李 龍，潘 珊，李曉峰

（1.湖南省煤炭地質(zhì)勘查院，湖南 長沙 410014；2.湖南省勘查設(shè)計(jì)研究院，湖南 長沙 410014）

1 地層

區(qū)內(nèi)地層自長城系至白堊系均有出露。其中以青白口系、南華系及寒武系最為發(fā)育，面積超過三分之一。區(qū)內(nèi)冰磧巖主要賦存在南華系洪江組。該組與上覆震旦系金家洞組及下伏南華系大塘坡組均呈整合接觸且毗鄰分布，系一套冰磧成因的雜礫巖一泥礫巖沉積，主要為一套灰綠-灰黑色冰磧含礫泥巖、雜礫巖、泥礫巖，底部與含礫砂質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖成不等厚互層。巖組厚56.95～450.8m。區(qū)內(nèi)該組巖性較穩(wěn)定，唯厚度有所變化。研究區(qū)東部邊緣長塘一帶最厚為450.8m，往西至安化龍?zhí)梁穸?28.8m，再往西至安化松子坳一帶僅50余米。

2 形態(tài)與表面特征

新鮮冰磧礫巖為灰綠色-灰黑色，巖石硬度相對(duì)較大，地表或淺部隨風(fēng)化程度逐漸加深，巖石硬度逐漸降低，局部風(fēng)化強(qiáng)烈地段可出現(xiàn)結(jié)構(gòu)松散且質(zhì)軟的土狀巖層，風(fēng)化冰磧礫巖的顏色可從灰綠色逐漸變化為淺灰綠色、灰白色、棕綠色、黃綠色或粉紅色等。

地表風(fēng)化層冰磧礫巖泥質(zhì)成分較高時(shí)，即為冰磧含礫泥巖、冰磧泥礫巖時(shí)，微層理相對(duì)較發(fā)育，表現(xiàn)為厚度1～2cm不平直、不穩(wěn)定且不連續(xù)的泥質(zhì)條紋（圖1-a），隱約顯示似層狀構(gòu)造，隨深度增加，風(fēng)化程度減弱，巖石微層理逐漸不明顯，巖石表現(xiàn)為塊狀體。

礫石主要由砂巖、板巖、石英巖、灰?guī)r、硅質(zhì)巖及花崗巖、酸性火山巖構(gòu)成，礫石大小懸殊，礫級(jí)跨度大，礫徑從0.2～80cm均可見（圖1-b）。礫石磨圓度較差，多為次棱角狀-棱角狀，礫石形態(tài)多樣，其中可見熨斗狀、馬鞍狀、針狀等形態(tài)特殊的礫石、同時(shí)礫石表面具擦痕、條痕、撞擊坑等特征，表明其屬冰川搬運(yùn)過程中，礫石自由度極底、被冰體和礫石之間強(qiáng)行鏟刮形成。而巖石成熟度低。雜基中具長石、巖屑團(tuán)塊亦顯示近源快速堆積之特征。礫石含量在2%～35%。礫石分布不均一，多呈懸浮狀嵌布在砂巖之間，局部亦可見礫石成團(tuán)塊狀、布袋狀構(gòu)造、落石構(gòu)造，礫石略具有定向排列特征。

圖1 安化縣洞市剖面冰磧巖照片

3 礦物組分

巖石成分復(fù)雜，分選性差，主要由大小不一、雜亂分布的角礫、巖屑、次圓、次棱角狀石英、長石砂屑、晶屑、微量白云母碎屑被具定向排列的絹云母、泥質(zhì)、氧化鐵質(zhì)混合物為雜基及微量鋯石組成，構(gòu)成雜基支撐結(jié)構(gòu)。其中：

角礫、巖屑含量12%～35%，角礫成分主為砂巖角礫（圖2-b）、絹云母千枚巖角礫（圖2-a），火山巖角礫（圖2-c）、碳酸鹽化石英化巖角礫、灰?guī)r角礫（圖2-d），顯落石現(xiàn)象，粒徑大小范圍2～＞8mm，巖屑成分多與角礫成分一致，粒徑多＜2mm，另有部分為硅質(zhì)巖（圖2-c） 凝灰?guī)r、粉砂巖、石英化巖等，呈棱角狀、次棱角狀、次圓狀。石英含量35%～39%，呈晶屑狀、次圓、次棱角狀、蝕圓粒狀，表面有時(shí)可見有磨蝕面，大小不一，粒徑0.03～2mm，個(gè)別粒徑達(dá)2.3mm。長石含量3%～5%，不規(guī)則板狀，具條紋結(jié)構(gòu)、格子雙晶，為條紋長石、微斜長石，粒徑為0.1～1.2mm。白云母微量，細(xì)條片狀，具鮮艷的干涉色，星散偶見。膠結(jié)物含量42%～45%，主要為鱗片狀、顯微鱗片狀絹云母、泥質(zhì)和鐵質(zhì)等混生，填隙于碎屑、角礫當(dāng)中。鋯石微量，蝕圓柱狀，正突起高，偶見。

圖2 冰磧巖樣品薄片照片

4 冰磧巖沉積特征及其冰川沉積環(huán)境分析

4.1 研究區(qū)南華系冰期特征

研究區(qū)內(nèi)山地多強(qiáng)烈隆起，地形起伏較大，其構(gòu)造古地理位置緊靠母源區(qū)山地前緣，占據(jù)高地與海盆地之間的空間；坡降大、流程短、具備流體由位能轉(zhuǎn)為動(dòng)能的底床條件，海床比降越大，越容易發(fā)生重力流；母源區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，活動(dòng)較強(qiáng)烈。這些條件是影響重力流的碎屑流、泥石流形成和運(yùn)移的重要因素。

從整個(gè)南華系冰磧巖演化特征看，早期冰期規(guī)模不大，巖性為砂屑、泥質(zhì)混雜角礫巖，應(yīng)為斜坡相沉積，間冰期巖性細(xì)、顏色暗、水平紋層發(fā)育，為較深水陸棚相沉積。晚期冰期由重力流的碎屑流變?yōu)橹亓α鞯哪嗍鳌Ｐ逼轮亓α魇窃谥亓ψ饔孟乱詨K體搬運(yùn)移動(dòng)的非牛頓流體，按運(yùn)動(dòng)和沉積方式分為滑坡、塊體流和流體流。根據(jù)成因，該區(qū)重力流是沉積物重力流不同階段的演化產(chǎn)物。冰海相沉積厚度較穩(wěn)定，具有少量夾層，具層理性，含宏體生物，顯示海相沉積特征，非冰海相沉積厚度變化大，不穩(wěn)定，幾乎無夾層，不顯層理。此外，冰海相沉積構(gòu)造常見落石構(gòu)造，非冰海相沉積冰溜遺痕及研磨礫石常見，無落石構(gòu)造。

4.2 研究區(qū)洪江組冰磧巖沉積特征

洪江組冰磧巖由塊狀泥礫巖、砂礫巖構(gòu)成，礫石含量在變化較大，礫石分選差，多呈懸浮狀嵌布在泥砂巖之間，可見落石構(gòu)造（圖3），礫石中礫石略具定向排列，具疊復(fù)特征，巖系且底部多不平整，具沖刷—鏟刮現(xiàn)象。屬落棚冰川消融磧-冰舌沉積。巖系內(nèi)亦見有滑塌變形層理、泥包礫等特征，可見其受到碎屑流的改造和重塑，兼有重力流的色彩。

圖3 安化縣洞市村冰磧巖落石構(gòu)造

由此推出，在大塘間冰期后，研究區(qū)氣侯轉(zhuǎn)寒，洪江組含礫巖系是由早期冰川攜帶的碎屑入海，因溫度升高、冰川迅速消融解體、快速堆積，伴隨著沉積厚度增加及海水注入，由于重力作用、液化作用等因素形成水下冰融泥石流發(fā)生再次搬運(yùn)，致使其沉積物顯示以重力流為主體色彩兼有冰川堆積特征（圖4）。因此，工作區(qū)冰磧巖沉積環(huán)境應(yīng)為有冰融水注入的濱岸-潮坪環(huán)境。

5 結(jié)論

①冰磧巖的礫石成分復(fù)雜，礫石大小懸殊，礫級(jí)跨度大，礫石磨圓度較差、巖石成熟度低。礫石含量在2%～35%，礫石分布不均一，略具有定向排列特征。

圖4 洪江組沉積模式示意圖

②研究區(qū)冰磧巖沉積環(huán)境應(yīng)為有冰融水注入的濱岸－潮坪環(huán)境。