上元古界海相沉积岩岩石特征

更新于 2026年10月12日 版权声明
二、上元古界海相沉积岩岩石特征

1.岩石类型

砾岩:主要分布在长龙山组底部,厚度0.2~0.3 m。新鲜面颜色为灰白色,风化面呈黄褐色,砾石大小0.5~1.5 cm,磨圆度比较高,呈次圆到圆状,主要为石英、斜长石和正长石颗粒。发育正粒序层理或块状构造。

含砾石英砂岩:白色、灰白色,砾石大小一般2~4 mm,不同层段中砾石含量变化比较大,砾石主要为石英颗粒。岩石中石英含量占颗粒的95%以上,分选较好,圆度为圆状到次圆状。

粗粒石英砂岩:白色、灰白色,石英含量占颗粒的95%以上,分选好,磨圆度高。可见海绿石矿物。

海绿石石英中砂岩、细砂岩、粉砂岩:绿色、浅绿色,均可见海绿石矿物,但含量变化大,一般5%~20%,海绿石呈细小颗粒或浸染状分布于石英颗粒之间,以填隙物的形式存在,其含量一般随着岩性变细而增加。岩石中发育波纹层理、波状交错层理、槽状交错层理、楔状交错层理、板状交错层理等。

泥质粉砂岩:绿色、灰绿色,海绿石矿物含量一般较高。多发育水平层理、波纹层理。

泥岩:灰绿色、黄褐色,一般以薄层状夹在砂岩中,厚度一般10~50 cm。发育波纹层理、水平纹理,纹层面上可见比较多的白云母。

2.沉积构造类型

长龙山组这套海相地层由于受波浪和潮汐水流的作用,沉积构造类型丰富多样。

槽状交错层理:多发育在粗粒石英砂岩中,纹理厚度0.5~1.0 cm,纹层组厚度10~25 cm。滨浅海的槽状交错层理一般发育于上临滨。同普通河流砂岩中的槽状交错层理相比,该处的槽状交错层理不是很规则(图4-4),中间夹一些似波状的层理,有时槽状纹层会过渡呈缓波状。

楔状交错层理:一般发育在粗粒、中粒海绿石石英砂岩中。纹理厚度0.3~0.8 cm,纹层组厚度10~20 cm,纹层组相互交切,不同纹层组间的纹层甚至方向相反(图4-4)。一般发育于中临滨砂岩中。

板状交错层理:主要发育在中粒、细粒海绿石石英砂岩中。纹理厚度0.3~1.0 cm,纹层组厚度15~30 cm,纹层倾角比较缓,纹层变化大(图4-4),相邻纹层组中纹层倾角有时相差一倍以上。一般发育在下临滨砂岩中。(https://www.daowen.com)

波状交错层理:主要发育在细粒海绿石石英砂岩中(图4-4)。纹理厚度0.3~0.5 cm,纹层组厚度5~10 cm。多发育在下临滨。

波状层理:波纹层理是波浪作用的结果(图4-4),长龙山组地层中的波纹层理主要发育在海绿石石英粉砂岩、细砂岩中。波纹层理有两种类型,一种为大型波纹层理,一种为小型波纹层理。大型波纹层理的纹层厚度0.3~0.8 cm,波长10~18 cm,波高2~5 cm。波长波高比较大,属于大型波浪作用的结果,多发育在下临滨向浅海的过渡带上。另一种波纹层理的波长比较小,发育在前滨地带的下部。

图示

图4-4 鸡冠山主要沉积构造和层面构造示意图

透镜状层理、脉状层理:这两类层理一般发育在粉砂岩、泥质粉砂岩和泥岩互层中,与波状层理伴生。当泥质含量高,砂含量少时,表现为透镜状层理,当砂多泥少时表现为脉状层理。砂多分布在波峰处,泥多分布在波谷处。这类层理多发育在滨海向浅海的过渡带上。

羽状交错层理:一般发育在粗砂岩、中砂岩中。在两个相邻的纹层组中纹层倾向相反,状似羽毛(图4-4),有些专家把这种层理也称作双向交错层理、青鱼刺层理。纹理厚度0.5~1.5 cm,纹层组厚度10~30 cm,纹层与纹层组界面的夹角13°~18°。羽状交错层理只发育在潮汐水道中。

水平层理:主要发育在灰绿色泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩中,纹理厚度0.3~1.0 cm。形成于浅海环境。

大型波痕:在长龙山石英砂岩的层面上波痕十分发育,多为大型波痕(图4-4),鸡冠山山顶发育的波痕最典型。岩性为灰绿色海绿石石英砂岩、含砾砂岩,砾石直径3~4mm,圆度为次圆状,分选中等,海绿石含量3%~5%。波峰尖锐,波谷平缓,波峰不对称,波长30~42 cm,波高3.5~6.5 cm,波峰走向81°,陡坡倾向345°,倾角26°,缓坡倾向166°,倾角16°。通过波痕可以判断该段古海岸线的延伸方向大致是81°,波浪运动方向345°,即向北边为陆地,南边为海洋。

冲刷构造:主要发育在砾岩、含砾砂岩、粗砂岩的底部,冲刷面上下可以是砾岩-泥岩,含砾砂岩-泥岩,也可以是含砾砂岩-砂岩之间的接触面。

冲洗交错层理:在滨海的前滨地带上部,地势较陡,并向海倾斜,波浪在这里已经变成冲流,水流在极浅的岸线变成面状水流往返冲洗,冲流速度大于回流速度,每次的向岸冲流都会沉积一层薄薄的砂层,并携带有砾,加积在向海倾斜的前滨带上部,层层叠加从而形成具有前滨带特有的低角度冲洗交错层理(图4-4)。

双黏土层和单黏土:是潮汐周期性活动的结果,在潮汐活动期和静止期周期性交替的影响下,涨潮期沉积的砂层和退潮期沉积的砂层分别被平潮期和停潮期沉积的两个黏土层隔开,即双黏土层。两个黏土层之间夹的薄层砂代表了退潮期间沉积的砂层,厚层砂是涨潮期沉积的砂层。如果冲刷作用强,只保留了停潮期的黏土层,叫单黏土层。在长龙山组中粒石英砂岩中发育多组双黏土层,黏土层呈缓倾斜的反“S”形。黏土层厚度一般2~3mm,沿纹层面分布,每组双黏土层内的间隔厚度5~10 mm,每组双黏土层之间的间隔厚度3~8 cm。

潮汐束状体:在潮汐沉积体中两组相邻的双黏土层所隔开的前积纹层组叫潮汐束状体,一个束状体代表了一次潮汐活动周期。潮汐束状体发育于中粒石英砂岩中,中部呈上凸状,底部呈凹形与地层界面相交,夹角15°~25°。束状体的厚度3~8 cm,厚度的变化反映了大潮和小潮周期的变化。

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