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官鹅沟地质公园的鲍玛层序与峡谷成因

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:鲍玛层序是一种浊流沉积的典型层序,这一层序是由鲍玛在1962年首先提出的,因此把它称为鲍玛序列。具平行层理,粒度递变不明显。具小型流水沙纹交错层理和爬升沙纹交错层理,在沙纹的层系之间可出现含泥质的纹层,并常出现包卷层理、泥岩撕裂屑和滑塌变形层理,这是由于流水改造和重力滑动的复合作用造成的。微显水平层理,与上覆层为突变或渐变接触。这一序列是鲍玛根据许多剖面综合成的理想“浊积岩相模式”。

官鹅沟地质公园的鲍玛层序与峡谷成因

层理是岩石性质沿垂向变化的一种层状构造。

(一)平行层理

图4-19 平行层理

平行层理是在较强水动力条件下形成的,一般出现在急流和高能量环境中,如河道、海岸和海滩等沉积环境中(朱筱敏,2008)。官鹅沟国家地质公园园区内地层中平行层理最常见(图4-19)。按照厚度,地层分为薄层(图4-12)、中层、厚层(图4-11)、巨厚层(图4-20)、块状(图4-21)等。

图4-20 平行层理巨厚层

图4-21 平行层理厚层-块状

(二)粒序层理

官鹅沟国家地质公园园区内隆务河群第一至第二岩性段岩石组合为薄-中层状灰岩与灰质板岩互层,局部夹角砾状灰岩,第三至第七岩性段岩石组合以长石石英砂岩泥灰岩、粉砂质板岩为主。隆务河群主要为浊积岩相沉积,鲍玛序列极为发育(图4-8~图4-10)。

鲍玛层序是一种浊流沉积的典型层序,这一层序是由鲍玛在1962年首先提出的,因此把它称为鲍玛序列。

鲍玛序列是由砾岩、砂岩、粉砂岩和深海泥岩频繁互层组成的一套巨厚的韵律沉积,韵律组成比较单调,单个韵律的厚度一般为几十厘米到2 m不等。一个完整的鲍玛序列由A-B-C-D-E 5个连续沉积层段所组成(图4-22)。

图4-22 浊积岩的鲍玛序列模式图(据孙永传,1986,修改)

最底部A段由具递变层理的杂砂岩组成,底面具有槽模、沟模等冲刷铸模,往上为B段,具有平行层理的砂岩;C段为具小波痕交错层理、变形层理的粉砂岩;D段为具有水平纹理的粉砂岩、粉砂质泥岩;最顶部E段,为块状泥岩。典型的鲍玛序列特征如下:(www.xing528.com)

A段(底部递变层段)

一般为砂砾级沉积物所组成,近底部砾石发育。具递变层理,粒度明显下粗上细,为正递变层,反映浊流能量逐渐减弱。在厚的粒序层底部可出现几厘米厚的逆递变层,但很快就变为正递变层。底面上有冲刷充填构造和多种印模构造,如槽模、沟模等。A段常较其他段厚度大,代表递变悬浮沉积的产物。

B段(下平行纹层段)

与A段为渐变关系,由中细粒砂所组成,比A段细,含泥质。具平行层理,粒度递变不明显。纹层除粒度变化明显外,更多的是由片状炭屑和长形碎屑定向分布所致,沿层面揭开时可见剥离线理。多数情况下,层理不清楚,因而在野外很难准确估计B段的厚度。B段若叠加在A段之上,则两者是连续过渡的;若B段作底,则与下伏鲍玛单元呈突变关系,其间有一冲刷面,这时B段底层面可见各种印模构造。

C段(流水沙纹层段)

以粉砂为主,有细砂和泥质。具小型流水沙纹交错层理和爬升沙纹交错层理,在沙纹的层系之间可出现含泥质的纹层,并常出现包卷层理、泥岩撕裂屑和滑塌变形层理,这是由于流水改造和重力滑动的复合作用造成的。C段与B段连续过渡,C段若与下伏鲍玛单元呈突变接触,则其间有冲刷面,并有各种底面印模构造。关于本段各类层理的成因,多数学者认为是在A段和B段沉积后,浊流转变为低密度流,出现了牵引流水流机制所致。

D段(上平行纹层段)

为泥质粉砂和粉砂质泥沉积,具有断续水平纹层。D段若叠于C段之上,两者为连续过渡;但若单独出现,则与下伏鲍玛单元间表现出清楚的界面。它由薄的边界层流所形成,通常厚度不大。

E段(泥岩段)

为远洋泥质沉积,由页岩或泥灰岩、生物灰岩层和泥岩组成,含有半深水、深水的生物化石及生物扰动构造。微显水平层理,与上覆层为突变或渐变接触。实际上E段已不属于浊流沉积,但它是判断深水浊流沉积的重要标志。

这一序列是鲍玛根据许多剖面综合成的理想“浊积岩相模式”。实际上,完整的鲍玛序列仅在很厚的复理石建造中可见。它通常不完整,A段、E段易缺失,只有BCDE、CD或AE,BCE,DE段出现。鲍玛推测浊积岩的各个层段在平面呈舌状(朵状)体展布,较细的段比较粗的段有更大的展布面积。由于受到再一次浊流的侵蚀冲刷,或当第一次浊流发生沉积作用后不久又发生第二次浊流,后者前锋赶在第一次的尾部前沉积,或位于海底扇的末梢部分,则仅有上部层段的较细粒物质沉积。即浊积岩序列的完善程度受浊流的频率和强度所制约。结果就形成了缺失底部层段、顶部层段被削蚀或者两者均缺失的各种序列(姜在兴,2010)。

官珠沟官鹅沟村北隆务河群第五岩性段发育浊流沉积(图4-23a)。

图4-23 官鹅沟村口鲍玛序列沉积

下部岩石为灰色粉砂岩与薄层粉砂质泥岩互层(图4-23b),粉砂岩层厚2~10 cm(图4-23c、图4-23d),泥岩层厚1~2 cm,发育水平纹层,具平行层理,是鲍玛序列D层;中部为中-厚层泥岩,层较薄,为鲍玛序列E层。在E层以上,为巨厚层-块状砂岩,为另一鲍玛序列的B层。在西部鲍玛序列层中,D→E粒度变细,为正粒序(图4-23)。

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