重庆北碚地区野外地质考察报告-胡伟光

重庆北碚地区野外地质考察报告 胡伟光 中国石化勘探南方分公司研究院 2010-11-11 目录 1 前言。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 2 地层岩性及沉积发展史。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 3 构造。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 4 结论。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 附图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 重庆北碚地区野外地质考察报告 胡伟光 1 前言 重庆市北碚区是重庆主城区之一,其地理位置和经济在重庆市具有重要地位。本次实习以北碚区辖内的嘉陵江段为研究对象,对该江段地质构造进行调查研究。近年来,南方勘探取得重大进展,在长兴组及飞仙关组、嘉陵江组中相继获得突破,发现了一系列气藏,表明南方海相勘探大有可为。此次野外地质考察,主要是在海相地层中进行,并对其构造形态描述。本次考察由中石化勘探南方分公司组织,工作时间为2天,由于从成都到重庆路上来回花费一天,实际上考察时间只有一天左右。考察工作中做了大量的工作,测产状、采标本等等并拍了大量的地质照片。 研究区内的地貌为典型的平行岭谷地貌,背斜成山,构成了区域地貌的脊梁;向斜为谷,是区域内较低的地方。按照海拔和相对高度 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 :海拔500一1000米、相对高度大于200米为低山;相对高度差小于200米为丘陵。据此,把研究区地貌划分为低山和丘陵两类地貌。 本次考察的观音峡背斜低山为“一山三岭二槽”背斜低山(见图1)。该背斜两翼的碳酸盐岩地层被溶蚀,形成岩溶槽谷。沿观音峡背斜西北翼嘉陵江组盐酸盐地层发育的槽谷称为前槽,沿观音峡背斜东南翼二叠系和三叠系盐酸盐地层发育的槽谷叫后槽;背斜轴部飞仙关组岩层以及两翼的须家河砂岩形成三条山脊,从而使山体呈“一山三岭二槽”的形态。江水下切强烈,江边相对高差大,一岩层中多断层,悬崖分布较普遍:白庙子江边有多处岩溶洞穴分布。 图1 野外地质考察的观音峡 2 地层岩性及沉积发展史 (一)地层岩性 研究区地层由古生代和中生代的地层构成。二叠系仅出露于白庙子江边观音峡背斜的轴部(北碚水文站下),岩性表现为浅海相碳酸盐岩。研究区以中生代的三叠系和侏罗系地层为主,岩性主要表现为:砂岩,碳酸盐岩、泥岩以及砂泥互层组合。主要地层按时间及岩性分组主要有:三叠系的飞仙关组(T1f)、嘉陵江组(T1J)等,各地层分布及组合如下: 二叠系长兴组(P2ch):研究区内为含燧石团块生物泥晶灰岩,浅灰—到深灰色中—厚层状,底部燧石较少,中部较多。燧石一般呈不规则的团块和串珠状,条带状顺层分布。缝合线较常见,其内有沥青充填—黑褐色。缝洞较发育,多为方解石脉充填。本组石灰岩中产大量的化石(见图2—图12)。顶部有灰—灰黑色硅质岩、中层状—透镜状硅质灰岩和泥质灰岩、页岩交替出现。 研究区内飞仙关组只分布于观音峡背斜的轴部,大致为天府隧道口以南,原江北水泥厂以北的区域,构成了背斜的核心部位。本组为浅、滨海相碎屑、碳酸盐岩沉积,岩性较为复杂,为紫红色钙质泥岩、页岩、泥灰岩、粉砂岩和泥质灰岩互层。岩层由老到新可分为五个段: 飞仙关组第一段(T11f),厚约75米。以暗紫灰色泥岩为主,夹钙质泥页岩—岩性坚硬,不易风化;相对而言,下部和上部多为厚层—块状暗紫色泥灰岩,常显球状风化;中部多为钙质泥岩及页岩。本段底部以灰黄色、黄绿色页岩、薄层状泥灰岩、紫红色页岩等与下伏二叠系长兴组接触,上与飞二段呈整合接触(见图13—图16)。 飞仙关组一段 长兴组 图2 长兴组与飞仙关组一段分界线 燧石 图3 长兴组内的燧石(局部含沥青) 图5 长兴组内的古生物化石及其它生物碎屑 图6 长兴组内的古造礁化石 图7 长兴组内的古造礁化石 图8 长兴组内的古生物化石 图9 长兴组内的古生物礁化石 图10 长兴组内的古生物化石 图11 长兴组内的古生物化石 图12 长兴组内的缝合线 缝合线 图13 飞仙关组第一段与飞二段接触界线 图14 飞仙关组第一段的风暴沉积现象 飞仙关组二段 飞仙关组一段 图15 飞仙关组第一段含砾泥岩,砾石磨圆度不高,棱角明显 图16 飞仙关组第一段之交错层理 飞仙关组第二段(T12f),厚17—32m。以灰色灰岩为主,夹极薄的页岩,中部有很强的鲡状灰岩;下部颜色变浅,鲡粒变小。底部为灰色砂屑灰岩。石灰岩中缝合线发育,层面时 有波痕(见图17—图23)。 图17 飞仙关组第二段缝合线(1) 图18 飞仙关组第二段缝合线(2) 图19 飞仙关组第二段水平层理及交错层理 图20 飞仙关组第二段鲡粒灰岩 图21 飞仙关组第二段鲡粒灰岩(可见棕—黑色鲡粒,粒径1-2mm) 图22 飞仙关组第二段鲡粒灰岩及晶粒(10mm) 图23 飞仙关组第二段刀砍纹灰岩 飞仙关组第三段(T13f),厚174—209m。以紫红色厚层泥岩页岩为主,夹紫红色薄层搅动泥纹灰岩及介屑灰岩透镜体,下部40余米处较多(见图24—图25),上部页岩较多,产较 多的克氏蛤、正海扇等化石。 图24 飞仙关组第三段的古生物化石 图25 飞仙关组第三段的古生物化石(蛤类及扇贝) 飞仙关组第四段 (T 14f),厚92.8—144m 。主要由灰色薄—中层状鲡粒灰岩与泥灰岩组成。上部泥灰岩夹介屑灰岩与搅动泥纹泥晶灰岩。介屑灰岩常与砂屑灰岩等组成韵律层;中下部则以介屑鲡粒灰岩为主,夹砂屑泥纹灰岩及薄层泥灰岩,底部则有一层厚约7—8m 的灰黄色薄层钙质页岩。 飞仙关组第五段(T 15f),厚约46—52m 。为紫红色、黄色钙质泥岩为主,夹薄层灰岩和页岩,易受侵蚀。含古生物化石,其中上部为紫色灰质页岩;中部夹泥晶介屑灰岩、砂屑灰岩;下部夹泥晶灰岩(见图26)。 图26 飞仙关组第五段与嘉陵江组第一段接触界线 嘉陵江组分两段分布于观音峡背斜两翼,其中西北翼岩层角度较大,均大于600,部分区域近于直立(断层造成),东南翼小于500,在420一450之间。本组为半咸化浅海相碳酸盐沉积,岩性以浅灰—灰黄色薄层—中厚层灰岩和白云质灰岩为主,夹薄层页岩。含硬石膏等,是重要的建筑材料开采层。 飞仙关组第五段 嘉陵江组第一段 嘉陵江组第一段(T11j),厚244m。主要为灰色泥晶灰岩,夹少量砂屑灰岩、砾屑灰岩薄层或薄透镜体。泥晶灰岩多薄层,常发育水平纹层和“泥纹”,层面多虫迹(见图27)。砂屑灰岩常发育粒序层理。 图27 嘉陵江组第一段砂屑灰岩中的虫迹 嘉陵江组第二段(T12j),厚80m。以白云岩、灰质白云岩为主,夹溶塌角砾岩,局部见“豹皮灰岩”和钙质泥岩夹层(见图28)。 图28 嘉陵江组第二段中的岩溶孔洞及充填物 嘉陵江组第三段(T13j),厚144m。以灰色薄—中层状泥晶灰岩为主,局部夹砂屑灰岩、砾屑灰岩。顶部局部白云岩化。 嘉陵江组第四段(T14j),厚114m。以灰色、黄灰色薄—中层状白云质灰岩、白云岩。局部夹石灰岩薄层,上部和顶部见块状溶塌角砾岩夹层(见图29—图30)。 图29 块状溶塌角砾岩夹层(呈角度不整合) 图30 块状溶塌角砾岩夹层中的晶洞 (二)沉积发展史 1.二叠纪:早二叠世初的梁山期,本区为海陆交互环境,气候温暖,植物繁茂,沉积了夹煤线的泥页岩和钙质泥岩。栖霞中期起,因全球气候转暖导致冈瓦纳大陆冰川融化,海平面上升,本区又一次成为浅海环境,各种生物大量生长,有孔虫、蜓类广泛分布,三叶虫、笔石绝灭,陆源物质缺乏,沉积了栖霞组和茅口组的碳酸盐岩。早二叠末晚二叠世初,发生"东吴运动",炽热基性岩浆从四川西部断裂带益处,冷却后形成暗绿色的玄武岩。火山喷发之后,海水再次侵入,形成海陆交互环境,气候温暖,植物繁盛,形成龙潭组煤系地层。此后海水加深扩大,康滇古陆缩小,变为温暖清澈的浅海,底栖生物发育,发育小型生物礁,沉积含燧石结核灰岩。晚二叠世末期,碳酸盐快速沉积,地壳轻微抬升露出地表。 2.三叠纪:早、中三叠世本区一浅海碳酸盐岩沉积为主,晚三叠世以海陆交互相碎屑岩 沉积占优势。早三叠世本区为浅水海洋,陆源物充足,沉积飞仙关相区的紫红色钙质泥岩、泥灰岩、灰岩。早三叠世后期及中三叠世早期,西部古陆抬升,大巴山古陆出现,使川东地区成为半封闭状态而出现潮上蒸发环境,白云岩广布,还有盐类沉积中三叠世末,受早期"印支运动",四川的构造格局发生明显变化,发生大规模海退(即拉丁期大海退),本区上升为陆地。其中发生了一次火山喷发,形成须家河底部的"绿豆岩"。晚三叠世海侵开始,来自西边的特提斯洋,使四川成为一个巨大湖泊,气候温暖,植物繁茂,河流、沼泽发育。植物堆积埋藏后形成煤层。晚三叠世末期,地壳有过短暂的抬升。 3 构造 川东高褶的前地质背景,是在浅变质岩系的基底上,经晋宁运动以后,开始盖层沉积,古生代为斜坡,中生代为印支古隆起(实习区位泸州古隆起最北低端),经喜山运动改造完成。主要动力来自南东和北西方向的对持强大挤压力,由于该区东为七跃山,西为华蓥山大断裂的制约及基底、古隆起的影响,形成北东向线状梳妆褶皱,背斜紧闭、向斜宽阔平缓的隔挡式构造。 观音峡背斜天府段的构造,是受区域构造应力场的控制而形成的。该区受南东-北西方向的水平挤压,形成不同规模,不同力学性质,不同方向的构造。背斜垂直主应力方向,走向逆断层是在剖面剪节理基础上形成的,平移断层是早期平面剪节理发育而成的,正断层是由于地层发生倾伏,重力差异所形成。它们均具统一力场的规律。 本次构造实习主要研究观音峡背斜构造,分别对褶皱、断裂及节理分别描述: (一)断层 该区断层相对发育,且断层高陡,断距有大有小,有的断层有糜棱石化现象,断层两侧产状不同(见图31—图33)。 图31 小型断层,可见上盘的牵引构造现象 图32 小型断层下盘的擦痕 图33 小型断层(断层上陡下缓) (二)褶皱 主要是观音峡背斜构造,构造走向为北东—南西向,东南翼产状较缓,西北翼较陡,且该处断层相对发育。核部地层出露二叠纪长兴组,向两翼渐新。地层中局部有小褶皱出现,其曲率最大处有裂缝并被方解石所充填(见图34—图35)。 图34 小型褶皱及其转折端处出现的微裂缝(被石膏充填) 图35 小型褶皱(背斜及向斜),曲率大处出现垂直层面的裂缝 (三)节理 该区节理相对发育,为“X”型剪切,和火炬节理,大部分也被石膏充填(见图36—图40)。 图36 长兴组顶部大型的“X”型节理及附近的小型微裂缝(石膏充填) 图37 “S”型火炬状节理 图38 泥灰岩中的“X”型节理及层间微裂缝(垂直层面) 图39 砂屑灰岩中的“X”型节理 图40 灰岩中的“X”型节理 4 结论 通过此次野外地质考察,加深了地质和构造认识,对南方海相探区的认识更上了一层 楼,认识到海相勘探大有可为,感谢公司和研究院给我这次机会,加深了认识和积累了经验。 附图1 信手剖面一 附图2 信手剖面二 附图3 观音峡背斜轴部素描图 附图4 观音峡背斜轴部倾没断素描图 附图5 笔者在野外考察长兴组生物化石