宁夏香山群徐家圈组古水流分析

【作者】 李向东； 何幼斌； 郑昭昌； 王丹； 罗进雄； 李华；

【机构】 长江大学地球科学学院；

【摘要】 宁夏香山群包括徐家圈、狼嘴子和磨盘井三个组,主要出露在宁夏贺兰山南段、香山和米钵山等地区,为一套遭受轻微区域变质的碎屑岩、碳酸盐岩和硅质岩组成的巨厚的深海浊流沉积。近年来,在香山群的浊积岩沉积序列中发现了内波、内潮汐沉积,通过野外观察,在徐家圈组发现了较为丰富的双向交错层理,在深水沉积中,双向交错层理被认为是内波、内潮汐沉积的显著特征,而在内波、内潮汐沉积的研究中,区域斜坡方向的确定至关重要。为探讨香山群沉积时的区域斜坡方向和内波、内潮汐沉积的发育程度及平面上的展布特征,对宁夏香山群徐家圈组指向沉积构造古水流数据进行了较为详细的分析。徐家圈组主要由灰绿色中-厚层至块状轻变质中粗粒砂岩、细砂岩、粉细砂岩及板岩与粉砂质板岩组成,中上部夹有中-薄层钙质粉细砂岩、粉砂质石灰岩和薄板状石灰岩。研究区北部以厚层至块状中粗粒砂岩、细砂岩为主,夹有少量板岩及粉砂质板岩,槽模较为发育,在中粗粒砂岩和细砂岩中发育交错层理,粉砂质板岩中也发现少量交错层理;研究区南部以粉细砂岩和板岩为主,没有发现槽模,在粉、细砂岩、粉砂质板岩、钙质粉砂岩和粉砂质石灰岩中发育交错层理。经过较为详细的野外工作,共收集了徐家圈组指向沉积构造古水流数据415个,其中交错层理数据365个,槽模数据34个,波痕数据16个。将野外观测数据在吴氏网上校正后,分别对槽模、交错层理(含波痕)古水流数据编制了综合古水流玫瑰图和古水流平面分布图,并结合香山群的展布特征和已有的物源分析成果进行了综合分析。结果显示:①槽模综合古水流玫瑰图显示了单一而且相当集中的SSW向,在古水流平面分布图上略呈由北向南的发散状,显示出浊流的方向是由北向南,这与香山群在平面上的展布特征和已有的物源分析结果所代表的方向一致;②交错层理综合古水流玫瑰图主要显示了三个古水流方向,分别为NNE、SSE-SSW和NWW向,其中NWW向占优,而SSE-SSW向与槽模所指示的古水流方向相近;③交错层理古水流平面分布图出现了分带现象,北部地区的玫瑰图均包括了较为清晰的SSE-SSW向,而南部的磨盘井和甘柳树地区则凡乎没有SSE-SSW向。综合分析得出以下结论:①槽模所反映的古水流方向应为浊流方向,可以代表沉积时的区域斜坡方向;②徐家圈组交错层理和波痕所反映的古水流具有多个优势方向可能是浊流沉积和内波、内潮汐沉积共同作用的结果,与区域斜坡方向相反或具有较大夹角的交错层理应为内波、内潮汐沉积形成,与区域斜坡方向一致或相近的交错层理可能由浊流沉积形成,也可能由内波、内潮汐沉积形成;③在研究区北部,大致相当于浊积扇中扇位置处,受内波、内潮汐沉积作用的影响较小,而在研究区南部,大致相当于浊积扇下扇及扇缘位置处,受内波、内潮汐沉积作用的影响较大。更多还原