徐州大北望地区馒头组碳酸盐-陆源碎屑混合沉积

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1、6l瑙．2013地质学刊第37卷第1期doi：10．3969／j．issn．1674·3636．2013．01．61徐州大北望地区馒头组碳酸盐一陆源碎屑混合沉积王小豪，武琳，张嘎，吴东(中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221008)摘要：陆源碎屑与碳酸盐混合沉积是一种沉积机理特殊而又有重要意义的沉积现象，在徐州大北望地区寒武系馒头组广泛发育。在野外观察和地质资料分析的基础上，结合薄片分析，对徐州大北望地区的混合沉积进行了详细的研究。结果表明：发育混合沉积的环境有混积潮坪、混积局限台地、混积开阔台地、混积台地边缘。在此基础

2、上，以沉积学原理为指导，建立了徐州大北望地区馒头组混合沉积模式，并对研究区混合沉积的控制因素进行了归纳和讨论。关键词：混合沉积；馒头组；控制因素；混积相模式；大北望地区；江苏徐州中图分类号：P：588．2文献标识码：A文章编号：1674—3636(2013)01—0061—06O引言混合沉积的研究对了解沉积环境的沉积动力学、海平面变化以及沉积速率和区域沉降速率、甚至古气候和构造对沉积的控制作用等有着特殊意义。混合沉积的层位又常常是重要的沉积一层控矿床的控矿层位(张锦泉等，1989)。徐州大北望地区寒武系馒头组就是混合沉积的一个实

3、例。在野外观察和结合地质资料分析的基础上，结合薄片分析，对徐州大北望地区的混合沉积的沉积特征、沉积类型、沉积环境等方面进行了分析，并以沉积学原理为指导建立了徐州大北望地区馒头组混合沉积模式，并对研究区混合沉积的控制因素进行归纳和讨论。1区域背景徐州大北望地区位于华北板块的东南部。研究区继承了震旦纪末上升的古陆的特点，遭受风化剥蚀，与整个华北古陆一样，形成准平原化地貌，到早寒武世中期开始发生海侵并接受沉积(桑树勋等，2002)。馒头期是寒武纪海侵的开始阶段，整个华北板块并没有完全被海侵淹没(许效松等，2010)，因此陆源供应较多，

4、而且海平面发生了较频繁的波动，造成了该期碳酸盐与陆源碎屑较频繁的混合沉积(图1)。图l华北陆块早寒武世馒头期岩相古地理(据许效松等修改，20lO)l一古深海；2一古陆；3-陆表海；4-馒头组海侵研究区地层区划属华北地层区，区内基岩露头面积很少，大部分为第四系覆盖区。区内基岩出露面积较小，多为第四系覆盖。古老的结晶底基地未见揭示，盖层发育良好(王陆超等，2011)。馒头组剖面分了3段：下部以泥岩、页岩为主，底部为一层含海绿石灰岩和浅灰色灰岩；中部为中厚层一厚层灰岩、链条状灰岩夹泥岩、泥灰岩；上部以紫色、黄色页岩、粉砂质泥岩为主，夹

5、薄层灰岩。收稿日期：2012一04—17；修回日期：2012一05—16；编辑：侯鹏飞作者简介：王小豪(1990一)，男，矿产普查与勘探专业，E—mail：hoqingzlle@126．com62地质学刊2013年3月2混合沉积特征混合沉积岩石主要特征是碳酸盐岩与陆源碎屑岩以较高频率交互沉积及同一岩层中陆源碎屑组分与碳酸盐组分混合沉积(江茂生等，1996)。混合沉积有2种定义：狭义的混合沉积是同一岩层中陆源碎屑与碳酸盐组分的混合，即称为“混积岩”(杨朝青等，1990)；而广义的混合沉积包括了狭义的和陆源碎屑与碳酸盐岩层构成的交替

6、互层或夹层的混合，即称为“}昆积层系”(郭福生等，2003)。此外，还有大量的混积物与陆源碎屑或碳酸盐的交互沉积以及混积物本身交互沉积形成的混积层系。研究区馒头组的混合沉积既有混积岩，也有混积层系。2．1混积岩研究区混积岩十分发育，接受的陆源碎屑以陆源泥为主，混积岩的类型有泥质灰岩、含泥灰岩、钙质泥岩、含泥鲡粒灰岩等。其混合沉积特征是由不同类型的混积岩之间以及混积岩与碳酸盐岩或陆源碎屑岩之间组成混积层系的形式出现。2．2混积层系混积层系可划分为4类：陆源碎屑与碳酸盐的交互沉积，陆源碎屑与混积物交互沉积，碳酸盐与混积物交互沉积和不

7、同混积物本身的交互(董桂玉等，2007)。研究区这4类混积层系都有发育，而且不同混积层系类型的发育程度有所差异。2．2．1陆源碎屑岩与碳酸盐岩层系这类混积层系仅在研究区馒头组的剖面下部发育，陆源碎屑岩为黄绿色泥岩，碳酸盐岩为鲕粒亮晶灰岩。鲕粒灰岩分布在混积台地边缘的混积浅滩微相中。黄绿色岩分布在开阔台地的混积滩间微相中，黄绿色泥岩以夹层的形式与鲕粒灰岩进行混合沉积。2．2．2陆源碎屑岩与混积岩层系陆源碎屑岩主要以紫色页岩、黄色页岩为主，混积岩的类型有泥质灰岩、含泥质灰岩、含泥鲕粒灰岩、条带灰岩等。紫色页岩、黄色页岩为混积局限台地

8、的溻湖微相。泥质灰岩、含泥质灰岩、条带灰岩分布在沉积局限台地中的潮上、潮间的混积泥坪微相、混积灰坪微相中，含泥鲕粒灰岩分布在混积台地边缘的混积滩问微相中。陆源碎屑岩和混积岩常以互层沉积的形式进行混合沉积。2．2．3碳酸盐岩与混积岩层系碳酸盐岩的类型包括：竹叶状砾