。质学、石油地质学以及水文环境等领域的研究_1]。白杨沟实测地质剖面(图2)地层顶部见石炭系岩石内部磁性矿物分布排列方式的特点称为磁组上统太原组，二者呈断层接触，断层面上下地层变形构，研究认为分析沉积物磁化率的量值椭球体长轴较小，地层产状基本一致。结合华北陆块西缘整体(磁线理)方位与磁面理倾向，可达到分析古水流方向的目的嘲。贺兰山位于华北陆块和阿拉善地块之间南北向的构造带，南西连接祁连地槽，奥陶系米钵山组为贺兰山构造带

4、沉积发育的标志性沉积地层(图1)。前人对贺兰山构造带及米钵山组做了大量研究工作，主要对沉积特征及元素地球化学背景等方面的研究较多，而对岩石古地磁方面的研究较少。由于米钵山组碎屑流沉积构造不发育，难以判断古水流方向，前人尚未针对这一领域进行研究。在腰坝等四图幅1：5万区域地质调查工作的基础上，研究贺兰山中段米钵山组发育的复理石建造及典型浊积岩鲍马序图1贺兰山中段米钵山组分布图(据文献E33修改)列，首次采用浊积砂岩磁组构分析方法判断古水流Fig．1DistributionmapofMiboshanFormat

5、ionin方向，以填补该区相关研究领域的空白。themiddlesectionofHelanMountain*收稿日期：2014—11—17改回日期：2015—01—04责任编辑：汪建宁基金项目：中国地质调查局地质调查项目“宁夏腰坝等四图幅1：5万区域地质调查’’(项目编号：1212011120552)资助。第一作者简介：王浩霖，1984年生，男，硕士研究生，现从事地质勘查与找矿工作。262资源调查与环境图2米钵山组白杨沟实测地质剖面(PM301)Fig．2Measuredstratigraphicsect

6、ion(PM301)ofBaiyanggouareainMiboshanFormation1一灰质角砾岩；2-灰质砂砾岩；3-板岩；4-砂板岩；5-不等粒砂岩；6-钙质胶结；7一岩屑；8-石英；9-砂岩透镜体；1O一砾石；1l生物碎屑；12一太原组；13一米钵山组；14一赵池沟组；15一砂岩定向样品编号及位置缺失奥陶系上统至石炭系上统之间地层的特征，断角砾岩大量发育，单层灰岩层厚度大，夹黄色砂砾定该剖面的顶部即为米钵山组的顶部；底部与古元岩、砂岩、砂板岩；中部为薄一中厚层含砾中砂岩、细古界赵池沟组变质岩呈断

7、层接触，由此推断白杨沟砂岩与灰绿色粉砂质板岩互层夹砾屑灰岩、并夹少剖面地层应为米钵山组的上部或中上部。量中厚层砾屑灰岩；上部以含砾砂岩、细粉砂岩与灰对剖面岩性进行分析，发现该套巨厚地层岩性绿色板岩的韵律层理为主。总体看，下部地层岩性表现为多个砾石含量逐渐减少、粒度由粗变细的岩较粗，上部地层岩性较细，即由下向上变细，显示海性段，岩性变化具有旋回性和多期次性的特点，为多平面由浅变深，说明贺兰海槽至少经历3次以上的个旋回的叠加，显示沉积基准面的旋回变化(即海平海平面动荡变化，表明贺兰山海槽为深海、高速动力流沉积。

8、面的升降)。通过对岩石粒度变化和砾石含量统计分析，将白杨沟地质剖面的沉积变化划分三个次一2样品采集及实验测试级旋回(图3)，即三个有规律的岩性段。针对研究区米钵山组沉积特征，在白杨沟实测由图3可知，各段岩性的三分性显著，下部灰岩地质剖面的5、14、19和20层共采集12块砂岩手标层号岩性组合砾石含量％粒度变化趋势本，经室内岩心柱钻取，共切割为2．5×2．2cm标准2。4口6p8o271柱状样66块。刍J1在中国科