岩浆岩砾石磨圆度地质意义的研究

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1、第32卷第2期沉积学报Vol．32No.22014年4月ACTASEDIMENTOLOGICASINICAApr．2014文章编号:1000-0550(2014)02-0189-09①岩浆岩砾石磨圆度地质意义的研究1，21，21，21，2李燕金振奎金婷石良(1．中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249;2．中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249)摘要定量地质学的兴起促进了地球科学的快速发展，但是国内外对砾石磨圆度与搬运距离之间定量关系的研究长期以来没有明显的进展。本次研究通过对永定河、碓臼峪、滦河和大石河四条河流进行

2、系统的野外考察，从河流的出山口开始向下游设定考察点，详细描述各考察点砾石的磨圆度、粒度特征并进行统计分析，对岩浆岩砾石磨圆度与搬运距离的定量关系以及磨圆度的影响因素进行了研究。研究发现，岩浆岩砾石的磨圆度随着搬运距离的增大而变好，在搬运的初期变化最快，而后逐渐缓慢下来，最终磨圆度趋于稳定。岩浆岩砾石由棱角状变为次棱角状一般需要搬运3～6km，由次棱角状变为次圆状一般要搬运12～21km，圆状砾石大量出现至少要搬运22～31km。砾石的磨圆度受搬运距离、母岩成分、粒度和破碎作用的影响。棱角状、次棱角状砾石容易被磨蚀，在搬运初期转化为次圆状、圆状

3、，而圆状砾石不易磨蚀达到极圆状;岩浆岩砾石磨圆速度比石英快，比石灰岩慢;相同母岩成分的砾石，粗粒砾石比细粒砾石磨圆快;破碎作用则会降低砾石的磨圆度，使部分砾石呈现出与搬运距离不协调的磨圆特征。关键词磨圆度搬运距离定量关系砾石影响因素第一作者简介李燕女1987年出生博士研究生沉积学及储层地质学E-mail:liyansmile2010@163．com通讯作者金振奎男教授E-mail:jinzhenkui@188．com中图分类号P512．2文献标识码A河砾石岩性和磨圆度统计结果，进行砾石物源分析。0引言国内学者对砾石磨圆度的研究大多以定性描述为

4、主，［14～19］圆度反映碎屑颗粒原始棱角被磨圆的程度，是碎定量研究比较少。［1］［2］屑颗粒的重要结构特征。Wentworth首次给圆度砾石磨圆度研究虽然取得了一些成果，但是偏重下了明确的定义，指出圆度是最尖的角边曲率半径与于砾石达到极圆所需搬运距离的研究，对磨圆度变化［3］最长对径一半的比值。Wadell曾指出圆度是颗粒规律的认识还远远不足，限制了磨圆度在恢复沉积历中所有角或边的平均曲率半径与最大内接球的半径史中的作用。砾石磨圆规律及磨圆度影响因素的研比。目前普遍使用的圆度定义是指碎屑颗粒最大投究，对于研究地质历史时期的沉积环境、物源分析

5、、古影面上每个角的平均曲率半径与最大内接球半径的地理恢复具有重要的意义。本文通过对永定河、碓臼［4］比值。峪、滦河和大石河四条河流进行野外考察、取样分析，砾石的磨圆度包含了大量的颗粒沉积的信息。建立了岩浆岩砾石磨圆度与搬运距离的定量关系。［4］Pettijohn指出砾石和砂砾的形状与圆度很早就被1研究区概况用来作为一种沉积历史的译码。国内外学者都做了［5～9］大量的研究工作，探索磨圆度的地质意义。永定河发源于内蒙、山西的山区，由桑干河、洋河［10］Kuenen利用环形水槽实验模拟砾石的搬运过程，两条支流汇合而成，流经北京西郊，经海河注入渤海。

6、发现石灰岩、辉长岩以及脉石英分别在大约50km、永定河是北京地区最大的河流，由西北流向东南，年93140km以及300km的搬运距离后变得极圆。Krum-平均径流量为3．4×10m，市内全长189km(图1)，［11］bein首次用数学术语将磨圆度和搬运距离的关系河床宽度一般为200～800m，局部超过1km，平均坡公式化，指出磨圆度的变化速度是某一点上的磨圆度降为1．2‰～3‰。河流流域地层主要为太古界、二叠［12］与确定的极限圆度差值的函数。Plumey发现黑山系、侏罗系和第四系。永定河的沉积物包括砾石、砂区两条河流中的石灰岩砾石分别搬运

7、18km和37km以及粉砂质黏土，砾石主要分布在河流上游地区，砾［13］后变得极圆。David利用美国圣克鲁兹河和温德石成分以岩浆岩为主。①国家重点基础研究发展规划“973”项目(编号:2006CB202300)资助收稿日期:2013-04-18;收修改稿日期:2013-06-27190沉积学报第32卷碓臼峪位于北京市昌平区境内，流向为由西北向东南(图1)，全长10km。研究区内河床宽度一般为20～40m，坡降一般为3．5‰～4‰，河流中发育大量的砾石沉积，砾石成分主要为岩浆岩。图2滦河、大石河位置及考察点分布图Fig．2Locationan

8、dinvestigationpointsofLuanheＲiverandDashiＲiver图1永定河、碓臼峪位置及考察点分布图Fig．1Locationandin