四川昔格达组形成机制的研究

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1、四川昔格达组形成机制的研究：昔格达组原名“混旦层”，于1938年改称为昔格达组。分布于四川南部至西北部，伴随着青藏高原隆起过程中所形成的，主要由细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥质成韵律互层组成的一套静水河湖相沉积地层。经过人们70多年对典型剖面的考察，我们加深了昔格达组形成时代以及西南地区古地理、古气候和古环境等演化过程的理解。但是，由于昔格达组沉积物中缺乏生物化石，地层出露不全，而且缺乏可靠的年定手段和分析测试手段，使昔格达组的研究尚存在许多问题。本文以某工程区为依托，以昔格达地层的物理力学特性为背景，对昔格达地层的形成机制进行了探讨。　　关键词：昔格达组；

2、形成机制；岩石学特征；沉积构造　　　　昔格达组原名“混旦层”，是常隆庆（1936）对西昌一带的晚新生代沉积进行考察时，对会理西南混旦（地名）之“泥灰岩及软岩”所赋。1938年，袁复礼认为混旦层在攀枝花市附近金沙江东岸昔格达盆地更为典型，将其改称为昔格达组。　　1.昔格达组的基本特征　　昔格达地层是分布在四川南部至西北部，伴随着青藏高原隆起过程中所形成，主要由细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥质成韵律互层组成的一套静水河湖相沉积地层。由于其形成时气候环境、地形地貌的差异以及形成后的新构造运动的改造等因素影响，各地分布的昔格达地层厚度及岩性层厚度变化较大。从总体上看

3、，昔格达属于砂（粉砂）岩、粘土岩系，从下相上由3个岩性段组成：下段是一套半胶结的沙砾岩层，；中段位灰色、深灰色、灰黑色砂岩、粉砂岩夹粘土岩；上段为浅灰色、灰黄色粘土岩夹粉砂岩。由于昔格达地层形成时代较新，先期固结压力较小，没有完成沉积成岩作用，故为一套弱胶结半成岩地层。因此该地层具有似土非土，似岩非岩的物理力学特征。　　关于昔格达的形成机制，已取得一些研究成果，但大部分专家学者的意见并不统一。对昔格达的形成机制问题不统一的原因是多方面的。首先，目前以识别出的昔格达分布区就超过60000km2，南北跨度超过400km，而且该分布区所覆盖的恰好又是我国地质背景最为复杂

4、的青藏高原东南缘，推断如此广阔的地域及如此复杂的背景之下某一类似沉积单元的形成过程，也就难免产生分歧。其次，以往的既有研究往往仅依赖于一条剖面或露头，因此得出的结论具有局限性。而工程区所处地区的昔格达组，不仅厚度大，而且平面分布范围广，本文将通过工程区内大量的昔格达组露头，对其沉积单元的形成机制进行分析。　　2.工程区自然地理及构造背景　　工程区位于安宁河中游山间河谷盆地，占地4.4km2。安宁河阶地破坏严重，只能从现有地貌单元中识别出三级阶地。研究区范围内见有两条大型冲沟，此外，研究区另一突出特征是存在大量规模不一的水塘。据测量，4.4km2工程区内有大小池塘6

5、4个。　　3.工程区昔格达组形成机制　　3.1岩石学特征　　初勘报告将研究区地基介质界定为“昔格达组土层及昔格达组半成岩地层”，主要类型有：粉土、粉质粘土、粘土；粉砂岩和粘土岩。而从施工开挖揭露的情况以及后文的岩性空间对比看来，研究区地基介质单一，主要为页岩和粉砂岩的互层结构，个别地段含有砂层和砂卵石层。　　研究区内的粘土岩主要表现为层理很薄的页岩，尽管页岩属于半成岩阶段，　　　　　　　　图3-1工程区页岩、粉砂岩、卵石形态　　但其岩石特征已很明显，多呈水平层理或斜层理；研究区内的粉砂岩成岩程度很低，总体呈松散状态，颜色主要为浅黄绿色、褐黄色，属于典型的氧化色。岩

6、性多不纯，含石英、长石及白云母等；研究区内的卵石有两种存在方式，一是以孤立个体被夹于粉砂层中，二是以透镜体的形式成层出现。但无论以哪种方式出现，砂卵石的存在都表明研究区介质的沉积环境是波动的，而且有时具有较强的水动力条件，沉积环境应该是河湖相。研究区内，部分砂卵石周围突变为页岩或粉砂岩，这应该是由河流流速季节性变化而引起沉积物改变所致。　　3.2沉积构造特征　　研究区出现的沉积构造主要为流动成因构造以及同生变形构造。施工开挖阶段揭露出的交错层理、波痕以及透镜体层理等均属流动成因构造。这种效应有很多是由某　　　　　　　　图3-2工程区内沉积构造形态　　些不稳定性引起

7、的，它触发了在重力控制下的运动。研究区呈现的同生变形构造主要为：包卷构造、滑塌构造、砂球、砂枕构造。这些构造形式是判断研究区内沉积物沉积环境的重要依据。　　（1）交错层理：最常见的一种层理。在层的内部由一组倾斜的细层与层面或层系界面相交，又称斜层理。根据交错层理中层系的形状不同，通常分为板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错层理、波状交错层理等。　　交错层理是研究区内出露最多的层理形式，主要为板状交错层理以及楔状交错层理。图中所显示的微细交错层理，应与沙坡移动的速度有关。虽然沙坡移动的速度与介质流速成正比，但随着水的深度加大和组成沙坡物质的加多而移动速度减小。由此可

8、说明，出现