朱志軍, 黃寶華, 郭福生, 鄭海峰, 姜勇彪

東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院, 江西撫州 344000

江西龍虎山世界地質(zhì)公園白堊系辮狀河相沉積及其丹霞地貌發(fā)育特征

朱志軍, 黃寶華, 郭福生, 鄭海峰, 姜勇彪

東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院, 江西撫州 344000

通過(guò)野外露頭及相關(guān)室內(nèi)研究, 分析了龍虎山世界地質(zhì)公園及鄰區(qū)白堊系辮狀河相沉積特征及其與丹霞地貌發(fā)育規(guī)律關(guān)系。研究認(rèn)為: 龍虎山世界地質(zhì)公園丹霞地貌發(fā)育除了與沖積扇相沉積有關(guān)外, 還與辮狀河相沉積有關(guān), 表現(xiàn)為辮狀河道巨厚砂體為丹霞丘陵地貌發(fā)育提供物質(zhì)基礎(chǔ); 發(fā)育于辮狀河道中呈小型透鏡體或扁平狀、脈狀體的河床滯留沉積和洪泛沉積, 易風(fēng)化剝蝕形成溶蝕風(fēng)化崩塌型丹霞地貌。此外,多期河道的多旋回沉積交錯(cuò)疊置形成楔狀交錯(cuò)層理, 其層系上下界面平直, 層系厚度在小范圍內(nèi)變化很快,層系內(nèi)細(xì)層的傾向相反, 為后期風(fēng)化剝蝕提供了條件, 易形成溶蝕風(fēng)化崩塌型丹霞地貌。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)丹霞丘陵地貌、溶蝕風(fēng)化崩塌型丹霞地貌分布與辮狀河相沉積平面展布具有較好的一致性, 吻合度較高。本文首次研究了辮狀河沉積體系與丹霞地貌發(fā)育特征的關(guān)系。

龍虎山世界地質(zhì)公園; 丹霞地貌; 白堊系; 辮狀河相沉積

地質(zhì)公園這一概念自20世紀(jì)末提出以來(lái), 越來(lái) 越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視(趙汀等, 2009;趙遜等,2009; Kusky et al., 2010)。龍虎山世界地質(zhì)公園地處中國(guó)大陸東南部武夷山脈和懷玉山脈之間呈近東西向狹長(zhǎng)展布的信江盆地中西段的南部。信江盆地是一個(gè)集地貌景觀與礦產(chǎn)于一身的盆地, 長(zhǎng)期以來(lái)吸引了大量的地質(zhì)學(xué)家在此開(kāi)展研究工作。自 20世紀(jì)70—80年代, 在信江盆地開(kāi)展了大規(guī)模區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作, 獲得了大量有關(guān)信江盆地的地質(zhì)構(gòu)造、生物地層和年代地層等資料。代表性成果有《江西省白堊紀(jì)》(江西省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì), 1983)、《江西省巖石地層》(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)廳, 1997)、《江西省區(qū)域地質(zhì)志》(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1984)及1: 20萬(wàn)、1: 5萬(wàn)、1: 25萬(wàn)區(qū)調(diào)成果。在此基礎(chǔ)上, 張利民(1991)、許玩宏(1993)、許玩宏等(1994)、巫建華(1995a, b, 2000)等從古生物及同位素年齡對(duì)白堊紀(jì)地層進(jìn)行了研究; 巫建華(1994)、謝愛(ài)珍(2001)、劉行軍等(2005)等對(duì)信江盆地白堊系沉積相、沉積環(huán)境進(jìn)行了論述。隨后, 姜勇彪等(2010a, b)、郭福生等(2011)從地質(zhì)背景、地層巖性、構(gòu)造作用及風(fēng)化作用等方面對(duì)信江盆地的丹霞地貌的成因進(jìn)行了分析。近十來(lái)年來(lái)隨著龍虎山成功申報(bào)國(guó)家、世界地質(zhì)公園和世界自然遺產(chǎn), 對(duì)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)遺跡做了較為細(xì)致的調(diào)查工作, 并且已取得了較大的進(jìn)展, 但是丹霞地貌基礎(chǔ)理論方面研究還需加強(qiáng), 尤其在沉積亞相、微相與丹霞地貌類型之間關(guān)系等研究不足, 存在較多的學(xué)術(shù)爭(zhēng)議問(wèn)題。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:構(gòu)成丹霞地貌紅層的巖性巖相特征、物質(zhì)聚集分布規(guī)律、沉積體系劃分及其平面展布與丹霞地貌分布的關(guān)系等等。為了推進(jìn)龍虎山丹霞地貌科研深度,充分發(fā)揮龍虎山丹霞地貌研究基地的地學(xué)價(jià)值, 科學(xué)地開(kāi)發(fā)、利用及保護(hù)地質(zhì)遺跡, 本文從沉積相分析入手, 研究了龍虎山地質(zhì)公園丹霞地貌發(fā)育特征與辮狀河相沉積的關(guān)系。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

信江盆地位于江西省東北部盆地西起余江, 與崇仁盆地?cái)嗬m(xù)相通; 東至上饒, 與金衡盆地相連;北起靈山, 與宮帽山、懷玉山隆起毗鄰, 南至上清宮,與武夷山隆起接壤?？偯娣e約3600 km2, 呈近東西向延展約130 km。信江盆地處于歐亞大陸東南部的揚(yáng)子古板塊與華夏古板塊的結(jié)合帶東段贛杭構(gòu)造帶的中部, 中生代受太平洋板塊活動(dòng)而形成的近東西向斷陷盆地, 屬于西太平洋構(gòu)造域、華南構(gòu)造區(qū)(圖1)。盆地及其周邊地區(qū)涵蓋了自中元古界至第四系的連續(xù)地層記錄, 它是一個(gè)具有復(fù)式結(jié)構(gòu)和復(fù)雜演化歷史的中生代陸相盆地, 也是中國(guó)大陸東南部濕潤(rùn)低山丘陵型丹霞地貌區(qū)和重要的丹霞地貌遺產(chǎn)地。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置圖(據(jù)江西龍虎山-龜峰申報(bào)世界自然遺產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組, 2008)Fig. 1 Structural location of the study area(according to leading group of the Longhushan - Guifeng geopark in Jiangxi for applying for World Natural Heritage, 2008)

在前人研究成果的基礎(chǔ)上(表1), 本次研究采用野外實(shí)測(cè)剖面及其精細(xì)沉積相劃分、室內(nèi)薄片鑒定等方法, 詳細(xì)分析了研究區(qū)白堊紀(jì)巖石特征、地層序列。本文晚白堊世地層單位沿用江西巖石地層中的單位名稱, 早白堊世地層單位只采用石溪組, 棄用冷水塢組, 其原因?yàn)? 通過(guò)野外實(shí)地調(diào)查及室內(nèi)大量查閱資料發(fā)現(xiàn)與石溪組相當(dāng)?shù)牡貙永渌畨]組,在一些文獻(xiàn)資料中雖然有所引用, 但原著對(duì)冷水塢剖面未進(jìn)行詳細(xì)描述。而且作為它們的層型剖面冷水塢剖面和火把山剖面, 均位于弋陽(yáng)縣城北的中畈鄉(xiāng)冷水塢和葛溪鄉(xiāng)火把山, 兩者平行展布且相距不到6 km, 其地層層位、巖相、巖性組合和生物化石都基本相同。都以含有早白堊世的代表性生物Yanjiestheria, Manica, Trigonioides(T.)kodaira, Yanjiestheria kyongsangensis和Migrasia而定為早白堊世。又因石溪組命名在前, 且有大量的專文從地層、古生物、巖相古地理及構(gòu)造環(huán)境等方面進(jìn)行論述,故本次研究沿用石溪組一名代表研究區(qū)早白堊世地層。

表1 信江盆地白堊系地層劃分沿革表Table 1 The history of division of Cretaceous strata in Xinjiang basin

在前人研究基礎(chǔ)上(巫建華, 1994; 謝愛(ài)珍, 2001;劉行軍等, 2005, 2006)進(jìn)一步在信江盆地白堊紀(jì)沉積地層中識(shí)別劃分出 4種沉積相: 沖積扇相、辮狀河相、湖泊相、三角洲相。研究發(fā)現(xiàn)沖積扇相和辮狀河相沉積對(duì)丹霞地貌發(fā)育特征有控制作用。其中課題組其他成員在另文中詳細(xì)研究了丹霞地貌與沖積體系的關(guān)系, 在此不再贅述。本文僅研究辮狀河相沉積與丹霞地貌發(fā)育特征的關(guān)系。

2 辮狀河相沉積特征

研究區(qū)信江盆地范圍較小且剝蝕區(qū)距沉積區(qū)相對(duì)較近, 導(dǎo)致沖積平原上曲流河沉積相對(duì)不發(fā)育,而主要發(fā)育辮狀河相沉積。辮狀河往往攜沙量巨大,以推移質(zhì)為主, 河道寬而淺, 流量變化大, 垂向加積快, 在河道中常常形成一系列河道砂壩。辮狀河的“二元結(jié)構(gòu)”不明顯, 下部粗碎屑組分所占比例大, 上部細(xì)碎屑組分不發(fā)育。研究區(qū)的辮狀河沉積主要發(fā)育于茅店組、河口組、塘邊組、蓮荷組各套地層中, 由砂礫巖、含礫粗砂巖、砂巖構(gòu)成巨厚層系, 缺乏或不發(fā)育河道間洪泛細(xì)粒沉積夾層。剖面序列呈現(xiàn)出厚度較大砂巖沉積, 而泥質(zhì)巖段不發(fā)育。砂巖一般由一系列不完整的沉積旋回反復(fù)切割疊置而成, 由此造成了垂向剖面上粒序不明顯。野外常表現(xiàn)為巨厚層砂巖夾薄層泥質(zhì)粉砂巖, 局部砂巖底部可見(jiàn)底礫巖及沖刷面(圖2)。

辮狀河沉積以河道較直、淺而寬、流量變動(dòng)大、流速大、床砂載荷量大、河床不固定、心灘發(fā)育為特點(diǎn), 其主體由一套細(xì)礫巖、含礫粗砂巖或礫質(zhì)粗砂巖夾細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖組成。成分成熟低, 粒度較粗; 結(jié)構(gòu)成熟低于曲流河, 槽狀交錯(cuò)層理極為發(fā)育, 并見(jiàn)板狀交錯(cuò)層理等。下部沖刷面及粗粒滯留沉積明顯, 上部一般缺少或不發(fā)育河漫等細(xì)粒沉積, 總體顯示向上變細(xì)的特征。宏觀上表現(xiàn)為一系列由粗到細(xì)的正向半韻律剖面結(jié)構(gòu)十分醒目(圖 3A), 其中各種河流作用的沉積相標(biāo)志異常豐富。分布于塘邊組的辮狀河相沉積, 以其發(fā)育巨厚的河道砂體為顯著的宏觀特征, 細(xì)粒的洪泛沉積不發(fā)育(圖 3B), 甚至缺乏; 因而具有很大的砂/泥巖比值, 并具有典型的辮狀河沉積剖面結(jié)構(gòu)。

2.1 辮狀河道沉積

河道沉積由磚紅色、紫紅色巖屑砂巖、長(zhǎng)石砂巖及巖屑長(zhǎng)石砂巖組成, 以粗砂巖為主, 少量中粒砂巖及含礫粗砂巖, 多呈厚層—塊狀砂體產(chǎn)出。底部為河道滯留沉積, 主要巖性為礫巖、含砂礫巖。礫石粒徑1～3 cm, 主要為棱角－次棱角狀, 最大扁平面呈疊瓦狀排列,

往往具有較大規(guī)模的沖刷面, 河道滯留沉積厚度一般為0.1～0.3 m(圖3C)。河道滯留沉積上部以砂巖為主, 分選中等, 部分較好; 磨圓度中等—較差, 總體上成熟度偏低。普遍發(fā)育有槽狀交錯(cuò)層理、側(cè)積交錯(cuò)層、板狀交錯(cuò)層理、平行層理。辮狀河道砂體形態(tài)呈一系列在縱向和橫向上交錯(cuò)切割、疊置的大型透鏡狀砂體, 單個(gè)透鏡狀砂體的厚度大約都在2 m以上, 長(zhǎng)度一般大于8 m, 主要由具有大型交錯(cuò)層理中粗粒砂巖和小型流水沙紋層理(有時(shí)見(jiàn)爬升沙紋層理)細(xì)砂巖組成, 其中細(xì)砂巖中見(jiàn)有生物擾動(dòng)構(gòu)造。各砂體內(nèi)部沉積構(gòu)造復(fù)雜多樣, 反映高能條件的大型槽狀交錯(cuò)層理(圖3D、E、F)、平行層理、沖刷面均非常發(fā)育, 此外還有板狀交錯(cuò)層理及沙紋層理。應(yīng)該指出, 許多砂體間多呈沖刷接觸而保留不全, 且能量條件變化頻繁, 內(nèi)部次級(jí)沖刷現(xiàn)象發(fā)育, 因而并不完全具備垂向變化特點(diǎn), 而是表現(xiàn)為非常復(fù)雜的沉積構(gòu)造組合面貌。

2.2 洪泛沉積

圖2 太田新溪—羅塘鄉(xiāng)白堊系沉積柱狀圖Fig. 2 Columnar section of Taitianxinxi - Luotangxiang Cretaceous sediments

圖3 龍虎山地質(zhì)公園白堊系辮狀河相沉積特征Fig. 3 Cretaceous deposition characteristics of braided river in the Longhushan Geopark

研究區(qū)辮狀河沉積剖面中細(xì)粒洪泛沉積不發(fā)育,這是由于辮狀河道側(cè)向擺動(dòng), 沖刷充填比較頻繁,一般在河道透鏡狀砂體之上殘留有少量洪泛型細(xì)粒沉積, 只有長(zhǎng)期遠(yuǎn)離河道的岸后地區(qū)才發(fā)育有較厚的洪泛沉積。因而在辮狀河沉積垂向序列上往往表現(xiàn)為: 大套的多旋回河道砂體之上才覆以較厚的細(xì)粒洪泛沉積。區(qū)內(nèi)洪泛沉積因其所處地層層位不同而有一定的差異, 在塘邊組, 其巖性為磚紅色、薄到中層泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖; 在茅店組中, 主要為紫紅色、磚紅色薄到中層泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖,可見(jiàn)水平層理和流水沙紋層理; 此外, 生物擾動(dòng)構(gòu)造、蟲跡和泥裂、鈣質(zhì)結(jié)核等也較豐富(圖3G、H、I)。

總之, 辮狀河沉積中以河道砂巖為主, 并常見(jiàn)河道底部滯留礫巖, 礫巖既有同生泥礫為主的礫巖,也有以陸源礫石為主的火山碎屑巖質(zhì)礫巖。河道砂體內(nèi)部沉積構(gòu)造組合復(fù)雜多變, 沖刷現(xiàn)象十分普遍,在一個(gè)完整的正韻律中, 自下部河道沉積到上部的洪泛沉積, 無(wú)論沉積物粒度變化, 還是層理類型的變化, 常具有突發(fā)性特點(diǎn)。反映辮狀河道不穩(wěn)定, 水流能量變化不定, 且變化迅速的特點(diǎn)。

3 辮狀河相沉積的丹霞地貌發(fā)育特征

3.1 河床滯留沉積

河床滯留沉積發(fā)育于河床底部, 呈小型透鏡體或扁平的脈狀體, 長(zhǎng)數(shù)米至幾十米, 厚幾厘米至幾十厘米, 巖性為淺灰、淺磚紅細(xì)礫巖、砂質(zhì)礫巖及含礫粗砂巖。礫石成分主要為石英和火山巖碎屑,分選和磨圓一般較好, 礫徑2～5 mm不等, 偶見(jiàn)火山質(zhì)卵圓形礫石, 充填物為粉—粗砂質(zhì), 發(fā)育板狀斜層理, 與下伏地層呈沖刷面接觸, 上覆河道砂壩砂體(圖 4A)。

3.2 河道砂壩沉積

圖4 丹霞地貌中的辮狀河相沉積特征Fig. 4 The relationship between braided river facies sediments and Danxia landform

河道砂壩沉積以發(fā)育厚層-塊狀砂巖為特征, 巖性主要為磚紅、褐黃色、紫紅色中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、含礫粗砂巖、粗砂巖, 砂泥比值較大, 砂體厚度大, 反映了河道橫向遷移頻繁, 河道順直, 連續(xù)性好, 多期河道縱向疊置, 造成了巨厚的塊狀砂體和較高的砂泥比。垂向上表現(xiàn)為旋回不完整且彼此疊置的巨厚砂層。河道沉積的下部為大型槽狀交錯(cuò)層理的粗砂巖, 位于河道基底沖刷面之上, 常含滯留沉積, 上部為大型板狀交錯(cuò)層理的河道砂體沉積,自下而上顯示了由粗變細(xì)的正旋回層序。砂壩砂體碎屑含量一般大于 90%, 其中石英含量為 55%～75%, 長(zhǎng)石含量為 18%～35%, 云母及巖屑少量; 一般為鈣質(zhì)膠結(jié)。以接觸式、孔隙式膠結(jié)為主, 粒間溶孔發(fā)育; 粒度均值(M)多數(shù)介于 0.125～0.25 mm(細(xì)沙)之間, 標(biāo)準(zhǔn)偏差0.35～0.8, 偏度以正偏和極正偏為主, 峰態(tài)較窄, 分選較好。

河道砂壩沉積發(fā)育大型槽狀交錯(cuò)層理, 其次為底斂型板狀斜層理(圖 4B), 平行層理; 向砂壩頂部依次發(fā)育中小型槽狀交錯(cuò)層理→槽波狀復(fù)合層理→波狀層理→沙紋層理→液化變形層理→水平紋理等構(gòu)造序列。砂體呈透鏡體狀, 厚度在橫向上變化大,尖滅及變薄現(xiàn)象常見(jiàn), 常通過(guò)多期河道多旋回沉積的交錯(cuò)疊置, 復(fù)合疊加成巨厚的河道砂體, 縱向連續(xù)厚度可達(dá)15～50 m, 露頭可以連續(xù)追蹤1～3 km范圍, 其間可見(jiàn)若干清晰的沖刷面, 局部可見(jiàn)粗砂巖、泥礫巖或殘留泥巖的斷續(xù)薄層或條帶(圖 4C)。砂體底部常含礫石, 發(fā)育沖刷構(gòu)造。復(fù)合砂體內(nèi)各旋回沉積中單個(gè)砂體一般厚約 2～4 m, 粒序均勻,向上略變細(xì); 構(gòu)成復(fù)合砂體后則整體無(wú)明顯的粒序變化, 其頂部巖性略微變細(xì)并出現(xiàn)爬升沙紋。

辮狀河相沉積是研究區(qū)形成丹霞地貌的主要沉積相之一, 所形成的丹霞地貌類型主要有丹霞丘陵、溶蝕風(fēng)化崩塌型丹霞地貌。

丹霞丘陵: 辮狀河道砂壩砂體是形成丹霞丘陵地貌的主體, 以發(fā)育厚層—塊狀細(xì)砂巖為特征, 巖性主要為磚紅色、紫紅色中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖, 由于辮狀河道頻繁橫向遷移、多期河道縱向重復(fù)疊置, 形成了巨厚的塊狀砂體和較高的砂泥比。垂向上表現(xiàn)為不完整旋回砂體沉積, 呈透鏡體狀, 厚度在橫向上變化大, 尖滅及變薄現(xiàn)象常見(jiàn)。辮狀河道巨厚砂體為丹霞丘陵地貌的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ), 研究區(qū)內(nèi)辮狀河道砂體長(zhǎng)石碎屑含量高達(dá) 35%, 為鈣質(zhì)膠膠結(jié)。碎屑顆粒之間以接觸式、孔隙式膠結(jié)為主, 粒間溶孔發(fā)育; 地表水很容易下滲進(jìn)入砂體內(nèi)部, 促使長(zhǎng)石、方解石溶蝕, 巖石疏松。致使辮狀河道砂體抗風(fēng)化能力減弱, 砂體很容易層層風(fēng)化剝蝕(圖4D), 最后形成一些低矮的丹霞丘陵地貌(圖 4F), 一般形成不了丹霞崖壁地貌(圖5)。

圖5 辮狀河相沉積與丹霞地貌類型Fig. 5 The Danxia landform type and braided river sediments

溶蝕風(fēng)化崩塌型丹霞地貌: 辮狀河相沉積形成溶蝕風(fēng)化崩塌型丹霞地貌有兩種原因, 其一, 是發(fā)育于辮狀河道的呈小型透鏡體或扁平的脈狀體的河床滯留沉積, 主要巖性為細(xì)礫巖、砂質(zhì)礫巖及含礫粗砂巖, 在研究區(qū)內(nèi)河床滯留沉積礫石成分主要為石英和火山巖碎屑質(zhì)礫石, 且膠結(jié)疏松, 與下伏早期河道砂壩上部的細(xì)碎屑沉積物呈沖刷面接觸。在沖刷接觸界面上、下均為抗風(fēng)化能力較弱的巖石,易形成扁平洞, 例如園區(qū)的太巖寺、南巖佛洞、仙姑洞都是此因素形成的溶蝕風(fēng)化型丹霞地貌。其二,辮狀河道砂壩通常為多期河道多旋回沉積的交錯(cuò)疊置, 形成楔狀層理, 其層系上下界面平直, 但層系厚度在小范圍內(nèi)變化很快。且層系內(nèi)細(xì)層的傾向相反, 可能為河流砂壩在前進(jìn)途中的彼此疊覆造成的。砂壩在不斷前進(jìn)中相互疊置, 形成的砂體之間往往以細(xì)層傾向相反的層系相互接觸, 這樣多期砂壩之間以一個(gè)傾斜的面相互接觸, 為后期風(fēng)化剝蝕提供了不穩(wěn)定因素。例如貴溪象山園區(qū)的仙人橋就是此因素形成的溶蝕風(fēng)化崩塌型丹霞地貌(圖4F)。

3.3 洪泛沉積

洪泛沉積為洪水沖決天然堤后在低洼區(qū)形成的沉積。一般厚度較薄, 呈層狀延伸, 與天然堤或決口扇沉積呈穿插復(fù)合沉積。橫向常因河道侵蝕切割而尖滅, 分布局限。研究區(qū)由于辮狀河道遷移迅速, 穩(wěn)定性差, 所以泛濫平原沉積不發(fā)育。主要巖性組合為紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、薄層狀粉砂巖和中厚層狀粉—細(xì)砂巖組成, 粉砂巖具豐富的沙紋層理, 泥質(zhì)巖富含粉砂質(zhì)紋層和水平層理, 二者常組成透鏡狀-波狀復(fù)合層理并呈頻繁互層產(chǎn)出, 有時(shí)還可見(jiàn)到各種變形層理。

洪泛沉積為河道砂體之間的低洼區(qū), 一般為后期水流經(jīng)過(guò)的地方, 又因?yàn)楹榉撼练e是含泥量很高的細(xì)碎屑沉積物, 很容易被剝蝕。也就是說(shuō), 如果沉積于河道之間的洪泛沉積被剝蝕殆盡, 抗風(fēng)化能力相對(duì)較強(qiáng)的辮狀河道砂體就顯露出來(lái), 形成一些孤立的低矮圓丘型丹霞地貌(圖4G)。

4 沉積相展布與丹霞地貌分布

晚白堊世信江盆地總體處于伸展裂陷期, 盆地沉積范圍擴(kuò)大, 南北兩緣構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈, 山前坳陷呈狹長(zhǎng)形近東西向展布。沉積相帶均呈近南北向展布, 自盆地南緣向北緣依次發(fā)育洪-沖積扇→河流-三角洲(或扇三角洲)→湖泊→辮狀河流→洪沖積平原的展布方式, 盆地北緣沖積體系不發(fā)育(圖6)。盆地南緣山前的鷹潭龍虎山—貴溪掛榜山、流口鎮(zhèn)—弋陽(yáng)的圭峰鎮(zhèn)—鉛山的河口鎮(zhèn)一線以南地區(qū), 洪沖積-河流相、三角洲相十分發(fā)育; 該帶以北為一近東西走向的長(zhǎng)條形濱淺湖區(qū)。該期另一顯著特征是以濱淺湖為對(duì)稱軸, 盆地北緣發(fā)育物源來(lái)自北部的河流及三角洲體系, 南部物源來(lái)自南緣的沖積-河流相。通過(guò)詳細(xì)的野外調(diào)查發(fā)現(xiàn), 辮狀河相沉積為研究區(qū)白堊系主要沉積體系之一, 為丹霞丘陵地貌、溶蝕風(fēng)化崩塌型丹霞地貌發(fā)育提供物質(zhì)基礎(chǔ)及后期風(fēng)化前提條件。辮狀河相沉積主要發(fā)育于沖-洪積相前緣, 與丹霞丘陵地貌、溶蝕風(fēng)化崩塌型丹霞地貌分布相吻合(圖6)。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1) 通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)研究區(qū)白堊系辮狀河相沉積發(fā)育于洪—沖積扇相外側(cè), 主要發(fā)育辮狀河道沉積,洪泛沉積不發(fā)育。其平面展布與丹霞丘陵地貌、溶蝕風(fēng)化崩塌型丹霞地貌分布相吻合。

圖6 晚白堊世信江盆地沉積相展布與丹霞地貌分布的關(guān)系Fig. 6 The relationship between the spread of Late Cretaceous sedimentary facies and the landform distribution in Xinjiang basin

2) 本文以辮狀河沉積特征為切入點(diǎn), 結(jié)合地層結(jié)構(gòu)、分布規(guī)律、巖性巖相特征等多方面資料, 研究了龍虎山世界地質(zhì)公園及鄰區(qū)白堊系辮狀河相沉積與丹霞地貌發(fā)育之間的關(guān)系, 認(rèn)為丹霞地貌發(fā)育類型與辮狀河相沉積有關(guān): 辮狀河道砂壩沉積構(gòu)成丹霞丘陵地貌的主體; 辮狀河道中呈透鏡狀河床滯留沉積、洪泛沉積及辮狀河道中發(fā)育的楔狀交錯(cuò)層理為溶蝕風(fēng)化崩塌型丹霞地貌發(fā)育提供了條件。進(jìn)而認(rèn)為: 龍虎山世界地質(zhì)公園成景物質(zhì)集聚規(guī)律為“構(gòu)造控盆、盆地控相、相控組合、組合成景”。

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Cretaceous Braided River Facies Sediments and Danxia Landform Development Characteristics in Longhushan World Geopark, Jiangxi

ZHU Zhi-jun, HUANG Bao-hua, GUO Fu-sheng, ZHENG Hai-feng, JIANG Yong-biao
College of Eearth Science, East China Institute of Technology, Fuzhou, Jiangxi344000

Through field outcrop survey and indoor studies, the authors analyzed the relationship between Danxia landform development regularity and Cretaceous sedimentary characteristics of braided river facies in the Longhushan world geopark and adjacent areas. The results show that the development of Danxia landform was connected with not only alluvial fan facies sediments but also braided river facies sediments, characterized by the huge thick sand bodies of braided river facies which provided material basis for Danxia hilly landform. The mini-type lenticles and platykurtic or veinlike sediments of retention river and flood developed in braided river facies were weathered and denuded easily to form corrosion-weathering-collapse Danxia landform. Furthermore,the crossing superimposition of multi-cyclic sediments on multi-period river channels would form a wedge-shaped cross bedding that lineds up and down, the group thickness would change rapidly in a small area, and the dip directions of laminae were opposite to each other, which offered conditions to later stage weathering and denudation, thus easily forming corrosion-weathering-collapse Danxia landform. Further investigation has revealed that the distribution of Danxia hilly country and corrosion-weathering-collapse Danxia landform is well in accord with horizontal distribution of braided river sedimentary facies. This is the first study of the relationship between the braided river depositional systems and landform development characteristics.

Longhushan world geopark; Danxia landform; Cretaceous; braided river facies sediments

K928.72; P931; P512.31

A

10.3975/cagsb.2012.03.12

本文由江西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào): 2010GZC0001)和龍虎山世界地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡保護(hù)項(xiàng)目聯(lián)合資助。

2011-12-08; 改回日期: 2011-12-28。責(zé)任編輯: 魏樂(lè)軍。

朱志軍, 男, 1976年生。博士。主要從事沉積學(xué)、旅游地學(xué)教學(xué)研究工作。E-mail: zhuzj013@163.com。