陕西凤县—山阳泥盆系同沉积断裂砾岩
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［3］ 柞山矿田以二峪河为界分为东西两部分 （杨志华， ） ， 表 l 是区内地层划分及沉积环 l99l
图l
凤县—山阳地区泥盆系分布略图
3—略阳小区； Fl —山阳—凤镇断裂
l—白云—柞水小区； 2—凤县—旬阳小区；
Fig. l
Distribution of the Devonian in the Fengxian - Shanyang area
柞山矿田泥盆系及沉积环境源自Devonian and sedimentary environments in the Zhashan ore fieid
东部 沉积环境 以砂岩、 粉砂岩为主， 三角洲—内陆棚潮坪 环境 夹少量碳酸盐岩 以粉砂岩、 泥岩为主 以砂岩、 板岩和 粉砂岩为主 砂岩与粉砂岩组成 复理石层 深海细屑浊积岩环境 外陆棚—次深海环境 深海—次深海浊流环 境
古地理学报 2000 年 94 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 析了泥砾岩的胶结物和角砾以及伴生方柱 石质岩石的化学成分 （表 2） ， 可见泥砾成分 与其底部绢云母板岩基本相同； 胶结物成 分与上覆泥灰岩一致。二者 Na 含量均高 于粘土岩的克拉克值 （1 . 3% ） 。 按照泥砾岩的组构特征可以将泥砾岩 进一步划分为两种亚相： 以基质支撑为主 的碎屑流亚相和厚层无分异均质状， 含巨 大砾石， 见有柔性变形的滑塌 （塌积） 泥砾 岩亚相 （图 2） 。其中第一种亚相按颗粒排 列方式和岩石构造进一步分为块状混杂泥 砾岩、 长形颗粒水平定向层状泥砾岩、 A轴 叠瓦状泥砾岩。 从图 2 可见， 碎屑流亚相泥砾岩层序 往往表现为自下而上从块状混杂泥砾岩到 水平定向层状泥砾岩和 A 轴叠瓦状泥砾岩 变化。块状混杂泥砾岩分布于泥砾岩单元 层底部或单独成层， 纵向上和横向上均可 基质支撑砾屑颗粒呈星散状无定向排列， 层厚 / 最大粒径 ! 4； 水平定向层状泥砾岩， 扁平状砾屑水平定向排列， 颗粒支撑。粒
凤太矿田在古道岭组顶部、 星红铺组底部及九里坪组发育了一系列热水沉积事件， 形成矿
延伸 境。其中池沟组沉积晚期在盆地西部外陆棚 - 次深海环境发育一层或数层板状泥砾岩， 达数十公里。
表l Tabie l
西部 组名 桐峪寺组 （ D3 t ） 大西沟组 （ D2 d ） 池沟组 （ D2 c ） 牛耳川组 （ D2 n ） 岩性 沉积环境 组名 桐峪寺组 （ D3 t ） 大西沟组 （ D2 d ） 池沟组 （ D2 c ） 凤镇组 （ D2 f ） 岩性 以砂岩、 粉砂岩为主， 三角洲—内陆棚潮坪 夹少量碳酸盐岩 环境 以粉砂岩、 泥质板 岩为主 以砂岩、 粉砂岩、 泥岩为主 以板岩、 粉砂岩为主 潮坪环境 三角洲—浊积岩环境 陆棚环境
为西安科技学院讲师， 主要从事岩石学教学科研工作。
本文研究的砾岩是指半固结的沉积物在同生期经破碎和再沉积所形成的砾石组成的岩 石。这种形成于沉积盆地内部而非母岩经物理风化作用 （机械破碎） 所形成的碎屑物质， 又称
［1］ “内碎屑” ， 由这种砾石级的内碎屑组成的砾岩有人称为同生砾岩 。在陕西凤县—山阳中—
第2卷
第3期
古地理学报
JOURNAL OF PALAEOGEOGRAPHY
VO 2 Aug .
NO 3 2000
2 0 0 0 年 8 月
" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "
［2 ~ 4］ 期分属两个不同的裂陷成矿盆地 。 凤太矿田位于山阳—凤镇断裂 （ F1 ） 南侧， 属凤县—旬阳
地层小区， 含矿地层为中—上泥盆统， 为一套浅海碎屑岩夹碳酸盐岩建造。该矿田分布有铅垌 山、 银母寺、 八方山等铅锌矿床和八卦庙、 谭家沟细脉浸染状金矿床， 均为热水沉积成因矿床； 柞山矿田位于山阳—凤镇断裂 （ F1 ） 北侧， 属白云—柞水地层小区 （图 1） ， 含矿地层亦为中—上
， 区内泥砾岩属典型的水下 度较小， 分选极差， 常见叠瓦构造以及层厚 / 最大粒度比率 = 5 ~ 6） 碎屑流沉积。
表2 TabIe 2
样品 名称 泥砾
泥砾岩与相关岩石岩石化学成分
PetrochemicaI compositions of mud congIomerates and reIated rocks
图2
柞山矿田泥砾岩典型剖面图
1—黑色板岩弱破裂具砾岩外貌； 2—砾屑具叠瓦构造； 3—砾屑 结； 钙质胶结； 6—水平定向组构， 7—柔性变形砾屑
相变为长形颗粒水平定向的层状泥砾岩， 无定向组构； 纹层泥胶 4—砾石群组构； 5—砾屑水平定向组构，
Fig. 2 TypicaI sections of the mud congIomerates in the Zhashan orefieId
绢云板岩 52 . 99 17 . 94 1 . 49 胶结物 23 . 63 5 . 04 1 . 13 方柱石板岩 56 . 1 11 . 49 1 . 76
34 . 08 2 . 11
滑塌 （塌积） 泥砾岩亚相剖面上表现为黑色板岩质角砾紧密填积， 有的仅表现为弱破裂， 无 明显搬运迹象； 可见滑动 （蠕动） 造成的柔性碎屑变形 （图 2， 箭稠沟剖面） 。 以上两类泥砾岩具有成因联系。池沟组沉积期泥砾岩分布区域是次深海斜坡环境 （见上 文） ， 水下地形起伏大， 易于使弱固结沉积物发生滑移或滑塌， 在滑塌过程中由于水的混入， 使
2
!"#
砾岩岩相特征及沉积机理
泥砾岩相及沉积机理 该岩相见于柞山矿田大西沟—银洞子矿床以东柞水干沟—山阳箭稠沟口池沟组顶部 （图
［2］ ， 为浅海向深海环境过渡部位 ， 绵延数十公里。岩石呈灰黑色， 角砾状构造， 砾石由灰黑色 2）
最小者 l cm X 2 cm； 磨 板岩碎屑组成； 砾石多呈扁平状， 其大小不等， 大者 l0 cm X l5 ~ 20 cm、 圆差， 多为棱角状。胶结物为泥质碳酸盐。其显著特点是： 砾石成分和胶结物成分单一； 分布 于池沟组顶部， 剖面上位于灰黑色板岩向灰岩、 泥灰岩过渡部位； 角砾岩呈透镜状产出， 与后期 断裂构造无关。 值得注意的是， 在池沟组泥砾岩产出的同一层位稳定地伴生一层或数层方柱石质岩石。 方柱石质岩层位稳定， 主要分布在池沟组上部或顶部， 在剖面中的位置与泥砾岩相当， 笔者分
第3期 端木合顺： 陕西凤县—山阳泥盆系同沉积断裂砾岩 93 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 陆棚环境； 上岩性段为一套碳酸盐地层， 下部主要 为薄层灰岩、 薄层含碳灰岩夹少量钙质千枚岩。 中部由中厚层灰岩组成。上部为白云质灰岩、 含 碳生物灰岩、 厚层块状礁灰岩组成， 为海底地形复 杂的碳酸盐台地环境。在该期台地基础上发展起 来的台地洼地既是热水沉积铅锌矿床沉积场所， 也是沉积砾岩发育之地。星红铺组是一套以细碎 屑岩为主， 夹有碳酸盐岩的地层组合。总体上为 浅海陆棚环境， 早期夹有在台地洼地基础上发展 而来的次深海盆地相沉积。九里坪组为一套碎屑 岩夹碳酸盐岩， 属于深水陆棚近滨环境。 田内众多铅锌金矿床， 沉积砾岩与热水事件密切相关。
表3 TabIe 3
样品类型 砾屑 胶结物
砾屑白云质灰岩岩石化学成分
化学成分 （! B %）
PetrochemicaI compositions of the doIostone congIomerates
K2 O 0 . 045 0 . - 32 Na2 O 0 . 163 0 . 103 CaO 39 . 50 47 . 5 MgO 11 . 00 2 . 00 TFe! 1.8 1.4 AI2 O3 0.4 0.2 SiO2 3.0 3.0
第3期 端木合顺： 陕西凤县—山阳泥盆系同沉积断裂砾岩 95 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 堆积物产生流动， 形成水下碎屑流。 !"! 灰质胶结砾屑白云质灰岩相 该岩相见于凤太矿田矿体分布区古道岭组顶部， 如铅垌山矿床东侧星红峡剖面、 银母寺矿 床 25 线露采矿坑以及八方山矿床东侧。砾屑白云质灰岩砾屑成分为白云质灰岩， 胶结物为泥 晶方解石， 二者成分不一致 （表 3） 。砾屑成浑圆状、 具中等程度磨圆， 反映砾屑经过一定距离 的搬运。从砾屑白云质灰岩岩石化学成分和结构特点看， 砾屑与胶结物显然形成于不同的介 质条件下。
图l
凤县—山阳地区泥盆系分布略图
3—略阳小区； Fl —山阳—凤镇断裂
l—白云—柞水小区； 2—凤县—旬阳小区；
Fig. l
Distribution of the Devonian in the Fengxian - Shanyang area
柞山矿田泥盆系及沉积环境源自Devonian and sedimentary environments in the Zhashan ore fieid
东部 沉积环境 以砂岩、 粉砂岩为主， 三角洲—内陆棚潮坪 环境 夹少量碳酸盐岩 以粉砂岩、 泥岩为主 以砂岩、 板岩和 粉砂岩为主 砂岩与粉砂岩组成 复理石层 深海细屑浊积岩环境 外陆棚—次深海环境 深海—次深海浊流环 境
古地理学报 2000 年 94 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 析了泥砾岩的胶结物和角砾以及伴生方柱 石质岩石的化学成分 （表 2） ， 可见泥砾成分 与其底部绢云母板岩基本相同； 胶结物成 分与上覆泥灰岩一致。二者 Na 含量均高 于粘土岩的克拉克值 （1 . 3% ） 。 按照泥砾岩的组构特征可以将泥砾岩 进一步划分为两种亚相： 以基质支撑为主 的碎屑流亚相和厚层无分异均质状， 含巨 大砾石， 见有柔性变形的滑塌 （塌积） 泥砾 岩亚相 （图 2） 。其中第一种亚相按颗粒排 列方式和岩石构造进一步分为块状混杂泥 砾岩、 长形颗粒水平定向层状泥砾岩、 A轴 叠瓦状泥砾岩。 从图 2 可见， 碎屑流亚相泥砾岩层序 往往表现为自下而上从块状混杂泥砾岩到 水平定向层状泥砾岩和 A 轴叠瓦状泥砾岩 变化。块状混杂泥砾岩分布于泥砾岩单元 层底部或单独成层， 纵向上和横向上均可 基质支撑砾屑颗粒呈星散状无定向排列， 层厚 / 最大粒径 ! 4； 水平定向层状泥砾岩， 扁平状砾屑水平定向排列， 颗粒支撑。粒
凤太矿田在古道岭组顶部、 星红铺组底部及九里坪组发育了一系列热水沉积事件， 形成矿
延伸 境。其中池沟组沉积晚期在盆地西部外陆棚 - 次深海环境发育一层或数层板状泥砾岩， 达数十公里。
表l Tabie l
西部 组名 桐峪寺组 （ D3 t ） 大西沟组 （ D2 d ） 池沟组 （ D2 c ） 牛耳川组 （ D2 n ） 岩性 沉积环境 组名 桐峪寺组 （ D3 t ） 大西沟组 （ D2 d ） 池沟组 （ D2 c ） 凤镇组 （ D2 f ） 岩性 以砂岩、 粉砂岩为主， 三角洲—内陆棚潮坪 夹少量碳酸盐岩 环境 以粉砂岩、 泥质板 岩为主 以砂岩、 粉砂岩、 泥岩为主 以板岩、 粉砂岩为主 潮坪环境 三角洲—浊积岩环境 陆棚环境
为西安科技学院讲师， 主要从事岩石学教学科研工作。
本文研究的砾岩是指半固结的沉积物在同生期经破碎和再沉积所形成的砾石组成的岩 石。这种形成于沉积盆地内部而非母岩经物理风化作用 （机械破碎） 所形成的碎屑物质， 又称
［1］ “内碎屑” ， 由这种砾石级的内碎屑组成的砾岩有人称为同生砾岩 。在陕西凤县—山阳中—
第2卷
第3期
古地理学报
JOURNAL OF PALAEOGEOGRAPHY
VO 2 Aug .
NO 3 2000
2 0 0 0 年 8 月
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［2 ~ 4］ 期分属两个不同的裂陷成矿盆地 。 凤太矿田位于山阳—凤镇断裂 （ F1 ） 南侧， 属凤县—旬阳
地层小区， 含矿地层为中—上泥盆统， 为一套浅海碎屑岩夹碳酸盐岩建造。该矿田分布有铅垌 山、 银母寺、 八方山等铅锌矿床和八卦庙、 谭家沟细脉浸染状金矿床， 均为热水沉积成因矿床； 柞山矿田位于山阳—凤镇断裂 （ F1 ） 北侧， 属白云—柞水地层小区 （图 1） ， 含矿地层亦为中—上
， 区内泥砾岩属典型的水下 度较小， 分选极差， 常见叠瓦构造以及层厚 / 最大粒度比率 = 5 ~ 6） 碎屑流沉积。
表2 TabIe 2
样品 名称 泥砾
泥砾岩与相关岩石岩石化学成分
PetrochemicaI compositions of mud congIomerates and reIated rocks
图2
柞山矿田泥砾岩典型剖面图
1—黑色板岩弱破裂具砾岩外貌； 2—砾屑具叠瓦构造； 3—砾屑 结； 钙质胶结； 6—水平定向组构， 7—柔性变形砾屑
相变为长形颗粒水平定向的层状泥砾岩， 无定向组构； 纹层泥胶 4—砾石群组构； 5—砾屑水平定向组构，
Fig. 2 TypicaI sections of the mud congIomerates in the Zhashan orefieId
绢云板岩 52 . 99 17 . 94 1 . 49 胶结物 23 . 63 5 . 04 1 . 13 方柱石板岩 56 . 1 11 . 49 1 . 76
34 . 08 2 . 11
滑塌 （塌积） 泥砾岩亚相剖面上表现为黑色板岩质角砾紧密填积， 有的仅表现为弱破裂， 无 明显搬运迹象； 可见滑动 （蠕动） 造成的柔性碎屑变形 （图 2， 箭稠沟剖面） 。 以上两类泥砾岩具有成因联系。池沟组沉积期泥砾岩分布区域是次深海斜坡环境 （见上 文） ， 水下地形起伏大， 易于使弱固结沉积物发生滑移或滑塌， 在滑塌过程中由于水的混入， 使
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砾岩岩相特征及沉积机理
泥砾岩相及沉积机理 该岩相见于柞山矿田大西沟—银洞子矿床以东柞水干沟—山阳箭稠沟口池沟组顶部 （图
［2］ ， 为浅海向深海环境过渡部位 ， 绵延数十公里。岩石呈灰黑色， 角砾状构造， 砾石由灰黑色 2）
最小者 l cm X 2 cm； 磨 板岩碎屑组成； 砾石多呈扁平状， 其大小不等， 大者 l0 cm X l5 ~ 20 cm、 圆差， 多为棱角状。胶结物为泥质碳酸盐。其显著特点是： 砾石成分和胶结物成分单一； 分布 于池沟组顶部， 剖面上位于灰黑色板岩向灰岩、 泥灰岩过渡部位； 角砾岩呈透镜状产出， 与后期 断裂构造无关。 值得注意的是， 在池沟组泥砾岩产出的同一层位稳定地伴生一层或数层方柱石质岩石。 方柱石质岩层位稳定， 主要分布在池沟组上部或顶部， 在剖面中的位置与泥砾岩相当， 笔者分
第3期 端木合顺： 陕西凤县—山阳泥盆系同沉积断裂砾岩 93 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 陆棚环境； 上岩性段为一套碳酸盐地层， 下部主要 为薄层灰岩、 薄层含碳灰岩夹少量钙质千枚岩。 中部由中厚层灰岩组成。上部为白云质灰岩、 含 碳生物灰岩、 厚层块状礁灰岩组成， 为海底地形复 杂的碳酸盐台地环境。在该期台地基础上发展起 来的台地洼地既是热水沉积铅锌矿床沉积场所， 也是沉积砾岩发育之地。星红铺组是一套以细碎 屑岩为主， 夹有碳酸盐岩的地层组合。总体上为 浅海陆棚环境， 早期夹有在台地洼地基础上发展 而来的次深海盆地相沉积。九里坪组为一套碎屑 岩夹碳酸盐岩， 属于深水陆棚近滨环境。 田内众多铅锌金矿床， 沉积砾岩与热水事件密切相关。
表3 TabIe 3
样品类型 砾屑 胶结物
砾屑白云质灰岩岩石化学成分
化学成分 （! B %）
PetrochemicaI compositions of the doIostone congIomerates
K2 O 0 . 045 0 . - 32 Na2 O 0 . 163 0 . 103 CaO 39 . 50 47 . 5 MgO 11 . 00 2 . 00 TFe! 1.8 1.4 AI2 O3 0.4 0.2 SiO2 3.0 3.0
第3期 端木合顺： 陕西凤县—山阳泥盆系同沉积断裂砾岩 95 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 堆积物产生流动， 形成水下碎屑流。 !"! 灰质胶结砾屑白云质灰岩相 该岩相见于凤太矿田矿体分布区古道岭组顶部， 如铅垌山矿床东侧星红峡剖面、 银母寺矿 床 25 线露采矿坑以及八方山矿床东侧。砾屑白云质灰岩砾屑成分为白云质灰岩， 胶结物为泥 晶方解石， 二者成分不一致 （表 3） 。砾屑成浑圆状、 具中等程度磨圆， 反映砾屑经过一定距离 的搬运。从砾屑白云质灰岩岩石化学成分和结构特点看， 砾屑与胶结物显然形成于不同的介 质条件下。
