论文部分内容阅读
洛河,是潼关以下黄河最大支流,发源于陕西省蓝田县和洛南县的两支山泉,两源汇合后向东流经河南省卢氏县、洛宁、宜阳、洛阳市郊区、偃师市,在巩县神堤汇入黄河,全长447公里,流域面积18000余平方公里。流域内分布着众多小盆地边缘冲积扇,其中以中上游卢氏盆地边缘冲积扇为最大、最具代表性,在此,就以卢氏盆地边缘冲积扇为例进行分析。
1地质概况
卢氏盆地位于卢氏县城附近的洛河两侧,呈NE向“X”状展布,面积约280km2,为山间断陷盆地。卢氏盆地作为华北地台南缘的一个山间盆地,是一个南侧单边下陷的小型山间断陷盆地,其充填样式为河流—湖泊,兼具冲积扇,充填方向以北侧为主,南侧为辅。卢氏盆地古近系分布于卢氏县城附近,与下伏元古界—古生界不整合接触,上被新近系和第四系不整合覆盖。自下而上划分为始新世张家村组、卢氏组和渐新世大峪组,冲积扇多分布于盆地南北边缘。
张家村组(E2zh)分布于盆地北部和东北部,形成时代为中始新世。总体岩性为复成分(杂基)砾岩、细粒长石岩屑砂岩、泥质细粒砂岩、粉砂岩,普遍含钙质结核及淋滤层。横向上岩性、岩相及其沉积环境均有变化,总体为山间盆地初始阶段河流、冲积扇、泛滥平原沉积。
卢氏组(E2l)分布于卢氏盆地中部、西南部,形成时代为晚始新世。总体为一套湖相灰白、灰绿色泥灰(白云)岩、泥岩、粉砂岩夹少量砂(砾)岩的沉积。横向上,盆地中心岩性变化不大,边缘岩性变化较大。
大峪组(E3d)分布于卢氏盆地南部,形成时代为渐新世。为一套河流、泛滥平原、冲积扇相复成分(杂基)砾岩、岩屑砂(粉砂)岩的沉积,个别地段有泥岩、泥灰岩沉积,岩石组合以砾岩—砂(粉砂)岩为主。
2盆地边缘冲积扇划分依据
冲积扇为高密度流快速堆积,它分布的地形地貌比较特殊,本身的岩性岩相较为独特,各个地质体叠覆关系也比较复杂,其形成受到诸多因素的影响。根据冲积扇一般特征,结合卢氏盆地的特点,确定了卢氏盆地冲积扇的划分依据
2.1地貌特征
多分布于沟口或河口,地形凸出,与周围地形不协调,多以沟口或河口为中心呈扇形展布。
2.2岩性特征
岩性比较单一,多为附近基岩成分,层理一般不明显,各岩性多为过渡关系,一般从沟(河)口向外,沉积物粒度逐渐变细。
2.3砾石特征
砾石多呈次棱角状,弱一无分选,附近基岩成分,从沟口向外砾径变小,颗粒或杂基支撑,但在河口冲积扇中,特别是河道沉积,砾石多呈次圆状,略具分选性。
2.4岩相特征
根据岩性及沉积特征,划分不同类型的岩相,分析可能的成因解释,如泥石流、泥流、颗粒流、筛积、主河道、支河道、片流、洪泛沉积等。并根据以上特征识别出扇根、扇中和扇端。
2.5叠覆关系
一般冲积扇都是多次洪水事件所形成,每次事件的规模、所载物质成分、沉积的范围、对下伏地层冲刷程度、持续的时间都有差异,不同冲积扇其沉积特点亦存在差异。
3盆地边缘冲积扇的划分
根据以上关系特征,卢氏盆地可划分出南缘和北缘两个冲积扇系。北缘冲积扇系近北东东向沿盆地北缘分布,除郭家凹冲积扇外,其余由于持续时间短,规模比较小,难以单独表示;南缘冲积扇系近北东向沿盆地南缘及东南缘分布,持续时间长,规模比较大,可识别出范里、南沟口、孙家凹、磨上等5个规模比较大的冲积扇。
3.1郭家凹冲积扇(Egaf)
分布于盆地北缘北苏村郭家凹一带,出露面积约1.2km2,不整合于熊耳群、高山河组、官道口群之上,部分被第四系覆盖,可识别出主河道、扇根、扇中。郭家凹以西为主河道,部分地段可见河槽,由崩塌、冲洪积砾岩组成,砾石成分以安山岩、石英细粒砂岩、白云岩为主;郭家凹以东为扇根,呈扇形展布,主要由泥石流杂基砾岩组成,砾石成分同河道沉积;东湾以北为扇中,由泥质砂岩与砂砾岩不厚互层组成,砾石成分与扇根相近,略有磨圆,部分地段发育支河道沉积。扇内部与周边张家村组为过渡关系。
3.2范里冲洪种扇(Efaf)
分布于盆地东南缘范里、田峪沟一带,不整合于熊耳群之上,部分被第四系覆盖,出露面积约4.2km2。能识别出扇根、扇中。阳坡根、龙王庙一带为扇根,主要由泥石流杂基砾岩组成,竹园沟一带为扇中,主要由砾岩与砂岩(粉砂质泥岩)不等厚互层组成。其中砾石以安山岩、白云岩、流纹岩为多,扇内部及与周边张家村组为过渡关系。范里冲积扇以其次棱角状砾石、成分相对单一、杂基一颗粒支撑与张家村组能够区分。
3.3南沟口冲积扇(Enaf)
分布于盆地东南缘,不整合于熊耳群之上,部分被第四系覆盖,出露面积约1.5km2,可以识别出扇根、扇中。南沟口一带为扇根,主要岩性为泥石流杂基砾岩;西凹一带为扇中,主要岩性为砾岩与砂(泥)岩不等厚互层。其中砾石成分以白云岩和安山岩及片麻岩为主,扇内部及与大峪组均为过渡关系。南沟口冲积扇以次棱角状砾石和杂基支撑区分于大峪组。以其杂基支撑和片麻岩砾岩区别于孙家凹冲积扇。
3.4孙家凹冲洪积(Esaf)
位于盆地南缘南部孙家凹及白家坪一带,出露面积约7km2,不整合于官道口群和熊耳群之上,能识别出扇根、扇中,扇端与大峪组二段不易区分,难以识别。孙家凹一带为扇根,由颗粒流、筛积流组成,砾石成分以白云岩、安山岩为多,约占60%以上。白家坪一带为扇中,由砾岩、泥砂岩不等厚互层组成。扇内部及与大峪组一、二段、南沟口冲积扇及磨上冲积扇为渐变关系,据胶结程度及接触关系看,南口沟、磨上两冲积扇最晚一次沉积晚于孙家凹冲积扇最晚一次沉积。孙家凹冲积扇以(次)棱角状砾石为主区分于大峪组,以其颗粒支撑为主,胶结坚硬区分于其他扇体。
3.5磨上冲积扇(Eanf)
位于盆地南缘中部磨上一带,不整合覆于官道口群、熊耳群之上,部分地段被第四系覆盖,出露面积约1.5km2,可以识别出扇根、扇中。扇根分布于庙沟、赵家岭一带,由泥石流杂基砾岩组成,扇中分布于二叉口、胡家凹一带,由砾岩与粉砂岩砂(泥岩、细砂岩)不等厚互层组成。岩石多呈杂基支撑。扇体内部及与大峪组多呈过渡关系。磨上冲积扇以成分相对单一、棱角状砾石、杂基支撑区分于大峪组,以其具较多碳质板岩、绢云(石英)千枚岩砾石,区别于其他扇体。
4边缘冲积扇沉积环境分析及形成时代讨论
盆地北缘冲积扇大部分形成时代应与张家村组形成时代相近,为中始新世。盆地南缘在整个古近纪不断下陷,地形一直处于陡峭状态,坡降相对大,汇水面积较小,盆地南侧基岩相对破碎,剥蚀区物源范围相对小而丰富,冲积扇大多数规模大,主或支河道不发育,为山口冲积扇。范里冲积扇部分扇中、扇端与张家村组为过渡关系,说明在盆地发育早期(中始新世)就开始接受冲积扇沉积,底基地形比较陡峭,沉积物厚度大,其结束时间应晚于张家村组沉积时间,与南缘其他冲积扇结束沉积时间相近,为渐新世。
南沟口冲积扇、孙家凹冲积扇、磨上冲积扇、吉家牙冲积扇的扇中、扇端,在露头上可见与大峪组呈过渡关系,其部分形成时代应与大峪组形成时间相当,但考虑到现在见到的扇体可能为表层沉积物,在地形如此陡峭的地区,深部应该还有扇体存在,其形成时间可能开始于盆地形成早期,即中始新世,结束大规模沉积时间不早于大峪组沉积时间,即渐新世。
5地质意义
从冲积扇在盆地边沿分布来看,北缘规模小,物源丰富且范围大,为河口冲积扇,大规模沉积发生在中始新世早期;南缘规模大,物源丰富且范围小,为山口冲积扇,大规模沉积开始于始新世,结束于渐新世末期。说明盆地北缘仅在中始新世早期(盆地发育初期),地形较陡峭,而南缘在整个古近纪(盆地整个发育期),地形一直处于陡峭形态。南侧岩层产状除靠近基岩处向北倾外,其余均向南倾,南缘基岩普遍破碎,由于盆地沉积中心自北向南不断南移,北部地层产状向南中等倾斜,南部地层层产状向南极缓倾斜,仅在盆地南缘上部部分地层产状有向北极缓倾斜。显示了盆地基底北侧不断抬升,南侧不断下降,使得早期北部向南原始缓倾地层变成向南中等倾斜,南部向北原始缓倾的地层变成向南极缓倾,仅在盆地南缘上部向北缓倾的地层还没完全变为南倾,只是变得更缓。这对于查明卢氏盆地单边下陷起到了重要作用,对分析豫西地区地质构造发展史和古地理变迁及气候变化提供了丰富的地质资料。
参考文献:
1、河南省地质矿产局《河南省区域地质志》地质出版社1989年04月ISBN:7-116-00248-0
2、李金都 周志芳著 《黄河下游近代河床变迁地质研究》黄河水利出版社 2009年10月1日ISBN:9787807347361
1地质概况
卢氏盆地位于卢氏县城附近的洛河两侧,呈NE向“X”状展布,面积约280km2,为山间断陷盆地。卢氏盆地作为华北地台南缘的一个山间盆地,是一个南侧单边下陷的小型山间断陷盆地,其充填样式为河流—湖泊,兼具冲积扇,充填方向以北侧为主,南侧为辅。卢氏盆地古近系分布于卢氏县城附近,与下伏元古界—古生界不整合接触,上被新近系和第四系不整合覆盖。自下而上划分为始新世张家村组、卢氏组和渐新世大峪组,冲积扇多分布于盆地南北边缘。
张家村组(E2zh)分布于盆地北部和东北部,形成时代为中始新世。总体岩性为复成分(杂基)砾岩、细粒长石岩屑砂岩、泥质细粒砂岩、粉砂岩,普遍含钙质结核及淋滤层。横向上岩性、岩相及其沉积环境均有变化,总体为山间盆地初始阶段河流、冲积扇、泛滥平原沉积。
卢氏组(E2l)分布于卢氏盆地中部、西南部,形成时代为晚始新世。总体为一套湖相灰白、灰绿色泥灰(白云)岩、泥岩、粉砂岩夹少量砂(砾)岩的沉积。横向上,盆地中心岩性变化不大,边缘岩性变化较大。
大峪组(E3d)分布于卢氏盆地南部,形成时代为渐新世。为一套河流、泛滥平原、冲积扇相复成分(杂基)砾岩、岩屑砂(粉砂)岩的沉积,个别地段有泥岩、泥灰岩沉积,岩石组合以砾岩—砂(粉砂)岩为主。
2盆地边缘冲积扇划分依据
冲积扇为高密度流快速堆积,它分布的地形地貌比较特殊,本身的岩性岩相较为独特,各个地质体叠覆关系也比较复杂,其形成受到诸多因素的影响。根据冲积扇一般特征,结合卢氏盆地的特点,确定了卢氏盆地冲积扇的划分依据
2.1地貌特征
多分布于沟口或河口,地形凸出,与周围地形不协调,多以沟口或河口为中心呈扇形展布。
2.2岩性特征
岩性比较单一,多为附近基岩成分,层理一般不明显,各岩性多为过渡关系,一般从沟(河)口向外,沉积物粒度逐渐变细。
2.3砾石特征
砾石多呈次棱角状,弱一无分选,附近基岩成分,从沟口向外砾径变小,颗粒或杂基支撑,但在河口冲积扇中,特别是河道沉积,砾石多呈次圆状,略具分选性。
2.4岩相特征
根据岩性及沉积特征,划分不同类型的岩相,分析可能的成因解释,如泥石流、泥流、颗粒流、筛积、主河道、支河道、片流、洪泛沉积等。并根据以上特征识别出扇根、扇中和扇端。
2.5叠覆关系
一般冲积扇都是多次洪水事件所形成,每次事件的规模、所载物质成分、沉积的范围、对下伏地层冲刷程度、持续的时间都有差异,不同冲积扇其沉积特点亦存在差异。
3盆地边缘冲积扇的划分
根据以上关系特征,卢氏盆地可划分出南缘和北缘两个冲积扇系。北缘冲积扇系近北东东向沿盆地北缘分布,除郭家凹冲积扇外,其余由于持续时间短,规模比较小,难以单独表示;南缘冲积扇系近北东向沿盆地南缘及东南缘分布,持续时间长,规模比较大,可识别出范里、南沟口、孙家凹、磨上等5个规模比较大的冲积扇。
3.1郭家凹冲积扇(Egaf)
分布于盆地北缘北苏村郭家凹一带,出露面积约1.2km2,不整合于熊耳群、高山河组、官道口群之上,部分被第四系覆盖,可识别出主河道、扇根、扇中。郭家凹以西为主河道,部分地段可见河槽,由崩塌、冲洪积砾岩组成,砾石成分以安山岩、石英细粒砂岩、白云岩为主;郭家凹以东为扇根,呈扇形展布,主要由泥石流杂基砾岩组成,砾石成分同河道沉积;东湾以北为扇中,由泥质砂岩与砂砾岩不厚互层组成,砾石成分与扇根相近,略有磨圆,部分地段发育支河道沉积。扇内部与周边张家村组为过渡关系。
3.2范里冲洪种扇(Efaf)
分布于盆地东南缘范里、田峪沟一带,不整合于熊耳群之上,部分被第四系覆盖,出露面积约4.2km2。能识别出扇根、扇中。阳坡根、龙王庙一带为扇根,主要由泥石流杂基砾岩组成,竹园沟一带为扇中,主要由砾岩与砂岩(粉砂质泥岩)不等厚互层组成。其中砾石以安山岩、白云岩、流纹岩为多,扇内部及与周边张家村组为过渡关系。范里冲积扇以其次棱角状砾石、成分相对单一、杂基一颗粒支撑与张家村组能够区分。
3.3南沟口冲积扇(Enaf)
分布于盆地东南缘,不整合于熊耳群之上,部分被第四系覆盖,出露面积约1.5km2,可以识别出扇根、扇中。南沟口一带为扇根,主要岩性为泥石流杂基砾岩;西凹一带为扇中,主要岩性为砾岩与砂(泥)岩不等厚互层。其中砾石成分以白云岩和安山岩及片麻岩为主,扇内部及与大峪组均为过渡关系。南沟口冲积扇以次棱角状砾石和杂基支撑区分于大峪组。以其杂基支撑和片麻岩砾岩区别于孙家凹冲积扇。
3.4孙家凹冲洪积(Esaf)
位于盆地南缘南部孙家凹及白家坪一带,出露面积约7km2,不整合于官道口群和熊耳群之上,能识别出扇根、扇中,扇端与大峪组二段不易区分,难以识别。孙家凹一带为扇根,由颗粒流、筛积流组成,砾石成分以白云岩、安山岩为多,约占60%以上。白家坪一带为扇中,由砾岩、泥砂岩不等厚互层组成。扇内部及与大峪组一、二段、南沟口冲积扇及磨上冲积扇为渐变关系,据胶结程度及接触关系看,南口沟、磨上两冲积扇最晚一次沉积晚于孙家凹冲积扇最晚一次沉积。孙家凹冲积扇以(次)棱角状砾石为主区分于大峪组,以其颗粒支撑为主,胶结坚硬区分于其他扇体。
3.5磨上冲积扇(Eanf)
位于盆地南缘中部磨上一带,不整合覆于官道口群、熊耳群之上,部分地段被第四系覆盖,出露面积约1.5km2,可以识别出扇根、扇中。扇根分布于庙沟、赵家岭一带,由泥石流杂基砾岩组成,扇中分布于二叉口、胡家凹一带,由砾岩与粉砂岩砂(泥岩、细砂岩)不等厚互层组成。岩石多呈杂基支撑。扇体内部及与大峪组多呈过渡关系。磨上冲积扇以成分相对单一、棱角状砾石、杂基支撑区分于大峪组,以其具较多碳质板岩、绢云(石英)千枚岩砾石,区别于其他扇体。
4边缘冲积扇沉积环境分析及形成时代讨论
盆地北缘冲积扇大部分形成时代应与张家村组形成时代相近,为中始新世。盆地南缘在整个古近纪不断下陷,地形一直处于陡峭状态,坡降相对大,汇水面积较小,盆地南侧基岩相对破碎,剥蚀区物源范围相对小而丰富,冲积扇大多数规模大,主或支河道不发育,为山口冲积扇。范里冲积扇部分扇中、扇端与张家村组为过渡关系,说明在盆地发育早期(中始新世)就开始接受冲积扇沉积,底基地形比较陡峭,沉积物厚度大,其结束时间应晚于张家村组沉积时间,与南缘其他冲积扇结束沉积时间相近,为渐新世。
南沟口冲积扇、孙家凹冲积扇、磨上冲积扇、吉家牙冲积扇的扇中、扇端,在露头上可见与大峪组呈过渡关系,其部分形成时代应与大峪组形成时间相当,但考虑到现在见到的扇体可能为表层沉积物,在地形如此陡峭的地区,深部应该还有扇体存在,其形成时间可能开始于盆地形成早期,即中始新世,结束大规模沉积时间不早于大峪组沉积时间,即渐新世。
5地质意义
从冲积扇在盆地边沿分布来看,北缘规模小,物源丰富且范围大,为河口冲积扇,大规模沉积发生在中始新世早期;南缘规模大,物源丰富且范围小,为山口冲积扇,大规模沉积开始于始新世,结束于渐新世末期。说明盆地北缘仅在中始新世早期(盆地发育初期),地形较陡峭,而南缘在整个古近纪(盆地整个发育期),地形一直处于陡峭形态。南侧岩层产状除靠近基岩处向北倾外,其余均向南倾,南缘基岩普遍破碎,由于盆地沉积中心自北向南不断南移,北部地层产状向南中等倾斜,南部地层层产状向南极缓倾斜,仅在盆地南缘上部部分地层产状有向北极缓倾斜。显示了盆地基底北侧不断抬升,南侧不断下降,使得早期北部向南原始缓倾地层变成向南中等倾斜,南部向北原始缓倾的地层变成向南极缓倾,仅在盆地南缘上部向北缓倾的地层还没完全变为南倾,只是变得更缓。这对于查明卢氏盆地单边下陷起到了重要作用,对分析豫西地区地质构造发展史和古地理变迁及气候变化提供了丰富的地质资料。
参考文献:
1、河南省地质矿产局《河南省区域地质志》地质出版社1989年04月ISBN:7-116-00248-0
2、李金都 周志芳著 《黄河下游近代河床变迁地质研究》黄河水利出版社 2009年10月1日ISBN:9787807347361