研究龙门山地区泥盆纪风暴沉积及其意义

    温永林++费德才++毕广旭

    摘 要：科学本文研究了龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积，通过对研究区域地质概况的了解，明晰了龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积的特征，以及龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积的沉积序列，分析和阐述了研究龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积的意义。

    关键词：龙门山地区；泥盆纪；风暴沉积；意义

    中图分类号：P512.2 文献标识码：A

    在研究滨浅海沉积时，有些浅海沉积属于风暴沉积。风暴岩泛指浅海盆地地区，所有因风暴作用而形成的沉积成岩。风暴沉积有着明显的序列，反映了风暴各阶段的物理作用，风暴事件分为5个阶段：风暴前期、风暴增长期、风暴高峰期、风暴衰减期和风暴后期，不同风暴事件阶段呈现不同的沉积特征。风暴沉积剖面一般呈现有序的层理，但由于风暴沉积形成后，遭到后期的侵蚀破坏，风暴沉积大多是不完整的。

    一、地质概况

    泥盆纪龙门山地区在地质构造上，处于上扬子板块北西边缘，大陆边缘的拉张伸展形成龙门山地区的开阔海湾盆地。泥盆纪龙门山地区，泥盆纪的谢家湾段地区属于滨岸、陆棚环境，剖面厚161.1米。本文根据岩性特征对泥盆纪的谢家湾段地区进行风暴沉积分层研究。泥盆纪的谢家湾段地区剖面由下到上以泥质粉砂岩、泥岩、灰岩分界，但局部存在混积。泥盆纪的谢家湾段地区剖面最下面是灰岩与泥岩混积，中间砂岩与泥岩混积，上部为灰岩夹泥混积。

    二、风暴沉积特征

    本文在研究中进行了野外观察和室内样品分析，龙门山地区泥盆纪发现典型的风暴沉积构造。

    1、 龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积侵蚀底面

    风暴涡流对沉积底面侵蚀，形成了龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积侵蚀底面，通常形成于风暴起始阶段和风暴高峰阶段，在龙门山地区形成沉积构造。龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积侵蚀底面，有部分剖面形态呈现上宽下窄的形状，上宽下窄剖面的侵蚀底面深约4厘米，说明这部分龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积侵蚀底面遇到的风暴涡流的强度大。一部分龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积侵蚀底面波状侵蚀面起伏幅度较小，一般1～2厘米，波峰宽缓，说明这部分龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积侵蚀底面受到的风暴涡流作用不是很强。

    2、 龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积粗粒滞留

    龙门山地区泥盆纪风暴侵蚀底面可以观察到粗粒滞留沉积。龙门山地区泥盆纪风暴滞留沉积鲕粒个体较小，鲕粒多为深灰色，一般为0.2厘米或更小，龙门山地区泥盆纪风暴滞留沉积鲕粒分散分布于内碎屑和砾屑之间。

    3、 龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积粒序层

    龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积粒序层位于冲刷面之上，下伏泥晶灰岩与龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积粒序层呈突变接触。龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积粒序层厚度约几厘米至十几厘米，风暴沉积粒序层砾屑多为椭球状，龙门山地区泥盆纪浅海地区风暴沉积砾屑大小约0.5厘米×1厘米。

    4、 龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积波状层理

    龙门山地区泥盆纪浅海区的风暴沉积，因为风暴中的波浪摆动，形成明显的波状层理。龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积波状层理，呈现了浅海地区风暴浪减弱后，由于正常波浪作用在浅海地区形成的沉积。

    5、 龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积韵律层理

    龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积韵律层理，是在风暴作用过后正常潮坪环境下形成的。龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积韵律层理，是由风暴作用过后的正常潮坪作用下沉积形成的。

    三、风暴沉积序列

    龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积，主要由风暴作用和风暴之后的自然作用形成，由风暴期沉积与正常潮坪沉积构成。根据风暴期沉积与正常潮坪沉积的具体情况，总结出龙门山地区泥盆纪3种风暴序列。

    1、 龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积类型Ⅰ

    龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积序列I，厚度在30厘米左右，龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积序列I在A段是粗粒滞留沉积，粗粒滞留沉积厚度在15厘米左右，粗粒滞留沉积向上依次出现D波状层理、E韵律层理。龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积序列I的C段波状层理段和韵律层理段交替产出，代表龙门山地区泥盆纪风暴过后，浅海在正常自然条件下形成潮坪沉积。

    2、 龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积类型Ⅱ

    龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积类型ⅡA段厚度大约是20厘米，底部形成了口袋状侵蚀面。砂屑结构向上为D波状层理段，波状层理主要由泥晶灰岩构成，是在风暴过后的正常潮坪环境下沉积形成。

    3、 龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积类型Ⅲ

    龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积类型Ⅲ，是由多期风暴叠加而形成的。龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积类型Ⅲ波状层理段厚度约为5～10厘米，波状层理段主要由泥晶灰岩构成，波状层理段是在正常条件下形成的潮坪沉积。

    四、结论

    综合以上信息，对龙门山的地区风暴岩研究，可以得出以下结论：

    1、 研究龙门山地区泥盆纪浅海风暴沉积的古地理、古气候意义

    扬子碳酸盐台地在震旦纪就已开始发育，龙门山地区泥盆纪为台地稳定形成期，中晚期则由缓坡向镶边碳酸盐台地演化，龙门山地区泥盆纪区内大量发育的等深岩表明龙门山地区属斜坡带古地理环境，是风暴重力流形成的天然场所。现代风暴主要形成于5°～20°的低纬度热带地区，即赤道附近，所以风暴岩往往表示古代的低纬度，具有古纬度和古气候的指示意义。所以本文认为龙门山板块位于赤道低纬度风暴易发区。

    2、 研究龙门山地区泥盆纪的风暴作用与成矿

    风暴有一定的成矿作用，但风暴成矿作为现代的前沿课题，缺乏有力的研究手段。龙门山地区泥盆纪风暴频发，有很多风暴岩发育，研究龙门山地区泥盆纪的风暴作用对于研究区域矿床成因具有积极的作用。

    参考文献：

    [1] 陆鹿. 徐州地区新元古界赵圩组风暴沉积特征分析[J]. 高校地质学报，2013（03）

    [2] 吕孝威. 陆棚风暴沉积特征及油气地质意义[J]. 重庆科技学院学报（自然科学版），2013（06）

    [3] 马瑞申. 豫北地区寒武系风暴岩沉积特征及其地质意义[J]. 地质科技情报，2011（04）

    [4] 周志澄. 保存完整的风暴沉积序列在山东省寒武系崮山组的发现及其理论和实际意义[J]. 古生物学报，2013（01）

    基金项目：2013年四川省省级大学生创新创业训练计划项目（项目编号1110014Z003-37）.

    收稿日期：2014-1.

    作者简介：温永林 （1990年生）， 男，资源勘查工程专业. E-mail：yonglin_wen@foxmail.com