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新疆准噶尔盆地西北缘吐谷鲁群沉积体系分析

关 键 词:
新疆 准噶尔盆地 西北 缘吐谷鲁群 沉积 体系 分析
资源描述:
第 24 卷2 0 0 8年  第 1 期1 月铀     矿     地     质     准 噶 尔 盆 地 西 北 缘 吐 谷 鲁 群 沉 积 体 系 分 析 ①姜 勇 彪 1 , 刘   帅 1 , 巫 建 华 1 , 饶 明 辉 1 , 鲁 克 改 2 , 朱 成 刚 2(11 东 华 理 工 学 院 , 江 西 抚 州   344000 ; 21 核 工 业 216 大 队 , 新 疆 乌 鲁 木 齐   830011[摘 要 ] 根 据 在 新 疆 准 噶 尔 盆 地 西 北 缘 乌 尔 禾 2夏 子 街 地 区 的 野 外 地 层 露 头 观 察 、 追 索 及 钻 孔 资 料分 析 研 究 , 笔 者 认 为 , 该 区 下 白 垩 统 吐 谷 鲁 群 是 一 套 以 灰 绿 色 砂 岩 和 红 色 、 棕 红 色 泥 岩 组 成 的 干 燥 气候 条 件 下 形 成 的 内 陆 湖 相 碎 屑 沉 积 , 发 育 浅 水 三 角 洲 体 系 , 主 要 由 三 角 洲 平 原 和 三 角 洲 前 缘 相 组 成 。吐 谷 鲁 群 碎 屑 岩 的 碎 屑 粒 度 由 下 而 上 可 分 为 两 个 大 的 韵 律 旋 回 , 即 粗 — 细 — 粗 — 细 , 反 映 了 水 体 扩 展到 萎 缩 再 扩 展 的 过 程 。 有 利 铀 成 矿 的 砂 岩 层 主 要 集 中 在 两 个 韵 律 旋 回 的 底 部 , 形 成 于 三 角 洲 平 原 分 流河 道 、 决 口 扇 、 三 角 洲 前 缘 水 下 分 流 河 道 和 水 下 堤 环 境 。[关 键 词 ] 准 噶 尔 盆 地 ; 吐 谷 鲁 群 ; 沉 积 体 系[文 章 编 号 ] 100020658 (2008) 0120017206     [中 图 分 类 号 ] P 51212     [文 献 标 识 码 ] A① 国 防 科 工 委 基 金 项 目 “ 天 山 造 山 带 山 间 盆 地 地 浸 砂 岩 型 铀 矿 矿 化 特 征 及 成 矿 规 律 研 究 ” 。[收 稿 日 期 ] 2007202217[作 者 简 介 ] 姜 勇 彪 (19692) , 男 , 硕 士 , 讲 师 , 主 要 从 事 地 质 学 教 学 和 研 究 工 作 。1   区 域 地 质 概 况乌 尔 禾 2夏 子 街 地 区 位 于 新 疆 准 噶 尔 盆 地西 北 缘 , 哈 拉 阿 拉 特 冲 断 推 覆 构 造 东 南 侧 [1 ] 。该 地 区 出 露 的 地 层 有 上 石 炭 统 、 下 白 垩 统 吐谷 鲁 群 及 新 生 界 (图 1) 。 其 中 上 石 炭 统 位 于乌 尔 禾 2夏 子 街 地 区 的 西 北 缘 ; 下 白 垩 统 吐 谷鲁 群 主 要 出 露 于 乌 尔 禾 及 其 周 边 地 区 ; 新 生界 在 研 究 区 内 分 布 很 广 。研 究 区 内 发 育 北 东 向 的 克 夏 断 裂 带 的 东北 段 乌 尔 禾 2夏 子 街 断 裂 带 , 为 石 炭 2二 叠 纪 形成 的 同 生 逆 掩 断 裂 带 [2 ] , 以 逆 掩 断 层 及 断 层 相关 褶 皱 发 育 为 特 征 [3 ] , 由 一 系 列 弧 形 逆 断 层 、逆 掩 断 裂 及 其 所 夹 的 断 块 组 成 [1 ] , 控 制 了 侏 罗纪 盆 地 的 形 成 , 对 早 白 垩 世 盆 地 也 有 一 定 的影 响 。 燕 山 运 动 中 期 在 整 个 准 噶 尔 盆 地 形 成了 一 个 重 要 的 角 度 不 整 合 面 , 白 垩 系 是 在 剥蚀 后 的 准 平 原 化 基 础 上 , 由 基 底 均 衡 沉 降 接受 沉 积 而 形 成 , 沉 降 中 心 位 于 盆 地 中 部 , 向盆 地 边 缘 沉 积 厚 度 呈 梯 度 均 匀 变 化 , 并 超 覆于 老 地 层 之 上 [4 ] 。 岩 相 研 究 表 明 , 在 南 部 克 拉玛 依 地 段 白 垩 系 普 遍 存 在 着 冲 积 扇 、 辫 状 河流 相 沉 积 相 带 , 在 乌 尔 禾 2夏 子 街 地 段 则 以 河道 和 水 下 三 角 洲 相 为 主 [ 5 ,6 ] 。2   下 白 垩 统 地 层 划 分 及 其 沉 积 特 征准 噶 尔 盆 地 下 白 垩 统 吐 谷 鲁 群 ( K1 t g)广 布 于 全 盆 地 , 不 整 合 或 假 整 合 于 侏 罗 系 及更 老 地 层 之 上 , 为 一 套 以 泥 质 岩 为 主 的 湖 相和 湖 沼 相 沉 积 , 横 向 变 化 不 大 , 最 发 育 的 地区 在 盆 地 南 部 [5 ] 。 盆 地 西 北 缘 乌 尔 禾 一 带 出 露吐 谷 鲁 群 ,可 见 厚 度 达 581~ 877 m ,由 一 套 内· 18    · 铀 矿 地 质 第 24 卷图 1   新 疆 准 噶 尔 盆 地 西 北 缘 吐 谷 鲁 群 地 质 略 图   in t he — — 第 四 系 ; 2 — — — 吐 谷 鲁 群 第 四 亚 群 ; 3 — — — 吐 谷 鲁 群 第 三 亚 群 ; 4 — — — 吐 谷 鲁 群 第 二 亚 群 ;5 — — — 吐 谷 鲁 群 第 一 亚 群 ; 6 — — — 古 生 界 ; 7 — — — 断 裂 。陆 湖 相 的 碎 屑 岩 构 成 。 主 要 岩 性 为 灰 绿 色 砂岩 、 泥 岩 , 与 红 色 、 棕 红 色 泥 岩 互 层 。 该 群在 不 同 地 段 分 别 不 整 合 于 石 炭 系 或 侏 罗 系 之上 , 其 上 被 第 四 系 不 整 合 覆 盖 。前 人 根 据 岩 石 特 征 、 层 位 关 系 及 古 生 物组 合 , 将 本 区 出 露 的 吐 谷 鲁 群 分 为 4 个 亚 群 ,并 以 厚 层 砂 岩 作 为 划 分 亚 群 的 底 界 , 以 大 套泥 岩 结 束 作 为 亚 群 的 顶 界 。 从 现 代 沉 积 学 的沉 积 体 系 角 度 看 , 这 种 划 分 将 一 个 沉 积 体 系从 中 间 划 开 , 并 将 其 归 属 于 两 个 不 同 的 单 元 ,因 此 不 能 真 正 反 映 其 沉 积 时 的 沉 积 相 , 不 利于 进 行 沉 积 体 系 的 研 究 。 但 在 地 层 中 没 有 明显 标 志 层 的 情 况 下 , 这 种 划 分 方 法 在 野 外 露头 和 钻 孔 岩 芯 的 地 层 划 分 对 比 上 具 有 一 定 的积 极 意 义 。 为 了 方 便 地 层 的 对 比 和 划 分 , 本次 研 究 也 采 用 这 种 4 分 法 。211   第 1 亚 群该 亚 群 主 要 出 露 在 乌 尔 河 以 西 、 白 杨 河两 侧 。 不 整 合 超 覆 于 中 石 炭 统 之 上 , 与 其 上覆 第 2 亚 群 为 整 合 过 渡 关 系 。第 1 亚 群 主 体 以 中 2厚 层 砂 岩 夹 泥 岩 为 特征 , 砂 岩 分 选 性 好 , 粒 度 以 中 细 粒 为 主 。 底部 底 砾 岩 分 选 性 、 磨 圆 度 差 , 砾 石 成 分 中 大部 分 与 下 伏 基 岩 相 同 , 也 含 一 定 量 的 泥 砾 ,属 原 地 快 速 堆 积 。 向 上 泥 岩 逐 渐 增 多 , 中 上部 砂 岩 中 常 含 球 状 、 枕 状 钙 质 结 核 , 普 遍 含次 生 石 膏 。 砂 岩 中 可 见 交 错 层 理 , 顶 部 可 见波 状 交 错 层 理 。212   第 2 亚 群该 亚 群 广 泛 出 露 于 乌 尔 河 周 边 地 区 , 向下 整 合 于 第 1 亚 群 之 上 , 或 不 整 合 超 覆 于 石 炭系 之 上 ; 向 上 与 第 3 亚 群 呈 整 合 过 渡 关 系 , 或被 第 四 系 不 整 合 覆 盖 。第 2 亚 群 为 一 套 以 灰 绿 色 、 黄 绿 色 厚 层 状砂 岩 为 主 , 夹 红 、 棕 灰 色 泥 岩 的 碎 屑 岩 沉 积 。下 部 以 灰 绿 色 、 灰 黄 色 巨 厚 层 、 厚 层 状 砂 岩夹 浅 黄 、 浅 绿 或 红 色 薄 层 状 泥 岩 为 特 征 。 砂岩 底 部 常 发 育 砾 岩 层 , 厚 度 不 等 , 砂 岩 中 常发 育 槽 状 交 错 层 理 , 含 铁 质 、 钙 质 结 核 , 泥岩 中 含 次 生 石 膏 。 向 上 泥 岩 增 多 , 以 浅 灰 绿第 1 期 姜 勇 彪 , 等 : 新 疆 准 噶 尔 盆 地 西 北 缘 吐 谷 鲁 群 沉 积 体 系 分 析 · 19    ·色 中 厚 层 砂 岩 、 浅 灰 绿 色 砂 岩 与 棕 红 色 泥 岩互 层 为 特 征 , 砂 岩 中 具 交 错 层 理 。213   第 3 亚 群该 亚 群 在 研 究 区 内 主 要 出 露 在 乌 尔 河 东南 部 沥 青 山 一 带 , 与 下 伏 第 2 亚 群 呈 整 合 过渡 , 上 部 与 第 4 亚 群 为 整 合 过 渡 。第 3 亚 群 为 一 大 套 灰 绿 色 砂 岩 、 泥 岩 与 红 、棕 红 、 红 褐 色 泥 岩 呈 条 带 状 互 层 ,在 外 貌 上 与第 1 亚 群 类 似 。 砂 岩 中 常 发 育 槽 状 交 错 层 理 。214   第 4 亚 群研 究 区 内 该 亚 群 出 露 在 乌 尔 河 东 侧 沥 青山 及 以 东 一 带 。 与 下 伏 第 3 亚 群 呈 整 合 过 渡 关系 。第 4 亚 群 为 一 套 湖 相 灰 绿 色 砂 岩 、 泥 岩 与红 、 红 褐 、 棕 红 色 泥 岩 互 层 , 下 部 以 中 厚 层砂 岩 夹 泥 岩 为 特 征 , 砂 岩 中 常 发 育 槽 状 交 错层 理 ; 中 部 以 棕 红 色 泥 岩 为 主 夹 灰 绿 色 砂 岩为 特 征 ; 上 部 以 砂 岩 和 砂 泥 岩 互 层 为 特 征 ,砂 岩 中 常 发 育 槽 状 交 错 层 理 。3   下 白 垩 统 吐 谷 鲁 群 沉 积 体 系 分 析311   吐 谷 鲁 群 岩 性 及 沉 积 相 特 征 分 析乌 尔 河 2夏 子 街 地 区 出 露 或 钻 孔 揭 露 的 下白 垩 统 吐 谷 鲁 群 主 要 的 岩 性 及 沉 积 相 见 表 1。虽 然 在 砂 岩 中 常 含 有 一 些 砾 石 , 有 时 砾 石 呈层 状 产 出 , 但 这 些 砾 石 的 成 分 都 是 泥 岩 碎 屑物 , 是 一 种 内 碎 屑 。 绝 大 部 分 碎 屑 物 颗 粒 细 ,分 选 性 好 , 磨 圆 度 高 , 说 明 是 经 过 长 距 离 搬运 , 而 内 碎 屑 物 是 湖 相 的 产 物 , 因 此 推 断 该区 的 吐 谷 鲁 群 为 曲 流 河 入 湖 形 成 的 三 角 洲 沉积 体 系 的 产 物 。表 1   准 噶 尔 盆 地 西 北 缘 吐 谷 鲁 群 主 要 岩 性 及 沉 积 相 特 征   in 体 系 沉 积 相 组 合 主 要 岩 性 特 征三 角 洲沉 积 体 系三 角 洲 平 原 沉 积 组 合 槽 状 交 错 层 理 中 砂 2细 砂 岩 、 块 状 层 理 砾 岩(泥 砾 ) 、 平 行 层 理 中 2细 砂 岩 、板 状 斜 交 层 理 中 2细 砂 岩 、 波 纹 交 错 层 理 中 2细 砂 岩 、 爬 升 层 理 粉 细 砂 岩三 角 洲 前 缘 沉 积 组 合 水 平 纹 层 粉 砂 岩 及 水 平 纹 层 泥 岩 , 块 状 砂 质 粉 砂 岩 、 粉 砂 岩 、 细 砂 岩 和 泥岩 中 常 发 育 包 卷 、 滑 塌 构 造乌 尔 河 2夏 子 街 地 区 下 白 垩 统 吐 谷 鲁 群 三角 洲 沉 积 相 组 合 中 未 见 大 套 厚 层 泥 岩 , 偶 夹重 力 流 沉 积 的 前 三 角 洲 成 因 相 , 因 此 这 些 沉积 物 形 成 时 的 水 位 不 太 深 , 主 要 是 三 角 洲 平原 和 三 角 洲 前 缘 相 的 产 物 , 缺 少 前 三 角 洲 相沉 积 。 由 此 说 明 研 究 区 内 沉 积 物 主 要 形 成 于浅 水 环 境 , 也 即 是 浅 水 三 角 洲 沉 积 体 系 的 产物 。312   浅 水 三 角 洲 体 系 成 因 相 构 成早 白 垩 世 的 准 噶 尔 盆 地 北 缘 总 体 处 于 相对 稳 定 和 缓 慢 下 沉 、 湖 面 不 断 上 升 阶 段 , 湖面 上 升 与 供 屑 速 率 保 持 平 衡 , 因 而 始 终 处 于浅 水 环 境 。 在 吐 谷 鲁 期 , 曲 流 河 入 湖 形 成 三角 洲 沉 积 。 沉 积 物 具 有 颗 粒 细 、 分 选 性 和 磨圆 度 好 的 特 点 , 显 示 其 经 过 较 长 距 离 的 搬 运 。对 准 噶 尔 盆 地 北 缘 乌 尔 河 地 区 下 白 垩 统野 外 露 头 的 观 察 研 究 , 识 别 出 2 套 沉 积 相 组合 , 共 包 括 7 种 成 因 相 。31211   三 角 洲 平 原 的 成 因 相 构 成正 常 三 角 洲 体 系 是 在 曲 流 河 入 湖 条 件 下形 成 的 , 因 此 在 三 角 洲 平 原 上 发 育 曲 流 河 及其 分 流 河 道 。 按 作 用 过 程 可 将 三 角 洲 平 原 沉积 相 组 合 分 为 两 部 分 : (1) 由 牵 引 流 作 用 控制 的 曲 流 河 及 其 分 流 河 道 ; (2) 由 决 口 作 用 、越 岸 作 用 和 生 物 作 用 控 制 的 分 流 间 地 区 , 其沉 积 体 包 括 决 口 河 道 、 决 口 扇 、 越 岸 沉 积 、间 湾 和 三 角 洲 平 原 小 型 湖 等 。 平 原 沉 积 相 组合 靠 近 盆 缘 , 位 于 三 角 洲 层 序 的 上 部 。3121111   曲 流 河 道主 要 由 砂 砾 岩 、 细 砂 岩 、 粉 砂 岩 组 成 的· 20    · 铀 矿 地 质 第 24 卷水 道 沉 积 组 合 , 单 个 砂 层 厚 度 为 2~ 8 m。 发育 完 整 的 曲 流 水 道 序 列 的 岩 性 构 成 为 : 底 冲刷 界 面 上 依 次 出 现 含 泥 砾 的 块 状 砾 岩 或 砂 砾岩 , 大 型 槽 状 、 板 状 交 错 层 理 细 砂 岩 、 中 砂岩 、 粗 砂 岩 , 平 行 层 理 砂 岩 , 含 泥 质 条 带 的砂 岩 和 具 波 纹 交 错 层 理 的 细 、 粉 砂 岩 。 总 体构 成 向 上 变 细 的 序 列 。总 体 来 看 , 水 道 砂 体 中 以 块 状 砂 岩 、 槽状 交 错 层 理 、 板 状 交 错 层 理 砂 岩 , 粉 砂 岩 和泥 岩 及 其 互 层 最 为 常 见 。 一 般 来 说 , 序 列 下部 以 水 道 沉 积 作 用 为 主 , 序 列 上 部 泥 岩 成 分增 加 , 显 示 曲 流 河 沉 积 的 二 元 结 构 。3121112   水 上 分 流 河 道分 流 河 道 主 要 由 砂 砾 岩 、 细 砂 岩 、 粉 砂岩 及 泥 岩 组 成 的 水 道 沉 积 组 合 , 砂 体 呈 楔 状 、透 镜 体 状 , 河 道 宽 度 约 20 m。 分 流 河 道 底 部常 见 砾 石 层 , 砾 石 成 分 主 要 是 泥 岩 , 大 小 不均 , 磨 圆 度 较 差 。 主 要 岩 性 构 成 为 : 底 冲 刷界 面 上 依 次 出 现 含 泥 砾 的 块 状 砂 岩 , 小 型 槽状 交 错 层 理 中 、 细 砂 岩 、 粉 砂 岩 , 水 平 层 理泥 岩 。3121113   决 口 扇决 口 扇 砂 体 在 分 流 间 地 区 较 发 育 , 厚 度一 般 在 2 m 以 下 , 由 于 受 古 河 流 能 量 的 影 响 ,表 现 在 沉 积 序 列 上 为 正 粒 序 , 其 底 部 缺 少 反粒 序 , 剖 面 上 表 现 为 向 上 下 过 渡 为 泥 岩 , 即分 流 间 湾 沉 积 。 岩 性 主 要 为 块 状 砂 岩 。3121114   分 流 间 湾 充 填分 流 间 湾 由 细 粒 沉 积 物 构 成 , 但 通 常 被决 口 扇 、 越 岸 沉 积 占 据 , 偶 有 废 弃 河 道 形 成的 小 面 积 沼 泽 或 三 角 洲 平 原 小 型 湖 沉 积 。 主要 岩 性 为 水 平 纹 层 泥 岩 。31212   三 角 洲 前 缘 的 成 因 相 构 成三 角 洲 前 缘 沉 积 相 组 合 主 要 由 砂 、 泥 岩互 层 组 成 , 由 于 距 河 口 远 近 有 异 , 泥 砂 比 例不 同 , 从 下 至 上 表 现 为 “ 泥 夹 砂 → 泥 砂 互 层→ 砂 夹 泥 ” , 因 此 三 角 洲 前 缘 沉 积 相 组 合 主 要包 括 了 3 种 成 因 相 , 即 小 型 水 下 河 道 砂 体 、 远端 前 缘 砂 体 和 近 端 前 缘 砂 体 。3121211   小 型 水 下 河 道在 近 端 前 缘 砂 体 中 偶 尔 可 叠 加 小 型 水 下分 流 河 道 砂 体 , 它 是 曲 流 河 入 湖 后 , 由 曲 流河 带 来 的 细 砂 、 泥 沉 积 而 成 的 泥 夹 砂 、 砂 泥互 层 的 沉 积 组 合 。 砂 体 一 般 有 下 切 充 填 的 现象 , 呈 底 下 凹 顶 平 的 透 镜 状 砂 体 , 多 处 于 三角 洲 平 原 砂 体 之 下 。3121212   远 端 前 缘 砂 体三 角 洲 远 端 前 缘 砂 体 位 于 三 角 洲 前 缘 沉积 相 组 合 下 部 , 由 于 通 常 受 到 上 覆 近 端 砂 体的 侵 蚀 , 远 端 前 缘 序 列 保 存 程 度 较 差 , 远 端前 缘 砂 体 与 泥 岩 呈 互 层 状 , 以 席 状 分 布 为 特征 。 砂 体 总 体 分 选 良 好 , 粒 度 细 , 以 粉 砂 岩为 主 , 其 顶 部 界 面 平 整 , 内 部 粒 度 及 沉 积 构造 分 布 均 一 , 表 明 沉 积 事 件 发 生 和 结 束 迅 速 ,流 体 能 量 变 化 较 小 , 持 续 时 间 短 暂 。在 剖 面 上 从 下 往 上 由 河 口 坝 远 端 、 近 端至 水 下 分 流 河 道 砂 体 , 粒 度 由 细 变 粗 , 构 成反 粒 序 沉 积 序 列 , 与 三 角 洲 平 面 的 正 粒 序 构成 复 合 全 韵 律 , 同 时 砂 泥 比 增 加 , 砂 体 厚 度变 大 。 在 测 井 曲 线 型 态 上 三 角 洲 前 缘 为 漏 斗型 , 三 角 洲 平 原 为 钟 型 , 这 些 是 判 断 三 角 洲沉 积 的 有 力 判 据 。3121213   近 端 前 缘 砂 体三 角 洲 近 端 前 缘 砂 体 主 要 由 砂 岩 、 泥 岩组 成 砂 夹 泥 、 泥 砂 互 层 所 形 成 的 沉 积 组 合 。4   下 白 垩 统 吐 谷 鲁 群 沉 积 体 系 特 征吐 谷 鲁 群 碎 屑 岩 的 碎 屑 粒 度 总 体 上 自 下而 上 可 分 为 两 个 大 的 韵 律 旋 回 , 即 由 第 1 亚 群至 第 4 亚 群 表 现 为 粗 — 细 — 粗 — 细 的 特 征 , 反映 当 时 沉 积 过 程 中 湖 水 经 历 了 浅 — 深 — 浅 —深 的 变 化 。 沉 积 岩 层 的 颜 色 由 以 灰 绿 色 为 主 ,向 灰 绿 夹 红 色 到 灰 绿 与 红 色 互 层 过 渡 , 表 明地 层 沉 积 时 的 气 候 条 件 越 来 越 干 燥 。 第 1 亚 群和 第 3 亚 群 总 体 上 粒 度 较 粗 , 在 三 角 洲 沉 积 体系 中 接 近 三 角 洲 平 原 沉 积 相 组 合 。 其 中 , 第 1亚 群 底 部 含 有 砾 岩 , 其 砾 石 成 分 与 下 伏 基 岩一 致 , 也 含 有 少 量 的 泥 砾 ; 第 3 亚 群 中 也 含 有砾 岩 层 , 但 砾 石 为 泥 砾 , 属 于 内 碎 屑 , 且 第 3亚 群 中 的 砂 岩 粒 度 较 第 1 亚 群 细 , 表 明 第 3 亚群 在 沉 积 时 湖 泊 水 面 范 围 比 第 1 亚 群 沉 积 时第 1 期 姜 勇 彪 , 等 : 新 疆 准 噶 尔 盆 地 西 北 缘 吐 谷 鲁 群 沉 积 体 系 分 析 · 21    ·大 。第 2 亚 群 和 第 4 亚 群 在 沉 积 组 合 上 也 有 相似 之 处 , 如 沉 积 物 较 细 , 红 色 泥 岩 含 量 较 第1、 第 3 亚 群 含 泥 岩 量 高 , 以 砂 夹 泥 、 砂 泥 互层 或 泥 夹 砂 形 式 出 现 , 不 同 之 处 主 要 表 现 在红 色 泥 岩 的 含 量 和 砂 岩 的 厚 度 上 , 第 2 亚 群 中以 中 厚 层 灰 绿 色 砂 岩 夹 薄 层 红 色 泥 岩 为 特 征 ,向 上 泥 岩 含 量 增 多 , 而 第 4 亚 群 除 了 下 部 含 有中 厚 层 砂 岩 夹 薄 层 泥 岩 外 , 则 主 要 以 砂 泥 互层 或 以 泥 夹 砂 为 特 征 , 在 野 外 露 头 上 表 现 为大 套 的 红 色 泥 岩 层 。411   第 1 亚 群吐 谷 鲁 群 第 1 亚 群 野 外 露 头 上 可 见 到 的 岩性 有 : 块 状 层 理 砾 岩 (泥 砾 ) 和 平 行 层 理 中 2细 砂 岩 , 局 部 可 见 水 平 纹 层 粉 砂 岩 及 水 平 纹层 泥 岩 。 在 吐 谷 鲁 群 第 1 亚 群 可 见 上 超 现 象 ,表 明 水 道 侧 向 迁 移 或 水 体 加 深 。 在 泥 岩 中 可见 泥 裂 印 模 , 属 原 生 沉 积 构 造 , 反 映 沉 积 物在 未 固 结 前 有 暴 露 地 表 的 历 史 , 原 生 沉 积 环境 属 陆 上 部 分 或 水 陆 交 互 处 。 因 此 第 1 亚 群 为三 角 洲 平 原 体 系 中 的 分 流 河 相 及 其 分 流 间 湾相 沉 积 。412   第 2 亚 群第 2 亚 群 野 外 露 头 上 可 见 到 的 岩 性 有 : 槽状 交 错 层 理 中 2细 砂 岩 、 块 状 层 理 砾 岩 (泥砾 ) 、 平 行 层 理 中 2细 砂 岩 、 水 平 纹 层 粉 砂 岩 及水 平 纹 层 泥 岩 。在 吐 谷 鲁 群 第 2 亚 群 中 可 见 水 道 下 切 现象 , 在 下 切 处 堆 积 泥 砾 , 形 成 砾 岩 , 它 是 三角 洲 平 原 河 道 侧 向 侵 蚀 迁 移 的 结 果 , 在 河 道底 部 形 成 砾 岩 。第 2 亚 群 底 部 发 育 厚 层 状 大 型 交 错 层 理 砂岩 , 属 于 三 角 洲 平 原 分 流 河 道 沉 积 。 中 部 水下 堤 砂 体 中 还 可 识 别 出 水 下 分 流 河 道 砂 体 。上 部 主 要 是 以 水 平 纹 层 互 层 或 泥 夹 砂 、 砂 夹泥 , 中 上 部 分 别 属 于 三 角 洲 前 缘 近 端 相 、 远端 相 产 物 。由 于 处 在 三 角 洲 前 缘 不 同 的 部 位 , 除 底部 水 上 分 流 河 道 砂 体 在 横 向 上 展 布 范 围 较 大外 , 其 它 如 水 下 堤 、 水 下 分 流 河 道 等 砂 体 在空 间 上 均 呈 现 为 透 镜 状 , 侧 向 过 渡 为 湖 相 泥岩 沉 积 , 连 通 性 不 好 。以 上 对 第 2 亚 群 岩 性 和 成 因 相 的 分 析 表明 , 在 沉 积 过 程 中 , 乌 尔 禾 2夏 子 街 一 带 湖 水不 断 加 深 , 在 沉 积 相 带 上 表 现 为 由 三 角 洲 平原 相 向 三 角 洲 前 缘 相 过 渡 。413   第 3 亚 群第 3 亚 群 野 外 露 头 上 可 见 到 的 岩 性 有 : 槽状 交 错 层 理 中 2细 砂 岩 、 平 行 层 理 中 2细 砂 岩 、波 纹 交 错 层 理 中 2细 砂 岩 、 爬 升 层 理 粉 2细 砂岩 。 主 要 的 成 因 相 有 : 三 角 洲 平 原 分 流 河 道 、决 口 扇 、 分 流 间 湾 等 。第 3 亚 群 主 体 是 以 分 流 河 道 、 决 口 扇 砂 体以 及 分 流 间 湾 等 由 细 粒 沉 积 物 构 成 的 三 角 洲平 原 沉 积 体 。 由 于 沉 积 速 率 与 沉 积 盆 地 下 降速 率 保 持 平 衡 , 分 流 河 道 、 决 口 扇 砂 体 和 分流 间 湾 细 粒 沉 积 物 在 垂 向 上 不 断 叠 加 , 不 同的 三 角 洲 朵 体 叠 覆 在 一 起 。 由 于 处 在 不 同 的部 位 , 三 角 洲 朵 体 的 数 量 可 能 不 等 。414   第 4 亚 群第 4 亚 群 中 可 以 观 察 到 的 岩 性 有 : 槽 状 交错 层 理 中 2细 砂 岩 、 块 状 层 理 砾 岩 (泥 砾 ) 、 波纹 交 错 层 理 中 2细 砂 岩 、 水 平 纹 层 粉 砂 岩 及 水平 纹 层 泥 岩 。 在 第 4 亚 群 底 部 和 上 部 , 发 育 三角 洲 平 原 分 流 河 道 砂 体 , 以 大 型 交 错 层 理 为特 征 , 下 部 以 水 下 堤 、 水 下 分 流 河 道 砂 体 和湖 相 泥 岩 沉 积 为 特 征 , 两 者 在 时 间 和 空 间 上相 互 过 渡 。 此 外 , 在 粉 砂 岩 、 细 砂 岩 和 泥 岩中 常 发 育 包 、 滑 塌 构 造 。第 4 亚 群 主 体 是 以 三 角 洲 前 缘 相 为 主 , 在底 部 和 中 上 部 逐 渐 向 三 角 洲 平 原 相 过 渡 , 表现 出 水 体 由 浅 到 深 再 到 浅 的 变 化 历 史 。 横 向上 地 层 对 比 性 较 好 。5   结 论 和 几 点 认 识根 据 以 上 分 析 研 究 , 笔 者 认 为 新 疆 准 噶尔 盆 地 西 北 缘 乌 尔 禾 2夏 子 街 地 区 发 育 的 白 垩系 下 统 吐 谷 鲁 群 发 育 于 浅 水 三 角 洲 体 系 。 主要 有 以 下 几 点 认 识 :(1) 地 层 总 体 特 征 : 吐 谷 鲁 群 为 一 套 内· 22    · 铀 矿 地 质 第 24 卷陆 湖 相 碎 屑 岩 , 主 要 岩 性 为 灰 绿 色 砂 岩 、 泥岩 , 与 红 色 、 棕 红 色 泥 岩 互 层 。 吐 谷 鲁 群 碎屑 岩 的 碎 屑 粒 度 由 下 而 上 可 分 为 两 个 大 的 韵律 旋 回 , 即 由 粗 — 细 — 粗 — 细 , 但 这 种 旋 回是 在 总 体 向 上 变 细 过 程 中 表 现 出 来 的 韵 律 性 ,而 不 是 简 单 的 重 复 。 第 2 个 旋 回 的 碎 屑 物 比 第1 个 旋 回 的 碎 屑 物 细 , 反 映 了 水 体 深 度 不 断 加大 , 湖 水 水 域 不 断 扩 大 。 沉 积 岩 的 颜 色 自 下而 上 , 由 灰 绿 色 逐 渐 到 灰 绿 色 夹 红 色 , 再 到灰 绿 色 、 红 色 或 棕 红 色 相 间 , 表 明 沉 积 时 的古 气 候 逐 渐 变 干 燥 。(2) 沉 积 体 系 特 征 : 研 究 表 明 , 吐 谷 鲁群 是 浅 水 三 角 洲 体 系 中 形 成 的 地 质 体 。 总 体上 由 三 角 洲 平 原 和 三 角 洲 前 缘 相 组 成 : 第 1 亚群 主 要 是 由 三 角 洲 平 原 相 中 的 分 流 河 道 、 决口 扇 、 分 流 间 湾 等 环 境 下 形 成 的 砂 岩 和 泥 岩组 成 ; 第 2 亚 群 除 底 部 为 三 角 洲 平 原 相 中 的 分流 河 道 外 , 主 要 由 三 角 洲 前 缘 近 端 相 的 砂 夹泥 、 砂 泥 互 层 及 远 端 相 的 泥 夹 砂 组 成 , 砂 体为 水 下 分 流 河 道 砂 或 水 下 堤 砂 ; 第 3 亚 群 主 体是 以 多 个 由 分 流 河 道 、 决 口 扇 砂 体 和 分 流 间湾 细 粒 沉 积 物 构 成 的 三 角 洲 朵 体 叠 覆 在 一 起的 三 角 洲 平 原 相 为 特 征 ; 第 4 亚 群 主 体 是 以 三角 洲 前 缘 相 为 主 , 在 底 部 和 中 上 部 逐 渐 向 三角 洲 平 原 相 过 渡 。(3) 铀 成 矿 条 件 : 吐 谷 鲁 群 是 一 套 干 燥气 候 条 件 下 形 成 的 以 灰 绿 色 砂 岩 和 红 色 、 棕红 色 泥 岩 组 成 的 内 陆 湖 相 碎 屑 沉 积 , 沉 积 环境 主 要 以 氧 化 条 件 占 主 体 , 有 机 质 含 量 低 ,未 能 构 成 较 好 的 还 原 障 , 对 铀 的 富 集 不 利 。但 由 于 在 准 噶 尔 盆 地 油 气 资 源 比 较 丰 富 , 新构 造 运 动 较 强 烈 , 油 气 顺 着 新 构 造 运 动 产 生的 裂 隙 上 涌 , 形 成 还 原 环 境 , 因 而 在 后 期 的构 造 和 油 气 参 与 下 形 成 局 部 有 利 于 铀 富 集 的还 原 环 境 , 在 氧 化 、 还 原 过 渡 带 有 可 能 形 成铀 矿 化 富 集 。 因 此 , 在 铀 资 源 勘 查 中 应 以 构造 活 动 较 强 的 地 区 作 为 重 点 [ 5 ,6 ] 。 吐 谷 鲁 群 中砂 体 主 要 形 成 于 三 角 洲 平 原 分 流 河 道 、 决 口扇 、 三 角 洲 前 缘 水 下 分 流 河 道 和 水 下 堤 环 境 ,不 同 的 砂 体 在 空 间 上 展 布 范 围 变 化 较 大 , 以三 角 洲 平 原 分 流 河 道 砂 体 空 间 分 布 最 广 , 厚度 也 较 大 , 因 此 在 勘 查 中 应 以 这 样 的 砂 体 作为 重 点 对 象 , 主 要 有 第 2 亚 群 底 部 厚 层 砂 体 ,第 3 亚 群 厚 层 砂 体 和 第 4 亚 群 底 部 厚 层 砂 体 。[参 考 文 献 ][1 ] 王 伟 峰 , 王   毅 , 陆 诗 阔 , 马 宗 晋 1 准 噶 尔 盆 地构 造 分 区 和 变 形 样 式 [J ] 1 地 震 地 质 , 1999121(4) : 324~ 3331[2 ] 雷 振 宇 , 鲁   兵 , 蔚 远 江 , 张 立 平 , 石   昕 1 准噶 尔 盆 地 西 北 缘 构 造 演 化 与 扇 体 形 成 和 分 布[J ]. 石 油 天 然 气 地 质 , 2005126 (1) : 86~ 911[3 ] 何 登 发 , 尹   成 , 杜 社 宽 , 石   昕 , 马 辉 树 1 前陆 冲 断 带 构 造 分 段 特 征 — — — 以 准 噶 尔 盆 地 西 北 缘断 裂 构 造 带 为 例 [J ] 1 地 学 前 缘 , 2004111 (3) :91~ 1011[4 ] 蔡 忠 贤 , 陈 发 景 , 贾 振 远 1 准 噶 尔 盆 地 的 类 型 和构 造 演 化 [J ] 1 地 学 前 缘 , 200017 (4) : 431~4401[5 ] 林 双 幸 1 新 疆 准 噶 尔 盆 地 北 西 部 层 间 氧 化 带 砂 岩型 铀 矿 形 成 条 件 分 析 [J ] 1 铀 矿 地 质 , 1997113(2) : 65~ 681[6 ] 谷 云 飞 , 马 明 福 , 苏 世 龙 , 徐 怀 民 , 胡   斌 , 姚卫 江 1 准 噶 尔 盆 地 白 垩 系 岩 相 古 地 理 [J ] 1 石 油实 验 地 质 , 2003125 (4) : 337~ 3471第 1 期 姜 勇 彪 , 等 : 新 疆 准 噶 尔 盆 地 西 北 缘 吐 谷 鲁 群 沉 积 体 系 分 析 · 23    ·in L L U 1 J x i 34000 , 21 yN C, X 30011 , on of on is to be of or to be of an to to of s , be in to of to of he mineraliz
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本文标题:新疆准噶尔盆地西北缘吐谷鲁群沉积体系分析
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