沉积机制论文（共4篇）
沉积机制论文 篇1
摘要：通过能谱分析和扫描电镜对化学镀镍的沉积机制进行了研究。结果表明, 化学镀镍催化活性的来源主要通过镁合金表面氧化物的溶解和基体与镍离子的置换反应来提供;其次, 氟化物膜层对镁合金化学镀镍过程有着一定的积极作用, 它可以阻止镁合金基底在镀液中的溶解, 抑制过于强烈的置换反应, 有利于进行化学沉积以及镀层与基底之间形成良好的结合。
镁合金以其独特的性能在汽车、航空、电子等行业得到了大量应用, 但耐蚀性较差等缺点制约了镁合金的进一步应用。近年来, 国内外对镁合金的表面防护处理进行了大量的研究, 如电镀、化学镀和化学转化膜处理等。其中化学镀的膜层厚度均匀, 具有良好的耐蚀性和耐磨性。
化学镀区别于其他表面处理方法的特点之一是必须由基底引发自催化的化学沉积过程。经过镁合金化学镀镍的前处理, 可以在基体表面形成氟化物保护层。氟化物对化学沉积没有催化活性, 且氟化物本身也不能与镀液中的镍离子发生置换反应。这说明镁合金化学镀镍的初始沉积行为有其特殊性, 而目前还没有人能对此做出明确的解释。另一方面, 也没有人就氟化物对镀层和基底的结合会产生何种影响做过研究。本文通过扫面电镜和能谱分析等测试手段对镁合金化学镀镍的沉积机制进行了研究。
1 试验方法
以AZ91D压铸镁合金为试验材料进行化学镀镍研究。化学镀镍溶液配方如下:
碱式碳酸镍 (2Ni CO3·3Ni (OH) 2·4H2O) 10~15 g/L
柠檬酸 (C6H8O7·H2O) 15~20 g/L
次亚磷酸钠 (Na H2PO2·H2O) 20 g/L
氟化氢铵 (NH4HF) 10 g/L
氢氟酸 (HF (40%) ) 20 m L/L
氨水 (NH3·H2O (26%~28%) ) 适量
p H 5~7
温度80±2℃
采用XJP-2型金相显微镜观察A Z 9 1 D基体组织结构, 运用配备EDAX-Falcon能谱仪的JSM-5500扫描电镜 (SEM) 对AZ91D试样表面和镀层横截面进行了形貌观察和成分分析。
2 分析与讨论
2.1 基底材料的组织结构分析
图1为AZ91D镁合金基底材料的断面金相。从中可以看出, 合金元素的分布极不均匀, 基体相 (α) 基本为纯Mg, Al、Zn大多以偏聚的形式存在于晶界、形成网状的第二相 (α) M17Al12。基底材料的这一组织结构特点对预处理和化学镀过程都会产生一定的影响, 这主要是因为基体相和第二相具有不同的电极电位的缘故。有文献报道, 其数值分别为-1.73 V和-1.0 V (相对于0.1M甘汞电极) , 两相存在明显的电极电位差。这为镁合金的腐蚀提供了条件。另外, 镁有很高的活泼性, 在空气中极易形成氧化膜, 这两点是镁合金难于施镀的主要原因。
2.2 预处理对化学镀镍沉积过程的影响
前处理各步骤对试样表面的影响如图2所示。碱洗后试样表面基本没有改变, 机械划痕清晰可见 (图2a) , 残留有氧化物或氢氧化物。因为镁在强碱中不会受到腐蚀。若p H值大于10, 镁的表面发生氧化物转换, 镁受到Mg (OH) 2的保护。
酸洗后镁合金表面形貌发生显著变化, 试样变暗、划痕消失, 共晶α相被腐蚀, 出现腐蚀缝隙, 基体α相未受到腐蚀 (图2b) 。
试样经过酸洗后, 残留在表面的氧化物或氢氧化物被清除。镁在铬酸溶液中, 表面形成Cr OOH膜, 保护镁基体不受腐蚀。
在HF溶液中, 镁合金表面的铬酸盐膜溶解, Mg2+与F-结合, 生成不溶于水的Mg F2, 使试样保留了酸洗后的形貌。由于氟化物膜覆盖在表面上, 使表面颜色加深, 呈黑色 (图2c) , 资料证明氟化物膜的成分为氟化镁。由能谱图 (见图3) 也可看出表面的元素只有Mg、Al、F, 其质量百分数分别为82.58%Mg、7.99%Al、9.44%F。
活化过程中发生的反应如下:
经过酸洗和活化, 镁合金表面变得较为粗糙, 加大了镀层和基底的接触面积, 可以提高镀层的结合力。但粗糙表面产生镀层孔隙的几率也大大提高, 降低了镀层的耐蚀性, 同时有残余的酸液留在第二相之间的狭缝里, 且难以洗净, 以后遇到热的化学镀液又会渗出, 从而对化学镀沉积过程产生不利的影响。
2.3 催化活性的来源
试样的初始沉积过程与沉积前 (即活化后) 试样表面状态的关系十分密切。由图3可知, 镁合金表面活化后的主要成分为F、Mg、Al, 表面上的F主要以Mg F2的形式存在, 说明镁合金与活化溶液发生反应生成了难溶于水的Mg F2沉淀。同时, 在活化后的试样表面上还含有一定量的氧。氧在镁合金表面主要以Mg (OH) 2和Mg O的形式存在。可见, 镁合金表面的氟化膜并不是完整的。在化学镍液的p H值范围内, Mg (OH) 2和Mg O都是不稳定的, 都会发生溶解生成Mg2+。Mg (OH) 2或Mg O的溶解使镁合金基底得以暴露, 与化学镀液接触, 依靠Mg与Ni2+之间的置换作用沉积出镍核, 从而获得化学镀镍的催化活性。
另外, 通过试验了解到:Mg F2在镁合金化学镀镍过程中不能起到催化活性作用。图4是通过SEM观察到的镀后试样断面形貌。结合试样断面能谱分析 (见图5) 可以知道, 在镁合金基底和镀层直接结合处没有氟的存在, 氟夹杂在靠近基底的镀层内。这说明镍是在氟化物下面形核长大的, 并且随着镍核的长大, 氟化物膜可能被顶破, 残留的氟化物由于相邻镍核的聚集而夹杂其中。
因此, 试样表面的Mg F2起到抑制镁合金与镀液中的镍离子发生过强的置换反应的作用。因为通过过强的置换反应得到的沉积层经常是松散的且粘附能力较差, 所以试样表面的Mg F2对于化学镀镍过程中起着一定的积极作用。
2.4 初始沉积的位置和形貌
图6是化学镀5 min后镁合金试样的表面形貌。可以看出, 镍的初始沉积呈球冠状, 长大呈球冠的聚集, 其形核位置大多在镁合金的第二相上。这表明镍的初始沉积具有电化学反应的性质。AZ91D存在两个相——基体相和第二相 (α相) , 且两者的电极电位相差较大, 所以, 镍的初始沉积过程是:
a.表面氧化物或者氢氧化物溶解后使基底得以暴露;
b.按照电化学反应的方式进行镍的初始沉积:
阳极:Mg→Mg2++2e
阴极:Ni2++2e→Ni
c.镀液中存在一定浓度的F-, 因此, 阳极的溶解可能由于Mg F2的生成而受到抑制:
d.继续进行的反应以阴极上生成的Ni核为生长点。
2.5 镍磷镀层的形核与长大
为进一步深入了解镍磷涂层的形核和长大过程, 用扫描电镜观察镁合金试样放入镀液中后形貌随时间的变化情况, 如图7所示。施镀1 min后, 液中大量的H+离子, 减少了镀液对Mg基体的腐蚀, 使镀液中的Ni2+快速催化还原, 提高了镀速, 使镀层试样表面颜色变浅, 但几乎看不到镍粒;3 min后, 在缝隙处有许多小的镍粒形成;5~7 min后, 缝隙变浅, 在大块α相上有镍形成;9 min后, 镁合金表面由最初的暗黑色变成浅灰色, 镍层进一步扩大, 但还没有连接成片。根据镍球形成和长大的特点, 可知镍首先在被腐蚀过的缝隙处形成, 然后再进一步扩大。在布满缝隙后, 镍再沉积在α相上。
随着时间延长, 镀层的生长速度也逐渐加快。这是因为在化学镀初期, 首先发生镍与镁基体的置换反应, 同时, 活化后试样表面的M g F2膜有一定的防护作用, 瞬间阻碍镀液腐蚀试样, 从而使镀层厚度迅速增长;在酸性镀液中, 由于Mg (OH) 2或Mg O的溶解, 消耗掉溶厚度增加。
3 结论
(1) 活化时形成的氟化物在沉积过程中不会溶解, 而是夹杂在镀层中, 催化活性的来源主要依靠氧化物的溶解和基体与镍离子的置换反应。
(2) Mg F2对化学镀镍过程起着一定的积极作用, 它可以在镀覆过程中阻止过分的腐蚀而使得沉积顺利进行。
(3) 沉积的镍首先在镁合金的第二相处生成, 速度较慢, 而后在基体相上生成。
(4) 在化学镀初期, 基体腐蚀与镀层生长同时存在, 有了催化活性的来源, 化学镀层生长速度大于基体腐蚀速度。
沉积机制论文 篇2
注意事项：
1、通过在线考试模块完成该课程考核；
2、抄袭、雷同作业一律按零分处理；
一、名词解释（每题4分，共20分）
1、成岩作用
广义的成岩作用是指从沉积物到沉积岩，以及在沉积岩形成以后再到它遭受风化作用或变质作用即到其被破坏或发生质的变化以前，发生的一系列的变化或作用，是沉积岩的形成和演化的重要阶段。
2、沉积相
沉积环境及其在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。
3、河流的“二元结构”
河流沉积得下段是由河床亚相得滞留沉积和边滩沉积组成，是由于河道迁移而引起得沉积物侧向加积得结果，构成了河流沉积得底层沉积。上段由堤岸亚相和河漫亚相组成，属泛滥平原沉积，主要是大量细粒悬浮物质在洪泛期垂向加积的结果，构成了河流沉积剖面得顶层沉积。底层沉积和顶层沉积得垂向叠置，构成了河流沉积得“二元结构”。
4、礁
在海里或江里得岩石或珊瑚虫遗骸堆积成得岩状物
5、重力流
海洋或湖泊中，在重力的作用下，沿水下斜坡或峡谷流动的，含大量泥砂并呈悬浮状态搬运的高密度底流。
二、简答题（每题10分，共40分）
1、简单描述3种不同类型的层理构造。
答：①水平层理 特点：纹层呈直线状互相平行，且平行于层面。主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥晶灰岩中。
②平行层理
特点：在较强的水动力条件下，连续滚动得沙粒产生粗细分离而形成水平纹层。纹层平行而又几乎水平，主要产于沙粒中。
③板状交错层理：层系之间的界面为平面而且彼此平行，纹层与层系界面斜交。
2、简述准同生白云石的形成机理。
答：白云石的主要成因机理有原生沉淀作用、毛细管浓缩白云化作用（蒸发泵作用）、回流渗透白云化作用、混合白云化作用、淡水白云岩、调整白云化作用和生物作用等。
3、何谓三角洲？简述三角洲的亚相和微相划分。
答：在河流入海（湖）盆地的河口区，由于坡度减缓，流速降低，水流扩散，将携带的砂泥在河口附近堆积下来，形成平面上略似顶尖朝向陆地的三角形沉积体，称为三角洲。
三角洲分为三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲三个亚相。其中，三角洲平原亚相包括分流河道、陆上天然堤、决口扇、沼泽、淡水湖泊等微相；三角洲前缘包括水下分流河道、水下天然堤、支流间湾、分流河口砂坝、远砂坝、席状砂等六个微相。
4、简述欧文的陆表海能量带模式。答：由海向陆，分X、Y、Z三个带。
X带：深水低能带，光线弱，氧气缺乏，沉积缘于Y带的灰泥及浮游生物碎屑。
Y带：近岸高能带，波浪、潮汐的主要作用带，阳光、氧气充分，沉积物--礁、滩。Z带：滨岸低能带，水浅，波浪已消耗。由于蒸发盐度大，沉积泥晶灰岩（白云岩）、蒸发岩、藻叠层。
三、论述题（每题20分，共40分）
1、试述碎屑岩与碳酸盐岩在成因、结构组分和构造等方面的异同。①同属沉积岩，均为主要由母岩风化产物组成得沉积岩类。②成因：碎屑岩——碎屑物质机械搬运沉积作用，外源沉积岩。
碳酸盐岩——机械搬运沉积作用、化学搬运沉积作用、生物化学沉积作用，内源沉积岩。③物质成分：
碎屑岩——主要由陆源碎屑物质组成，包括砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩。碳酸盐岩——主要由碳酸盐矿物组成。
在碎屑岩和碳酸盐岩之间由于碳酸盐矿物和陆源碎屑及粘土所占比例不同还可组成各种过渡类型的岩石。④结构组分：
碎屑岩——颗粒、杂基、胶结物、孔隙
碳酸盐岩——颗粒、泥、亮晶、晶粒、生物格架、孔隙
两者各结构组分得关系：颗粒与颗粒、杂基与泥、胶结物与亮晶、孔隙与孔隙可大体相当，但有区别（成分、来源）。晶粒、生物格架是碳酸盐岩所独有的。⑤沉积后作用：
碎屑岩——压实压溶作用在细粒碎屑岩固结成岩过程中起主要作用；胶结作用是粗粒碎屑沉积物固结成岩的主要成岩作用。
碳酸盐岩——重结晶和矿物的多形转变、溶解作用、方解石矿物体系、白云石矿物体系、硫酸矿物体系间得交代作用较之在碎屑岩中更重要。生物成岩作用更是碳酸盐岩所独有而极其重要的。
2、试述陆源碎屑湖泊的一般特征及与油气的关系。
答：湖泊相包括滨湖、浅湖、半深湖、深湖、湖湾、滩坝等亚相类型。岩性：粘土岩、粉砂岩、砂岩、砾岩少见。
成分：长石砂岩、长石质/岩屑质石英砂岩。半深湖/深湖泥岩富含有机质；其它可有灰岩、泥灰岩、硅藻土、油页岩等。
结构：粒度较河流相砂岩细，分选也较好。
构造：各种层理；浪层和流水波痕；暴露构造；生物扰动构造等。生物化石：叶肢介、轮藻；陆生植物根、茎、叶、孢子花粉。垂向层序：反旋回
分布特点：相带、岩性、沉积厚度大致呈环带状
沉积机制论文 篇3
野外调查表明, 鄂尔多斯盆地南缘平凉组薄层碳酸盐岩内发育大量滑塌、滑移软沉积变形。然而, 对其软沉积变形特征、发育机理、形成地质背景的研究更加少, 仅对其岩性、沉积环境进行过初步研究[1,2,3,4]。
研究选取位于鄂尔多斯盆地南缘的渭北隆起带中段的底店剖面, 对其内平凉组软沉积变形的构造特征、形成机理、沉积环境以及地质意义加以研究, 以期能全面地了解其形成时古地理环境和地质背景。
1 区域地质概况
平凉组也称赵老峪组, 其分布于鄂尔多斯地区的西缘及南缘, 呈“L”形展布, 岩性以页岩、砂岩为主, 次为石灰岩和白云岩[2]。研究选择的底店奥陶系剖面位于鄂尔多斯盆地南缘的渭北隆起带中段[3], 剖面内发育大量薄层碳酸盐岩及其角砾, 厚度约30m。
2 软沉积变形构造特征
软沉积变形是沉积物在未固结成岩时或者沉积过程中发生的变形, 主要有滑塌断层、滑塌褶皱、卷曲层理、压模、碟状等构造[6]。通过调查发现, 研究区平凉组主要为薄片状和页状薄层灰岩, 并夹杂多层黄绿色凝灰岩, 主要发育有滑塌构造和滑移构造两种类型软沉积变形。
2.1 滑塌构造
滑塌构造是沉积岩层因重力滑脱发生的褶皱变形, 同时伴有小型断层和角砾化现象。本剖面平凉组滑塌构造比较发育, 滑塌形成的深灰色薄层状灰岩角砾混杂堆积, 其内角砾最大可达70×10cm[7]。
2.2 滑移构造
滑移褶皱变形是在滑动变形沉积过程中重力挤压形成的褶皱变形构造, 该变形岩层中的角砾很少。本剖面上可看到由平卧的向斜、斜歪背斜等褶皱变形 (图1.a) 。
向斜呈弓形弯曲状并且宽缓舒展, 背斜狭窄扭曲, 并且局部可见有次级小褶曲[8]。由小型的滑塌、滑移构造组成, 局部地带可以完全由滑塌构造组成或其他类型的滑移构造组成 (图1.b) 。
3 软沉积变形的成因机制
3.1 变形序列
平凉组下部岩性以泥岩、灰岩为主, 泥岩厚度较大。主要为灰—深灰色厚层块状砾屑灰质白云岩及白云岩, 灰色中薄层状白云岩, 具水平纹层的灰—黄灰色及灰黑色薄层中层状泥粉晶白云岩。单层厚度或呈厘米级的薄板状, 或为毫米级的页状层。层间具泥质裂理, 内部具水平纹层。本段中夹数层棕黄色凝灰岩, 最下部夹具水平纹层的薄层硅质岩。这些特征表明, 它们是在水体比较安静的深海环境沉积的, 其原始沉积物可能是浅水台地上的灰泥。平凉组下部深度最大, 沉积位置靠近盆地一侧。
平凉组中部主要为深灰色薄板状石灰岩和页状石灰岩夹角砾石灰岩 (图1) 。薄板状石灰岩主要为含“漂浮状”细砾的泥晶砂屑灰岩、泥晶粉屑灰岩和泥晶灰岩;页状石灰岩为泥晶粉屑灰岩、粉屑泥晶灰岩和泥晶灰岩的毫米级薄互层。薄板状石灰岩和页状石灰岩组成的巨砾和岩块, 内部发育复杂的褶皱、错断和窗棂构造[9,10]。平凉组中部夹大量杂乱角砾石灰岩和粒序层角砾石灰岩, 说明沉积位置在古斜坡边缘 (图2) , 水深比下部的浅。
平凉组上部岩性以灰岩、泥灰岩为主。主要为深灰色薄板状石灰岩和页状石灰岩的不等厚互层。薄板状石灰岩含泥质较高, 主要为浅灰色、灰色厚层块状“巨型”砾屑灰岩, 下部夹黄绿色页岩、浅黄色含泥灰岩。“巨型”砾屑石灰岩的特点是:砾屑大小混杂, 分选不好, 一般砾径15cm左右, 可达30~100cm或更大。砾屑磨圆差, 大部分为次棱角状, 砾屑边缘有的地方可见黄褐色圈。层理不清楚, 为块状和巨厚层。平凉组的上部水深更浅, 沉积位置可能在斜坡上部 (图2) 。
3.2 变形机制
平凉组下部发育深灰色薄板状和页状泥晶灰岩, 发育水平纹层理。由于它们是在水体比较安静的深海环境沉积的, 其原始沉积物可能是浅水台地上的灰泥。研究区南面为秦岭造山带, 由于弧后盆地的张裂下沉作用, 则本区可能形成于弧后坳陷背景下的深海环境[11]。
平凉组中部发育大量软沉积变形构造, 软沉积褶皱是该区平凉组中最主要的软沉积构造, 是沉积在古斜坡上的软沉积物, 由于重力的作用沉积物稳定性被破坏, 从而产生重力滑动作用, 造成沉积岩层间相对滑动而形成。软沉积褶皱分布于该区平凉组中、上部的灰岩中。由于该类褶皱是软沉积物在古斜坡上因重力滑动形成的, 滑塌堆积物均具有很好的棱角形状, 也无明显的分选性, 证明是瞬间塌落堆积形成的堆积物, 故褶皱具明显的方向性, 内部发育波状层理、包卷层理和交错层理。
平凉组上部主要发育浅灰色、灰色厚层块状砾屑灰岩, 无明显层理, 判断其沉积位置可能在斜坡上部。平凉组的深水碳酸盐岩露头主要集中分布于富平、蒲城一带, 向东西两侧则逐渐减少, 并相变为浅水的厚层一块状石灰岩。研究区南面为秦岭造山带, 由于弧后盆地的张裂下沉作用, 则本区可能形成于弧后坳陷背景下的半深海环境[11], 此时裂陷作用减弱。
综上所述, 底店剖面平凉组这一古斜坡很可能是在下奥陶统沉积之后, 因秦岭、祁连山北侧的弧后盆地的张裂下沉作用, 致使本区中、上奥陶统与秦岭海槽成一斜坡过渡。而同期华北地块主体隆升为陆, 反映了在扬子板块向华北板块俯冲的背景下, 秦岭北侧早古生代弧后盆地北侧的陷落下沉作用。
4 结论
鄂尔多斯盆地南缘中奥陶统平凉组中发育大量软沉变形, 通过精细分析陕西富平底店奥陶系剖面平凉组的软沉积变形特征, 发现该软沉积变形发育于深海斜坡相带, 经历了滑塌和滑移变形等变形过程, 揭示鄂尔多斯盆地南缘中奥陶世平凉期可能处于由弧后坳陷向弧后裂陷、再向弧后坳陷转换的过渡构造环境。
摘要：鄂尔多斯盆地南缘中奥陶统平凉组中发育大量软沉变形。然而, 前人对其变形特征、过程及其机制缺乏细致的研究。本研究以陕西富平底店奥陶系剖面为例, 精细研究了平凉组的软沉积变形特征, 发现该软沉积变形发育于深海斜坡相带, 经历了滑塌和滑移变形等变形过程, 揭示鄂尔多斯盆地南缘中奥陶世平凉期可能处于由弧后坳陷向弧后裂陷、再向弧后坳陷转换的过渡构造环境。
关键词：平凉组,软沉积变形,滑塌构造,滑移构造
参考文献
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沉积机制论文 篇4
研究改则地区上三叠统日干配错组地层, 对其沉积构造演化及控盆机制进行评述, 以期对一些基础地质难题的解决及矿产资源寻找等实际工作提供一定的帮助。
1 区域构造背景
研究区位于西藏自治区西部腹地, 行政区划隶属阿里地区改则县管辖 (图1) 。改则地区构造复杂, 表层所见的构造形迹以东西或近东西向的纬向构造为主, 反映了特提斯构造域从古特提斯到新特提斯的演变。据潘桂棠等2011年最新划分方案, 将研究区归入班公湖-怒江-昌宁-孟连对接带内 (图2) :
2 地层划分对比和特征
2.1 地层划分和对比
在1:25万区域地质调查中对日干配错群重新定义, 1:25万改则幅区域地质调查报告中, 对日干配错群解体, 认为日干配错群应以灰岩为主, 将其上的碎屑岩划分为早-中侏罗世色哇组, 将群降组称日干配错组, 时代为晚三叠世, 另在图幅西侧与1:25万物玛幅连图边界上, 从原日干配错群中解体出早二叠世龙格组和晚石炭世展金组[5,6,7,8,9,10]。
据前人资料及研究区实地测量, 本文所选改则地区日干配错组地层可划分为二段, 分别对应前人所划分的日干配错组一段 (T3r1) 及日干配错组二段 (T3r2) 。
在所搜集到的相关区域资料中, 据西藏地调院 (2004, 1:25万改则幅、日干配错幅区域地质调查报告) 、贵州地调院 (2004, 1:25万丁固幅区域地质调查报告) 、吉林大学 (2004, 1:25万玛依岗日幅区域地质调查报告) (图3) , 在研究区范围内将日干配错组共划分为三段[5,6,7,8,9,10] (图4) :
综上所述, 在研究区上三叠统日干配错组地层可划分为两段, 其中日干配错组一段 (T3r1) 表现为绢云母板岩、含粉砂质绢云母板岩, 向上逐渐可见少量砂岩。日干配错组二段 (T3r2) 表现为鲕粒灰岩、含生物碎屑鲕粒灰岩、含生物碎屑砂屑砾屑灰岩。研究区未见日干配错组三段 (T3r3) , 在相邻区域内可见日干配错组第三段 (T3r3) 。
2.2 实测地层特征
笔者在野外勘探的基础上选择了露头较好连续的地层开展实测工作。上三叠统日干配错组 (T3r) 地层主要出露于米巴藏布江、拉甲茹和根扎弄以北 (图5) 。其上覆地层为新近纪康托组 (Nk) 紫红色砾岩及新近纪唢呐湖组 (Ns) 灰白色砾岩, 局部地区被第四系冲积物覆盖, 下伏地层未见出露, 仅见新近纪及第四系地层覆盖。在野外工作中, 实测了拉甲茹日干配错组 (T3r) 剖面:P10和根扎弄日干配错组 (T3r) 剖面:P14 (图5) 。
P10总厚度大于387m, 未见顶底。其中日干配错组一段 (T3r1) 厚度大于166.8m, 主要为一套为绢云母板岩、含粉砂质绢云母板岩含鲕粒灰岩, 向上逐渐可见少量砂岩, 日干配错组二段 (T3r2) 厚度大于220m, 为一套鲕粒灰岩、细晶灰岩、砂屑灰岩、微晶灰岩偶夹砂岩 (图6) 。
P14总厚度大于915.5m, 其中覆盖层新近纪唢呐湖组 (Ns) 厚度大于50m, 日干配错组二段 (T3r2) 厚度大于865.5m, 为一套鲕粒灰岩、含生物碎屑鲕粒、砂屑、砾屑灰岩, 见少量灰质石英砂岩 (图7) 。
3 沉积相分析
沉积相的主要标志包括岩石学特征、沉积构造特征和古生物特征等。其中岩石学特征又包括岩石颜色和岩石类型等[11]。
3.1 颜色特征
通常来说, 沉积岩颜色变化由氧化色到还原色的变化规律是对沉积水体由开放到封闭、由动荡到滞留、由浅变深的响应[11]。
日干配错组一段碎屑岩和碳酸盐岩主要为深灰色—褐黄色, 反映一种还原—氧化过渡的环境;日干配错组二段主要由灰褐色到紫红色, 代表氧化环境, 主要发育于滨浅海环境。
3.2 沉积构造特征
在海相沉积中发育各类型的沉积构造, 这些沉积构造的一些组合对于沉积相的划分能有很大的辅助作用[11]。研究区见有的层理构造主要有:水平层理、平行层理和交错层理。
水平层理:主要产于绢云母板岩中, 其发育比较弱且较小。在日干配错组二段的微晶灰岩中也见少量。产于相对低能环境。
平行层理和交错层理:发育于较强的水动力条件, 多数与交错层理共生主要发育在日干配错组二段底部的石英砂岩中, 可划为浅滩相。产于相对高能环境。
研究区生物遗迹构造较少, 见少许虫迹。
3.4 古生物及地层年代
在测区相应层位采获腕足:Aulacothyropsis pentagonulis, 该化石常见于上三叠统诺利阶期[12]。
在研究区实测剖面中所采集到的牙形石有:Prioniodella ctenoides, Neohindeodella sp., Xianiognathus deflectens, Hadrodontina anceps。通过
古生物资料对比[13], 测区日干配错组地层应属于晚三叠世。
3.5 沉积相分析
结合实地观测日干配错组地层的性质及周边区域的三叠世地层, 可将改则地区的上三叠统日干配错组地层沉积相具体划分为 (图8, 9) :
半深海陆棚相:表现为绢云母板岩夹灰色、灰白色石英细砂岩及细晶灰岩。
浅海碳酸盐台地相, 可以划分出浅水缓坡亚相和浅滩亚相。
浅水缓坡亚相:表现为浅灰色-灰白色粉 (微) 晶灰岩及灰色微晶大理岩, 见少量灰质中细粒石英石英。岩性较为单一, 横向分布稳定。
浅滩亚相:表现为灰白色-浅灰色鲕粒灰岩、含生物碎屑鲕粒灰岩、灰色含生物碎屑砂屑砾屑灰岩。大量以虫屑、介屑为主的生物碎屑不均匀的分布于岩石中, 灰岩中方解石以泥-亮晶为主, 珊瑚、腕足、刺毛类等化石丰富, 且局部富集为藻丘或生物造礁, 以此判断, 应为海水清澈, 水动力较弱宜于生物生长的浅海低能滩相。
4 控盆机制与盆地属性
沉积盆地的研究不仅可以揭示沉积盆地本身的演化过程, 也是研究构造演化历史的重要途径[14]。在晚三叠世, 改则地区构造应力发生了根本性转换, 改则地区的应力背景与班公湖-怒江洋盆的打开同步。晚三叠世末期改则地区构造应力发生了根本性转换, 改则地区的应力背景与班公湖-怒江洋盆的打开同步。晚三叠世末期, 随着羌塘地体和冈底斯地体的左行拉分伸展分离, 导致了前陆盆地的撕裂破碎, 形成北侧日干配错组从浅水到深水的台地碳酸盐相-杂礁相组合;南侧则是物质来源复杂的前陆盆地巫嘎组的南迁与变形。改则地区盆地以张扭性为主, 由局部断陷向大范围坳陷转变。
5 结论与讨论
在沉积学方面, 通过对实测剖面的岩性、沉积构造分析, 将日干配错组第一段划分为半深海陆棚相到碳酸盐台地相, 日干配错组第二段划分为滨浅海碳酸盐台地相, 并从中划分出浅滩亚相和浅水缓坡亚相, 通过地层对比和化石资料, 提出日干配错组时代属晚三叠世;
控盆机制方面, 研究区所属班公湖-怒江结合带与班公湖-怒江洋盆的形成、发展与消亡相关。在晚三叠世, 研究区的应力背景与班公湖-怒江洋盆的打开同步, 盆地以张扭性为主。