迁安常州沟组底砾岩特征及成因分析

【摘要】河北迁安长城系常州沟组主要分布于迁安市西南部和西部，在常州沟组底部、下伏迁西群变质岩层之上普遍发育一套厚层底砾岩，底砾岩中的砾石表面可见明显的刻蚀痕迹，成因尚不明确。通过研究本区常州沟组底部的砾岩特征、分布范围、厚度变化，分析了常州沟组底砾岩的形成环境；并通过大区域的对比，阐述了本区在常州沟组早期的古环境。研究结果表明，迁安常州沟组底砾岩为山间河流成因，本区在常州沟组早期地壳运动较剧烈，地形高差大，为干燥炎热的沉积环境，主要为河道亚相沉积，并以河道底部滞留沉积为主，沉积韵律在垂向上以急流粗砾微相与缓流粗砂微相的互层为主要特征，代表了河流在洪水期与枯水期沉积物类型的过渡与变化，构成不完整的正韵律，未见河流相细粒沉积物。常州沟组底砾岩中砾石岩性为石英砂岩、含矿石英岩、岩屑石英砂岩和硅质岩，沉积物搬运距离短、堆积迅速。底砾岩中砂岩长石含量较高，粒度概率累积曲线以两段式为主，跳跃组分占主体，分选较好，碎屑粒径较粗，缺失滚动总体，悬浮组分所占比例小，C-M图发育PQ、RQ和RS三段，反映了高速水流沉积，其中的RQ段粒度区间大，发育好，整体为牵引流的特征。C-M图与粒度概率累积曲线图指示了一致的水动力条件和搬运方式。通过对砾石ab面及交错层理纹层的测量与统计，两者所反映的古水流总体是由南东流向北西，优势水流方向突出，反映稳定的单向水流作用，认为底砾岩物源为东南方向山海关古隆起。通过底砾岩区域特征的分析，认为燕山中段常州沟组早期在盆地西缘的兴隆凌源断裂和南东侧迁安抚宁断裂的控制下，自蓟县兴隆宽城一带，为北东向展布的主河道，古流向自东向西；在主河道东南侧有两条支流汇入，西北侧在平谷密云及兴隆两处亦有支流汇入，物源来自密云至承德古隆起。通过野外的剖面研究结合分析常州沟组底砾岩在地质历史时期的沉积环境，排除了冰川作用及构造作用形成砾石表面凹坑的可能性，并推测主要成因是地层静压力造成的砾石之间相互刻蚀而成，同时成岩期前的压溶作用也起到了一定作用。
【作者】肖竣文；
【导师】武法东；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），古生物学与地层学，2014，硕士
【关键词】常州沟组；底砾岩；山间河流；沉积特征；古流向；

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