安徽巢湖凤凰山石炭纪岩石特征及沉积环境分析

安徽巢湖凤凰山石炭纪岩石特征及沉积环境分析α侯明金　齐敦伦　金义祥(安徽地质调查院　合肥　230001) 【摘要】巢湖市北郊石炭纪地层发育齐全,沉积环境多样,海平面升降频繁。

根据岩性、生物与沉积构造等相标志,将其划分为开放海湾、潮坪、潮下浅滩、开阔台地等沉积相。

对和州组顶部炉渣状灰岩的形成机制提出不同见解。

【关键词】石炭纪　地层　岩石特征　沉积环境　安徽巢湖图1　巢湖地区石炭系露头分布及剖面位置图F ig .1　The outcrop s of Carboniferous strata and their secti on sites in the Chaohu area 巢湖市北郊凤凰山剖面位于安徽中部巢湖之滨,剖面完整,石炭系发育齐全,出露良好,生物丰富,沉积特征清楚,研究程度较高,是下扬子地区研究石炭纪地层和沉积环境的重要剖面之一(图1)。

1996年10月至12月初,笔者先后两次对该剖面进行调研测制工作。

嗣后,对该剖面进行岩石学研究及沉积环境分析。

本文就是这一工作的总结。

1　地层巢湖地区石炭系研究程度较高,安徽区调队1∶20万合肥幅、1∶5万巢县幅、1∶50万“安徽石炭纪岩相古地理及含矿性研究”及夏广胜[1]、张瑛等[2]对该区石炭系和岩相古地理研究等成果,为区内石炭纪地层划分与沉积相分析奠定了基础。

当前,该区沿用石炭系划分的“二分”方案,即下统金陵组、高骊山组、和州组,上统黄龙组、船山组。

关于石炭系与泥盆系界线,至今各家尚未统一,暂以P seud ou ra lin ia (假乌拉珊瑚)带的底界作为石炭系底界。

其下与泥盆纪五通组为连续沉积,其上与早二叠世栖霞组呈平行不整合接触,系内各组之间均为平行不整合接触。

该区石炭纪地层划分对比见表1。

2　岩石该区石炭纪的岩石包括碳酸盐岩、碎屑岩。

其中以碳酸盐岩为主,厚68135m ,占总厚度的81154%,泥页岩厚10186m ,占总厚度的12195%,砂岩厚4162m ,占总厚度5151%。

碳酸盐岩中主安　徽　地　质1998年Geo logy of A nhui第8卷第3期α表1　地层划分与对比简表T able .1　T he stratigraph ic divisi on and comparison系统阶化石组合(带)剖面地点巢湖凤凰山江苏南京贵州独山上 覆 地 层下　二　叠　统　栖　霞　组石 炭 系上统 壶天统下统 丰宁统马平阶威宁阶大塘阶岩关阶R obustoschw ag erina schell w ien iS p haeroschw ag erinaS .g lo m erosa 亚带S .constans 亚带T riticitesF usu linella -F usu lina 或F usu linella -B eed eina F usu lina quasicy lind rica 亚带B eed eina chen i 亚带F usu linella p raebock i 亚带P rof usu linella P seud ostaf f ellaN eoclisiop hy llumy eng tzeense -K oninckop hy llumstellatumA rachnolas m a sinense -H eterocaninia tholusitabu lata T hy sanop hy llum shaoy ang ense -K ueichoup hy llumsinenseP seud ou ra lin ia g ig an tea 船山组黄龙组和州组高骊山组金陵组E op a raf usu lina 组合F usu linella p raebock i P rof usu linella E ostaf f ella hohsien ica Chang -Y uanop hy llumK ueichoup hy llum 组合P seud ou ra lin ia船山组黄龙组和州组高骊山组金陵组马平组黄龙组上司组旧司组汤粑沟组泥　盆　系Cy stop h ren tis kolaohoensisCan in ia d orlod oti -Cerip hy llum eleg an tum五通组五通组革老河组尧梭组要为石灰岩,厚65178m ,占总厚78147%,白云岩厚2157m ,占总厚311%。

石灰岩根据岩石结构—成因分类[3],结合特殊沉积构造,可将石灰岩分为五种类型,即颗粒石灰岩、生粒质灰泥石灰岩。

含颗粒灰泥石灰岩、灰泥石灰岩、去膏化结核状粗晶石灰岩。

分别叙述如下(表2):211　石灰岩21111　颗粒石灰岩指颗粒含量大于50%的石灰岩。

颗粒绝大部分为生物颗粒及部分内碎屑、藻球粒、藻团等,这是区内石炭系颗粒类型的一个重要特征。

按照颗粒间填隙物的类型,还可分为灰泥颗粒石灰岩和亮晶颗粒石灰岩,分别占石灰岩的34183%和31108%。

①灰泥颗粒石灰岩:指颗粒间填隙物基本上为灰泥的颗粒石灰岩。

主要分布在金陵组(占组厚80138%),和州组(占组厚5114%),少量在黄龙组(占组厚10176%)。

根据颗粒类型可分为:灰泥生粒石灰岩,是灰泥颗粒石灰岩分布最广、厚度最大的一种类型,为金陵组、和州组的主要岩石类型,厚度分别占金陵组的80138%,和州组的4715%,黄龙组的10176%。

岩石为浅灰(或带肉红色)、灰黑色中厚层至块状。

颗粒含量达65%～80%,以生粒为主,含量达55%～70%,主要是一些浅水底栖生物,有海百合茎、　、有孔虫、腕足、珊瑚,其次为腹足、三叶虫、瓣鳃、藻类、介形虫13 第8卷第3期 侯明金等:安徽巢湖凤凰山石炭纪岩石特征及沉积环境分析表2　岩石类型与单因素特征T able2　T he rock types and monofacto r character岩　石　类　型占各组百分比C1j C1g C1h C2h C2c颗粒量颜　色碳 酸 盐 岩石灰岩颗粒石灰岩亮晶颗粒石灰岩亮晶砂屑石灰岩亮晶含生粒砂屑石灰岩亮晶生粒石灰岩亮晶团块石灰岩亮晶腹足类石灰岩亮晶藻球藻团石灰岩灰泥颗粒石灰岩灰泥生粒石灰岩灰泥砾屑石灰岩生粒质灰泥石灰岩含颗粒灰泥石灰岩含生粒灰泥石灰岩含内碎屑灰泥石灰岩灰泥石灰岩去膏化结核状粗晶石灰岩准同生白云岩20.38%9.5%3.1%3.50%47.5%3.5%24.7%3.5%1.8%8.4%7.1%19.56%3.93%29.624.8%3.5%10.712.6%15.2%3.8%53.23%29.3%11.4%70%～80%75%70%～85%65%70%85%65%～80%58%35%～40%10%～20%浅灰-灰浅灰浅灰肉红色肉红色灰色浅灰-灰黑灰黄浅灰-灰黑浅灰-深灰褐灰浅灰-灰灰白、灰黄灰带红色碎屑岩石英细砂岩10.12%13.2%85.9%～5%灰黄、灰白粉砂岩14.1%85%～95%灰黄、灰白泥岩10%3.6%2.3%灰、灰黑、黄红页岩59.2%灰、灰黑、灰绿等。

生粒呈砂级至粉砂级,分选磨圆较差,部分泥晶化,多为原地或近原地堆积。

生物含量丰富,种类多,表明海水循环性能好,盐度正常,适于生物繁衍,有的层段除生粒外还有少量砂屑、砾屑和球粒,它们分选差,杂乱分布,无定向排列,砾屑外形扁饼状,砂屑球粒呈圆形,粒间为灰泥充填,这一特征反映较高能的颗粒沉积在低能环境中,是一种潮下低能浅滩或浅水碳酸盐台地环境。

灰泥砾屑石灰岩,此类岩石仅见于和州组中部,为灰黄绿色中薄层灰泥砾屑石灰岩,颗粒总量为58%,其中砾屑为55%,砂屑2%～3%,生粒仅1%。

砾屑呈扁饼状,由泥晶方解石组成,见少量生粒瓣鳃、有孔虫等,砾屑排列一般顺层和低角度与层面斜交,少部分分布杂乱,无一定方向。

砂屑为棱角—半滚圆状,颗粒间为灰泥充填,其上见藻纹层、帐篷状构造与半球形叠层石。

说明这类岩石形成于近岸浅水风暴环境。

②亮晶颗粒石灰岩:指颗粒由亮晶方解石胶结的颗粒石灰岩,是区内黄龙组与船山组的主要岩石类型,其厚度分别占组厚的61141%和57%,颗粒类型主要为生粒,其次为砂屑、藻团、藻球粒等。

按颗粒类型分为以下几种:亮晶砂屑石灰岩,主要分布在黄龙组和船山组,是黄龙组的主要岩石类型,占组厚的19156%。

岩石为浅灰略带肉红色和灰色,中至厚层,颗粒含量70%～80%,其中砂屑65%～70%,生粒1～5%,鲕粒0～5%,核形石0～5%。

砂屑椭圆—圆形,粒径约011～0125mm,少数呈棱角—半滚圆状。

生粒有海百合茎、腕足、有孔虫、　、介形虫等。

颗粒间为亮晶方解石胶结,具两个世代,第一世代呈细针粒状,围绕砂屑呈梳状分布,第二世代呈粒状。

此类岩石形成于持续高能的浅滩环境。

23安　徽　地　质 1998年亮晶含生粒砂屑石灰岩,此岩类分布于黄龙组,为浅灰色厚层,颗粒量占75%。

其中砂屑占65%,呈椭圆形,粒径0105～012mm ;生粒含量10%,主要有孔虫、　、海百合茎,其次有少量腕足、瓣鳃,并见泥晶化。

颗粒间为亮晶方解石胶结,见二个世代。

此岩类形成于持续高能滩环境。

亮晶生粒石灰岩,分布于黄龙组,是其主要岩石类型,占组厚的29162%,呈浅灰色厚层—块状,颗粒量占70%～85%。

生粒由藻屑、珊瑚、有孔虫、　、棘皮等组成。

分选磨圆度不高外,还有少量砂屑,颗粒间为亮晶方解石胶结。

此类岩石形成于能量较高的浅水台地上的浅滩环境。

亮晶团块石灰岩及亮晶腹足类石灰岩,此二类岩石仅见于黄龙组,为肉红色厚层。

颗粒含量达65%～70%,主要为腹足类和藻团块及少量有孔虫,颗粒为亮晶方解石胶结。

此类岩石形成于浅水碳酸盐台地中较高能的浅滩环境。

亮晶藻球粒藻团块石灰岩,分布在船山组,占组厚的53123%。

呈灰色中厚层,颗粒量达85%。

其中藻团为55%,呈圆形,见藻丝体,粒径115mm 。

藻球粒25%;生粒5%。

主要为　、海百合茎、有孔虫等。

主要为方解石胶结,也有少量灰泥充填。

此岩类形成于较高能台地中的浅滩环境。

21112　颗粒质灰泥石灰岩指颗粒含量介于50%～25%,灰泥含量介于75%～50%的石灰岩。

该类岩石分布于金陵组和船山组,岩石呈浅灰至黑色中厚层,颗粒含量35%～40%。

其中生粒占10%～30%,砂屑0～25%。

颗粒主要为生粒,以海百合茎、海胆、珊瑚、腕足为主,瓣鳃、介形虫、腹足类次之。

生粒为砂级和极细砾组,生粒磨蚀程度不高。

此岩类形成于浅水碳酸盐台地环境。

21113　含颗粒灰泥石灰岩是指颗粒含量介于25%～10%,灰泥含量介于90%～75%的石灰岩。

这类岩石在和州组、黄龙组、船山组均有分布,依颗粒类型不同可分含生粒灰泥石灰岩和含内碎屑灰泥石灰岩。

①含生粒灰泥石灰岩,此类岩石分布于和州组、黄龙组,为主要岩石类型,厚度分别为24188%(和州组)和1216%(黄龙组)。